دسته‌بندی نشده, کاربرد قطعات ماشین

جعبه فرمان چیست و چگونه کار میکند؟

جعبه فرمان خودرو یکی از مهم‌ترین قطعات در سیستم کنترل و هدایت خودرو به‌ شمار می‌رود که نقش مهمی در ایمنی و راحتی راننده و سرنشینان برعهده دارد و در انواع مکانیکی و هیدرولیکی و برقی در وسایل نقلیه استفاده می‌شود .

ساده‌ترین چیزی که احتمالا همه ما درباره‌ رانندگی می‌دانیم ، این است که فرمان وسیله هدایت خودرو است ، اما برای اینکه راننده بتواند با فرمان مسیر خودرو را کنترل و هدایت کند ، نیازمند همکاری اجزای مختلفی از سیستم بزرگی است که ما در ظاهر شاهد آن نیستیم . این سیستم را سیستم فرمان خودرو می‌نامند. این سیستم ضمن انتقال نیروی چرخش فرمان ، جهت حرکت آن را نیز به چرخ‌ها منتقل و بدین‌ترتیب مسیر حرکت خودرو را مشخص می‌کند .

سیستم فرمان نیز مانند سایر بخش‌های خودرو ، تاکنون پیشرفت فراوانی داشته و اجزای آن تغییرات زیادی کرده‌ است . یکی از اجزای اصلی سیستم فرمان ، جعبه فرمان است که بخش عمده تنوع سیستم به آن بستگی دارد . درواقع نوع جعبه‌ فرمان است که نوع این سیستم را تعیین می‌کند ، بنابراین ، برای شناخت کامل سیستم فرمان ، نیاز به شناخت جعبه فرمان با تمام جزئیات داریم . در این مقاله با بررسی جزئیات این قطعه ، انواع و وظایف آن را در سیستم فرمان و چگونگی کارکرد آن را توضیح می‌دهیم .

شما می توانید جعبه فرمان با کیفیت و قیمت مناسب را از مرکز یدک فروشگاه لوازم یدکی هیوندای و کیا خریداری کنید

وظیفه سیستم فرمان چیست؟

یکی از مهم‌ ترین سیستم‌ها برای کنترل و هدایت خودرو، سیستم فرمان است . سیستم چرخش فرمان خودرو به‌خصوص فرمان‌های قدیمی ، ساختار بسیار ساده‌ای دارد و حتی می‌توانیم آن را متشکل از چند میله و چرخدنده ساده بدانیم . وقتی شما فرمان خودرو را روبه‌ روی خود می‌چرخانید ، این چرخش ازطریق اتصالات مربوطه به حرکت افقی تبدیل و به پیچیدن لاستیک‌های خودرو و فرمان‌پذیری آن منجر می‌شود .

سیستم‌های اولیه فرمان ، جزئیات خیلی زیادی نداشتند‌ ، به‌ همین‌ دلیل معمولا فشار گردش چرخ‌ها به‌ راحتی درون فرمان احساس می‌شد و باعث خستگی راننده می شد . در این سیستم‌ها ، چرخ‌ها صرفا با نیرویی هدایت می‌شوند که راننده به فرمان خودرو وارد می‌کند ، ازاین‌رو، به آن‌ها سیستم‌ فرمان دستی هم می‌گویند .

اجزای سیستم فرمان

سیستم فرمان برای انتقال نیروی دست راننده به چرخ‌های فرمان‌ پذیر نیازمند به غربیلک فرمان ، ستون فرمان ، جعبه فرمان و مکانیزم و اهرم‌بندی فرمان است . با پیشرفت فناوری در صنعت خودروسازی ، فرمان‌های هیدرولیکی و الکتریکی نیز در ساخت خودروها رایج شده‌اند . فرمان‌های جدید باعث راحتی بیشتر راننده‌ها و افزایش قابلیت بهتر پارک‌کردن و پایداری خودروها شده‌اند . 

