فروردین ۷, ۱۳۹۶ ۷:۰۰ ب.ظ
خانه / تفریح و سرگرمی / آشنایی بیشتر با فرمان اتومبیل

آشنایی بیشتر با فرمان اتومبیل

آشنایی بیشتر با فرمان اتومبیلReviewed by Admin on Jul 3Rating:

آشنایی بیشتر با فرمان اتومبیل

آشنایی بیشتر با فرمان اتومبیل

در این مقاله از سایت ققنوس به نقد و بررسی فرمان اتومبیل می‌پردازیم و انواع فرمان ، مشخصات فنی و نحوه کارکرد این قطعه از اتومبیل را برای شما عزیزان شرح می‌دهیم.

 
چگونگی شکل گیری فرمان

با پیدایش گاری، درشکه و انواع وسایل نقلیه اولیه، لازم بود تا به گونه‌ای اسب‌ها و چهارپایانی که مامور حمل و قوه محرکه این وسایل بودند، برای گردش در سر پیچ‌ها، دستوری را از راننده یا همان گاری‌چی بگیرند. این کار معمولا با مهار و افساری که به گردن حیوان کشنده بود، انجام می‌شد. کمی بعد دو چرخه‌ها اختراع شدند و فرمان‌‌دهی شکلی جدید به خود گرفت اما با پیدایش خودرو‌ها و افزایش سرعت آنها در کنار وزن بالاتری که داشتند، نیاز شد تا در سیستم‌های فرمان انقلابی بزرگ روی دهد و از آنجا بود که فرمان‌ها در دست راننده به شکل غربیلک‌های امروزی تبدیل شدند.

در ادامه به انواع فرمان میپردازیم و دونه به دونه آن ها را شرح میدهیم !

چگونگی شکل گیری فرمان
انواع فرمان :
۱) مارپیچ حلزونی 
جعبه فرمان مارپیچ حلزونی، ساختمان کاری شبیه به حلزونی تاج خروسی دارد و در آن از ارتباط یک مارپیچ و چرخ دنده که به علت شکل خاصش به غلتک شبیه شده است، ساخته شده. در اینجا هم میله مارپیچی در اتصال با میله فرمان است و در نهایت به غربیلک دست راننده می‌رسد.
این میله مارپیچی نیروی چرخشی دریافت می‌کند و در داخل جعبه فرمان، آن را به غلتک منتقل می‌کند. غلتک نیز به دلیل ارتباط با این پیچ در حال چرخش، می‌چرخد و از آنجا که این دو میله به صورت مارپیچی هستند، چرخش همراه با جابه‌جا شدن گام پیچ‌ها خواهد بود. در کنار غلتک، یک مارپیچ دیگر نیز قرار دارد که عمود بر محور آن قرار گرفته و در پایین به دسته متصل به میله چرخ‌هاست.
با جابه‌جایی گام به گام پیچ غلتک، این پیچه نیز حول محور خود می‌چرخد. برای درک بهتر موضوع می‌توان این ارتباط را شبیه به رابطه کرانویل و پینیون در دیفرانسیل دانست.
با چرخش پیچه کنار غلتک حول محور خود، دسته میل فرمان که با هزارخاری به آن متصل است، به چپ و راست حرکت می‌کند و موجب جابه‌جایی میله فرمان و در نتیجه چرخش تایر‌ها می‌شود.
۲) چرخ حلزونی(تاج خروسی) 
اگر به شکل این نوع جعبه دنده‌ها نگاه کنیم، می‌توان سیستم آن را شبیه نوع دنده شانه‌ای بدانیم. در این جعبه فرمان، قسمتی که به میله چرخ‌ها متصل می‌شود، شبیه به تاج خروس است و قسمتی که به میله فرمان وصل می‌شود، به شکل مارپیچ حلزونی است. تاج خروسی به اهرم دیگری متصل است که از طرف دیگر به میله چرخ‌ها متصل است.
با چرخش مارپیچ توسط غربیلک فرمان، حلزونی نیز می‌چرخد و دسته متصل به خود را وادار به چرخش می‌کند. از آنجا که دسته از یک طرف ثابت است تمایل به حرکت به چپ و راست پیدا می‌کند و میله فرمان را به چپ و راست حرکت می‌دهد و باعث چرخش تایر‌ها می‌شود.
۳) ساچمه ای گردان
 این جعبه دنده ساختاری شبیه به نوع حلزونی تاج خروسی دارد، با این تفاوت که در بین حلزونی و تاج خروسی آن، تعداد مشخصی ساچمه قرار دارد که وجود همین ساچمه‌ها، مزایای زیادی را به همراه می‌آورد و در اینجا دندانه شکل ساده‌ای دارد.
در این جعبه فرمان، دور محور دندانه‌ای یک محفظه قرار گرفته که ساچمه‌ها در داخل آن و روی محور دندانه‌دار قرار می‌گیرند که وقتی غربیلک فرمان چرخیده می‌شود، ساچمه‌ها روی محور دندانه‌دار‌، حرکت می‌کنند و بسته به جهت چرخش فرمان، از یک انتهای مسیر خود روی دندانه خارج‌می‌شوند که توسط میله‌های راهنما، از سمت دیگر دوباره وارد مسیر کاری خود می‌شوند.
در انتهای تاج خروسی نیز، اهرمی توسط هزار‌خار قرار گرفته که با چرخش تاج خروسی، این میله نیز به طرفین چرخش می‌کند و باعث جابه‌جا شدن میله بین چرخ‌ها به سمت چپ و راست می‌شود و تایر‌ها زاویه می‌گیرند.
وجود ساچمه‌ها در بین دندانه و پیچ متصل به تاج خروسی باعث می‌شود تا فرمان نرم‌تر عمل کند چرا که ساچمه‌ها عمل تماس بین دندانه و قسمت پیچی مرتبط با تاج خروسی را راحت‌تر می‌کند.
ضمن اینکه ساچمه‌ها به خوبی فضای بین میله دندانه‌دار و محفظه دور آن را پر می‌کنند که در نتیجه، لقی بین آنها نیز بسیار کمتر‌می‌شود.
کاهش اصطکاک بین دندانه و قسمت پیچی در ارتباط با تاج خروسی نه‌تنها چرخش فرمان را راحت‌تر می‌کند بلکه از استهلاک ساختار جعبه فرمان نیز می‌کاهد.
از محاسن این جعبه فرمان می‌توان به نرمی فرمان، زاویه پیچش بیشتر چرخ‌ها و انتقال نیروهای بیشتر به چرخ‌ها را گفت که استفاده از این سیستم را در خودرو‌های با وزن بیشتر ممکن می‌سازد.
اما از عیب‌های این نوع جعبه فرمان نیز می‌توان به سایز بزرگ‌تر آن نسبت به مدل‌های دیگر و مشکل بودن جاسازی آن در خودرو‌های دیفرانسیل جلو نام برد. ضمن اینکه این جعبه دنده قیمت بالاتری نیز دارد.
۴) شانه ای
فرمان دنده شانه‌ای، کشویی یا راک‌ اند‌ پینیون، از شناخته‌شده‌ترین و رایج‌ترین انواع سیستم‌های فرمان مورد استفاده در خودرو‌های امروزی هستند. این نوع جعبه فرمان که دارای سیستم ساده‌ای نیز هست، از ۲قسمت اصلی تشکیل می‌شود؛ یک اهرم که در عرض خودرو قرار دارد و راک یا شانه نامیده می‌شود و اهرم دیگری که به ستون فرمان و غربیلک متصل است و پینیون یا دنده نام دارد. با چرخش میل فرمان و پینیون، انتهای آن که دارای چرخ دنده است، روی دندانه‌های شانه می‌چرخد و باعث می‌شود تا شانه به چپ یا راست هدایت شود.
انتهای شانه به وسیله قطعاتی دیگر به چرخ‌ها متصل ‌شده و باعث فرمان‌پذیری آنها می‌شود. این سیستم مزایا و معایبی نیز دارد. مهم‌ترین خاصیت آن ارزانی و ساختمان ساده‌اش است. این شکل از فرمان‌ها به دلیل ساده‌بودن، تعمیر و نگهداری کمتری نیاز داشته و ضریب اطمینان بالاتری دارند. ساختمان ساده آن باعث می‌شود تا وزن کمتری داشته باشد و فضای اشغال شده توسط آن نیز نسبت به سایر سیستم‌ها کمتر باشد. ضمن اینکه می‌توان به‌راحتی انواع ضربه‌گیر‌ها را در میله فرمان و پینیون و شانه تعبیه کرد که انتقال ضربه به دست راننده نیز کمتر شود.
سیستم راک اند پینیون یا فرمان کشویی به علت تماس مستقیم دنده و شانه، از حساسیت بسیار مناسبی نسبت به دستور راننده نیز برخوردار است. معایب این سیستم را می‌توان در کم بودن زاویه چرخش چرخ‌ها به دلیل محدودیت در طول شانه و همچنین سفت‌بودن فرمان در نمونه‌های غیر‌هیدرولیکی و غیر‌برقی، به علت کم بودن میزان نسبت فرمان و آسیب‌پذیر بودن در تصادفات به علت طول شانه تا بغل از دو طرف اتاق خودرو خلاصه کرد.
از معایب دیگر آن می‌توان به انتقال مستقیم ضربه به فرمان و دست راننده نیز اشاره کرد که در صورت استفاده از ضربه‌گیر در میل فرمان، این نقص کاهش محسوسی می‌باید.
۵) انگشتی
این جعبه فرمان یکی از ساده‌ترین و ابتدایی‌ترین ساختار‌ها را در بین دیگر انواع جعبه فرمان‌ها دارد. در انتهای میله فرمان یک پیچه قرار گرفته است که شبیه به محور دندانه‌ای دیگر انواع جعبه فرمان‌هاست. داخل گام‌های این پیچه که دندانه وجود دارد، یک انگشتی قرار می‌گیرد که در انتهای آن مثل جعبه فرمان‌های تاج خروسی و غلتکی، یک دسته متصل به میله فرمان قرار گرفته است.
وقتی فرمان از داخل خودرو چرخیده می‌شود، میله فرمان نیز می‌چرخد و در نتیجه پیچه دندانه‌دار آن نیز شروع به چرخش می‌کند.
میله فرمان و پیچه روی آن که ثابت هستند، نمی‌توانند حرکتی داشته باشند، در نتیجه چون انگشتی در داخل گام‌های پیچ قرار دارد، داخل آن می‌لغزد و به بالا و پایین حرکت می‌کند. این جابه‌جایی باعث حرکت میله متصل به فرمان می‌شود و چرخ‌ها را نیز می‌چرخاند.
انواع فرمان ماشین

بخوانید  دروغ بستن به خدا و پیامبر (ص) روزه را باطل می کند !

نحوه کارکرد فرمان اتومبیل

دیهی است که با چرخاندن فرمان خودرو، چرخ ها نیز می گردند؛ اما دانستن آنچه که منجر به شکل گیری این عمل و عکس العمل می شود بسیار جالب تر از این امر ساده خواهد بود. ما در این مقاله سعی بر آن داریم که چگونگی کارکرد دو نوع از پرکابردترین سیستم های فرمان ها یعنی چرخ و میله دنده و ساچمه چرخان (Recirculating Ball) را شرح دهیم. سپس نحوه کارکرد فرمان برقی را بررسی می کنیم و به بحث در مورد آینده این سیستم ها (از نظر بهبود مصرف سوخت) خواهیم نشست. در ابتدا نگاهی به آنچه که باعث چرخش خودرو می شود خواهیم داشت.
دور زدن با اتومبیل
نکته ای که ممکن است جالب توجه باشد این است که هنگام دور زدن، چرخ های جلوی خودرو هر دو به موازات هم و به یک جهت واحد متمایل نمی شوند. برای آنکه خودرو به نرمی دور بزند، هر چرخ بایستی حول دایره ی متفاوتی بچرخد. از آنجایی که چرخ داخلی حول دایره ای با شعاع کوچکتر می چرخد، این چرخ دور کوچکتری را نسبت به چرخ دیگر خواهد زد. اگر خطی را به صورت عمودی به هر چرخ متصل کنیم، خطوط مذکور در مرکز دایره ای به هم خواهند رسید.
 
