- ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟ ΚΑΙ ΩΡΟΣΚΟΠΙΟ!

Εισαγωγή

Τώρα που τραβήξαμε την προσοχή και των κυριών, διαβάστε παρακάτω για κάποια σημαντικά συστήματα του αυτοκινήτου, σε σχέση με την οδήγηση!

(Για το ωροσκόπιο θα αναφερθούμε πράγματι, αλλά στο τέλος).

Καταρχήν, υπάρχει η αντίληψη ότι ο οδηγός του αυτοκινήτου είναι ένας «χρήστης», που όπως κάθε χρήστης συσκευών δεν χρειάζεται να ξέρει λεπτομέρειες για το πώς λειτουργεί το αυτοκίνητο για να το οδηγήσει, όπως περίπου ο χρήστης ενός Η/Υ δεν χρειάζεται να ξέρει προγραμματισμό.

Δεν είναι όμως έτσι, επειδή στην οδήγηση ενός αυτοκινήτου υπεισέρχονται πολλοί εξωτερικοί παράγοντες, συστήματα και νόμοι της φυσικής, που πρέπει να γίνουν κατανοητοί σ’ ένα βασικό επίπεδο, γιατί αλλιώς ο οδηγός δεν θα μπορεί να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά απρόβλεπτες καταστάσεις και, σε αντίθεση με τον Η/Υ, το διακύβευμα εδώ είναι πολύ πιο σοβαρό.

Για τον χειρισμό του αυτοκίνητου λοιπόν, δεν είναι η κατανόηση τού πώς λειτουργεί ο κινητήρας το σημαντικότερο, αλλά τα συστήματα μετάδοσης κίνησης, φρένων, διεύθυνσης και η σχέση των ελαστικών με τον δρόμο.

Κινητήρας

Για το κινητήριο σύστημα, είναι αρκετό να πούμε ότι ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης, που καίει δηλαδή βενζίνη, πετρέλαιο, ή αέριο (υγροποιημένο ή φυσικό), μπορεί και δουλεύει μέσα σ’ ένα φάσμα ταχυτήτων περιστροφής, συνήθως από 1000 έως 5000 στροφές ανά λεπτό (ΣΑΛ).

Αυτό όμως είναι ένα πρόβλημα, επειδή εμείς θα θέλαμε όσο πατάμε το γκάζι τόσο το αυτοκίνητο να κινείται πιο γρήγορα, ξεκινώντας μάλιστα από στάση.

Και παρότι τα τελευταία χρόνια τα υβριδικά και ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν αυτή την ικανότητα, η μεγάλη πλειοψηφία των αυτοκινήτων εξακολουθούν να κινούνται με τους κλασικούς κινητήρες.

 Τα βασικά εξαρτήματα ενός τυπικού βενζινοκινητήρα αυτοκινήτου. Παρά τη δεσπόζουσα θέση του κάτω από το καπώ του αυτοκινήτου, δεν είναι το σημαντικότερο σύστημα για την ασφάλεια της οδήγησης.

... και η λειτουργία των εξαρτημάτων

Κιβώτιο ταχυτήτων

Για να λύσουμε λοιπόν το πρόβλημα αυτό, καταφεύγουμε στη χρήση του κιβωτίου ταχυτήτων.

Το κιβώτιο ταχυτήτων γίνεται ευκολότερα κατανοητό απ’ όσους έχουν οδηγήσει ποδήλατο με ταχύτητες, καθώς και αυτό δουλεύει ακριβώς με την ίδια φιλοσοφία (αλλά όχι με τον ίδιο ακριβώς τρόπο).

Σκεφτείτε λοιπόν ότι είστε στο ποδήλατο, και γνωρίζετε ότι τα πόδια σας εργάζονται αποτελεσματικότερα σε μια ορισμένη περιοχή ΣΑΛ.

