بازدیدها: 14

شرکت تولیدی صنعتی صارم یدک
لوازم یدکی خودرو

دانستنی های خودرو - شناخت هیدرولیک فرمان و دلایل خرابی آن

عملکرد هیدرولیک فرمان دقیقا مانند مکانیزم فرمان ساده اتومبیل می باشد و فقط تجهیزاتی جهت تقویت نیروی فرمان، به سیستم اضافه شده اند، تقویت نیروی فرمان دهی باعث می شود تا راننده با نیروی کمتری فرمان را بپیچاند یعنی سیستم هیدرولیک فرمان با کمک نیروی هیدرولیک، جهت پیچاندن غربیلک فرمان، به راننده کمک می کند.

جعبه فرمان اصلی‌ترین عامل تمایز در سیستم‌های فرمان محسوب می‌شود. در واقع نوع جعبه‌ فرمان است که نوع این سیستم را تعیین می‌کند. جعبه فرمان در کیفیت عملکرد سیستم فرمان تأثیر بسزایی دارد. درواقع این کیفیت عملکرد جعبه فرمان است که کنترل فرمان برای راننده را راحت‌تر و نرم‌تر می‌کند.

هیدرولیک فرمان خودرو

اساس طرز کار همه‌ انواع جعبه فرمان مشابه است. به این ترتیب که وقتی راننده غربیلک فرمان را می چرخاند، گشتاور و حرکت دورانی حاصل از آن به جعبه فرمان منتقل می‌شود. جعبه فرمان حرکت دورانی غربیلک را به حرکت خطی تبدیل کرده و از طریق میله‌بندی فرمان به سگ دست منتقل می‌کند. سگ دست روی سیبک‌ها، به داخل یا خارج چرخیده و این حرکت سبب چرخش چرخ‌ها به چپ یا راست می‌شود.

سیستم هیدرولیک فرمان یک سیستم لوپ بسته است که از مایعات هیدرولیک (روغن هیدرولیک) تحت فشار برای تغییر زاویه چرخ های جلو بر اساس زاویه فرمان استفاده می کند. این سیستم شامل یک پمپ هیدرولیک است که دارای اجزا و قطعات زیر است :

  • روغن هیدرولیک
  • شیلنکها و لوله های رفت و برگشت روغن هیدرولیک
  • پمپ هیدرولیک
  • مخزن هیدرولیک
  • شیر هیدرولیک
  • تسمه هیدرولیک فرمان
  • جک هیدرولیک (دو طرفه فرمان)

جعبه‌ فرمان بر اساس نوع عملکرد یعنی میزان افزایش گشتاور، نحوه‌ افزایش آن و درصد راحتی راننده در فرمان دادن و کنترل خودرو به دو دسته مکانیکی و کمکی تقسیم می‌شود. این دو دسته خود دارای انواع و زیرمجموعه‌های دیگری هستند. این جعبه فرمان‌ها راحتی و آسایش راننده را بیشتر تأمین می‌کنند و نیروی زیادی از او جهت به حرکت درآوردن غربیلک نمی‌گیرند، بلکه یک نیروی کمکی از نوع هیدرولیکی یا الکتریکی در جعبه فرمان به کمک راننده می‌آید. نرمی سیستم‌های مجهز به این نوع جعبه فرمان هنگام پارک خودرو و فرمان گرفتن‌های تیز بیشتر به چشم می‌آید

جعبه فرمان هیدرولیکی اولین نوع جعبه فرمان کمکی است که در صنعت خودروسازی به کار گرفته شد و به‌دلیل صرفه اقتصادی و سادگی روند تولید، همچنان رایج‌ترین آن‌ها نیز محسوب می‌شود.در این نوع جعبه فرمان که ساختاری مشابه جعبه فرمان مکانیکی ‌دنده شانه‌ای دارد از یک فشار هیدرولیکی برای به حرکت درآوردن ‌دنده شانه‌ای کمک گرفته می‌شود تا راننده نیروی کمتری برای دوران غربیلک به‌کار گیرد.این نوع جعبه فرمان رایج‌ترین نوع جعبه فرمان مکانیکی است که همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد و به کشویی یا راک اند پینیون نیز معروف است. دلیل اصلی مورد استفاده قرار گرفتن آن سبک بودن و فضای کمی است که اشغال می‌کند. پوسته‌ جعبه دنده در این نوع جعبه دنده درواقع یک سیلندر فلزی است. اجزای جعبه فرمان نیز که شامل بست اتصال، پوسته، بازوی فرمان، پیچ و مهره‌های تنظیم لقی، گردگیر، پینیون، یاتاقان پینیون و دنده‌شانه‌ای می‌شوند در این سیلندر جای می‌گیرند. پینیون و دنده‌شانه‌ای که راک هم نامیده می‌شود اصلی‌ترین اجزای این نوع جعبه فرمان هستند. در واقع پینیون که با مارپیچ فرمان در ارتباط است حرکت چرخشی غربیلک را از مارپیچ گرفته و با درگیر کردن دنده‌های خود با دنده‌های راک این دوران را به حرکت عمودی تبدیل می‌کند.

