Mikä on nestepaine?

Kaksi yleistä nestepaineen tyyppiä tunnetaan avoimen kanavan virtauksena ja suljetuina kanavina. Nesteitä avoimissa olosuhteissa, kuten ilmaa ilmakehässä tai vettä meressä, kutsutaan hydrostaattisiksi. Suljetut putkinesteet voivat olla joko hydrostaattisia tai hydrodynaamisia, ja näitä olosuhteita käytetään erilaisten töiden suorittamiseen autoissa. Kaksi yleistä nestepaineen käyttöaluetta ovat jarru- ja ohjaustehostinjärjestelmät. Molemmat järjestelmät käyttävät nesteen painetta suurentaakseen kuljettajan ajoneuvon ohjaamiseen tai pysäyttämiseen kohdistamaa voimaa.

Hydrostaattinen paine esiintyy kaikissa nesteissä, jotka eivät liiku. Avoimia kappaleita, kuten valtameriä ja ilmakehää, kutsutaan tyypillisesti hydrostaattisiksi, vaikka näissä nesteissä tapahtuu paikallisia liikkeitä. Suljetuissa järjestelmissä, kuten jarru- ja ohjaustehostinlinjoissa, nesteet voivat olla joko staattisia tai dynaamisia. Lepotilassa näitä järjestelmiä pidetään hydrostaattisina. Kun ohjaustehostimen pumppu toimii tai jarrun pääsylinteri aktivoidaan, niitä ohjaa nesteen dynamiikka.

Jotkut autot käyttävät niin sanottua käsiohjausta. Kuljettaja antaa kaiken tarvittavan voiman pyörien kääntämiseen näissä järjestelmissä, joten ajoneuvon ohjaaminen voi olla erittäin vaikeaa. Ohjaustehostinjärjestelmät käyttävät paineistettua nestettä suuren osan kuljettajan työstä, mikä voi helpottaa ajoneuvon kääntymistä. Nämä järjestelmät koostuvat pumpusta, hammaspyörästä tai hammaspyöräyksiköstä tai ohjausvaihteistosta ja niiden välissä olevista linjoista. Pumppua käytetään tyypillisesti moottorilla kampiakselin kautta, vaikka jotkin ajoneuvot käyttävät nokkakäyttöisiä pumppuja tai muita asetuksia.

Ohjaustehostimen pumpun läpi kulkemisen jälkeen neste lähetetään paineputken kautta ohjausvaihteeseen. Vaihteen sisällä olevia venttiilejä käytetään sitten ohjaamaan paineistettua virtausta yksikön sisällä, mikä johtaa ohjauspyörän helpompaan kääntämiseen. Neste siirtyy sitten takaisin pumppuun matalapaineputken kautta ja kierrätetään myöhemmin.

Nestepainetta käyttävät jarrujärjestelmät toimivat hieman eri tavalla. Nämä tukeutuvat ulkoympäristöstä suljettuihin putki- ja sylinterijärjestelmiin. Kun kuljettaja painaa jarrupoljinta, pääsylinteri luo nestepainetta putkiin. Tämä nestepaine aktivoi sitten kunkin pyörän orjasylinterit.

Jos ilma pääsee sisään johonkin näistä järjestelmistä, se ei toimi kunnolla, koska ilma ja jarruneste puristuvat eri tavalla. Järjestelmä voi myös epäonnistua, jos vuoto kehittyy, koska nesteen paine vaatii suljetun putken muodostumista. Jarrusatula, rumpujarrujen orjasylinteri, voi myös jumittua. Tässä tapauksessa jarrusatulan paine ei ehkä vapaudu, ennen kuin järjestelmä avataan manuaalisesti löysäämällä ilmausruuvia.