Όταν λοιπόν ξεκινάτε χρησιμοποιείτε μικρή σχέση (θα τη λέμε σχέση για να μην μπερδεύεται με την ταχύτητα κίνησης), επειδή αρχικά θέλετε το ποδήλατο να κινείται με μικρή ταχύτητα, ενώ όσο η ταχύτητα του ποδήλατου αυξάνεται ανεβάζετε σχέση, ώστε τα πόδια σας να συνεχίζουν να περιστρέφονται με περίπου τον ίδιο ρυθμό.

Καθώς ανεβάζετε σχέση, εμπλέκετε ουσιαστικά διαφορετικά γρανάζια για να πετυχαίνετε τον κατάλληλο λόγο μετάδοσης, ώστε με περίπου τις ίδιες στροφές εισόδου (τα πόδια σας) να έχετε αυξανόμενες στροφές εξόδου (περιστροφές του τροχού).

Εδώ όμως επεμβαίνει η Φυσική και κάνει τα πράγματα ενδιαφέροντα.

Όπως ίσως θυμάστε από το Γυμνάσιο, όσο μειώνουμε την ταχύτητα μ’ ένα σύστημα γραναζιών αυξάνουμε αντίστοιχα τη δύναμη (σωστότερα τη ροπή), έτσι λοιπόν ενώ ο κινητήρας μας έχει περίπου την ίδια δύναμη (για το ίδιο «γκάζι»), όσο πιο αργά κινούμαστε εξαιτίας μικρής σχέσης, τόσο μεγαλύτερη δύναμη μεταφέρεται στο δρόμο, με αποτέλεσμα το αυτοκίνητο να ανεβαίνει πιο εύκολα τις ανηφόρες.

Για τον ίδιο λόγο, το αυτοκίνητο επιταχύνει επίσης πιο εύκολα και γρήγορα όσο πιο μικρή σχέση έχουμε (αρκεί βέβαια να μην το παρακάνουμε).

  

Ένα σχηματοποιημένο κιβώτιο 5 ταχυτήτων (η όπισθεν δεν φαίνεται).

Δείχνεται η εμπλοκή της 1^ης σχέσης (μικρό γρανάζι εισόδου, μεγάλο εξόδου).

Το γαλάζιο εξάρτημα είναι το διαφορικό, που φροντίζει για την ισοκατανομή της δύναμης στους δύο κινητήριους τροχούς, ακόμα και όταν το αυτοκίνητο διαγράφει καμπύλη.

Βέβαια η αλλαγή σχέσεων στο ποδήλατο γίνεται με απλό τρόπο, επειδή οι δυνάμεις είναι σχετικά μικρές, και τα πόδια μας δεν χρειάζεται φυσικά να κινούνται όταν είμαστε σταματημένοι.

Δεν συμβαίνει το ίδιο με το αυτοκίνητο, που επιπλέον ο κινητήρας πρέπει να δουλεύει συνεχώς (αν και τελευταία με τα START – STOP συστήματα αυτό δεν ισχύει), πάντως οι δυνάμεις είναι πολύ μεγαλύτερες.

Για σύγκριση, σκεφτείτε ότι η ισχύς ενός μέσου ποδηλάτη είναι περίπου το ¼ του ίππου.

Έτσι λοιπόν, για την αλλαγή σχέσεων στο αυτοκίνητο απαιτείται το πάτημα του συμπλέκτη, που διακόπτει εκείνη τη στιγμή τη ροή ισχύος από τον κινητήρα προς τους τροχούς, ώστε η εμπλοκή των γραναζιών να γίνει ομαλά.

Μάλιστα, καθώς ο βαθμός αποσύμπλεξης εξαρτάται από την πίεση του αριστερού ποδιού μας στο αντίστοιχο πεντάλ, με την κατάλληλη εξάσκηση και ευασθησία μπορούμε να πετύχουμε πολύ ομαλές εκκινήσεις ακόμα και σε ανήφορο.
Και αν η «χορογραφία» της εκκίνησης σε ανήφορο σας προβληματίζει, καθώς πρέπει να συνδυαστεί γκάζι, συμπλέκτης και ενδεχομένως χειρόφρενο, τα νεώτερα αυτοκίνητα προσφέρουν μια λύση ιδιαίτερα φιλική στον οδηγό, με την αυτόματη συγκράτηση του αυτοκινήτου σε κεκλιμμένο έδαφος.

