Automobilių vairavimo sistemos yra vieni kritiškiausių transporto priemonių valdymo komponentų, užtikrinant saugų ir tikslų valdymą. Vairavimo mechanizmas atlieka keletą svarbių užduočių. Juo vairuotojas vairuoja transporto priemonę ir tuo pat metu turi galimybę greitai reaguoti į kelyje atsiradusius pavojus. Kalbant technine kalba, vairavimo mechanizmas keičia ratų sukimosi plokštumos kampą transporto priemonės kėbulo atžvilgiu. Jau keliolika metų svarbus yra vairuotojo patogumas - sukant vairą neturėtų reikėti didelių pastangų. Vairavimo mechanizmai yra projektuojami, atsižvelgiant ir į aktyvaus bei pasyvaus saugumo reikalavimus.
Vairavimo mechanizmo veikimas yra beveik intuityviai suvokiamas kiekvienam vairuotojui. Tačiau verta žinoti, kaip vairas veikia automobilio ratus. Saugus ir komfortiškas transporto priemonės vairavimas reikalauja iš sistemos ne tik tikslumo ir patikimumo, bet ir tam tikro nuspėjamumo. Todėl vairuotojas turi galimybę labai greitai manevruoti, pavyzdžiui, avariniu atveju aplenkti kliūtį. Kas iš tikrųjų yra vairo mechanizmas? Jau žinome, kad tai viena svarbiausių sistemų, tačiau ne kiekvienas vairuotojas suvokia, kokias užduotis ji turi spręsti. Ji ne tik leidžia transporto priemonei keisti judėjimo kryptį vairu. Vairo mechanizmo sistema taip pat rūpinasi, kad transporto priemonė išlaikytų tiesią važiavimo kryptį net paleidus vairą iš rankų. Dėl tinkamos pakabos geometrijos ir ratų sistemos konstrukcijos pastarieji taip pat yra automatiškai išlyginami atlikus posūki. Tai savybės, turinčios labai didelę įtaką transporto priemonės vairavimo saugumui.
Be to, atskiri vairo mechanizmo elementai neturi perduoti nepageidaujamų vibracijų vairo ratui. Ant vairo neturi būti jaučiami kelio nelygumų sukelti smūgiai ar trūkčiojimai. Be to, vairo pojūčiams ir važiavimo trajektorijos stabilumui neturi daryti įtakos vertikalūs ratų judesiai. Tinkamai veikiantis vairo mechanizmas privalo veikti tolygiai, su vienodu pasipriešinimu, visu sukamojo judesio diapazonu. Išimtį sudaro situacija, kurioje vairo stiprintuvo jėga yra reguliuojama sąmoningai, priklausomai nuo automobilio greičio.
Vairo mechanizmo sandara
Šiuolaikinio automobilio vairavimo mechanizmo galima suskirstyti į kelias dalis. Pirmoji - tai vairas, vairo kolona ir vairo velenas (dažnai laužtas, dviejų arba daugiau dalių), tai yra vairo mechanizmas. Jo užduotis - perduoti vairo judesį rato posūkio mechanizmui. Iš kokių elementų yra sudarytas vairo mechanizmas? Pagrindinis sistemos elementas - tai vairo ratas, kuris yra sujungtas su vairo kolonėle. Standartiniais atvejais ši kolonėlė būna sudaryta iš dviejų dalių veleno, sujungto kryžminiu lankstu. Tokia konstrukcija padidina vairuotojo saugumą, nes po priekinio susidūrimo kolonėlė susideda ir nepatenka (nėra įstumiama) į transporto priemonės vidų. Dar vienas šio sprendimo privalumas yra mažesni sistemos matmenys. Šiuolaikiškuose automobiliuose vairo kolonėlė su vairo ratu yra sujungta sistema, kuri leidžia reguliuoti vairo padėtį.
O pats rato posūkio mechanizmas yra antroji vairavimo mechanizmo dalis. Rato posūkio mechanizmas susideda iš rato kronšteino svirties, rato kronšteino traukės, skersinės traukės ir išilginės traukės bei vairo traukių antgalių. Rato posūkio mechanizmo užduotis - reaguoti į vairo judesius ir atitinkamai pasukti ratus. Vairo rato posūkio perkėlimo pasukamiems ratams procese taip pat dalyvauja vairavimo strypai. Strypai tiesiogiai veikia vairo traukes ir inicijuoja vairu reguliuojamą ratų pasukimą. Už tai yra atsakinga vairo kolonėlė ir jos korpusas. Vairo mechanizmas - tai ratus nukreipiančių įvairių elementų sistema, tarp jų, pavyzdžiui, yra svirtys, vairo traukės bei posūkių kronšteinai.
