دستگاه و انواع فرمان اتومبیل
مقدار
هر چقدر ماشین زیبا و قدرتمند باشد ، بدون این مکانیزم حرکت ایمن بر روی آن غیرممکن است. فرمان به خودرو اجازه می دهد تا در گوشه و کنار حرکت کند.
هیچ وسیله نقلیه ای از این دستگاه بی بهره نیست. در برخی موارد ، طراحی اولیه دارد ، در برخی دیگر به اندازه کافی پیچیده است به طوری که فقط متخصصان می توانند تعمیرات را انجام دهند.
حتی در اتومبیل ها نیز سیستم فرمان دارای چندین تغییر است. بیایید بررسی کنیم که این مکانیزم چگونه کار می کند ، بر چه اساسی کار می کند و همچنین شرایط مورد نیاز برای فرمان چیست.
فرمان اتومبیل چیست
سیستم فرمان مجموعه ای از قطعات در یک مکانیزم است که هدف از آن تغییر زاویه موقعیت چرخ های جلو اتومبیل برای چرخاندن وسیله نقلیه هنگام رانندگی است. این مکانیسم به شما امکان می دهد بسته به میل راننده جهت خودرو را تغییر دهید.
سیستم با چرخاندن فرمان کنترل می شود. برای سهولت کار برای راننده ، فرمان برقی همیشه در وسایل نقلیه بزرگ نصب می شود. با این حال ، اخیراً ، اکثریت قریب به اتفاق اتومبیل های سواری نیز به تغییرات مختلف تقویت کننده مجهز شده اند.
دستگاه فرمان
یک سیستم فرمان استاندارد از اجزای زیر تشکیل شده است:
- فرمان. در کابین (یا داخل خودرو) واقع شده است. با تغییر موقعیت ، راننده انحراف چرخ های چپ و راست را از مسیر اصلی تغییر می دهد. در اتومبیل های مدرن ، برخی از دکمه های عملکرد روی آن قرار دارند (به عنوان مثال ، برای کنترل سیستم چندرسانه ای یا تغییر پارامترهای نمایش داده شده روی صفحه داشبورد).
- ستون فرمان. این یکی از انواع انتقال کاردان است. در این مکانیزم چندین شافت توسط لولاها به هم متصل می شوند. به لطف این طراحی ، تولیدکنندگان می توانند از گزینه تغییر زاویه بلندگو (برای ایجاد راحتی بیشتر در صورت رانندگی بیش از یک نفر اتومبیل ، به عنوان مثال زن و شوهر) استفاده کنند. ستون فرمان گشتاور را از فرمان به چرخ دنده فرمان منتقل می کند. لولاهای متعدد همچنین به منظور بهبود ایمنی در برخورد جلو عمل می کنند. تغییر شکل اسپیکر چند بخشی راحت تر است که آسیب کمتری به راننده وارد می کند. کلیدهای ستون فرمان بر روی بدنه این مکانیزم نصب شده اند (کلیدهای اصلی حالت نور و واشر هستند).
- دنده فرمان. این شامل میله های فرمان با طول های مختلف است که نیروها را از ستون فرمان گرفته و آن را بیشتر به چرخ ها منتقل می کند. این سازوکار همچنین شامل نکات و اهرم ها است. طراحی این قطعه نیز ممکن است بسته به مدل خودرو متفاوت باشد.
علاوه بر عناصر اساسی در فرمان ، ممکن است سیستم های فرمان پذیری و جذب ضربه (دمپر) نیز وجود داشته باشد.
طراحی سیستم فرمان
امروزه تغییرات زیادی در سیستم فرمان خودرو ایجاد شده است. حتی تحولاتی وجود دارد که قادر به تداخل در عملکرد راننده و تنظیم مانورهای خودرو است. در مورد خلبانی اتوماتیک نیز پیشرفت هایی وجود دارد ، اگرچه خلبانان اتوماتیک تمام عیار هنوز در مرحله مفهوم هستند و قوانین اجازه استفاده از وسایل نقلیه مستقل در جاده های عمومی را نمی دهد.
در میان سیستم های مدرن کمک راننده ، نگهداری از خط یا نظارت بر وضعیت راننده وجود دارد (به عنوان مثال ، هنگام خواب ، دستان او به تدریج فرمان فرمان را باز می کنند ، سنسورها به این نیرو واکنش نشان می دهند و سیستم ماشین را در کنار جاده بازسازی می کند).
فرمان استاندارد شامل اجزای زیر است:
- فرمان؛
- ستون فرمان؛
- درایو فرمان؛
- فرمان برقی.
در اینجا برخی از ویژگی های این موارد ذکر شده است.