Φιλικά στο οδηγό είναι και τα σύγχρονα αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων, με προφανή πλεονεκτήματα στην οδήγηση στην πόλη αλλά και στην οικονομία, καθώς γίνονται εφικτά κιβώτια ταχυτήτων με πολλές σχέσεις (μέχρι 9 σήμερα!), που επιτρέπουν στον κινητήρα να εργάζεται συνεχώς κοντά στην περιοχή μέγιστης απόδοσης και οικονομίας.

Φρένα

Μια και κινήσαμε το αυτοκίνητο, πρέπει να μπορούμε και να το σταματήσουμε.

Προφανώς γνωρίζετε ότι αυτό γίνεται πιέζοντας το μεσαίο πεντάλ, του φρένου.

Αυτή η πίεση, μέσα από σωληνάκια με υδραυλικό υγρό μεταφέρεται σε υλικά τριβής, που «μαγκώνουν» τον τροχό και τον σταματούν.

Φυσικά τα υλικά τριβής δεν μαγκώνουν τον ίδιο τον τροχό, αλλά δίσκους που βρίσκονται στερεωμένοι πίσω του και συνήθως φαίνονται μέσα από τη ζάντα.

Τα φρένα αποβάλλουν ισχύ αρκετών εκατοντάδων ίππων σε ισχυρό φρενάρισμα, και σε συνθήκες αγώνα αυτό είναι φανερό!

Ακόμα καλύτερα βέβαια οι δίσκοι φαίνονται στις μοτοσυκλέτες (και σε ακριβά ποδήλατα), καθώς εκεί είναι εκτεθειμένοι σε κοινή θέα.

Θα παρατηρήσετε βέβαια, ότι ειδικά στις μοτοσυκλέτες οι εμπρός δίσκοι είναι μεγαλύτεροι και συχνά διπλοί.

Αυτό συμβαίνει επειδή τα φρένα του εμπρός τροχού (ή των εμπρός τροχών στα αυτοκίνητα) «σηκώνουν» το 80% περίπου του φρεναρίσματος.

Γι’ αυτό και το φρεναρισμα μόνο με χειρόφρενο είναι τόσο ανεπαρκές, και στα μικρά αυτοκίνητα δεν αλλάζει η αποτελεσματικότητα του φρεναρίσματος, αν στους πίσω τροχούς τοποθετηθούν τα παλιότερης τεχνολογίας αλλά φθηνότερα ταμπούρα.

Αρχή λειτουργίας των φρένων. Το γαλάζιο είναι το υδραυλικό υγρό που μεταφέρει τη δύναμη από το πόδι μας (ενισχυμένη από το servo που δεν φαίνεται), στους κυλίνδρους που πιέζουν τα υλικά τριβής (τακάκια) πάνω στον δίσκο, που βρίσκεται στην εσωτερική πλευρά του τροχού .

Στα αυτοκίνητα βέβαια δεν είναι εφικτό να υπάρχουν από δύο δίσκοι σε κάθε εμπρός τροχό όπως στις μοτοσυκλέτες, αλλά ο κάθε δίσκος είναι εμφανώς μεγαλύτερος από τον πίσω και συχνά αεριζόμενος.

Για να πάρετε μια ιδέα, ενώ η ισχύς του κινητήρα ενός τυπικού αυτοκινήτου είναι της τάξης των 100 ίππων, η ισχύς που απορροφούν τα φρένα του (και τη μετατρέπουν σε θερμότητα) είναι της τάξης των 400- 500 ίππων!

Αυτή η ισχύς συγκρίνεται με την ισχύ του κινητήρα ενός supercar,  γι’ αυτό και τα supercars έχουν χρόνους επιτάχυσης 0 -100 χλμ/ω, περίπου ίδιους με αυτούς του φρεναρίσματος από 100 - 0 χλμ/ω.