Vairo mechanizmų rūšys
Trečioji vairavimo mechanizmo sudedamoji dalis yra vairo stiprintuvas. Šis mechanizmas palengvina vairo sukimą manevravimo metu. Pirmasis ir seniausias sprendimas - tai hidraulinis vairo stiprintuvas. Jo pagrindą sudarė juostiniu diržu varomas hidraulinis siurblys. Hidraulinis vairo stiprintuvas buvo pakeistas elektrohidrauliniu stiprintuvu. Jame yra naudojamas elektros variklio varomas siurblys, kuris veikia tik tuomet, kai vairuotojas suka vairą. Tai leido sumažinti vairo stiprintuvo siurblio ir automobilio variklio apkrovą. Abiejuose sprendimuose buvo naudojama skysta vairavimo mechanizmo dalis - darbinis skystis (vairo stiprintuvo hidraulinė alyva). Šiuo metu yra labai populiarūs elektriniai vairo stiprintuvai. Šiuo atveju vairo stiprintuvo mechanizmas yra integruotas, užima mažai vietos ir nereikalauja skysčio naudojimo.
Gali būti skirtingų rūšių vairo mechanizmai, bet jų pagrindiniai elementai yra panašūs. Pati vairo kolonėlė dažniausiai būna krumplinė pavara. Besisukančio krumpliaračio sukeltas krumplinės juostos judėjimas vairo judesį paverčia ratų posūkiu. Srieginė pavara tam naudoja srieginį strypą, o senesnės konstrukcijos transporto priemonėse sliekinė pavara - skirtingo skersmens slieką. Visas mechanizmas užtikrina vairuotojo pageidaujamą ratų pasukimą, taip pat rūpinasi tinkamu priekinės ašies ratų valdymu.
Vairo mechanizmų tipai yra pritaikyti įvairių rūšių pavaroms arba transporto priemonėms. Pavaros, naudojančios krumplines juostas, dažniausiai taikomos lengvuose automobiliuose su priekiniais varomaisiais ratais. Sunkvežimiuose bei automobiliuose su galinių ratų pavara dažniau naudojamos sliekinės arba srieginės-rutulinės pavaros. Tokios pavaros judesys ratų pasukimo metu turi kampinį pobūdį. Tokia vairo mechanizmo sandara pasižymi mažesniu tikslumu, bet ir kartu mažesniu pasipriešinimu judesiui. Dėl šios priežasties sliekinės pavaros taip pat naudojamos automobiliuose be vairo stiprintuvų.
Vairo stiprintuvai
Šiais laikais sunku sau įsivaizduoti automobilį be vairo stiprintuvo. Toks automobilio vairo mechanizmas šiuo metu yra naudojamas net mažuose miesto automobiliuose. Populiarių sistemų su hidrauliniu stiprintuvu schemos yra gana sudėtingos, nes stiprintuvo sistema reikalauja naudoti stiprintuvo siurblį, kuris kartu su skirstytuvu ir stūmokliais palengvina posūkių manevrus.
Kitas priekinių ratų pasukimo palengvinimo būdas - tai vairo mechanizmo elektrinio stiprintuvo naudojimas. Šiuo atveju vairo judesiai yra stiprinami elektros varikliu. Šio sprendimo pranašumas - galimybė tolygiai reguliuoti stiprinimo jėgą priklausomai nuo automobilio greičio. Automobilio, kuriame tinkamai veikia vairo mechanizmas su elektriniu stiprintuvu, vairą įmanoma pasukti vienu pirštu. Kita vertus, vairuotojas gali atsipalaiduoti važiuodamas greitkeliu, o tai pagerina automobilio vairavimo tikslumo parametrus.
Dažniausi vairo mechanizmų gedimai
Šiuolaikiniai vairavimo mechanizmai labai padeda vairuotojui važiuojant ir statant automobilį, bet... jie taip pat genda. Vairavimo mechanizmo gedimai yra labai pavojingi ir kelia grėsmę vairuotojo, keleivių ir kitų eismo dalyvių saugumui. Dėl to kiekvienas vairuotojas privalo žinoti, kaip tokius gedimus atpažinti.
Važiavimo metu automobilio vairavimo mechanizmą veikia įvairios jėgos, sudėtyje esantys komponentai eksploatacijos metu susidėvi. Tai gali būti medžiagos senėjimas, kuris yra ypač pastebimas guminiuose elementuose. Atskiri komponentai turi tam tikrą numatytą mechaninį atsparumą. Taip pat gedimai galimi ir dėl aptarnavimo klaidų.
Vairavimo mechanizmas reikalauja reguliaraus aptarnavimo, kurio apimtis priklauso nuo vairavimo mechanizmo sandaros. Kiekviename automobilyje būtina kontroliuoti ir reguliuoti pakabos geometriją.
