Τι είναι η πίεση υγρού;

Οι δύο γενικοί τύποι πίεσης ρευστού είναι γνωστοί ως ροή ανοικτού καναλιού και κλειστοί αγωγοί. Τα υγρά υπό ανοικτές συνθήκες, όπως ο αέρας στην ατμόσφαιρα ή το νερό στον ωκεανό, αναφέρονται ως υδροστατικά. Τα υγρά κλειστών αγωγών μπορεί να είναι είτε υδροστατικά είτε υδροδυναμικά, και αυτές είναι οι συνθήκες που χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση διαφόρων τύπων εργασιών σε αυτοκίνητα. Δύο κοινές περιοχές στις οποίες μπορεί να χρησιμοποιηθεί πίεση υγρού είναι τα συστήματα φρένων και υδραυλικού τιμονιού. Και τα δύο αυτά συστήματα χρησιμοποιούν πίεση ρευστού για να μεγεθύνουν τη δύναμη που ασκεί ο οδηγός για να κατευθύνει ή να σταματήσει το όχημα.

Υδροστατική πίεση υπάρχει σε κάθε ρευστό που δεν κινείται. Τα ανοιχτά σώματα, όπως οι ωκεανοί και η ατμόσφαιρα, αναφέρονται συνήθως ως υδροστατικά, παρόλο που υπάρχουν εντοπισμένες κινήσεις εντός αυτών των υγρών. Σε κλειστά συστήματα, όπως γραμμές φρένων και υδραυλικού τιμονιού, τα υγρά μπορεί να είναι είτε στατικά είτε δυναμικά. Σε ηρεμία, αυτά τα συστήματα θεωρούνται υδροστατικά. Όταν η αντλία υδραυλικού τιμονιού λειτουργεί ή ο κύριος κύλινδρος του φρένου είναι ενεργοποιημένος, διέπονται από τη δυναμική των υγρών.

Ορισμένα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν αυτό που είναι γνωστό ως χειροκίνητο τιμόνι. Ο οδηγός παρέχει όλη την απαραίτητη ισχύ για να περιστρέψει τους τροχούς σε αυτά τα συστήματα, οπότε μπορεί να είναι πολύ δύσκολο να χειριστεί το όχημα. Τα συστήματα υδραυλικού τιμονιού χρησιμοποιούν ρευστό υπό πίεση για να κάνουν μεγάλο μέρος της δουλειάς για τον οδηγό, κάτι που μπορεί να κάνει ένα όχημα πολύ πιο εύκολο να στρίψει. Αυτά τα συστήματα αποτελούνται από μια αντλία, μια μονάδα ραφιών και πινιόν ή κιβώτιο ταχυτήτων τιμονιού και γραμμές που τρέχουν μεταξύ τους. Η αντλία συνήθως κινείται από τον κινητήρα μέσω της τροχαλίας στροφαλοφόρου, αν και ορισμένα οχήματα χρησιμοποιούν αντλίες με έκκεντρο ή άλλες ρυθμίσεις.

Αφού περάσει από μια αντλία υποβοηθούμενου συστήματος διεύθυνσης, το υγρό αποστέλλεται μέσω μιας γραμμής πίεσης σε έναν μηχανισμό διεύθυνσης. Στη συνέχεια χρησιμοποιούνται βαλβίδες μέσα στο γρανάζι για να κατευθύνουν τη ροή υπό πίεση μέσα στη μονάδα, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την ευκολότερη περιστροφή του τιμονιού. Το υγρό στη συνέχεια περνά πίσω στην αντλία μέσω μιας γραμμής χαμηλής πίεσης και στη συνέχεια επανακυκλοφορεί.

Τα συστήματα πέδησης που χρησιμοποιούν πίεση υγρού λειτουργούν με ελαφρώς διαφορετικό τρόπο. Αυτά βασίζονται σε ένα σύστημα γραμμών και κυλίνδρων που σφραγίζονται από το εξωτερικό περιβάλλον. Όταν ο οδηγός πατάει το πεντάλ του φρένου, ο κύριος κύλινδρος δημιουργεί πίεση υγρού εντός των γραμμών. Αυτή η πίεση υγρού ενεργοποιεί στη συνέχεια τους υποτελείς κυλίνδρους που βρίσκονται σε κάθε τροχό.

Εάν επιτρέπεται να εισέλθει αέρας σε ένα από αυτά τα συστήματα, δεν θα λειτουργήσει σωστά επειδή ο αέρας και το υγρό φρένων συμπιέζονται διαφορετικά. Το σύστημα μπορεί επίσης να αποτύχει εάν αναπτυχθεί διαρροή επειδή η πίεση του υγρού απαιτεί κλειστό αγωγό για να συσσωρευτεί. Είναι επίσης δυνατό να κολλήσει μια δαγκάνα φρένου, ο βοηθητικός κύλινδρος στα φρένα τυμπάνου. Σε αυτήν την περίπτωση, η πίεση της δαγκάνας του φρένου μπορεί να μην απελευθερωθεί μέχρι να ανοίξει το σύστημα χειροκίνητα χαλαρώνοντας μια βίδα εξαέρωσης.