فرمان (فرمان ، فرمان)
این جزئیات ساده به راننده اجازه می دهد تا مسیر وسیله نقلیه را انتخاب کند. فرمان های مدرن دارای کنترل هایی هستند که به راننده امکان می دهد بدون اینکه حواس شما از رانندگی منحرف شود ، بین سیستم های مختلف فعال یا جابجا شود.
اندازه فرمان مهم است. اگر اتومبیل فرمان برقی نداشته باشد ، اداره فرمان با قطر کم مشکل تر خواهد بود. در این حالت می توانید مدلی با قطر بیشتر نصب کنید. اما از طرف دیگر ، یک فرمان بزرگ نیز بر راحتی رانندگی تأثیر می گذارد. در عین حال ، کنترل اتومبیل با فرمان کوچک به ویژه شدید است.
در مرحله اول ، قسمت بالای فرمان بر دید تأثیر می گذارد ، یا اگر راننده بزرگ باشد ، روی پاهای خود قرار می گیرد ، که این امر بر ایمنی رانندگی نیز تأثیر منفی می گذارد. دوم اینکه ، یک فرمان خیلی کوچک به تلاش زیادی از جانب راننده نیاز دارد ، مخصوصاً هنگام مانور با سرعت بالا. علاوه بر این ، غیر معمول نیست که فرمان های کوچک سیگنال های نمایش داده شده روی داشبورد را پنهان می کنند.
در فروشگاه های لوازم یدکی خودرو می توانید فرمان هایی با اشکال مختلف (نه فقط کاملاً گرد) پیدا کنید. برای افزایش راحتی سواری ، یک تار به فرمان تعبیه شده است. مدل های گران قیمت اتومبیل دارای فرمان گرم می شوند.
در این ویدئو نکاتی درباره رانندگان تازه کار در مورد استفاده مناسب از فرمان بحث شده است:
ستون فرمان
برای انتقال گشتاور از فرمان به چرخ دنده ، هر وسیله نقلیه دارای یک ستون فرمان است. عناصر کنترل در زیر فرمان به آن متصل شده اند - سوئیچ های پیچ و برف پاک کن ها با عملکردهای مختلف اضافی. در اتومبیل های اسپرت ، گاهی اوقات شیفت پدل پیدا می شود که به راننده امکان تعویض دنده را می دهد و یا با آوردن گیربکس به حالت مناسب ، آن دنده را شبیه سازی می کند.
در نسخه های قبلی از یک شافت مستقیم در ستون فرمان استفاده می شد. در نسخه های مدرن ، آن را به چندین بخش تقسیم شده است ، که توسط یک انتقال کاردان به هم متصل می شوند. این امر به دلایل ایمنی است - در صورت برخورد رو در رو ، ستون فرمان به پایین جمع می شود و در سینه راننده فرو نمی رود.
به لطف این طراحی ، بسیاری از وسایل نقلیه جدیدترین نسل دارای ستونی قابل تنظیم هستند. این اجازه می دهد تا فرمان متناسب با داده های فیزیکی رانندگان مختلف باشد. در یک خودروی ممتاز ، این عنصر به تنظیم اتوماتیک مجهز است که غالباً برای چندین راننده حافظه دارد.
برای از بین بردن ارتعاشات ناشی از چرخ هنگام رانندگی ، میراگر در ستون فرمان نصب شده است.
دنده فرمان و دنده فرمان
ستون فرمان از یک طرف به فرمان و از طرف دیگر به چرخ فرمان متصل است. این واحد با مجموعه ای از میله ها و اتصالات نشان داده می شود که نیروها را به چرخ ها منتقل می کند. راننده برای چرخاندن دستگاه از انرژی چرخشی استفاده می کند که در مکانیزم فرمان به انرژی خطی تبدیل می شود.
برای این ، از یک جفت انتقال استفاده می شود. در واقع این یک چرخ دنده یا غلتک کرم است. اما اصلاحات دیگری نیز وجود دارد که ساختار خاص خود و اصل انتقال نیرو از فرمان به چرخ ها را دارد. درباره دستگاه و اصل عملکرد دکمه فرمان بخوانید اینجا.
دنده فرمان دارای دو عملکرد مهم است:
- چرخش چرخ های جلو را فراهم می کند.
- به محض آزاد شدن نیروهای موجود در ستون فرمان از سمت راننده ، چرخ ها را به موقعیت اصلی خود برمی گرداند.