Vairo mechanizmo dalių gedimų simptomai ne visuomet būna vienareikšmiški. Vairo trūkčiojimai gali būti sukelti į sistemą patekusio oro arba kito sistemos elemento gedimo. Panašūs požymiai gali atsirasti dėl prastos vairo traukių būklės, pakabos gedimų arba netinkamos ratų geometrijos. Todėl, jei automobilį traukia į šoną arba jis valdomas netiksliai, geriausia vykti į autoservisą. Vairo mechanizmo patikra nėra sudėtinga, ir patyręs mechanikas labai greitai nustatys problemos priežastį. Dar viena gera žinia yra tai, kad vairo mechanizmo remontas dažniausiai nėra brangus.
Tipiški vairavimo mechanizmo gedimų požymiai
Vairavimo mechanizmo gedimai yra labai pavojingi važiavimo saugumui. Dėl jų gali įvykti rimtų eismo įvykių. Ne be reikalo techninių apžiūrų metu ypatingas dėmesys yra skiriamas vairavimo mechanizmo būklei įvertinti. Į ką reikia atkreipti ypatingą dėmesį? Aiškiai jaučiamas vairo laisvumas, pasipriešinimas sukant vairą, problemos pasukant ratus, vairo stiprintuvo darbo trikdžiai arba stiprintuvo neveikimas, pašaliniai garsai iš vairavimo mechanizmo, triukšmas iš ratų pusės, siurblio kaukimas hidraulinėse sistemose, netolygus padangų protektoriaus susidėvėjimas - tai dažniausiai iškylančios problemos. Jas būtina kuo skubiau diagnozuoti ir pašalinti.
Tipiniai ir dažniausiai pasitaikantys vairavimo mechanizmo gedimai
Vairo traukių antgalių susidėvėjimą galima atpažinti pagal triukšmus, sklindančius iš po variklio gaubto. Jie girdimi net tuomet, kai automobilis stovi. Susidėvėję vairo traukių antgaliai taip pat yra vibracijos ir drebėjimo, jaučiamo ant vairo, priežastimi. Dažniausiai gedimas pasireiškia laisvumais, dėl kurių automobilis labai lėtai reaguoja į lengvus vairo judesius. Vairo traukių antgaliai gali būti pažeisti dėl eksploatacinio susidėvėjimo. Taip pat jų susidėvėjimas gali būti nulemtas kitų pažeistų pakabos elementų poveikio, jie gali būti pažeisti per neatsargumą užvažiavus ant aukšto bordiūro.
Kita dažniausiai pasitaikanti problema - tai netinkama ratų geometrija. Problema su tinkamu ratų geometrijos nustatymu gali iškilti jau po vieno rato įvažiavimo į duobę kelyje. Netinkamai nustatytos geometrijos požymiai: automobilio tempimas į kurią nors pusę, nuolatinis judėjimo trajektorijos koregavimas, lėta reakcija į vairo judesius, o taip pat netolygus padangų protektoriaus dilimas (nupjovimas).
Senesniuose automobiliuose gali kilti problemų dėl susidėvėjusių ratų posūkių kronšteinų, kurie dažniausiai yra paveikti korozijos.
Labai dažnas gedimas - ratų guolių susidėvėjimas. Jo požymis, visų pirma, yra įvairaus pobūdžio ir lygio triukšmas: dūzgimas, trintis, nykstanti trintis, metalo garsai, ūžimas, barškėjimas ir t. t. Tai labai pavojingas gedimas, kurį būtina kuo skubiau pašalinti. Kai kurių automobilių atveju į stebules yra presuojami nauji guoliai. Taip pat yra naudojami ir kiti techniniai sprendimai, pvz., kai kuriuose naujesniuose automobiliuose gali būti naudojamos stebulės su nekeičiamais guoliais. Tuomet būtina pakeisti visą elementą.
Vairo kolonėlės gedimas taip pat yra gana dažna ir, deja, brangi problema. Vairo kolonėlės gedimo požymiai - tai vairo strigimas posūkio metu, nenatūraliai didelis laisvumas sukant vairą, o taip pat įvairių rūšių triukšmai, atsirandantys sukant vairą. Yra daug priežasčių, dėl kurių atsiranda vairo kolonėlės gedimai. Tai gali būti eksploatacinis susidėvėjimas dėl automobilio intensyvios eksploatacijos, tepalo prasisunkimas pro nesandarias apsaugas, vandens patekimas į kolonėlės vidų ir korozijos atsiradimas, įvorės susidėvėjimas, rutulinių jungčių išmušimas, alyvos kanalų užsikimšimas ir pan.
