現代の車はどのように運転されていますか？

車内にいるほとんどの人は、ハンドルとその用途に精通しています。 車から降りたことのあるほとんどの人は、前輪と、左または右に曲がることができるという事実に精通しています。 ステアリング ホイールと前輪がどのように接続されているかを実際に知っている人はほとんどいません。また、現代の自動車がこれほど予測可能かつ一貫してハンドルを操作するために必要な正確なエンジニアリングを知っている人はさらに少数です。 では、何がすべてを機能させるのでしょうか。

上から下

現代の自動車は、ラック アンド ピニオン ステアリングと呼ばれるステアリング システムを使用しています。

• ステアリング ホイールは運転席の前にあり、ホイールが何をしているかについてドライバーにフィードバックを与える責任があり、ドライバーはホイールを回すことによってホイールが指している方向を制御することもできます。 それらにはさまざまな形状とサイズがあり、エアバッグや他の車両システム用のコントロールが含まれているものもあります。

• ステアリング シャフトと名付けられたシャフトは、ステアリング ホイールから車のファイアウォールを通り抜けます。 多くの新しい車には、事故が発生した場合にステアリング シャフトが破損するため、ドライバーの重大な怪我を防ぐことができます。

• このとき、油圧式パワーステアリングの車両では、ステアリングシャフトがロータリーバルブに直接入ります。 ロータリー バルブは、回転に応じて開閉し、加圧された作動油がステアリング シャフトによるピニオン ギアの回転を補助します。 これにより、特に低速時や停止時のハンドリングが大幅に容易になります。

  • 油圧パワー ステアリングは、車両のエンジンに接続されたベルトによって駆動される油圧ポンプを使用します。 ポンプは作動油を加圧し、油圧ラインはポンプからステアリング シャフトの基部にあるロータリー バルブまで伸びています。 多くのドライバーは、実用性とドライバーへのフィードバックの両方から、このタイプのパワー ステアリングを好みます。 このため、ほとんどのスポーツカーは油圧パワーステアリングを使用しているか、何十年も使用していません。 しかし、最近の電動パワーステアリングの進歩により、電動パワーステアリングスポーツカーの新時代が到来しました。

• 車両の代わりにステアリング シャフトに沿って電気モーターが取り付けられている場合、車両には電動パワー ステアリングが装備されています。 このシステムは、電気モーターを取り付ける場所を自由に選択できるため、古い車両の改造に最適です。 このシステムも油圧ポンプを必要としません。

  • 電動パワーステアリングは、電動モーターを使用して、ステアリングシャフトまたはピニオンギアを直接回転させます。 ステアリング シャフトに沿ったセンサーは、ドライバーがステアリング ホイールを回す強さを判断し、場合によっては、ステアリング ホイールを回すために加えられた力 (速度感度として知られている) も判断します。 次に、車のコンピューターがこのデータを処理し、電気モーターに適切な力を加えて、ドライバーが瞬く間に車を操縦できるようにします。 このシステムはクリーンで、油圧システムよりもメンテナンスが少なくて済みますが、多くのドライバーは、電動パワー ステアリングは邪魔にならないように感じ、多くの場合、役に立ちすぎると言っています。 しかし、電動パワーステアリングは年式を追うごとに進化しており、その評判も変わりつつあります。

• ドライブギア以外にステアリングシャフトの端に何もない場合、その車にはパワーステアリングがありません。 ギアはステアリングラックの上にあります。

  • ステアリング ラックは、フロント アクスルと平行に走る長い金属製のバーです。 ラックの上部に沿って一直線に配置された歯は、ドライブ ギアの歯と完全に一致します。 ギアが回転し、前輪の間でステアリング ラックを左右に水平に移動します。 このアセンブリは、ハンドルの回転エネルギーを左右の動きに変換し、XNUMX つの車輪を平行に動かすのに役立ちます。 ステアリング ラックに対するピニオン ギアのサイズによって、車が一定量回転するのに必要なステアリング ホイールの回転数が決まります。 ギアが小さいほど、ホイールのスピンが軽くなりますが、ホイールを完全に回転させるための回転数が高くなります。

• タイロッドはステアリングラックの両端にあります

  • タイは長くて薄い接続部品であり、押したり引いたりするときに非常に強いだけで済みます. 別の角度の力は、ロッドを簡単に曲げることができます。

• タイロッドは両側のステアリングナックルに接続されており、ステアリングナックルは車輪を左右に連動させて制御します。

ステアリング システムについて留意すべき点は、正確な速度で運転する必要があるのは、車内の唯一のシステムではないということです。 サスペンションシステムも非常に多くの動きをします。つまり、でこぼこした路面を曲がる車は、前輪を左右および上下に同時に動かすことができる方が良いということです。 ここでボールジョイントの登場です。 この関節は、人間の骨格のボール ジョイントのように見えます。 このコンポーネントは自由な動きを提供し、非常にダイナミックなステアリングとサスペンション システムが連携して動作できるようにします。

メンテナンスとその他の懸念事項

非常に多くの動きをコントロールしなければならないため、ステアリング システムは非常に大きな打撃を受ける可能性があります。 パーツは、トップスピードで急旋回する車の重量を支えるように設計されています。 何かが最終的に失敗してうまくいかない場合、それは通常、長期にわたる摩耗が原因です。 強い衝撃や衝突によっても、コンポーネントがより顕著に破損する可能性があります。 タイロッドが破損すると、一方のホイールが回転し、もう一方のホイールがまっすぐにとどまる可能性があり、これは非常に悪いシナリオです。 磨耗したボールジョイントはきしみ音を発し、ステアリングが少しぎこちなくなります。 車の安全と運転のしやすさを確保するため、異常が発生した場合はすぐに点検してください。