کل دنده فرمان در محفظه (قفسه فرمان) قرار دارد. این واحد در قسمت جلوی اتومبیل نصب می شود (غالباً در زیر فریم جلو و در صورت عدم وجود قاب ، سپس روی شاسی ، روی سیستم انتقال قدرت یا حتی روی موتور). شایان ذکر است که هرچه این مکانیزم پایین تر نصب شود ، کنترل ماشین با کارایی بیشتری انجام می شود.
در طراحی کلاسیک ، چرخ دنده فرمان چرخ های جلو خودرو را می چرخاند. با این وجود اخیراً سیستم هایی با فرمان چرخ عقب مانند جدیدترین نسل فولکس واگن توارگ دوباره محبوبیت یافته اند. در چنین سیستم هایی با سرعت 40 کیلومتر در ساعت. چرخ های عقب و جلو در جهت مخالف می چرخند. هنگامی که وسیله نقلیه با سرعتی بالاتر از 40 کیلومتر در ساعت در حرکت است ، چرخ های عقب و جلو در یک جهت در یک پیچ می چرخند. این اصلاح به طور قابل توجهی شعاع چرخش را کاهش می دهد ، و همچنین هندلینگ ماشین را در هنگام پیچیدن بهبود می بخشد.
فرمان برقی
از آنجا که مکانیزم استاندارد فرمان برای چرخاندن چرخ ها (به ویژه در اتومبیل ثابت) به تلاش برخی از راننده نیاز دارد ، تولیدکنندگان انواع مختلف تقویت کننده ها را تولید کرده اند. در ابتدا ، از تغییرات هیدرولیکی در حمل و نقل کالا استفاده می شد. کم کم چنین سیستمی به اتومبیل های سواری راه پیدا کرده است.
نیاز به آمپلی فایر فقط برای افزایش راحتی نبود. واقعیت این است که هنگام رانندگی با سرعت بالا ، خم شدن فرمان اتومبیل به خصوص در اتومبیل اسپرت دشوار می شود. فرمان نیرو این روند را تسهیل می کند. این سیستم همچنین پاسخ های مثبتی را از جنس زیباتر دریافت کرد.
تقویت کننده ها بر اساس اصول مختلفی کار می کنند. متداول ترین آن فرمان برقی است. تقویت کننده های الکتریکی نیز محبوبیت قابل توجهی پیدا کرده اند. اما سیستم های ترکیبی نیز وجود دارند که از توابع هر دو اصلاح (EGUR) استفاده می کنند. علاوه بر این ، انواع فرمان فرمان شرح داده شده است در یک بررسی جداگانه.
هدف هدایت
فرمان اغلب چرخ های جلو را می چرخاند ، با این حال ، درایو دو محوره نیز وجود دارد (وسایل نقلیه عمدتاً بزرگ با چهار محور ، دو چرخش دیگر) و همچنین تغییراتی با پیشرانه عقب.
هیچ ماشین نمی تواند بدون فرمان کار کند ، زیرا در دنیا جاده مستقیمی وجود ندارد. حتی اگر کسی بتواند چنین مسیری را به طور مشروط تصور کند ، باز هم موانعی در آن وجود دارد که باید از آنها اجتناب شود. بدون داشتن فرمان ، پارک ماشین با خیال راحت نیز غیرممکن است.
اگر سازنده این سیستم را در واگن ها نصب نمی کرد، هندلینگ آنها هیچ تفاوتی با مانورپذیری قطار نداشت. اگرچه تلاش برای ایجاد ماشینی که بتوان با قدرت فکر کنترل کرد متوقف نمی شود (در عکس بالا - یکی از پیشرفت های GM).
اصل فرمان
اصل فرمان کاملاً ساده است. راننده فرمان را می چرخاند ، نیروها به ستون فرمان منتقل می شوند. سپس به سمت چرخ دنده فرمان می روند. در طراحی کلاسیک ، رک میله های فرمان متصل به چرخ ها را با استفاده از سیستم انتهای توپی به حرکت در می آورد.
دقت چرخش چرخ مستقیماً به اندازه فرمان بستگی دارد. همچنین تلاشی که برای چرخاندن چرخها باید انجام شود به این پارامتر بستگی دارد. بسیاری از مدل ها به تقویت کننده های برقی یا هیدرولیکی مجهز هستند که استفاده از فرمان کوچک در خودرو را امکان پذیر می کند.
انواع فرمان
همه سیستم های فرمان به سه نوع تقسیم می شوند:
- مکانیزم رک و پینیون. اغلب در اتومبیل های ارزان قیمت استفاده می شود. طراحی چنین کنترلی ساده ترین است. یک میله با دندان دارد. توسط دنده ستون فرمان رانده می شود. این طرح بسیار کارآمد است. تنها عیب این سازوکار حساسیت آن به شوک های سطح جاده های بی کیفیت است.