Υπόψη ότι, για να μην χρειάζεται μεγάλη πίεση στο πεντάλ του φρένου, το σύστημα υποβοηθείται από έναν μηχανισμό σερβό (και όχι σεβρό) που δουλεύει όμως μόνο εφόσον γυρίζει ο κινητήρας.

Εφόσον γυρίζει* ο κινητήρας, δουλεύει και η υποβοήθηση του τιμονιού, αλλά ακόμα και αν ο κινητήρας δεν γυρίζει τα φρένα και το τιμόνι εξακολουθούν να δουλεύουν, χρειάζεται όμως πολύ μεγαλύτερη προσπάθεια για το ίδιο αποτέλεσμα.

* Λέμε «γυρίζει» και όχι «δουλεύει», επειδή ακόμα και αν ο κινητήρας έχει σβήσει, αρκεί να περιστρέφεται παρασυρμένος από τους τροχούς (δηλαδή να έχουμε σχέση στο κιβώτιο ταχυτήτων) για να παραμείνουν ενεργές οι υποβοηθήσεις φρένων και τιμονιού.

Ένα δισκόφρενο με τη «δαγκάνα» του, που περιέχει τα τακάκια. Παρότι το σύστημα μάλλον κρύβεται πίσω από τους τροχούς, δεν παραμελείται και το «ντιζάιν» του.

Δρόμοι

Και ας έλθουμε τώρα στη σχέση ελαστικών με το δρόμο (το ABS δεν το ξεχάσαμε, θα το πούμε παρακάτω).

Προφανώς είναι η επαφή των ελαστικών με τον δρόμο, που κρατάει το αυτοκίνητο στην επιθυμητή τροχιά και μεταφέρει τις δυνάμεις επιτάχυνσης και επιβράδυνσης.

Για τον ίδιο το δρόμο δεν μπορούμε να κάνουμε πολλά, πέρα από τα μάθουμε να αναγνωρίζουμε έγκαιρα τις ύποπτες καταστάσεις, πχ:

- Άσφαλτος που γυαλίζει, ειδικά στη βροχή, σημαίνει ότι γλιστράει.

- Ιριδισμοί στην άσφαλτο (στεγνή ή βρεγμένη), σημαίνουν λάδια ή πετρέλαιο και φυσικά γλιστράει πολύ!

- Χώμα ή άμμος στην άσφαλτο, ειδικά σε στροφή, επίσης γλιστράει!

Τα σύγχρονα αυτοκίνητα έχουν προειδοποίηση για χαμηλές θερμοκρασίες ύποπτες για πάγο στο δρόμο (κάτω από 4 C), αλλά ο κίνδυνος είναι άμεσος όταν σε συνθήκες παγοποίησης και σε βρεγμμένη άσφαλτο:

- Σταματήσει ο χαρακτηριστικός ήχος του νερού που απομακρύνουν οι τροχοί και αντκατασταθεί από έναν ξερό και μαλακό ήχο.

- Περνάτε πάνω από γέφυρα, και καθώς δεν υπάρχει χώμα από κάτω για να συγκρατήσει την απώλεια θερμότητας, ενδέχεται να υπάρχει πάγος στο σημείο αυτό.

Επίσης, να είστε υποψιασμένοι όταν περνάτε από λακούβες γεμάτες νερό σε άγνωστο δρόμο, γιατί δεν φαίνεται το βάθος τους!

Λάστιχα - Ανάρτηση

Ας έλθουμε τώρα στους παράγοντες που μπορούμε να επηρεάσουμε, όπως τα λάστιχα, τα οποία εννοείται ότι θα πρέπει να είναι σωστά φουσκωμένα!

Το νούμερο 2515 στο λάστιχο αυτό, σημαίνει ότι κατασκευάστηκε την 25^η εβδομάδα του 2015.

Στα λάστιχα υπάρχουν δύο παράμετροι που πρέπει να προσέχουμε:

Το βάθος πέλματος και η ημερομηνία κατασκευής.

Το βάθος πέλματος φαίνεται εύκολα, αλλά την ημερομηνία κατασκευής πρέπει να ξέρεις πού θα τη διαβάσεις και πώς θα την αξιοποιήσεις.

