اکثر خودروهای امروزی به فرمان هیدرولیک یا برقی مجهز هستند که نسخه ارتقایافته فرمان دستی است. فرمان هیدرولیک مزایای متعددی به همراه دارد که از جمله مهمترین آنها میتوان به آسایش بیشتر راننده حین هدایت خودرو به سمت راست یا چپ اشاره کرد. فرمان هیدرولیک در مقابل حرکت دست راننده، حساسیت بیشتری از خود نشان میدهد و فشار لازم جهت چرخاندن غربیلک توسط راننده را کمتر میکند. برای آشنایی با عملکرد فرمان هیدرولیک، ابتدا باید با ساختار و نحوه عملکرد فرمان معمولی آشنا شوید تا بتوانید وجه تمایز فرمان هیدرولیک را بهتر درک کنید.
فرمان خودرو چیست؟
سیستم فرمان خودرو، رابط بین راننده و ماشین است و یکی از مهمترین اجزای تشکیلدهنده خودرو بهحساب میآید. یکی از اصلیترین اجزای سیستم فرمان، غربیلک است که در مقابل راننده قرار داشته و با چرخش دست وی حرکت کرده و چرخها را به سمت راست یا چپ متمایل میکند. این قطعه همچنین مسئول افزایش گشتاور بوده و هر چه قطر فرمان بیشتر باشد، گشتاور بیشتری نیز تولید میشود.
فرمان خودرو در دو نوع دستی و غیر دستی ساخته میشود. فرمانهای دستی بهصرف انرژی زیاد برای چرخاندن و حرکت چرخها احتیاج دارد. ولی فرمانهای غیر دستی مثل فرمان هیدرولیک، به یک سیستم کمکی مجهز هستند که باعث میشود راننده با صرف انرژی کم و حرکت فرمان، چرخها و در نتیجه خودرو را در مسیر موردنظر هدایت کند.
فرمان خودرو چگونه کار میکند؟
سیستم فرمان ماشین از بخشهای متعدد تشکیل شده است. غربیلک، ستون یا میله فرمان، نگهدارنده میله فرمان، جعبهفرمان، مفصلهای فرمان و… از جمله مهمترین اجزای سیستم فرمان ماشین هستند که هر یک نقش بسزایی در عملکرد صحیح سیستم دارند. همانطور که میدانید، راننده با استفاده از غربیلک فرمان، چرخها را به سمت راست یا چپ هدایت میکند. این حرکت دورانی از طریق میله فرمان به جعبهفرمان وارد شده و تبدیل به حرکت افقی و انحراف چرخها به سمت راست و چپ میشود. اما چگونه؟
عملکرد سیستم فرمان در بیان ساده بدین صورت است. راننده غربیلک فرمان را در دست گرفته و آن را میچرخاند. با چرخاندن غربیلک، میلفرمان نیز به چرخش درمیآید که در انتهای آن یک چرخدنده به نام پینیون قرار دارد. پینیون به یکدنده افقی شانهدار وصل است (دنده شانهای یا رک). حرکت دورانی پینیون از طریق دنده شانهای، تبدیل به حرکت افقی میشود. این حرکت از طریق مفصلها به نشیمنگاه چرخها رسیده و آن را به سمت راست یا چپ منحرف میکند. پینیون و دنده شانهای، اجزای اصلی جعبهفرمان هستند که بهوسیله آنها، دوران غربیلک در نهایت به حرکت افقی و انحراف چرخها به سمت راست یا چپ ختم میشود.
فرمان معمولی، معمولاً در مسافتهای طولانی باعث خستگی راننده میشود. چون به دلیل سادگی، انرژی زیادی باید صرف چرخاندن غربیلک شود تا چرخها به سمت راست یا چپ متمایل شوند. برای کاهش این انرژی، فرمان هیدرولیک بهعنوان یک سیستم کمکی به سیستم فرمان اضافه شده است. بدین ترتیب، راننده با صرف انرژی کمتر میتواند هدایت خودرو را در اختیار گرفته و از رانندگی در مسافتهای طولانی لذت ببرد.
فرمان هیدرولیک چطور کار میکند؟
سیستم فرمان هیدرولیکی شبیه به سیستم فرمان معمولی است. با این تفاوت که از فشار هیدرولیکی برای به حرکت درآوردن دنده شانهای استفاده میشود. به لطف این سیستم، راننده نیروی کمتری را صرف چرخاندن غربیلک میکند.
سیستم فرمان هیدرولیکی شامل اجزایی همچون پمپ هیدرولیک، مخزن روغن، شیر هیدرولیک، لولههای رفتوبرگشت، جک هیدرولیک و تسمه هیدرولیک میشود. پمپ هیدرولیک خارج از جعبهفرمان و سیلندر آن قرار دارد. این پمپ همچنین از طریق تسمه هیدرولیک، نیروی فشار و مکش خود را از موتور دریافت میکند. شیر هیدرولیکی روی شفت ورودی جعبهفرمان نصب میشود. مخزن روغن هیدرولیکی نزدیک به پمپ روغن است. لولههای رفتوبرگشت در فاصله میان جعبهفرمان پمپ قرار گرفتهاند. جک هیدرولیک در مسیر ورود و خروج روغن قرار دارد و باعث حرکت روانتر دنده شانهای میشود.
پمپ حرکت دورانی خود را بهواسطه تسمه از موتور دریافت میکند. این حرکت دورانی باعث میشود مایع هیدرولیک با فشار زیاد وارد لوله فشارقوی رفت شده و با همان فشار به شیر هیدرولیک منتقل شود. شیر هیدرولیک دارای سوراخهای ورودی و خروجی است که متناسب با چرخش فرمان، باز و بسته میشوند.
مایع هیدرولیکی از طریق لوله خروجی و به لطف فشار پمپ، به سمت جک هیدرولیک رفته و آن را در جهت غربیلک حرکت میدهد. از طرف دیگر، لوله ورودی با مکش مایع هیدرولیکی (توسط پمپ) به داخل شیر، به حرکت جک در جهت غربیلک کمک میکند. نکته مهم این است که جک هیدرولیک بهصورت یک زائده روی دنده شانهای فرمان قرار گرفته و بدین ترتیب با حرکت کمکی جک، دنده شانهای نیز راحتتر به سمت راست یا چپ حرکت کرده و از طریق مفصلها باعث انحراف چرخها میشود.
نتیجهگیری
سیستم هیدرولیکی فرمان به راننده اجازه میدهد با صرف نیروی کم روی غربیلک، خودرو را به سمت راست یا چپ هدایت کند. فرمان هیدرولیکی موجب افزایش پایداری خودرو، تسلط بیشتر راننده روی خودرو و کاهش لرزش و ارتعاشات فرمان میشود. بااینحال به سبب استفاده پمپ هیدرولیک از موتور، اندکی از قوای محرکه گرفته میشود و البته دوران مداوم پمپ، مصرف سوخت را افزایش میدهد. ولی راحتی راننده و در نتیجه افزایش ایمنی خودرو، مهمترین دلایلی هستند که باعث محبوبیت فرمان هیدرولیک و کاربرد آن در اکثر خودروهای امروزی شدهاند.
دیدگاهتان را بنویسید