پینیون و دنده شانه‌ای به صورت عمود بر هم قرار گرفته‌اند و هر دو فرمی دندانه‌دار دارند. دنده شانه اهرم عرضی و پینیون اهرم عمودی این سیستم هستند. در جعبه فرمان هیدرولیکی به سیستم دنده شانه‌ای مکانیکی، تجهیزاتی جهت تولید نیروی کمکی اضافه می‌شود.

 این تجهیزات شامل موارد زیر می‌شود:

  • پمپ هیدرولیکی که بیرون از جعبه فرمان و سیلندر آن قرار دارد و با غربیلک در ارتباط است.
  • شیر هیدرولیکی که روی شفت ورودی جعبه فرمان و در کنار پوسته یا سیلندر جعبه نصب می‌شود.
  • مخزن روغن که نزدیک به پمپ روغن تعبیه می‌شود.
  • لوله‌ها یا شلنگ‌های رفت و برگشت روغن که در فاصله‌ جعبه فرمان و پمپ قرار دارند.
  • جک هیدرولیک که در مسیر ورود و خروج روغن به جعبه فرمان قرار دارد.
  • تسمه‌ی هیدرولیک که رابط پمپ و موتور خودرو است.

 

نحوه کار جعبه فرمان هیدرولیکی

بنابر آنچه گفته شد، سیستم فرمان هیدرولیکی یک مدارِ بسته است که از فشار روغن هیدرولیک که خود به وسیله پمپی مخصوص تحت فشار قرار گرفته‌ است، برای تغییر جهت چرخ‌ها براساس تغییر زاویه فرمان استفاده می‌کند. در این سیستم پمپ نیروی دورانی و چرخشی خود را از طریق تسمه از موتور دریافت می‌کند و روغن را با فشاری معادل ۷۰بار روانه‌ لوله‌های فشار قوی یا لوله‌های رفت می‌کند. این لوله‌ها روغن را با همان فشار به پشت شیر هیدرولیک سیستم منتقل می‌کنند. شیر هیدرولیک دارای سوراخ‌هایی است که با چرخش فرمان به راست یا چپ، تعدادی از آن‌ها باز می‌شوند.به این ترتیب هدایت روغن به سمت چپ یا راست جک هیدرولیک کنترل می‌شود. ورود روغن با فشار به هر سمت جک، حرکت راحت‌تر فرمان را موجب می‌شود. سپس روغن مجددا از جک عبور کرده و به سمت لوله‌های برگشت یا فشار ضعیف رفته و به مخزن برمی‌گردد. برگشت روغن به مخزن باعث می‌شود تا پمپ در ادامه کار با کمبود روغن مواجه نشود.

مهمترین مزیت فرمان هیدرولیکی را باید حرکت نرم‌تر و سبک‌تر آن نسبت به فرمان‌های مکانیکی دانست. اما جعبه فرمان هیدرولیک مزایای دیگری به جز نرمی بیشتر فرمان دارد که باعث رواج هرچه بیشتر آن شده است. این مزایا عبارتند از:

  • کاهش نیروی وارده دست راننده برای دوران غربیلک
  • افزایش پایداری خودرو
  • کاهش لرزش و ارتعاشات فرمان
  • کاهش حساسیت فرمان در سرعت‌های بالا و کنترل راحت‌تر آن

 

فرمان‌های هیدرولیکی در صورت ثابت بودن غربیلک به فعالیت خود ادامه می‌دهند به این ترتیب که در صورت حرکت خودرو در مسیر مستقیم، اگر راننده دست خود را از روی غربیلک بردارد خودرو به حرکت مستقیم ادامه می‌دهد و جهت غربیلک تغییر نمی‌کند. اما این مسئله منجر به هدررفت بالای انرژی می‌شود. بنابراین با وجود تمام مزایای گفته شده، جعبه فرمان هیدرولیکی نیز مانند بسیاری از تکنولوژی‌های روز معایبی دارد.

معایب عمده‌ این جعبه فرمان عبارتند از:

  • بالا بودن قیمت تمام شده‌ ساخت و هزینه‌ بالای تعمیرات
  • افزایش مصرف سوخت به دلیل دوران مداوم پمپ
  • کاهش توان موتور به دلیل استفاده‌ پمپ از نیروی موتور
  • نیاز به گشتاور بیشتر برای فرمان دادن به خودرو در زمان خاموش بودن موتور
  • استهلاک بالا به دلیل فعال بودن مداوم پمپ بدون تأثیر در سرعت خودرو