آیا می‌دانید جعبه فرمان هیدرولیک چیست و چه کاربردی دارد؟ آیا می‌دانید فرمان خودرو به چه صورت وسیله نقلیه را کنترل می‌کند؟ فرمان‌های خودرو به دو دسته الکتریکی و هیدرولیک تقسیم‌بندی می‌شوند. مکانیزم فرمان‌های هیدرولیک مشابه با مکانیزم فرمان ساده است و تنها تجهیزاتی نظیر تقویت نیروی فرمان به آن افزوده شده است. در ادامه این راهنما ضمن آشنایی بیش‌تر با جعبه فرمان‌های هیدرولیک به معرفی جنبه‌های مختلف این سیستم نیز خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.
معرفی فرمان هیدرولیک
چرخش فرمان اتومبیل‌هایی که در جا ایستاده باشند یا اتومبیل‌های سنگین به انرژی عضلانی زیادی نیاز دارد و گاهاً برای راننده مشکل‌ساز بوده و نمی‌تواند آن‌طور که باید فرمان را کنترل کند. از این رو، سیستم‌هایی طراحی شده که در چنین شرایطی به رانندگان کمک خواهد کرد. در حقیقت، این سیستم‌ها هم‌چون بوستر در زمان نیاز رانندگان و اعمال نیروی بیش از ۱۵ الی ۲۰ نیوتن عمل کرده و سبب افزایش انرژی وارده به سیستم فرمان می‌شود.
بهره‌گیری از فرمان‌های قدرت در خودروهای سنگین سال‌ها است که مورد استفاده قرار می‌گیرد و در سال‌های اخیر بهره‌گیری از این فرمان‌های پرقدرت افزایش پیدا کرده است. فرمان‌های پر قدرت را می‌توان از هوای فشرده، دستگاه‌های الکتریکی و فشار هیدرولیک تهیه کرد که نوع هیدرولیک آن متداول‌تر است. در جعبه فرمان هیدرولیک یک پمپ روغن تعبیه شده که به صورت دائمی کار می‌کند و در زمان نیاز به واسطه مدارها و سوپاپ‌های موجود روغن پرفشار را به سمت پیستون قدرت ارسال کرده و سبب تأمین نیروی مورد نیاز فرمان می‌شود.
اصلی‌ترین وظیفه جعبه فرمان در خودرو
جعبه فرمان مهم‌ترین بخش در سیستم فرمان به حساب می‌آید که علاوه بر انتقال گشتاور دست راننده به چرخ‌ها، فرآیند افزایش این گشتاور را نیز بر عهده دارد. محل نصب جعبه فرمان بر روی اتاق خودرو بوده و گشتاور و دروان فرمان به واسطه مفصل‌ها و سیبک‌های سیستم فرمان به سگ‌دست انتقال پیدا می‌کند. این بخش از سیستم فرمان دارای انواع گوناگونی بوده که هر نوع آن متشکل از اجزای مخصوصی است. با این حال وظایف جعبه فرمان برای تمامی مدل‌های آن یکسان بوده و متغیر نخواهد بود. در ادامه با این وظایف بیش‌تر آشنا خواهیم شد:
- افزایش گشتاور و کاهش حرکت چرخشی و انتقال دورانی دست راننده
- تبدیل حرکت چرخشی و دورانی غربیلک به حرکت خطی اهرم‌بندی فرمان
- تغییر صفحه دوران غربیلک فرمان به صفحه مکانیکی
لازم به ذکر بوده که تنوع جعبه فرمان بر کیفیت ارائه وظایف مذکور موثر است. هر اندازه کیفیت خدمات جعبه فرمان بیش‌تر باشد، کنترل فرمان برای راننده نرم‌تر و راحت‌تر خواهد بود. همان‌طور که گفته شد، اساس کار انواع مختلف جعبه فرمان مشابه بوده؛ به این ترتیب زمانی که راننده غربیلک فرمان را بچرخاند، گشتاور و حرکت دورانی به جعبه فرمان انتقال پیدا خواهد کرد. جعبه فرمان حرکت دورانی غربیلک را تبدیل به حرکت خطی کرده و به واسطه میله‌بندی فرمان یا شغال‌دست‌های چپ و راست به سگ‌دست انتقال می‌دهد. سگ‌دست بر روی سیبک‌ها به سمت داخل یا خارج چرخیده و این حرکت موجب پیچیدن چرخ‌ها به سمت راست یا چپ خواهد شد.
