آشنایی با سیستم فرمان خودرو و انواع جعبه فرمان

کار با فرمان خودرو باید آنچنان راحت باشد که رانندگی با کمترین خطر را برای راننده و سرنشینان تضمین کند. این قطعه به عنوان کنترل‌کننده خودرو به حساب می‌آید؛ قطعه‌ای که چرخ‌های جلویی ماشین را هدایت کرده و آن‌ها را به سمت چپ یا راست به چرخش در می‌آورد.

فرمان خودرو شامل قطعات پیچیده‌ای است که شاید بتوان اصلی‌ترین قسمت آن را همان غربیلک فرمان دانست. غربیلک با چرخش دست راننده حرکت می‌کند و چرخ‌ها را به سمت چپ یا راست می‌چرخاند. از قطعات اصلی دیگر، می‌توان جعبه فرمان را نام برد که وظیفه اصلی آن تبدیل حرکت دورانی دست به حرکت خطی است.

در این مطلب از اکسون پارت همراه ما باشید تا توضیحات مفصلی را درباره سیستم فرمان خودرو، بخش‌های گوناگون آن و انواع جعبه فرمان خدمت شما عزیزان ارائه دهیم.

طرز کار سیستم فرمان خودرو چگونه است و اجزای مختلف آن کدامند؟

سیستم فرمان یکی از مهم‌ترین سیستم‌های خودرو به حساب می‌آید که به کمک آن راننده می‌تواند خودرو را به راحتی کنترل کند. این سیستم از چندین قطعه و مجموعه مختلف تشکیل شده است که همگی با همکاری یکدیگر، فرمان دادن به خودرو را بسیار آسان می‌کنند. اجزای این سیستم عبارتند از:

غربیلک فرمان

غربیلک فرمان، نیروی دست راننده را به میل فرمان انتقال می‌دهد و وظیفه افزایش گشتاور را بر عهده دارد. هر چقدر قطر غربیلک فرمان بیشتر باشد، گشتاور اعمال شده نیز بیشتر خواهد شد.

میل فرمان

این قطعه به عنوان رابطی بین غربیلک و جعبه فرمان عمل می‌کند و وظیفه آن انتقال چرخش غربیلک به جعبه فرمان است. میل فرمان خرطومی شکل و بسیار انعطاف‌پذیر است که باعث افزایش ایمنی راننده هنگام سوانح و تصادفات می‌شود.

جعبه فرمان

از دیگر بخش‌های اصلی سیستم فرمان، جعبه فرمان است که وظیفه افزایش گشتاور، تبدیل حرکت دورانی دست به خطی و تغییر صفحه دوران غربیلک به صفحه مکانیزم بر عهده آن است.

بازوی پیتمن

در قسمت انتهایی شفت خروجی جعبه فرمان، یک هزار خاری وجود دارد که بازوی پیتمن روی آن نصب می‌شود. وقتی شفت خروجی به گردش در می‌آید، بازوی پیتمن حرکت دورانی را به حرکت زاویه‌ای تبدیل می‌کند.

میله درگ

قسمت انتهایی بازوی پیتمن، با یک سیبک به میله درگ متصل است. میله درگ نقش یک اهرم و یک پل ارتباطی بین بازوی پیتمن و شغال دست را دارد.

شغال‌ دست

شغال دست یک اهرم خمیده است و وظیفه انتقال نیرو به سگ دست را بر عهده دارد. با حرکت این اهرم، سگ دست شروع به چرخیدن کرده و در نتیجه چرخ‌ها به چپ یا راست تغییر جهت می‌دهند.

سگ دست

وقتی فرمان می‌چرخد، شغال دست شروع به حرکت می‌کند که در نتیجه آن سگ دست می‌چرخد و چرخ‌ها را به چرخش در می‌آورد. این قطعه U شکل، با یک پین بزرگ به محور وصل شده است و قابلیت گردش دارد.

