کارشناسی سیستم فرمان و هدایت خودرو

 

برای اینکه بتوانیم خودرو را در مسیر دلخواه هدایت کنیم لازم است که چرخ ها جهت پذیر باشند.

تغییر جهت چرخ ها توسط مکانیزمی به نام سیستم فرمان اعمال میگردد. این مکانیزم ممکن است مکانیکی هیدرولیکی و یا حتی بصورت الکترونیکی باشد.

 

در اکثر خودروها فقط چرخ های جلو فرمان پذیر می باشند. ولی در بعضی از موارد خاص مثل خودرو های نظامی اتوبوس هایی با طول بلند و یا بعضی از خودروهای سواری امروزی ممکن است چهار چرخ و یا بیشتر فرمان پذیر باشند.

 

سیستم فرمان مکانیکی: ( Manual Steering System )

 

 

این نوع سیستم فرمان دارای یک مکانیزم اهرم بندی می باشد که تغییر جهتی را که راننده توسط غربیلک فرمان اعمال می نماید به چرخ ها منتقل نموده و باعث تغییر جهت انها  گردش خودرو می شود.

اجزای این مکانیزم عبارتند از:

 

 ۱- غربیلک فرمان ( فلکه فرمان ): (Steering Wheel )

 

قطعه ای مدور از جنس پلاستیک فشرده با اسکلت فلزی بوده که وظیفه انتقال نیروی دست راننده به اهرم بندی فرمان را برعهده دارد. در برخی از موارد به منظور راحتی راننده و یا به منظور جلوگیری از اعمال ضربات در هنگام تصادف طراحی غربیلک فرمان به گونه ای ست که قابلیت تغییر زاویه نسبت به راننده را دارا می باشد.

 

۲- میل فرمان ( ستونی فرمان ): ( Steering Column ) (Steering shaft)

 

میله ای می باشد که توسط یک هزار خاری و یا توسط پیچ به غربیلک فرمان متصل گردیده و گردش غربیلک فرمان را به جعبه منتقل می نماید. ستونی فرمان گاهی اوقات به صورت یک تکه و گاهی دیگر به صورت دو تکه و یا چند تکه می باشد. 

به ستونی فرمان های دو تکه و یا چند تکه فرمان تلسکوپی گفته می شود. زیرا این مدل ستون فرمان قابلیت تغییر زاویه و تغییر ارتفاع را دارا می باشد.

 

فرمان تلسکوپی

 

 

در این نوع فرمان در وسط ستونی فرمان از اتصال چهار شاخ استفاده شده است.( مشابه میل گاردان ) وجود چهار شاخ فرمان امکان تغییر زاویه و تغییر ارتفاع فرمان را متناسب با شرایط و قد راننده فراهم می نماید.

همچنین در هنگام اعمال ضربه غربیلک فرمان می تواند به سمت داخل حرکت نماید و یا انکه به بالا خم شود.

گاهی اوقات ستونی فرمان تلسکوپی از صفحات مشبکی استفاده شده است که در هنگام وارد آمدن ضربه ناشی از تصادف به هم فشرده می شود و بدین گونه ضربه را در خود جذب نموده و مانع انتقال آن به راننده می شود.

در مواردی هم به منظور جذب ضربه به جای استفاده از صفحات مشبک از صفحات فنری استفاده می شود که به آنها فرمان های انعطاف پذیر می گویند.

البته در خودروهای جدید برای جلوگیری از ضربه از کیسه های هوا ( Air bag ) نیز استفاده می شود. بطوریکه در لحظه ی وقوع تصادف و ایجاد ضربات شدید کیسه ای از داخل غربیلک فرمان خارج گردیده و توسط گاز سوخت جامد پر می شود. این کیسه مانع برخورد راننده با غربیلک فرمان و شیشه جلو می گردد.

 

۳- جعبه فرمان: ( Steering Box ) 

 

گشتاوری که توسط دست راننده به غربیلک فرمان اعمال می شود توسط ستونی فرمان به جعبه فرمان منتقل می گردد تا در جعبه فرمان به قدرت آن افزوده شود.

بدین گونه گشتاور کم دست راننده به گشتاور نسبتا بزرگی تبدیل می شود که می تواند مکانیزم اهرم بندی سیستم فرمان را به حرکت درآورد.

این نسبت معمولا در حدود ۱۲:۱ الی ۲۰:۱ می باشد که در جعبه فرمان های معمولی این نسبت بزرگتر و در جعبه فرمان های هیدرولیکی و الکترونیکی این نسبت کوچکتر است. به طور مثال اگر نسبت تبدیل جعبه فرمان ۱۵:۱ باشد به ازای هر دور گردش غربیلک فرمان ( ۳۶۰ درجه ) چرخ ها ۲۴ درجه به گردش در می آیند (۳۶۰ ÷ ۱۵ =۲۴)

حتی گاهی اوقات این نسبت متغییر است. یعنی در زوایای گردش کوچک نسبت فرمان بیشتر می باشد تا حساسیت فرمان کاهش یابد. ولی در زوایای گردش بزرگتر فرمان این نسبت کاهش میابد تا قابلیت پیچیدن و قدرت پارک کردن افزایش یابد.