اجزای تشکیل‌دهنده جعبه فرمان هیدرولیک
جعبه فرمان هیدرولیکی اولین نوع از جعبه فرمان‌های کمکی هستند که در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند و به علت قیمت مقرون به صرفه و سادگی روند تولید از جمله متداول‌ترین جعبه‌های فرمان به حساب می‌آیند. ساختار جعبه فرمان‌های مذکور مشابه با جعبه فرمان‌های مکانیکی بوده که از یک فشار هیدرولیکی به منظور به حرکت درآوردن دنده شانه‌ای بهره‌گیری می‌کند تا راننده نیروی کم‌تری برای دوران غربیلک به کار گیرد. جالب است بدانید که این جعبه فرمان به جعبه فرمان کشویی یا راک اند پینیون نیز شهرت دارد.
پوسته جعبه دنده در آن یک سیلندر فلزی بوده و اجزای آن متشکل از بست اتصال، پوسته، بازوی فرمان، پیچ و مهره‌های تنظیم لقی، پینیون، گردگیر، یاتاقان و دنده شانه‌ای می‌شود. تمامی اجزای مذکور درون سیلندر فلزی جای می‌گیرند. پینیون و دنده شانه‌ای که تحت عنوان راک نیز شناخته می‌شوند مهم‌ترین جزء در جعبه فرمان هیدرولیک به حساب می‌آیند. در حقیقت، پینیون که با مارپیچ فرمان در ارتباط بوده با دریافت حرکت چرخشی غربیلک از مارپیچ سبب درگیر کردن دنده‌های خود با دنده‌های راک شده و حرکت دورانی را تبدیل به حرکت عمودی می‌کند.
پینیون و دنده شانه‌ای به حالت عمود بر روی هم دیگر قرار می‌گیرند و هر دوی آن‌ها دارای فرمی دندانه‌دار هستند. دنده شانه اهرم عرضی و پینیون اهرم عمودی سیستم مذکور تلقی می‌شود. ناگفته نماند که در جعبه فرمان هیدرولیک تجهیزاتی به منظور تولید نیروی کمکی اضافه به سیستم دنده شانه‌ای مکانیکی کمک می‌کنند. این تجهیزات عبارتند از:
- پمپ هیدرولیکی که خارج از جعبه فرمان و سیلندر قرار گرفته و با غربیلک در ارتباط است.
- شیر هیدرولیکی که محل نصب آن بر روی شفت ورودی جعبه فرمان و در کنار پوسته یا سیلندر جعبه است.
- مخزن روغن که محل تعبیه آن نزدیک به پمپ روغن است.
- شلنگ‌های رفت و برگشتی روغن یا لوله‌ها که محل قرارگیری آن‌ها در فاصله جعبه فرمان و پمپ است.
- جک هیدرولیک که محل قرارگیری آن در مسیر ورود و خروج روغن به جعبه فرمان است.
- تسمه هیدرولیک که نقش رابط بین پمپ و موتور اتومبیل را ایفا می‌کند.
مزایا و معایب استفاده از جعبه فرمان هیدرولیک
اصلی‌ترین مزیت بهره‌گیری از این نوع جعبه فرمان، حرکت نرم‌تر و راحت‌تر آن در مقایسه با فرمان مکانیکی است. علاوه بر این، جعبه فرمان‌های هیدرولیکی مزیت‌های دیگری نیز دارند که در ادامه با آن‌ها آشنا خواهیم شد:
- کاهش نیروی دست راننده به منظور حرکت دورانی غربیلک
- افزایش میزان پایداری اتومبیل
- کاهش لرزش و ارتعاش فرمان
- کاهش حساسیت فرمان در سرعت بالا و کنترل بهتر آن
لازم به ذکر بوده که فرمان‌های هیدرولیکی در صورت ثابت ماندن غربیلک هم‌چنان به فعالیت خود ادامه خواهند داد؛ از این رو در صورت حرکت اتومبیل در مسیر مستقیم، چنان‌چه راننده دست خود را از روی غربیلک بردارد، اتومبیل به حرکت مستقیم خود ادامه داده و جهت غربیلک تغییر پیدا نخواهد کرد. اما آن چه که مهم است بدانید این بوده که این مسئله سبب اتلاف شدید انرژی می‌شود؛ به همین خاطر در کنار کلیه مزیت‌هایی که برای جعبه فرمان هیدرولیک برشمردیم، این تجهیز هم‌چون سایر تکنولوژی‌های روز معایبی نظیر بالا بودن قیمت ساخت و هزینه تعمیرات در پی خواهد داشت.
سخن پایانی
جعبه فرمان هیدرولیک از جمله اجزای اصلی سیستم فرمان بوده که در عملکرد سیستم فرمان تأثیر مستقیم دارد. شما چه اطلاعات دیگری در مورد این ابزار دارید؟ لطفا نظرات و پیشنهادات خود را پیرامون جعبه فرمان‌های هیدرولیکی با ما و کاربران گرامی تکه کابل در میان بگذارید.
259 بازدید
محمد یاری پور