Πρόκειται για ένα τετραψήφιο αριθμό στην πλευρά του λάστιχου, με τα δύο πρώτα νούμερα να δείχνουν την εβδομάδα και τα δύο τελευταία το έτος κατασκευής του.

Τα πολυκαιρισμένα λάστιχα, πχ πάνω από 4 χρόνια από την κατασκευή, ακόμα και αν έχουν ακόμα ικανοποιητικό βάθος πέλματος, γλιστράνε σαφώς περισσότερο από τα «φρέσκα».

Σε περίπτωση αμφιβολίας ρωτείστε έναν ειδικό.

Το λάστιχο τώρα, παρέχει με τον καλύτερο τρόπο τις υπηρεσίες του εφόσον βρίσκεται σε επαφή με τον δρόμο, χωρίς όμως τα ολισθαίνει (στην πραγματικότητα η βέλτιστη απόδοση επιτυγχάνεται με ένα μικρό ποσοστό ολίσθησης).

Το να διατηρείται ο τροχός και κατά συνέπεια το λάστιχο σε επαφή με το δρόμο, είναι θέμα των αμορτισέρ που εφόσον είναι σε καλή κατάσταση δεν το αφήνουν να χοροπηδά στις ανωμαλίες του δρόμου.

Τα αμορτισέρ είναι τα κίτρινα εξαρτήματα σ’ αυτά τα δύο συστήματα αναρτήσεων, που η καλή τους κατάσταση είναι καθοριστική για τη σωστή λειτουργία όλης της ανάρτησης, που με τη σειρά της δίνει στο αυτοκίνητο ασφαλή οδική συμπεριφορά και άνεση στους επιβάτες.

Δυσμενέστερη κατάσταση όμως είναι όταν το λάστιχο ολισθαίνει πλήρως πάνω στον δρόμο, όταν πχ ο τροχός έχει μπλοκάρει, οπότε δημιουργούνται και οι χαρακτηριστκές μαύρες γραμμές στην άσφαλτο.

Σ’ αυτή την περίπτωση, πρώτον η τριβή μειώνεται σημαντικά και δεύτερον δεν μεταφέρεται κατευθυντικότητα στο αυτοκινήτο.

ΑBS - ESP

Το παραπάνω ήταν ένα πολύ σοβαρό πρόβλημα στην προ ABS εποχή, που είχε προκαλέσει πολλά ατυχήματα.

Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, το ABS (υποχρεωτικό πλέον) δεν αφήνει τον τροχό να μπλοκάρει όσο βίαιο και αν είναι το φρενάρισμα, γι’ αυτό στα αυτοκίνητα αυτά ο οδηγός μπορεί να πατήσει με όλη του τη δύναμη το φρένο και να είναι βέβαιος ότι θα έχει το βέλτιστο φρενάρισμα και θα διατηρήσει και το «τιμόνι» του.

Προσοχή όμως, το φρενάρισμα θα είναι το καλύτερο δυνατόν για τις συγκεκριμένες συνθήκες δρόμου, ελαστικών και αμορτισέρ.

Σε δρόμο που γλιστράει, το φρενάρισμα θα είναι αναγκαστικά ανεπαρκές και η μόνη παρηγοριά θα είναι η δυνατότητα ελιγμού!

Οι μπλοκαρισμένοι τροχοί, που υποδηλώνονται από τα μαύρα σημάδια στην άσφαλτο, στερούν από τον οδηγό τη δυνατότητα διατήρησης της τροχιάς του, πράγμα που καταφέρνει με τη βοήθεια του ABS (δεξιά).

Μια άλλη σύγχρονη βοήθεια για τον οδηγό είναι τα συστήματα ελέγχου εκτροπής του αυτοκινήτου (ESP ή άλλο αντίστοιχο σύστημα, δεν υπάρχει ενιαία ονομασία όπως με το ABS).

