سیستم فرمان برقی یا EPS چیست؟

فرمان هیدرولیکی

این سیستم از قطعات مختلفی مانند روغن هیدرولیک، چند شلنگ، تسمه و پمپ تشکیل شده است. در سیستم فرمان هیدرولیکی منبع گشتاور اضافه نیروی هیدرولیک است که از طریق پمپ هیدرولیک این سیستم تامین می‌شود. سیستم فرمان‌های هیدرولیکی بدین گونه است که اگر راننده به فرمان نیرویی وارد کند، پمپ هیدرولیک با افزودن روغن هیدرولیک به سوپاپ‌ها و سیلندر باعث می‌شود که نیروی چرخش لازم از طریق موتور تامین شود و فرمان به راحتی به گردش در آید.

فرمان برقی و فرمان هیدرولیک از دو نوع سیستم های فرمان در خودرو می باشد که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند .

اما با هم تفاوت هایی دارند و همچنین فرمان برقی به عنوان یکی از آپشن ها در خودروهای امروزی ذکر می شود که در ادامه به آن خواهیم پرداخت و بررسی خواهیم کرد.

متعلقات فرمان روی اکسل جلو درسمت راست و یا چپ اتومبیل بسته می شود و توسط چرخهای جلو هدایت اتومبیل به دلخواه راننده صورت می گیرد. بدین معنی که حرکت غربیلک توسط راننده و میله اصلی فرمان به هزار خاری و میله های رابط فرمان و بعد به سگدست منتقل شده و در نتیجه حرکت رفت وبرگشتی یا سمت چپ و راست غربیلک فرمان باعث گردش اتومبیل می شود. سیستم فرمان انواع گوناگونی دارد از جمله سیستم فرمان مکانیکی (دنده شانه ای و پینیون) ،هیدرولیکی و الکتریکی که در این کتابچه به آنها می پردازیم. امروزه پیشرفت های علمی و فنی در تمام زمینه ها تحقق یافته و این امر شامل صنایع خودرو سازی و صنایع وابسته نیز شده است. یکی از این صنایع و اجزای وابسته، قسمت فرمان خودرو است که وظیفه ی خطیر هدایت خودرو از طریق آن برای تغییر مسیر خودرو از سیستم فرمان استفاده می شود. لذا مجموعه ی تشکیل دهنده این سیستم نقش مهمی در خودرو به عهده دارد. معمول ترین این سیستم ها، سیستم دنده شانه ای و پینیون است، به طوری که پینیون حرکت دورانی داشته و دنده شانه ای حرکت خطی انجام می دهد. در این حال پینیون حرکت دورانی غربیلک فرمان را به دنده شانه ای انتقال داده، دنده شانه ای نیزحرکت خطی را از طریق مفصل ها به چرخ های خودرو انتقال می دهد.

Image result for فرمان تیگو"

صنعت خودروسازی، از اولین روزهای به وجود آمدنش تا کنون همواره در حال پیشرفت بوده

و اجزاء مکانیکی و فنی خودروها به واسطه افزایش دانش و تکنولوژی در این صنعت ارتقاء یافته اند.

یکی از این اجزاء مهم و حساس فرمان خودروها است،

که ابتدا به صورت مکانیکی بر روی تمام خودروها قرار داشت.

فرمان مکانیکی به کمک دنده شانه‌ها و پینیون‌ها عمل می‌کرد؛

یعنی حرکت دورانی غربیلک فرمان به دنده شانه‌ها منتقل می‌شد و دنده شانه‌ها نیروی وارده به خود را از طریق مفصل‌ها به چرخ‌ها منتقل می‌کردند.

فرمان‌های مکانیکی مشکلات زیادی داشتند و از آن جمله می‌توان به:

سخت بودن پیچاندن فرمان و یا لغزش فرمان در سرعت‌های بالا اشاره کرد.

به این ترتیب تصمیم گرفته شده که سیستم فرمان در خودروها بهبود یابد و در مدت زمانی اندک فرمان های هیدرولیکی اختراع شدند.

این فرمان‌ها علاوه بر این که راحت می‌چرخید، کاهش خستگی راننده و همچنین افزایش ایمنی خودروها را نیز به همراه داشت.

فرمان‌های مکانیکی قدیمی

خودرو‌ها اولین بار با فرمان‌های مکانیکی به بازار عرضه شدند همان فرمان‌هایی که شاید شما نیز خاطره‌هایی از آن‌ها داشته باشید. فرمان‌های مکانیکی به کمک دنده‌های خود نیروی وارد شده به غربیلک فرمان را به چرخ‌ها منتقل می‌کردند . این نسل از فرمان‌ها مشکلات متعددی داشتند، از جمله این مشکلات می‌توان به سخت بودن چرخاندن فرمان هنگام رانندگی و لغزش فرمان در سرعت‌های بالا اشاره کرد‌. همین‌ها باعث شد که این نسل جای خود را به نسل بعدی فرمان‌ها یعنی فرمان‌های هیدرولیکی بدهد. فرمان‌های هیدرولیکی بر خلاف فرمان‌های مکانیکی به راحتی می‌چرخیدند و انرژی کمتری از راننده می‌گرفتند و باعث کاهش خستگی راننده و افزایش ایمنی خودرو‌ها می‌شدند.