از دیگر بخش‌های اصلی سیستم فرمان، پمپ هیدرولیک است که با استفاده از انرژی الکتریکی، فشار مایع هیدرولیک را افزایش می‌دهد و به این ترتیب، چرخ‌های خودرو را به سمت راست یا چپ می‌چرخاند. بعضی از خودروها از سیستم فرمان الکترونیکی استفاده می‌کنند؛ یعنی به جای پمپ هیدرولیک، از موتور الکتریکی برای تولید فشار استفاده می‌شود.

قطعات دیگر سیستم فرمان، شامل مخزن مایع هیدرولیک، لوله‌ها و اتصالات، سیستم کنترل از راه دور و قطعات مکانیکی می‌شوند. هنگامی که راننده فرمان خودرو را به چپ یا راست می‌چرخاند، سیستم کنترل از راه دور، این دستور را به پمپ هیدرولیک یا موتور الکتریکی منتقل می‌کند. در این زمان، فشار مایع هیدرولیک تولید می‌شود که چرخ‌های خودرو را به سمت مورد نظر می‌چرخاند. ضمن اینکه برخی از خودروها به سیستم فرمان الکترونیکی و کنترل پایداری (ESP) مجهز هستند که به کمک آن‌ها، خودرو در شرایط خطرناک مانند انحراف ناگهانی، تعادل خود را حفظ می‌کند.

به طور کلی، سیستم فرمان خودرو یک سیستم پیچیده است که قطعات مختلفی را شامل می‌شود. این قطعات با همکاری یکدیگر، فرمان دادن به خودرو را بسیار آسان می‌کنند. سیستم فرمان بسیار حساس و مهم است و باید به صورت منظم تعمیر و نگهداری شود تا عملکرد بهینه داشته باشد.

وظیفه جعبه فرمان خودرو چیست؟

گفتیم جعبه فرمان یکی از اجزای اصلی سیستم فرمان خودرو محسوب می‌شود که وظیفه آن، کنترل جهت حرکت خودرو و تعیین مسیر آن است. جعبه فرمان به صورت مستقیم با فرمان خودرو ارتباط دارد و تغییر جهت فرمان را به چرخ‌های خودرو منتقل می‌کند. در حال حاضر، چندین نوع جعبه فرمان در بازار وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و معایبی هستند.

انواع جعبه فرمان خودرو عبارتند از:

جعبه فرمان‌ مکانیکی

امروزه این نوع جعبه فرمان تقریبا فراموش شده است و مورد استفاده کمی دارد. بسیاری از آن‌ها نیز به سیستم نیروی کمکی تجهیز شده‌اند. اجزای گوناگون جعبه فرمان مکانیکی، تنها در پوسته جعبه با یکدیگر اشتراک دارند.

جعبه فرمان حلزونی انگشتی

ساده‌ترین نوع جعبه فرمان، جعبه فرمان حلزونی انگشتی است. تغییر حرکت غربیلک فرمان از حالت دورانی به خطی، توسط دو قطعه به نام انگشتی و حلزونی انجام می‌شود. این نوع جعبه فرمان به دلیل معایب بسیاری که داشت، به تدریج از خط تولید خارج شد.

جعبه فرمان حلزونی با دنده‌ تاج خروسی

دلیل نام‌گذاری این نوع جعبه فرمان، قطعات دندانه‌داری است که روی آن وجود دارند. قطعه تاج خروسی، حرکت مارپیچ‌گونه غربیلک را به سمت میل فرمان و بخش حلزونی هدایت می‌کند. این جعبه فرمان هم امروزه مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

جعبه فرمان رکابی

یکی دیگر از انواع جعبه فرمان، جعبه فرمان رکابی است که بیشتر در خودروهای کوچک و متوسط استفاده می‌شود. در این نوع جعبه فرمان، یک پینیون (Pinion) به صورت مستقیم با فرمان خودرو ارتباط دارد و در حین چرخش، یک راک (Rack) را به سمت چپ یا راست حرکت می‌دهد.