سیستم فرمان وظیفه انتقال چرخش دست راننده به چرخ‌ها را برعهده دارد و از قطعات زیر تشکیل شده است :

  • غربیلک فرمان : چرخش دست راننده را به ستون (میل) فرمان منتقل می‌‌کند و افزایش گشتاور اعمالی که راننده به غربیلک اعمال می‌‌کند .
  • ستون (میل) فرمان : میل‌فرمان رابط بین غربیلک و جعبه فرمان است و چرخش غربیلک را به جعبه‌ فرمان منتقل می‌‌کند .
  • جعبه‌ فرمان : جعبه‌ فرمان را شاید بتوان مهم‌ترین قطعه در سیستم فرمان دانست که سه وظیفه مهم برعهده دارد: افزایش گشتاور، تغییر صفحه دَوَران غربیلک فرمان به صفحه مکانیزم فرمان ، تبدیل حرکت دَوَرانی به حرکت خطی
  • پیتمن : پیتمن یا بازوی پیتمن یا محور هزارخاری فرمان روی شفت خروجی جعبه فرمان نصب شده است و حرکت دَوَرانی شفت را به حرکت زاویه‌ای تبدیل می‌‌کند .
  • میله درگ : میله درگ رابط بین پیتمن و شغال‌دست است .
  • شغال‌ دست و سگ‌ دست : با حرکت شغال‌ دست ، سگ‌ دست نیز می‌چرخد و در‌نهایت چرخ‌ها نیز تغییر جهت می‌دهند .

جعبه دنده فرمان

جعبه فرمان یک گیربکس کوچک است که بین چرخ فرمان راننده و اتصال سیستم فرمان است . چرخ دنده به چرخ های جلو اجازه می دهد تا بدون مشکل از جنبه ای به جنبه دیگر رشد کنند وعلاوه بر این مانع از انتقال تکان های بدون تاخیر به راننده می شود .

اکثر وسایل نقلیه از فرمان rack-and-pinion استفاده می کنند که در آن فرمان یک چرخ دنده پینیون را می چرخاند که روی یک قفسه حرکت می کند تا چرخ های جلو را بچرخاند . برخی دیگر از سیستم‌های توپی چرخشی استفاده می‌کنند که در آن بلبرینگ‌های توپ روی یک چرخ دنده فرمان از نوع کرمی نصب می‌شوند .

با‌‌‌توجه‌‌به آنکه جعبه فرمان اهمیت بسیار زیادی در سیستم فرمان دارد ، شرکت‌های سازنده تحقیقات بسیاری در این زمینه انجام داده و چند نوع مختلف جعبه فرمان طراحی و تولید کرده‌اند . جعبه‌فرمان‌ها در حالت کلی به دو دسته تقسیم‌بندی می‌شوند .

اگرچه چرخ دنده‌های فرمان اغلب تا پایان عمر خودرو دوام می‌آورند، اما گیربکس ممکن است دچار نشتی شود یا جعبه گیربکس ترک بخورد . از جمله نشانه هایی که نشان می دهد گیربکس فرمان نیاز به تعمیر یا تعویض دارد ، افزایش یا فشار سریع فرمان و شل شدن فرمان و نشان دادن بازی بیش از حد است .

  • جعبه‌ فرمان‌ مکانیکی : همان‌طورکه از اسم این نوع جعبه‌فرمان‌ نیز پیدا است، تنها اجزای مکانیکی هستند که چرخش دست راننده را به چرخ‌ها منتقل می‌‌کنند .
  • جعبه‌ فرمان‌ با توان کمکی: در این نوع جعبه‌فرمان‌ ، علاوه‌بر قطعات مکانیکی ، تجهیزات الکتریکی و هیدرولیکی دیگری نیز موجود هستند که به افزایش گشتاور دست راننده کمک می‌‌کنند .

وظایف جعبه فرمان در خودرو

جعبه فرمان اصلی‌ترین قسمت سیستم هدایت و کنترل خودرو محسوب می‌شود و ضمن انتقال گشتاور دست راننده به چرخ‌ها ، فرایند افزایش این گشتاور را نیز انجام می‌دهد . جعبه فرمان روی اتاق خودرو وصل می‌شود و گشتاور و دَوَران فرمان را به‌ کمک مفصل‌ها و سیبک‌های سیستم فرمان به سگ‌ دست منتقل می‌کند . این قسمت از سیستم فرمان انواع مختلفی دارد و هر نوع از اجزای مخصوصی تشکیل شده است ، اما وظایف جعبه‌ فرمان برای همه انواع آن یکی است و تغییری نمی‌کند . این وظایف عبارت‌اند از:

  • افزایش گشتاور و کاهش حرکت چرخشی و جا‌به‌جایی دَوَرانی دست راننده
  • تغییر صفحه‌ دَوَران غربیلک فرمان به صفحه‌ مکانیکی فرمان
  • تبدیل حرکت چرخشی و دَوَرانی غربیلک به حرکت خطی اهرم‌بندی فرمان

انواع جعبه فرمان

جعبه فرمان بر‌‌‌اساس کیفیت عملکرد ، یعنی میزان افزایش گشتاور، نحوه افزایش آن و درصد راحتی راننده در فرمان‌دادن و کنترل خودرو به دو دسته (مکانیکی و با نیروی کمکی) و این دو دسته خود به انواع و زیرمجموعه‌های دیگری تقسیم می‌شوند . همچنین ، قطعات اصلی این دو دسته تفاوت‌های بسیاری دارند . 