 به طور کلی انواع گوناگونی از سیستم فرمان وجود دارد که عبارت‌اند از:

  • سیستم فرمان مکانیکی (دنده شانه‌ای و پینیون)
  • سیستم فرمان الکتریکی یا برقی (EPS)
  • سیستم فرمان هیدرولیکی
  • سیستم فرمان الکتروهیدرولیکی EHPS

Image result for فرمان تیگو"

معمول‌ترین سیستم فرمان خودرو، فرمان مکانیکی با 2 سیستم دنده شانه‌ای و پینیون است. روند کار سیستم دنده شانه‌ای به صورت حرکت خطی و سیستم پینیون به صورت حرکت دورانی است. در واقع سیستم پینیون حرکت دورانی غربیلک فرمان را به سیستم شانه‌ای ارسال می‌کند و سپس سیستم شانه‌ای، حرکت خطی را به چرخ‌های اتومبیل منتقل می‌کند.

به مرور زمان به دلیل سختی چرخش غربیلک فرمان در سیستم فرمان مکانیکی، کمپانی‌های خودروساز به دلیل سختی چرخش فرمان و ایمنی بالاتر خودرو در جاده‌های ناهموار بر آن شدند تا با تغییر فناوری سیستم فرمان خودروها و اضافه کردن امکانات بیشتر موجب کاهش خستگی رانندگان شوند. به همین دلیل یک سیستم فرمان هیدرولیکی با امکانات و قابلیت‌های بیشتر و به خصوص حفظ ایمنی سرنشینان خودرو به قسمت سیستم فرمان مکانیکی اضافه شد. البته این سیستم فرمان هیدرولیکی صرفاً به عنوان یک سیستم جانبی و کمکی در خودرو عمل می‌کند و وظیفه اصلی هدایت خودرو به عهده سیستم فرمان مکانیکی می‌باشد.

 فرمان الکتریکی(EPS) این نوع فرمان مشابه هیدرولیکی آن عمل می کند ولی از لحاظ ساختار متفاوت بوده و دارای مزایای زیادی نسبت به نوع هیدرولیکی است. این سیستم در اواسط دهه ی ۷۰ برای اولین بار مطرح گردید اما ساخت و کاربرد عملی آن از سال ۱۹۹۳ شروع گردید. اولین بار توسط شرکت HONDA در اتومبیل های رالی NSX مورد استفاده قرار گرفت. در این نوع فرمان مشکل دائمی بودن عملکرد سیستم کمکی فرمان حل شده است، یعنی سیستم الکتریکی زمانی عمل می کند که چرخشی در فرمان به وجود آید به عبارت دیگر گشتاوری موجود باشد . فرمان الکتریکی از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است که به سیستم فرمان مکانیکی (P&R) اضافه می شود : گشتاور سنسور (Torque Sensor) موتور با جریان مستقیم(Motor Brushless DC) واحد کنترل الکترونیکی یا ECU سه قسمت یاد شده میتوانند در یک محفظه (Housing) یا به صورت جداگانه قرارگیرند.


Image result for فرمان تیگو"
مزایای فرمان الکتریکی نسبت به فرمان هیدرولیکی: ۱- حذف پمپ هیدرولیک (pump) وچرخ (pulley) ۲- حذف شیرهای کنترل (valve) و لوله های رابط ۳- حذف تسمه ها بین پمپ هیدرولیک وموتور اتومبیل (belt) ۴- حذف جک هیدرولیک (hydraulic jack) و روغن هیدرولیک ۵- وزن کم نسبت به هیدرولیکی ۶- تغییرات کمتردر قسمت مکانیکی فرمان هنگام طراحی فرمان الکتریکی نسبت به هیدرولیک ۷- عدم کمک (Assist ) فرمان در هنگام عدم ورود گشتاور در فرمان الکتریکی ،به عبارت دیگر زمانی که گردشی در فرمان داده شود ،قسمت الکتریکی وارد عمل میگردد . ۸- فرمان الکتریکی به صورت Safe Fail است. چنانچه قسمت الکتریکی به دلایلی از کار افتد، قسمت مکانیکی فرمان میتواند به کار ادامه دهد. ۹- مقداری انرژی مصرفی در فرمان الکتریکی ، حدود یک ششم انرژی مصرفی در فرمان هیدرولیک است. به عبارت دیگر به مقدار ۸۵ % در انرژی مصرفی فرمان الکتریکی نسبت به هیدرولیک صرفه جویی میشود. ۱۰ -کاهش حجم واندازه نسبت به هیدرولیک ۱۱ -مستقل بودن از موتور خودرو ۱۲ -کاهش قابل ملاحظه زمان مونتاژ ۱۳ -افزایش قابل ملاحظه عمر موثر نسبت به فرمان هیدرولیکی ۱۴ -قابلیت ایمنی بالا در شرایط بحرانی ۱۵ -استفاده از یک نوع فرمان الکتریکی در چندین خودروی متفاوت، به عبارت دیگر یک نوع طراحی

فرمان برقی یا هیدرولیک؟ کدام سیستم برای رانندگی بهتر است؟

یکی از بزرگ‌ترین بحث‌های موجود در فرمان‌پذیری و سواری خودروهای مدرن، تقابل فرمان برقی و هیدرولیک است.

بسیاری از راننده‌های باتجربه و حرفه‌ای فرمان هیدرولیک را ترجیح می‌دهند و عملکرد فرمان برقی را خسته‌کننده و ناهماهنگ می‌دانند.

اما افرادی هم هستند که فرمان برقی را راضی کننده دانسته و رانندگی با این نوع خودرو را ترجیح می‌دهند.

بهترین راه برای پاسخ به این سوال تجربه‌ی شخصی است.

Image result for فرمان تیگو"

title
title
title
title

برای عضویت در خبرنامه کلیک کنید.