Avto > Avto nasveti
2209 ogledov

Zakaj avtomobil zavije?

volan
1/12
Toyota
Volan je ostal skoraj edini operativni del sodobnega avtomobila, ki ima še vedno razmeroma neposreden mehanski vpliv na vedenje avtomobila, vozniku pa posreduje veliko podatkov o cestišču.

Tako kot večina avtomobilske tehnike, je tudi načelo zavijanja v bistvu preprosto, saj mora voznik preprosto zasukati prednji kolesi in avtomobil krene v želeno smer. Uresničitev tega načela nasprotno ni tako preprosta, saj se je treba ozirati na več kriterijev.

volan | Avtor: Newspress Newspress

Velika večina avtomobilskih volanov je sestavljena iz treh ali štirih osnovnih komponent. Prva je volanski obroč, druga volanski drog, tretja kretni mehanizem in kretno drogovje, četrta pa sta drogova jarma, ki kretni mehanizem povezujeta s kolesi. Ne glede na to, kakšne vrste je volanski mehanizem, v glavnem služi pomikanju kretnega drogovja proti levi ali desni. Drogova jarma po drugi strani skrbita za povezavo kretnega mehanizma s kolesi in mu omogočata, da se prilagaja tudi vzmetenju avtomobila. Ker jima je dolžino mogoče spreminjati, služita tudi nastavljanju geometrije podvozja.

volan Avto Škoda octavia pokazala svoj novi volan in ta je nekaj posebnega

Ackermanovo načelo

Pri najbolj preprosti obliki volana sta obe kolesi zasukani v isto smer, kar pa ni optimalno, saj eno kolo ob tem nujno spodrsava. Ker se kolesi gibljeta okoli istega namišljenega središča, imata njuni poti nujno različna polmera. Notranje kolo zato vedno opravi krajšo pot od zunanjega. To je že veliko pred izumom avtomobila ugotovil nemški izumitelj Rudolf Ackermann, ki je leta 1818 patentiral načelo, po katerem mora biti med vožnjo skozi ovinek odklon notranjega kolesa vedno nekoliko večji od zunanjega. Današnji konstruktorji se njegovega načela sicer povsem ne držijo, saj jim mehke sodobne gume omogočajo, da od njega nekoliko odstopijo.

volan | Avtor: ZF ZF

Raztekanje, stekanje in zaostajanje ter nagib

Čeprav mogoče na videz ni tako, avtomobilska kolesa sploh niso vzporedna ampak so s prednjim koncem nekoliko vedno zasukana eno od drugega ali eno proti drugemu. Pri avtomobilih s prednjim pogonom namreč prednji kolesi težita k temu, da bi se samodejno zasukali skupaj, zato ju moramo vnaprej nastaviti tako, da sta prednja konca zasukana nekoliko narazen. To imenujemo raztekanje. Pri avtomobilih z zadnjim pogonom prednji kolesi zaradi prožnosti kretnega drogovja nekoliko silita narazen, zato ju morajo pred vožnjo obrniti navznoter, da se med vožnjo postavita v ravni položaj.

Da bi se prednji kolesi po vožnji skozi ovinek samodejno vrnili v srednjo lego in v njej ostali tudi med vožnjo po ravni cesti, je poskrbljeno z zaostajanjem. To se, na podoben način kot pri nakupovalnem vozičku, doseže tako, da se kolo nagne nekoliko nazaj.

Volan v BMW inext. LETA 2021 Avto BMW pokazal volan prihodnosti

Za pravilno upravljanje z avtomobilom je pomemben tudi nagib koles. Prednji kolesi na avtomobil nista vgrajeni navpično, ampak sta nagnjeni navznoter ali navzven. Če so kolesa nagnjena navznoter, je sukanje volana težje, zato pa se avtomobil bolje drži ceste, kar je zanimivo predvsem za konstruktorje športnih avtomobilov, če pa so nagnjena navzven, se volan laže suka, manj obremenjen pa je tudi kretni mehanizem, zato pa avtomobil nekoliko slabše leži na cesti.

volan | Avtor: Nexteer Nexteer

Zobnik in zobata letev

Večina današnjih osebnih avtomobilov in lahkih gospodarskih vozil je opremljenih z volanom z zobnikom in zobato letvijo. V bistvu gre za zelo preprost mehanizem, saj sta zobnik in zobata letev zaprta v kovinsko ohišje iz katerega štrlijo le tri gredi. Vrtenje zobnika se prenaša na zobato gred, na kateri se vrtenje pretvori v linearno gibanje levo in desno vzdolž prečne osi avtomobila, potem pa se preko drogov jarma prenese na krmiljena kolesa. Prednost takšne zasnove je predvsem v veliki stopnji povratnih informacij, ki jih volan posreduje vozniku, in neposrednosti volana.

Takšen volan že po naravi opravlja tudi vlogo prestave, zaradi katere je vozniku precej olajšano sukanje volanskega obroča. Prestavno razmerje je lahko zelo različno in odvisno od lastnosti avtomobila. Večje prestavno razmerje pomeni, da morate volan zasukati večkrat, da kolesa obrnete v želeno smer, zato je odziv počasnejši, olajša pa sukanje volana predvsem pri večjih in težjih avtomobilih. Manjše prestavno razmerje je nasprotno bolj neposredno in pride do izraza predvsem v športnih avtomobilih, kjer so zaželeni hitri odzivi na popravke smeri.

volan | Avtor: Newspress Newspress

Drugi volani

Volan z zobato letvijo je danes sicer najbolj pogost v avtomobilih, ni pa edini. Njegovo vlogo predvsem v težkih gospodarskih vozilih prevzema volan, pri katerem so kolesa preko drogov in vzvodov jarma povezani z glavnim kretnim vzvodom, tega pa premika kretno gonilo, ki ga preko volanskega droga krmili volan. Najbolj pogost mehanizem kretnega gonila je zelo vzdržljivo vijačno gonilo, ki pride v poštev predvsem v težkih vozilih, na konec volanskega droga v kretnem gonilu pa je lahko pritrjen tudi polž oziroma Arhimedov vijak, ki je v ohišju gonila povezan s sektorjem (polkrožnim zobnikom), na čigar os je pritrjen glavni kretni vzvod.

Avto Bi znali avtomobil upravljati s takim volanom?

volan | Avtor: Infiniti Infiniti

Servoojačevalnik

Čeprav prestava lahko precej olajša sukanje volana, vozniku upravljanje avtomobila predvsem na mestu in pri manjših hitrostih olajša tudi servo ojačevalnik. Danes so servo ojačevalniki v splošni uporabi tudi zato, ker so avtomobili postali težki, pogon se je pretežno preselil na prednji kolesi, povečale pa so se tudi gume in širine kolotekov. Proizvajalci so zato mehanske volane že pred časom vse bolj začeli opremljati sprva s hidravličnimi, v zadnjem času pa večinoma z električnimi servo ojačevalniki, čeprav neposredne povezave med volanskim obročem in kolesi zaradi varnosti niso nikoli opustili ali pa so jo opustili le izjemoma.

 
Komentarjev 0
Napišite prvi komentar!

Za komentiranje je potrebna prijava/registracija. Če nimate uporabniškega računa, izberite enega od ponujenih načinov in se registrirajte v nekaj hitrih korakih.