- دنده کرم. این اصلاح زاویه فرمان چرخ بزرگتری را فراهم می کند. حساسیت کمتری نسبت به بارهای ضربه ای دارد ، اما نسبت به مورد قبلی گران تر است ، زیرا ساخت آن دشوارتر است.
- مکانیزم پیچ این یک اصلاح آنالوگ کرم است ، فقط باعث افزایش کارایی می شود و تلاش های لازم برای مانور ماشین را افزایش می دهد.
صرف نظر از نوع درایو ، کار این مکانیزم ها می تواند توسط چنین دستگاه هایی افزایش یابد:
- تقویت کننده هیدرولیک. در این لیست ساده ترین طراحی را دارد. نگهداری سیستم جمع و جور و ارزان است. حتی برخی از مدل های مقرون به صرفه اتومبیل آخرین نسل ها نیز به چنین تغییری مجهز شده اند. برای عملکرد صحیح سیستم ، لازم است دائماً سطح مایع کار را کنترل کنید. پمپ تقویت کننده توسط یک موتور احتراق داخلی کار می کند.
- تقویت کننده الکتریکی. این یکی از جدیدترین اصلاحات است. این به نگهداری پیچیده و تنظیم دقیق نیاز ندارد. حداکثر پاسخ فرمان را ارائه می دهد. همانطور که از نامش پیداست ، این مکانیزم توسط یک موتور الکتریکی تأمین می شود.
- تقویت کننده الکترو هیدرولیک. این اصلاح بر اساس اصل فرمان قدرت عمل می کند. تنها تفاوت این است که پمپ هیدرولیک از طریق برق تغذیه می شود و مانند حالت اول به درایو موتور متصل نیست. دو پیشرفت اخیر امکان استفاده کمتر از سوخت نسبت به نوع اول را فراهم می کند ، زیرا عملکرد سیستم مربوط به درایو موتور نیست.
علاوه بر تقویت کننده های مختلف ، این خودرو می تواند به Active Dynamic یا Adaptive Control مجهز شود. تفاوت آنها به شرح زیر است:
- نسبت دنده را بسته به دور چرخ تنظیم می کند. این اطمینان از حداکثر ثبات وسیله نقلیه در جاده های لغزنده دارد. این سیستم به شما امکان نمی دهد که به طور ناگهانی فرمان را بچرخانید ، این امر باعث جلوگیری از بزرگ شدن یا کمبود فرمان می شود.
- سیستم پویا بر اساس یک اصل مشابه کار می کند ، فقط یک موتور الکتریکی به جای محرک سیاره ای استفاده می شود.
- این فناوری نوآورانه به حساب می آید زیرا در چنین چرخ دنده های فرمان هیچ ارتباط فیزیکی بین فرمان و دنده فرمان وجود ندارد. این سیستم توسط یک واحد کنترل الکترونیکی کنترل می شود که داده های زیادی را تجزیه و تحلیل می کند: از سنسورهای سرعت چرخ ، نیروی فرمان و غیره.
اخیراً ، در برخی از مدل های اتومبیل های برتر و اسپرت ، فناوری خاصی با چرخش نه تنها چرخ های جلو ، بلکه چرخ های عقب نیز نصب شده است. این باعث افزایش پایداری خودرو هنگام پیچیدن با سرعت بالا می شود. چرخ های عقب بسته به سرعت خودرو می چرخند.
اگر ماشین حداکثر 40 کیلومتر در ساعت حرکت کند ، آنگاه محور عقب از چرخ های جلو در جهت مخالف می چرخد (اگر آنها به جلو به راست نگاه کنند ، عقب ها به سمت چپ نگاه می کنند).
وقتی سرعت خودرو از 40 کیلومتر در ساعت بیشتر شود ، پس هنگام ورود به دور ، چرخ های عقب در همان جهتی که چرخ های جلو دارند می چرخند. این امر خطر تشکیل لغزش را کاهش می دهد.
الزامات فرمان خودرو
کنترل فرمان هر وسیله نقلیه باید شرایط زیر را داشته باشد:
- با هر سرعتی از قدرت مانور کافی وسیله نقلیه اطمینان حاصل کنید. راننده باید به راحتی جهت دلخواه خودرو را تنظیم کند.
- استفاده از آن باید آسان باشد تا حتی یک راننده خسته بتواند با خیال راحت به محل استراحت برسد.
- هنگام چرخاندن چرخ ها ، فرمان باید تمیزترین غلتک ممکن را فراهم کند. در پیچ ها چرخ ها نباید بلغزانند تا خودرو ثبات خود را از دست ندهد. برای این منظور ، زاویه شیب و چرخش چرخ ها باید به طور دقیق تأیید شود.