در جعبه فرمان های با نسبت متغیر اندازه دندانه های میانی چرخ دنده خروجی ( مثلا تاج خروس ) بایستی بزرگتر از دندانه های کناری باشد.

۴- بازوی پیتمن: ( Pitman Arm ) (Drop Arm )

 

در انتهای شفت خروجی جعبه فرمان یک هزار خاری وجود دارد. بازوی پیتمن اهرمی است که بر روی این هزار خاری نصب می گردد. با دوران شفت خروجی جعبه فرمان بازوی پیتمن می تواند حرکت زاویه ای انجام دهد. انتهای بازوی پیتمن نیز توسط یک سیبک به میله درگ متصل میگردد.

سیبک یک مفصل کاسه ساچمه ای ( Ball joint ) می باشد که یک طرف آن به صورت مفصل ساچمه ای و سمت دیگر آن به صورت یک پیچ رزوه دار می باشد.

 

۵- میله درگ: ( Drag Link )

 

میله درگ نیز به عنوان اهرمی می باشد که ارتباط بین بازوی پیتمن و شغالدست را برقرار می نماید.یعنی در حقیقت حرکت زاویه ای بازوی پیتمن باعث حرکت خطی میله درگ شده و بدین طریق نیرو را به شغالدست منتقل می نماید. 

توجه داشته باشید که اتصال هر دو سر میله درگ توسط سیبک می باشد. در ضمن مقدار نیرویی که بازوی پیتمن می تواند به میله درگ وارد نماید بستگی به زاویه بین آنها دارد.

 

۶- شغالدست ( بازوی فرمان ): ( Steering Arm )

 

میله درگ نیز نیروی وارده را به اهرم دیگری به نام شغالدست وارد می کند. علت این نام گذاری مربوط به شکل ظاهری این اهرم می باشد که به شکل خمیده است.

شغالدست وظیفه انتقال نیرو به سگدست را بر عهده دارد. معمولا شغالدست به یک گوشه سگدست متصل گشته و با حرکت خود باعث به گردش درآمدن سگدست حول کینگ پین می شود. در نتیجه کل مجموعه چرخ نسبت به محور گردش خواهد نمود.

 

۷- سگدست: ( Kunckle )

 

سگدست نیز قطعه ای U شکل می باشد که توسط کینگ پین ( یک پین بزرگ ) نسبت به محور لولا شده و قابلیت گردش نسبت به آن را دارد. در ضمن لازم است بدانید که اگر محور از نوع مرده و غیر محرک باشد به آن بیم ( Axle Beam )  نیز گفته می شود.

مجموعه توپی چرخ نیز بر روی سگدست سوار می گردد. سگدست از یک گوشه به شغالدست متصل گردیده است. بنابراین اگر مکانیزم فرمان شغالدست را به حرکت درآورد شغالدست نیز سگدست را به چرخش در می آورد. بدین طریق چرخ ها نیز تغییر جهت می دهند.

 

۸- میل فرمان وسط: ( Track Rod )

 

در اکثر اوقات کل مکانیزمی که از غربیلک فرمان تا سگدست تشریح گردید فقط به چرخ جلوی سمت راننده متصل می باشد. برای اینکه این تغییر جهت به چرخ جلوی سمت شاگرد نیز منتقل گردد از میله بلندی به نام میل فرمان وسط استفاده می شود.

این اهرم توسط دو بازوی فر مان ( Steering Arm )  ارتباط بین سگدست ها را برقرار می کند. یا به عبارتی دیگر این میله در جهت عرض خودرو به موازات محور قرار گرفته است.

 

 ۹- اهرم تای راد ( Tie Rod )

 

در برخی از خودروهای سواری و اکثر خودروهای سنگین مکانیزم اهرم بندی به گونه ای ست که جعبه فرمان از طریق بازوی پیتمن میله درک و بازوی فرمان به یک چرخ متصل می گردد و برای انتقال گردش فرمان به چرخ دیگر از میل فرمان وسط ( Track Rod ) استفاده می شود.

ولی در بسیاری از خودروهای سواری میله درگ  از طریق یک اهرم دیگر به نام تای راد ( Tie Rod ) به بازوی فرمان متصل می گردد. در این حالت میل فرمان وسط ( Track Rod ) نیز در بین دو اهرم تای راد قرار میگیرد.

 

در ادامه مطالب با آموزشگاه فنی نخبگان همراه باشید.۰۹۱۳۶۷۷۶۰۰۷ 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *