در فرآیند رانندگی، خودرو باید مرتباً جهت رانندگی خود را مطابق میل راننده تغییر دهد، که به اصطلاح فرمان خودرو نامیده می‌شود. در مورد وسایل نقلیه چرخ‌دار، روش تحقق فرمان خودرو این است که راننده چرخ‌ها (فرمان‌ها) روی محور فرمان (معمولاً محور جلو) خودرو را از طریق مجموعه‌ای از مکانیسم‌های طراحی‌شده خاص، نسبت به محور طولی خودرو، زاویه خاصی را منحرف می‌کند. هنگامی که خودرو در یک خط مستقیم حرکت می‌کند، فرمان اغلب تحت تأثیر نیروی تداخل جانبی سطح جاده قرار می‌گیرد و به طور خودکار منحرف می‌شود تا جهت رانندگی تغییر کند. در این زمان، راننده همچنین می‌تواند از این مکانیسم برای منحرف کردن فرمان در جهت مخالف استفاده کند تا جهت رانندگی اصلی خودرو را بازیابی کند. این مجموعه از نهادهای ویژه که برای تغییر یا بازیابی جهت رانندگی خودرو استفاده می‌شوند، سیستم فرمان خودرو (که معمولاً به عنوان سیستم فرمان خودرو شناخته می‌شود) نامیده می‌شود. بنابراین، عملکرد سیستم فرمان خودرو این است که اطمینان حاصل شود که خودرو می‌تواند مطابق میل راننده هدایت و رانده شود. [1]
اصل ساخت و ساز ویرایش پخش
سیستم‌های فرمان خودرو به دو دسته تقسیم می‌شوند: سیستم‌های فرمان مکانیکی و سیستم‌های فرمان هیدرولیکی.
سیستم فرمان مکانیکی
سیستم فرمان مکانیکی از نیروی بدنی راننده به عنوان انرژی فرمان استفاده می کند که در آن تمام قسمت های انتقال نیرو مکانیکی هستند.سیستم فرمان مکانیکی از سه قسمت تشکیل شده است: مکانیزم کنترل فرمان، جعبه فرمان و مکانیزم انتقال فرمان.
شکل ۱ نمودار شماتیکی از ترکیب و چیدمان سیستم فرمان مکانیکی را نشان می‌دهد. هنگامی که خودرو می‌چرخد، راننده گشتاور فرمان را به فرمان ۱ اعمال می‌کند. این گشتاور از طریق میل فرمان ۲، مفصل یونیورسال فرمان ۳ و شفت انتقال فرمان ۴ به جعبه فرمان ۵ وارد می‌شود. گشتاور تقویت شده توسط جعبه فرمان و حرکت پس از کاهش سرعت به بازوی راکر فرمان ۶ منتقل می‌شود و سپس از طریق میله مستقیم فرمان ۷ به بازوی مفصل فرمان ۸ که روی مفصل فرمان چپ ۹ ثابت شده است، منتقل می‌شود، به طوری که مفصل فرمان چپ و مفصل فرمان چپ که آن را پشتیبانی می‌کند، منتقل می‌شوند. فرمان منحرف می‌شود. به منظور منحرف کردن مفصل فرمان راست ۱۳ و فرمان راست که آن را پشتیبانی می‌کند با زوایای مربوطه، یک ذوزنقه فرمان نیز تعبیه شده است. ذوزنقه فرمان از بازوهای ذوزنقه‌ای ۱۰ و ۱۲ که روی مفصل فرمان چپ و راست ثابت شده‌اند و یک میله رابط فرمان ۱۱ که انتهای آن توسط لولاهای گوی به بازوهای ذوزنقه‌ای متصل است، تشکیل شده است.
شکل 1 نمودار شماتیک ترکیب و چیدمان سیستم فرمان مکانیکی
شکل 1 نمودار شماتیک ترکیب و چیدمان سیستم فرمان مکانیکی
مجموعه اجزا و قطعات از فرمان تا شفت انتقال فرمان، متعلق به مکانیزم کنترل فرمان هستند. مجموعه اجزا و قطعات (به استثنای مفصل‌های فرمان) از بازوی راکر فرمان تا ذوزنقه فرمان، متعلق به مکانیزم انتقال فرمان هستند.
سیستم فرمان برقی
سیستم فرمان هیدرولیک، سیستم فرمانی است که هم از نیروی فیزیکی راننده و هم از نیروی موتور به عنوان انرژی فرمان استفاده می‌کند. در شرایط عادی، تنها بخش کوچکی از انرژی مورد نیاز برای فرمان خودرو توسط راننده تأمین می‌شود و بیشتر آن توسط موتور و از طریق دستگاه فرمان هیدرولیک تأمین می‌شود. با این حال، هنگامی که دستگاه فرمان هیدرولیک از کار می‌افتد، راننده عموماً باید بتواند به طور مستقل وظیفه هدایت خودرو را بر عهده بگیرد. بنابراین، سیستم فرمان هیدرولیک با اضافه کردن مجموعه‌ای از دستگاه‌های فرمان هیدرولیک بر اساس سیستم فرمان مکانیکی تشکیل می‌شود.
برای یک وسیله نقلیه سنگین با حداکثر جرم کل بیش از 50 تن، هنگامی که سیستم فرمان هیدرولیک از کار می‌افتد، نیرویی که راننده از طریق سیستم انتقال قدرت مکانیکی به مفصل فرمان اعمال می‌کند، برای منحرف کردن فرمان و هدایت آن کافی نیست. بنابراین، سیستم فرمان هیدرولیک چنین وسایل نقلیه‌ای باید به طور ویژه قابل اعتماد باشد.
شکل 2 نمودار شماتیک ترکیب سیستم فرمان هیدرولیک
شکل 2 نمودار شماتیک ترکیب سیستم فرمان هیدرولیک
شکل ۲ نمودار شماتیکی است که ترکیب سیستم فرمان هیدرولیک و ترتیب لوله‌کشی دستگاه فرمان هیدرولیک را نشان می‌دهد. اجزای متعلق به دستگاه فرمان هیدرولیک عبارتند از: مخزن روغن فرمان ۹، پمپ روغن فرمان ۱۰، شیر کنترل فرمان ۵ و سیلندر فرمان ۱۲. هنگامی که راننده فرمان ۱ را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت (فرمان چپ) می‌چرخاند، بازوی راکر فرمان ۷، میله مستقیم فرمان ۶ را به جلو می‌راند. نیروی کشش میله رابط مستقیم بر روی بازوی مفصل فرمان ۴ عمل می‌کند و به نوبه خود به بازوی ذوزنقه‌ای ۳ و میله رابط فرمان ۱۱ منتقل می‌شود، به طوری که به سمت راست حرکت می‌کند. در همان زمان، میله مستقیم فرمان، شیر کشویی در شیر کنترل فرمان ۵ را نیز می‌راند، به طوری که محفظه سمت راست سیلندر فرمان ۱۲ به مخزن روغن فرمان با فشار سطح مایع صفر متصل می‌شود. روغن پرفشار پمپ روغن ۱۰ وارد حفره سمت چپ سیلندر فرمان می‌شود، بنابراین نیروی هیدرولیکی سمت راست روی پیستون سیلندر فرمان از طریق میله فشاری به میله رابط ۱۱ اعمال می‌شود که باعث حرکت آن به سمت راست نیز می‌شود. به این ترتیب، گشتاور فرمان کوچکی که توسط راننده به فرمان اعمال می‌شود، می‌تواند بر گشتاور مقاومت فرمان که از طریق زمین به فرمان وارد می‌شود، غلبه کند.