سیستم فرمان چرخ و میله دنده
این سیستم، که از مکانیسم ساده‌ای برخوردار است، به سرعت در حال تبدیل به رایج ترین سیستم فرمان در سواری ها، خودرو های نیمه سنگین و شاسی بلندها می باشد. مجموعه چرخ و میله دنده ها در مجرایی فلزی به شکلی قرار گرفته اند که هر سرمیله دندانه دار از مجرا بیرون زده است. میله ای که به آن میله ی گره (Tie Rod) می گویند به هر دو سر میله دندانه دار وصل شده است. چرخ دنده به میل فرمان متصل است. زمانی که فرمان چرخانده می شود چرخ دنده ها می گردند و میله دندانه دار را جا به جا می کنند. میله ی گره در انتهای هر دو سر میله دندانه دار به بازو های فرمان روی محور چرخ متصل می شوند. مجموعه چرخ و میله دندانه ها دو امر را رقم می زنند: تبدیل حرکت چرخشی فرمان به حرکت خطی مورد نیاز برای چرخاندن چرخ ها، و حذف یک چرخ دنده که باعث سهل تر شدن چرخاندن چرخ ها می شود. در اکثر خودرو ها سه یا چهار دور فرمان، چرخ ها را از یک انتها تا انتهای دیگر می گرداند. ضریب فرمان، نسبت چرخاندن فرمان به چرخیدن چرخ ها می باشد.
برای مثال اگر یک دور کامل (۳۶۰ درجه) غربیلک فرمان باعث چرخش ۲۰ درجه ای چرخ های خودرو شود آنگاه نرخ نسبت فرمان مساوی با تقسیم ۳۶۰ بر ۲۰ و یا بعبارتی ۱۸٫۱ خواهد بود. هرچه ضریب فرمان بیشتر باشد، غربیلک فرمان دور بیشتری را باید بزند تا چرخ را به میزان معینی بگرداند. البته به همان نسبت تلاش کمتری نیز برای چرخاندن فرمان نیاز خواهد بود. به طور کلی خودرو های سبک تر و اسپرت تر از ضریب فرمان پایین تری نسبت به خودرو های بزرگتر و سنگین تر برخوردار می باشند. پایین تر بودن این نرخ به معنی فرمان پذیری سریع تر می باشد (نیازی به چرخاندن زیاد فرمان برای گرداندن چرخ به اندازه ای معین نخواهد بود) و البته این امر نکته ای مطلوب در خودرو های اسپرت محسوب می شود. این خودرو ها آنچنان سبک می باشند که حتی با ضریب فرمان پایین تر نیز، توان مورد نیاز برای چرخاندن فرمان در آنها چندان زیاد نخواهد بود. برخی از خودرو ها از ضریب فرمان متغیر بهره می گیرند. این خودرو ها از چرخ و میله دندانه متفاوتی استفاده می کنند که  دارای تعداد دندانه متفاوتی در مرکز نسبت به کناره ها می باشند. این تفاوت باعث می شود که خودرو در شروع پیچ سریع عمل کند (دندانه ها به مرکز نزدیک می باشند) و همچنین از میزان فشار لازم برای چرخاندن چرخ در انتهای حد آن نیز می کاهد.
 
چرخ و میله دندانه برقی
در سیستم فرمان برقی، طراحی چرخ و میله دندانه ها کاملا متفاوت می‌باشد. بخشی از میله دندانه دار دارای یک سیلندر به همراه یک پیستون در میانه می باشد. این پیستون به میله دندانه دار متصل می شود. دو درگاه مایع  هر کدام در یک سر آن تعبیه شده است.  این درگاهها مایع پرفشار را به یک  سمت پیستون می رسانند و منجر به حرکت پیستون و در نهایت حرکت میله دندانه دار می‌شوند. در ادامه مقاله به بررسی اجزای این سیستم و چگونگی حرکت پیستون و مایع درون آن می‌پردازیم؛ اما پیش از آن نگاهی خواهیم داشت به نوعی دیگر از سیستم فرمان.
عکس فرمان ماشین
ساختمان فرمان:
۱) غربیالک یا فلکه (رل)
۲) میله اصلی که انتهای آن به صورت مارپیچ می باشد
۳) جعبه فرمان
۴) لوله حفاظ میله اصلی
۵) دو عدد بلبرینگ یا کاسه ساچمه
۶) دنده چرخ حلزونی یا دنده تاج خروسی که با مارپیچ فرمان درگیر است
۷) پیچ تنظیم خلاصی فرمان
۸) اهرم یا بازوی هزار خاری دنده حلزونی یا تاج خروسی
۹) دو عدد میل فرمان کوتاه
۱۰) میل فرمان بلند(رابط دو میل فرمان کوتاه)
۱۱) دو عدد شغال دست
۱۲) دو عدد سگدست
۱۳) سیبکها
۱۴) میل تعادل
۱۵) نمدی فرمان

زوایای هندسی فرمان:

۱) زاویه تواین
فاصله جلوی چرخهای جلو نسبت به فاصله عقب چرخها مقداری کمتر است.چرخهای اتومبیل در حال حرکت بسمت بیرون تمایل پیدا میکند و این امر باعث لغزش چرخها به سمت راست و چپ میگردد و چرخها را باید با زاویه ساخت زیرا این کار باعث میگردد که در حین حرکت خودرو چرخها بصورت موازی قرار گیرند و تعادل برقرار گردد و از سنگینی حرکت فرمان و انحراف خودرو جلوگیری شود.و زاویه تواین در ماشینهای محور عقب کاربرد دارد.
۲) زاویه تواوت
این زاویه به مقدار بسیار کهی در خودرو قرار دارد وتمایل چرخها به بیرون زاویه تواوت می باشد و این زاویه بمقدار کمی در خودرو لازم است زیرا در یسر پیچها چرخ داخلی دایره کوجکتری نسبت به چرخ بیرونی دارد و چنانچه این زاویه ضفر گردد احتمال اینکه چرخها در حرکت به سمت داخل گشیده شوند هست .و این زاویه بیشتر در ماشینهای جدید که اکثرا محور جلو هستند مشاهده می شوند
۳) زاویه کمبر
زاویه کمبر عبارتند از : شیب چرخ را با خط قائم جهت زوایای کمبر در نظر گرفته میشود که اگر عمو باشد کمبر صفر اگر بیرون باشد کمبر مثبت و اگر داخل باشد کمبر منفی در نظر گرفته می شود
الف) زاویه کمبر منفی :اتومبیلهای مسابقه اکثرا دارای کمبر منفی بوده و این زاویه باعث میگردد در زمانی که از دست اندازی عبور کند و یا سرعت زیادی داشته باشد از منحرف شدن خودرو جلوگیری کند.
ب) کمبر صفر: چنانچه جرخ عمود بر جاده باشد دارای کمبر صفر است و در این کمبر بدلیل اینکه سطح بیشتری از لاستیک بازمین در تماس است یک مقدار کمی فرمان به سختی بسمت چپ و راست حرکت میکند.
ج) کمبر مثبت :زمانیکه چرخ به بیرون شیب داشته باشد (کمبر مثبت) این کار باعث میشود که در سر پیچها از چپ شدن ویسیله نقلیه جلوگیری شودو باید چرخها مقداری کمبر مثبت داشته باشند
۴) زاویه کستر
زاویه کستر  یکی  از  زوایای  فرمان است که در هدایت خودرو تاثیر مهمی دارد  زاویه   کستر حالت استقرار  محور چرخش  چرخهای  جلو  نسبت به خط قائم را از  دید جانبی بیان می کند    با تعیین زاویه کستر تاثیر وزن وارد بر چرخ جلو  و نیروی هدایت کننده مشخص می شود هر گاه اثر  وزن   خودرو عقب تر از نیروی کشنده  در روی زمین  باشد  کستر  مثبت  و هرگاه جلوتر باشد  کستر   منفی می باشد کستر  مثبت به تعادل و جهت یابی  وسیله  نقلیه  در  جاده کمک می کند زیرا نقطه   اثر محور سگدست در جلوی  نقطه  اتکا چرخ  قرار  می گیرد به این ترتیب چرخ به سمت جلو کشیده  می شود این زاویه دارای  اثر  دیگر  هم هست و ان  در سر پیچ هاست  که اتومبیل تمایل دارد  حول    چرخ خارجی ان (به طرف خارجی قوس  پیچ کشیده  شود به  عبارت دیگر به  نیروی  گریز از مرکز در   سر  پیچ ها  اضافه  می شود  برای از بین بردن  این اثر نامطلوب  کستر  منفی را در نظر میگیرند در   نتیجه سر پیچ ها  اتومبیل به طرف  داخل  قوس  متمایل  می گیرد  و نیروی این تمایل از نیروی گریز  از مرکز کم  می شود  یک اثر  مهم دیگر کستر  مثبت  این است  که در  اثر  وجود  کستر  مثبت  وزن  اتومبیل  باعث  Toe in  شدن چرخ ها قسمت  جلو  چرخ ها  و کستر  منفی باعث Toe autشدن یعنی  قسمت  عقب  چرخ ها می شود  در چرخی  که کستر  منفی  دارد  نیروی  هدایت کننده  عقب تر  از   نیروی وزن  است  یعنی برای هدایت چرخ فشار داده می شود مانند انکه جعبه ای را در روی سطح   میز از پشت تحت فشار قرار دهیم در این وضعیت هدایت دشوار بوده و حالت گیجی در حرکت خودرو   بوجود  می اید  د ر ضمن  در خودروها از زاویه کستر مثبت استفاده می شود.

درباره ی admin

همچنین ببینید

آموزش دانلود لایو استوری اینستاگرام

آموزش دانلود لایو استوری اینستاگرامReviewed by Admin on Feb 24Rating: 5.0باسلام درخدمت شما هستیم با …

پاسخ دهید

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