جعبه فرمان قابل تنظیم

جعبه فرمان قابل تنظیم نیز در خودروهای بزرگ و سنگین استفاده می‌شود. این نوع جعبه فرمان قابلیت تنظیم کردن سختی فرمان را دارد.

جعبه فرمان بالشتکی

جعبه فرمان بالشتکی، با استفاده از پمپ هیدرولیک، فشار مایع هیدرولیک را افزایش می‌دهد و فرمان دادن به خودرو را آسان‌تر می‌کند. در این نوع جعبه فرمان، یک مایع هیدرولیک در داخل جعبه فرمان وجود دارد که با استفاده از پمپ، فشار داده می‌شود و مسیر حرکت فرمان را تغییر می‌دهد.

جعبه فرمان الکترونیکی

این نوع جعبه فرمان، با استفاده از یک موتور الکتریکی، فشار مایع هیدرولیک را افزایش می‌دهد تا فرمان دادن به خودرو آسان‌تر شود. در جعبه فرمان الکترونیکی، موتور الکتریکی به جای پمپ هیدرولیک مورد استفاده قرار می‌گیرد و تنها در لحظات نیاز به فشار بیشتر، فشار مایع هیدرولیک افزایش می‌یابد. این نوع جعبه فرمان علاوه بر کاهش وزن خودرو، از مصرف سوخت کمتری نیز برخوردار است.

در نهایت، انتخاب نوع جعبه فرمان باید متناسب با نوع خودرو و نیازهای شخصی هر راننده صورت گیرد. لازم به ذکر است که نگهداری و تعمیرات دوره‌ای جعبه فرمان نیز بسیار مهم تلقی می‌شود تا علاوه بر افزایش عمر خودرو، ایمنی در رانندگی نیز تضمین گردد.

جعبه فرمان‌های هیدرولیکی چگونه کار می‌کنند؟

جعبه فرمان هیدرولیکی، شامل یک پمپ هیدرولیک، یک مایع هیدرولیک و یک سیستم کنترل الکترونیکی است. در این نوع جعبه فرمان، پمپ هیدرولیک، مایع هیدرولیک را از مخزن مایع جمع‌آوری کرده و به داخل جعبه فرمان فشار می‌دهد. این فشار، باعث حرکت راک در داخل جعبه فرمان شده و سپس این حرکت به چرخ‌های خودرو منتقل می‌شود.

مایع هیدرولیک در داخل جعبه فرمان، نقش یک رسانه را بازی می‌کند. این مایع را باید به طور دوره‌ای تعویض کرد تا عمر جعبه فرمان افزایش پیدا کند و عملکرد بهینه آن حفظ شود. از جمله مزایای استفاده از جعبه فرمان‌های هیدرولیکی، آسانی در فرمان دادن و کنترل بهتر خودرو است. همچنین، این نوع جعبه فرمان باعث افزایش تعادل خودرو در سرعت بالا می‌شود و عملکرد خودرو را بهبود می‌بخشد.

جعبه فرمان‌های هیدرولیکی دارای عیب‌هایی نیز هستند. یکی از مشکلات آن‌ها، نیاز به تعویض مایع هیدرولیک در دوره‌های منظم است. علاوه بر این، این نوع جعبه فرمان، سنگین‌تر و پیچیده‌تر از محصولات مشابه است و قیمت بالاتری نیز دارد.

کلام آخر

در این مطلب از اکسون پارت، به ارائه توضیحاتی در مورد سیستم فرمان خودرو و انواع جعبه فرمان پرداختیم. همان‌طور که متوجه شدید، سیستم فرمان خودرو نقش مهمی در اتومبیل برعهده دارد و از مهم‌ترین مواردی که بایستی درباره یک ماشین در نظر گرفت، کیفیت فرمان آن است.