Το αυτοκίνητο, εφόσον είτε ηθελημένα είτε από κακή εκτίμηση του οδηγού μπεί σε μια στροφή με ταχύτητα που υπερβαίνει τα όρια πρόσφυσης των ελαστικών του για τις συγκεκριμένες συνθήκες, θα γλιστρίσει προς τα έξω.

Σπάνια όμως θα γλιστρίσει ομοιόμορφα, δηλαδή θα κινηθεί παράλληλα με την αρχική τροχιά του, συνήθως θα γλιστρίσει είτε περισσότερο το πίσω μέρος (υπερστροφή) είτε συνηθέστερα για τα εμπροστοκίνητα αυτοκίνητα, το εμπρός (υποστροφή).

Ένας έμπειρος οδηγός, μέσα σε ορισμένα όρια πάντα, θα μπορέσει να ελέγξει την κατάσταση, το ESP όμως μπορεί να το κάνει για όλους!

Φρενάροντας επιλεκτικά τον κατάλληλο τροχό ή τροχούς, θα διατηρήσει το αυτοκίνητο στην τροχιά του κατά το δυνατόν, καλύτερα πάντως από τον μέσο οδηγό.

Και εδώ όμως, το σύστημα δεν μπορεί να υπερβεί τους φυσικούς νόμους.

Αν η ταχύτητά μας είναι υπερβολική για τις συνθήκες, το αυτοκίνητο μπορεί τελικά να βγεί από τον δρόμο, έχοντας επιβραδύνει όμως αρκετά και χωρίς βίαια εκτροπή.

 Με γκρίζο χρώμα, υποστροφή (αριστερά) και υπερστροφή (δεξιά), που βγάζουν από την τροχιά τους το αυτοκίνητο σε μια στροφή. Το ESP στο κίτρινο αυτοκίνητο, με επέμβαση στην ισχύ του κινητήρα και επιλεκτικό φρενάρισμα, εξουδετερώνει αυτές τις τάσεις έγκαιρα, πριν εξελιχθούν σε εκτροπή.

Φυσικά είναι συνετό να μην φτάνετε το αυτοκίνητό σας στο όριο, και να ελπίζετε ότι θα σας «ξελασπώσουν» οι αυτοματισμοί του.

Σαν γενικός κανόνας, εκτιμείστε την ταχύτητά σας σε σχέση με την καμπυλότητα της στροφής και τις συνθήκες του οδοστρώματος, και φρενάρετε όσο χρειαστεί ΠΡΙΝ από την είσοδο της στροφής και όσο το αυτοκίνητο κινείται ακόμα σε ευθεία.

Και μία παρατήρηση. Επειδή στην Ελλάδα εύκολα ξοδεύουμε χρήματα για αλουμινένιες ζάντες και φαρδιά χαμηλοπρόφιλα λάστιχα, μια πολύ καλύτερη (βλ. ασφαλέστερη) επένδυση κατά τη γνώμη του γράφοντος, θα ήταν η συχνότερη αντικατάσταση των ελαστικών, και με επώνυμες μάρκες.

Ωροσκόπιο - Επίλογος

Τέλος, ελέγξτε το ωροσκόπιό σας! Όχι για να δείτε τι θα σας συμβεί σήμερα, αλλά στατιστικά οι Αιγόκεροι, Σκορπιοί, αθλητές και νοσοκόμοι (-ες), έχουν λιγότερα ατυχήματα, ενώ στο άλλο άκρο βρίσκονται οι Δίδυμοι, Ταύροι, Δικηγόροι και Δικαστικοί!

Ανακτώντας (ελπίζουμε) τη σοβαρότητα, στη σύντομη αυτή παρουσίαση δεν θα μπορούσαμε φυσικά να αναφερθούμε ούτε σε όλα τα συστήματα του αυτοκινήτου ούτε με λεπτομέρειες, ελπίζουμε όμως να έχουμε δημιουργήσει κάποιο ενδιαφέρον και επιθυμία για περισσότερες πληροφορίες για τα θέματα αυτά.

Άλλωστε, στη συγκεκριμένη περίπτωση ισχύει, ότι η γνώση είναι ασφάλεια!

Γ. Μεταξάς