سیستم فرمان خودرو | بخش دوم
سيستم فرمان مكانيكي يا دستي:
در اين حالت نيروي دست راننده از طريق غربيلك فرمان ، جعبه فرمان و مكانيزم فرمان افزايش يافته و مقدار افزايش آن با توجه به نوع خودرو بين 15 تا 30 برابر بوده و به چرخ ها منتقل مي شود در اين صورت جابجايي چرخ ها نيز نسبت به جابجايي دست راننده یک بر سی تا یک بر پانزده مي شود. در اين وضعيت هيچ نيرويي به دست راننده كمك نمي كند . این نوع سيستم فرمان مكانيكي يا دستي در خودروهاي پيكان ، پرايد ، نيسان وانت و… مورد استفاده گرفته است .
سيستم فرمان هيدروليكي:
در اين حالت با توجه به شكل (1) اجزاء زير به سيستم فرمان دستي اضافه مي شود :
الف) پمپ هيدروليك
ب) مجموعه شير هيدروليك كنترلي
ج) سيلندر و پيستون قدرت
1- سيلندر و پيستون قدرت 2- لوله هاي فلزي روغن هيدروليك پر فشار 3- مجموعه شير هيدروليك كنترلي 4- لوله هاي هيدروليك پرفشار و کم فشار انعطاف پذير 5- مخزن روغن هيدروليك 6- پمپ هيدروليك 7- پولي 8- بازوي فرمان ( شغالدست ) 9- جعبه فرمان شانه اي
شكل 1- ساختمان سیستم فرمان هيدروليكي
پمپ هيدروليك (6) ، بوسيلة تسمه نيروي مورد نياز خود را از ميل لنگ دريافت كرده و فشار روغن هيدروليك را افزايش مي دهد . اين روغن پرفشار از طريق مجموعه شير هيدروليك كنترلي (3) با سيلندر و پيستون قدرت (1) ارتباط برقرار می کند .
پيستون قدرت به شانه اي جعبه فرمان متصل مي باشد . در حالت عادي كه فرمان در حالت مستقيم است مجراي ورود و خروج روغن از طريق مجموعه شير (3) به يكديگر وصل بوده ، بنابراين روغني كه توسط پمپ ارسال مي گردد ، دوباره به مخزن هيدروليك (5) بازمي گردد ، هنگامي كه راننده غربيلك فرمان را مي چرخاند ، مجموعه شير هيدروليكي (3) عمل كرده و روغن پرفشاررا به يك سمت پيستون قدرت (1) ارسال كرده و روغن كم فشار سمت ديگر پيستون قدرت پس از عبور از مجاري مجموعه شير هيدروليكي به مخزن روغن هيدروليك باز مي گردد .
چنانچه راننده غربيلك فرمان را درجهت مخالف بچرخاند ، مجاري روغن پر فشار و روغن كم فشار درون مجموعه شير هيدروليك برعكس شده و محل اعمال روغن پر فشار و كم فشار در پيستون و سيلندر قدرت برعكس مي شود و بنابراین شانه ای در جهت عکس حالت قبل حرکت کرده و از این رو چرخ ها در جهت عکس حالت قبل دوران می کنند .
به هر حال با اعمال روغن پر فشار به پيستون قدرت ، پيستون قدرت متصل به شانه حركت خطي كرده و با حركت شانه اي ، مكانيزم فرمان نيز حركت نموده و چرخ ها به سمت چپ يا راست دوران مي كنند . سيستم فرمان هيدروليكي در خودروهاي پژو ، لوگان ، زانتيا، هيونداي ( ورنا ،آوانته و…) و … مورد استفاده قرار گرفته است .
سيستم فرمان هيدروليكي داراي معايب زير مي باشد :
الف- تعداد قطعات سيستم زياد بوده و به دليل استفاده از روغن هيدروليك و سيستم هيدروليكي علاوه بر وزن زياد آن ، تميزي آن نيز كم مي باشد .
ب- بايد توجه داشت كه در سرعت هاي زياد به جهت تغيير مسير خودرو ، تغيير زاويه اي در حدود چند درجه براي چرخ ها كفايت مي كند و از آنجايي كه در هنگام حركت ، بار چرخ هاي جلو نيز اندكي كم مي شود ، گشتاور مورد نياز جهت تغيير زاوية چرخ ها كم مي باشد . از اين رو در اينگونه موارد ، نیاز مبرم به سيستم هيدروليك نمی باشد ، ولی در تمامی شرایطی که سرعت خودرو زیاد بوده و نیازی به استفاده از سیستم هیدرولیک نمی باشد ، پمپ هیدرولیک همچنان در حال کار می باشد و این موضوع باعث تلف شدن مقداری از انرژی موتور ، افزایش مصرف سوخت و مستهلک شدن قطعات پمپ هیدرولیک می گردد ، لذا با استفاده از سیستم هاي فرمان الكتروهيدروليكي و الكتريكي علاوه بر از بین رفتن عیوب فوق ، می توان به راحتی پارامترهای مهم دیگر (مانند سرعت خودرو و غیره) نیز در فرآیند فرمان دهی خودرو لحاظ نمود تا منجر به پایداری مطلوب تر خودرو به خصوص در سرعت های بالا گردد .
سيستم فرمان الكتروهيدروليكي |Electro-hydraulic power – assisted:
به جهت حذف مشكل فوق در برخي خودروها مانند رنو مدل مگان و مزدا 3 ، از سيستم الكتروهيدروليكي استفاده مي شود . در اين صورت سيستم هيدروليك فقط در فرمان هاي با چرخش زياد فعال مي شود و پمپ هيدروليك نيز نيروي خود را از موتور الكتريكي دريافت مي كند . بنابراين در زواياي كوچك فرمان و در هنگام عدم فرمان دهي ، موتور الكتريكي خاموش بوده و پمپ هيدروليك نيز عمل نكرده و در اين گونه حالت ها انرژي توسط سیستم فرمان مصرف نمی شود .
سيستم فرمان الكتريكي:
در اين حالت هر دو عيب الف و ب حذف شده و يك موتور الكتريكي به پينيون جعبه فرمان شانه اي وصل مي باشد و سيستم هيدروليك ، به طور كامل حذف گرديده است . در اين صورت در هنگام فرمان دهي با زواياي زياد موتور الكتريكي روشن شده و به دست راننده كمك مي كند و درساير اوقات خاموش بوده و از به هدررفتن انرژي موتور و افزايش مصرف سوخت جلوگيري مي شود .
لازم به ذكر است كه در سيستم هاي فرمان هيدروليكي و الكتريكي مي توان از الگوريتم هاي پيچيده تي در كنترل جهت حركت خودرو استفاده نمود ، به نحوي كه تاثير سرعت خودرو ، دور موتور بار روي چرخ هاي جلو ، شعاع انحناي پيچ و غيره نيز مد نظر قرار گيرد .
در برخي خودروها از سيستم هاي چهار چرخ فرمان ده استفاده مي شود . در اين صورت در سرعت هاي كم و زواياي فرمان زياد ( مانند دور زدن ) چرخ هاي عقب و جلو برعكس هم دوران كرده و بنابراين شعاع دايره گردش خودرو كاهش يافته و خودرو به راحتي دور مي زند ، در حالي كه در سرعت هاي زياد و زواياي فرمان كم چرخ هاي عقب و جلو در جهت يكديگر دوران كرده و از فرمان پذیری ناگهانی خودرو جلوگیری نموده و باعث فرمان پذیری ملایم و تدریج خودرو شده و از این رو باعث پايداري خودرو مي شود .