Vairo stiprintuvo sistemos gedimasyra ta problema, kuri „nesustabdo“ automobilio. Vis dėlto daugybei nepatyrusių vairuotojų tai gali būti nemaloni staigmena - vairo pasukimui reikės didelės jėgos. Apsunkintas automobilio valdymas ir galima panika gali baigtis avarija. Tipiniai vairo stiprintuvo gedimų požymiai yra apsunkintas vairo pasukimas, stiprintuvo darbo trikdžiai (užsikirtimai), triukšmas, hidraulinėse sistemose - siurblio kaukimas ir prietaisų skydelyje deganti vairo stiprintuvo kontrolinė lemputė. Yra daug vairo stiprintuvo gedimų priežasčių: nepakankamas vairo stiprintuvo skysčio lygis, skysčio nuotėkiai, stiprintuvo siurblio arba jo pavaros diržo pažeidimas.
Elektriniuose vairavimo mechanizmuose gedimo priežastimi gali būti perdegęs saugiklis, pažeista valdymo pynė, sistemos perkaitimas dėl ilgalaikio intensyvaus manevravimo statant automobilį arba kurio nors daviklio gedimas.
Automobilio vairo sistema yra vienas svarbiausių saugos elementų, užtikrinantis tiesioginį vairuotojo rankų sąlytį su kelio danga. Šios sistemos pagrindas yra vairo mechanizmas. Vairo mechanizmo gedimas paprastai nepasireiškia per naktį. Jis atsiranda tyliai - iš pradžių su nedideliu virpesiu ar vos pastebimu barškėjimu, kuris laikui bėgant stiprėja. Nepriklausomai nuo automobilio markės, vairo mechanizmo susidėvėjimo simptomai yra gana panašūs. Priekinės ašies barškėjimas: ypač pastebimas važiuojant akmenimis grįstais keliais arba per geležinkelio pervažą. Senesniuose automobiliuose yra hidrauliniai vairo mechanizmai, veikiantys alyvos slėgiu. Pagrindinis jų priešas yra korozija. Jei vairo mechanizmo apsauginis dangtelis (guminė dumplė) sulūžta, ant švaistiklio darbinio paviršiaus gali patekti vandens ir smėlio. Naujesni automobiliai (daugiausia 2005-2010 m.) naudoja elektrinį vairo stiprintuvą (EPS). Čia nėra nei alyvos, nei siurblio, darbą atlieka elektros variklis. Jų silpnosios vietos - elektronika ir drėgmė. Patekęs į korpusą vanduo gali sukelti trumpąjį jungimą valdymo bloke arba sugadinti diržinę pavarą.
BMW garsėja tiksliu valdymu, tačiau tai kelia aukštus reikalavimus vairo sistemai. Problema: Vairo kolonėlė vidurinėje padėtyje yra laisvumo dėl susidėvėjimo, kuris jaučiamas važiuojant keliu. Hidrauliniuose variantuose vamzdžių jungtyse dažnai būna nuotėkių. Senesni modeliai („Passat B5“, „Audi A4/A6 C5“): Tipiškas gedimas yra hidraulinis nuotėkis tiesiai į dulkių gaubtus. Naujesni modeliai (golf 6/7, passat b6/b7): naudojami elektromechaniniai amortizatoriai (pvz., zf arba apa-bs). Tipiškas gedimas yra barškėjimas dešiniajame gale, kurį sukelia atraminės įvorės susidėvėjimas. Problema: Hidrauliniai švaistikliai dažnai susidėvi vairo traukės korpuse esančius tefloninius sandariklius. Dėl to greitai sukant vairo stiprintuvas trumpam dingsta. Problema: Elektriniai vairo mechanizmai (pvz., „Honda Civic“, „Toyota Avensis“ / „Corolla“) pradeda barškėti žvyrkeliuose. Priežastis - plastikinio arba tefloninio slankiklio, esančio mechanizmo viduje, susidėvėjimas. Tai nėra pavojinga, bet labai erzina. „Mercedes“ vairo sistemos paprastai yra labai patvarios (ypač senesnėse C ir E klasėse, kuriose buvo naudojama sliekinė pavarų sistema).
Vairo mechanizmo remontas
Vairo mechanizmo remontas ar keitimas yra brangus darbas, todėl verta atidžiai rinktis atsarginę dalį. Patikimi atsarginių dalių prekių ženklai, kuriuos rekomenduoja ekspertai, yra „TRW“ ir „Bosch“ (dažnai originalūs gamintojai), taip pat aukštos kokybės restauruotų dalių gamintojai, tokie kaip „General Ricambi“ , „Elstock“ arba „Era“. Paskutinis patarimas: pigiausias būdas išsaugoti vairo mechanizmą - reguliariai tikrinti vairo mechanizmo apsauginių dangtelių būklę (pvz., keičiant alyvą).