車の中にいたほとんどの人はステアリングホイールとそれが何のために使用されているかに精通しています。車の外にいたほとんどの人は前輪に精通しており、彼らは左か右に直面することができるという事実に慣れています。ステアリングホイールと前輪がどのようにリンク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、現代自動車のハンドルを予測可能かつ一貫性のあるものにするために必要な正確なエンジニアリングについてはまだ分かりません。それで何がうまくいくのですか？
上から下まで
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。
ハンドルは運転席の前に座っており、車輪が何をしているかについて運転者のフィードバックを与え、運転者が車輪を回すことによってどの方向の車輪が指し示されるかを制御することを可能にする。これらは多くの形とサイズで提供され、その中には、車内の他のシステム用のエアバッグとコントロールが含まれています。
適切にステアリングシャフトと名付けられたシャフトが、ステアリングホイールから車のファイアウォールを通って延びている。多くの新型車には、事故の際に倒れるステアリングシャフトがあり、ドライバーが車輪によって重傷を負うことはありません。
この時点で、油圧パワーステアリングを備えた自動車は、ステアリングシャフトをロータリーバルブに直接通しています。ロータリバルブは、ピニオンギヤを回転させる際に、加圧された作動油がステアリングシャフトを補助することを可能にするように回転されるときに開閉する。これにより、ステアリングがはるかに容易になります。特に、低速時や停止時に。
- 油圧パワーステアリングは、自動車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利用する。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ベースにあるロータリバルブに流れます。多くのドライバーは、このタイプのパワーステアリングを、その実用性およびドライバーへのロードフィーリングのフィードバックの両方のために好む。このため、ほとんどのスポーツカーでは、何十年にもわたって油圧式パワーステアリングやパワーステアリングを使用していませんでした。しかし、最近では、電動パワーステアリングを用いたスポーツカーの新しい時代に電動パワーステアリングの進歩がありました。
代わりに、車がステアリングシャフトに沿って電気モータを有する場合、車は電動パワーステアリングを備えている。このシステムは、電動モーターをどこに取り付けることができるかをより柔軟にすることができ、古い車の改修に最適です。このシステムはまた、機能するために油圧ポンプを必要としない。
- 電動パワーステアリングは、ステアリングシャフトまたはピニオンギアのいずれかを直接回転させるのを補助するために電気モータを利用する。操舵軸に沿ったセンサは、運転者がステアリングホイールをどれだけ回転させたかを感知し、時にはどれだけの力がステアリングホイールを回すのに使用されたかを感知する（速度感知として知られている）。車のコンピュータは、このデータを処理し、電気モーターで適切な量の力を加えて、ドライバーが目を瞬きさせて操縦するのを助ける。このシステムは油圧システムよりもクリーンでメンテナンス性は低いものの、電動パワーステアリングが道路から切り離されているように感じており、多くのアプリケーションであまりにも多くの支援をする可能性があります。しかし、電動パワーステアリングシステムはあらゆるモデル年で改良されているので、この評判は変化しています。
ピニオンギアを除いてステアリングシャフトの端に何もない場合、車はパワーステアリングを備えていません。ピニオンギアはステアリングラックの上部にあります。
- 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。ラックの頂部に沿った直線状の歯は、ピニオンギヤの歯と完全に一致します。ピニオンギヤは、ステアリングラックを回転させて、前輪の間で左右に水平に動かす。このアセンブリは、ステアリングホイールからの回転エネルギーを、2つの車輪を平行に動かすのに有用な左右の動きにする役割を果たす。ステアリングラックに対するピニオンギアのサイズは、車両を一定量回転させるのに必要なステアリングホイールのターン数を決定する。より小さい歯車は、車輪の回転を容易にすることを意味するが、車輪を完全に回転させるためにはより多くの回転を意味する。
ステアリングラックの両端にタイロッドがあります
- タイロッドは、長く引っ張られたときや引っ張られた時にのみ非常に強いことを意味する長い細長い結合部片である。別の角度からの力はロッドを容易に曲げることができます。
タイロッドはどちらかの側のステアリングナックルに接続し、ステアリングナックルはホイールを左右に回して左右に操縦します。
ステアリングシステムに留意すべきことは、車両が速度で正確に動かなければならない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かなり動いています。つまり、転倒しているカーが凹凸を乗り越えると、前輪が左右に同時に動くようになります。これは、ボールジョイントが入ってくる場所です。これは、人間の骨格上のボール＆ソケットジョイントのように見えるジョイントです。このコンポーネントは自由に動くことができ、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を連動させる必要があります。
メンテナンスおよびその他の懸念
重い力で制御する動きが非常に多いので、ステアリングシステムは本当に打ち負かすことができます。このパーツは、最高速度で旋回する車両の重量に対応するためのものです。物事が最終的に失敗して間違ってしまうと、それは通常長期間の服からです。ハードな衝突や衝突は、コンポーネントをより顕著に破壊する可能性があります。壊れたタイロッドは1つの車輪を回し、もう1つはまっすぐになることができますが、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ちょっと鳴らしすぎてステアリングをちょっとしたものにすることはできません。問題が発生するたびに、車の安全性と運転性を確保するために、ただちに点検を受けるようにしてください。