- پس از اینکه راننده تلاش خود را برای چرخش متوقف کرد ، چرخ ها را به یک مسیر مستقیم برگردانید (در امتداد بدنه)
- ارتعاشات مرطوب هنگام رانندگی در سطح ناهموار جاده ؛
- پاسخ دهی بالایی به دستورات هر راننده داشته باشید.
- حتی اگر آمپلی فایرها از کار بیفتند ، باز هم این مکانیزم باید به راننده امکان کنترل ماشین را بدهد.
پارامتر دیگری که در گروه الزامات فرمان قرار می گیرد ، هدایت بازی است. برای اطلاعات بیشتر در مورد نرخ مجاز واکنش ، مراجعه کنید مقاله جداگانه.
ویژگی های درایو سمت راست و چپ
برای کسی پوشیده نیست که قانون برخی از کشورها ترافیک چپ در جاده ها را پیش بینی کرده است. در این حالت ، فرمان در سمت راست اتومبیل نصب می شود و طبیعتاً راننده در مکانی که معمولاً در منطقه ما دیده می شود سرنشین جلو می نشیند.
تفاوت این نوع فرمان فقط در محل قرارگیری فرمان در کابین نیست. سازنده همچنین سازگار فرمان را متناسب با اتصال به گیربکس تنظیم می کند. حتی در این صورت ، وسیله نقلیه ای که برای استفاده در جاده های دارای ترافیک سمت چپ طراحی شده است ، می تواند متناسب با شرایط ترافیک سمت راست تبدیل شود. برای انجام این کار ، قبل از خرید یک ماشین اصلی ، باید بفهمید که آیا مکانیزم های فرمان مربوطه که به شما امکان می دهد این ماشین را تبدیل کنید ، فروخته شده است.
در بعضی از انواع ماشین آلات کشاورزی از سیستم هیدرولیکی استفاده می شود که امکان نصب فرمان را در هر کابین فراهم می کند. در این حالت اتصال بین فرمان و دنده فرمان توسط هیدرولیک فراهم می شود که توسط پمپ اندازه گیری کنترل می شود.
در چنین تغییری ، هیچ عکس العملی (حتی کارخانه ای) ایجاد نمی شود ، زیرا هیچ جعبه دنده ای با چرخ دنده ، کرم یا پیچ محرک در آن وجود ندارد. البته چنین سیستمی در خودروهای سبک بسیار نادر است. کاربرد اصلی آن تجهیزات ویژه بزرگ است.
نقص اصلی فرمان
خطاهای فرمان عبارتند از:
- بازی فرمان (بخوانید) که بخوانید اینجا);
- ضربه زدن هنگام رانندگی (نتیجه شل شدن پیچ و مهره های نصب مکانیزم فرمان) ؛
- خرابی اتصالات میله فرمان ؛
- سایش دندان روی جفت انتقال (روی چرخ دنده ، دندانه دار ، کرم یا غلتک) ؛
- نقض تنظیم مکانیسم دنده ؛
- اشکال در تقویت کننده هیدرولیک یا برقی (برای ایرادات و گزینه های تعمیر احتمالی ، بخوانید در مقاله ای جداگانه).
برای از بین بردن سو mal عملکرد ، لازم است که همه پیچ و مهره های اتصال را محکم کنید ، قطعات فرسوده را تعویض کنید و مکانیزم جفت انتقال را تنظیم کنید. در بیشتر موارد ، فرمان به ندرت ناگهان خراب می شود. به لطف نگهداری به موقع ، عناصر اصلی به اندازه کافی طولانی خواهند ماند (اغلب حتی بیشتر از دوره تعیین شده توسط سازنده).
سوالات و پاسخ ها:
انواع فرمان چیست؟ سه نوع مکانیسم رایج است: قفسه، کرم و پیچ. در خودروهای مقرون به صرفه از نوع اول مکانیزم فرمان استفاده می شود. هر یک از آنها ممکن است حاوی یک تقویت کننده باشد.
هدف از فرمان چیست؟ حرکت ماشین را در جهت تعیین شده توسط راننده فراهم می کند. این مکانیسم فرمان را به صورت افقی حرکت می دهد. رانندگی با سیستم فرمان معیوب ممنوع است.
قسمت های اصلی فرمان چیست؟ این شامل: یک پیوند عرضی، یک بازو پایین، یک پین محوری، یک بازو بالا، یک پیوند طولی، یک دوپایه دنده فرمان، یک چرخ دنده فرمان، یک محور فرمان و یک فرمان است.