جعبه فرمان مکانیکی :

این نوع جعبه فرمان که ساده‌ترین سیستم را دارد و در گذشته استفاده می‌شد، عمل افزایش گشتاور دست راننده و انتقال آن به چرخ‌ها را تنها با مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌ها و بازوها انجام می‌دهد. در سیستم‌های فرمان مجهز به جعبه فرمان مکانیکی، تنها منبع انرژی سیستم نیروی دست راننده است. این امر برای راننده خستگی ناشی از صرف نیروی زیاد برای کنترل و حرکت غربیلک را ایجاد می‌کند .

جعبه فرمان با نیروی کمکی :

در این نوع جعبه فرمان، نیروهای هیدرولیکی یا الکتریکی به‌کمک قطعات مکانیکی می‌آیند تا نیروی گشتاور دست راننده افزایش دهند را که با غربیلک به جعبه فرمان منتقل شده است؛ بنابراین با کاهش سختی و خشکی فرمان، رانندگی راحت‌تری را به راننده نوید می‌دهند. در‌ادامه، این دو دسته، اجزا، تقسیم‌بندی و مزایا و معایب هرکدام را بررسی می‌کنیم .

جعبه فرمان‌های مکانیکی :

جعبه فرمان‌های مکانیکی امروزه کمتر استفاده می‌شوند و حتی عموما پیشرفته‌ترین آن‌ها نیز به‌نوعی به سیستم نیروی کمکی تجهیز می‌شوند .

انواع جعبه فرمان‌های مکانیکی بدین‌ترتیب هستند :

۱. جعبه فرمان حلزونی انگشتی

۲. جعبه فرمان حلزونی با دنده‌ تاج‌ خروسی

۳. جعبه فرمان حلزونی غلتکی

۴. جعبه فرمان ساچمه‌ای با دنده‌ تاج‌خروسی

۵. جعبه فرمان دنده‌شانه‌ای

جعبه دنده فرمان چگونه کار می کند؟

جعبه فرمان حرکت چرخش فرمان را به حرکت گسترده بازوی پیتمن تغییر می دهد. فرمان به شفت ورودی جعبه فرمان متصل می شود . این به نوبه خود چرخ دنده سکتور را در اطراف نقطه محوری خود حرکت می دهد ، از این رو بازوی پیتمن را در یک قوس حرکت می دهد .

چرخ فرمان به شفت ورودی جعبه فرمان متصل می شود . بخش داخلی شفت ورودی یک تجهیزات ویروس کامپیوتری است .

شفت ورودی علاوه بر این از طریق قفسه مهره توپ عبور می کند . قفسه مهره توپی دارای شیارهایی در قسمت داخلی است که متناسب با دنده فرسوده است و در یک حاشیه فضای بیرونی چرخ دنده هایی برای مشبک شدن با دنده عرصه وجود دارد .

بین چرخ دنده حلزونی و قفسه مهره ساچمه ای بلبرینگ های در حال چرخش هستند . از عکس سمت راست می‌بینید که بلبرینگ‌ها فاصله بین چرخ‌دنده حلزونی و قفسه مهره ساچمه‌ای را وارد می‌کنند در یکی از آن‌ها تسلیم شده و از طرف دیگر بیرون می‌روند . چیزی که دست از کار می کشد ، دسترسی است و آن خروجی است که بر روی آن چرخاندن فرمان تکیه دارد .

علائم خرابی جعبه فرمان

سیستم فرمان استفاده‌ شده در بسیاری از خودروهای مدرن ، سیستم فرمان دنده‌شانه‌ای (rack and pinion) است . سیستم فرمان دنده‌ شانه‌ ای اجزای متعددی ازجمله چهارشاخه فرمان ، محورهای اصلی و میانی را شامل می‌شود و در مرکز آن جعبه فرمان یا جعبه‌ دنده فرمان قرار دارد .

این واحد مرکزی است که با استفاده از غربیلک و ستون فرمان ، ورودی را از راننده دریافت می‌کند و سیگنال مکانیکی به میله‌ها و محورهای فرمان می‌فرستد تا چرخش‌های نرم و کارآمد خودرو را به چپ و راست کامل کند . با‌این‌حال ، گاهی اوقات شانه‌ای فرمان یا جعبه فرمان فرسوده می‌شود . سرویس سریع و کارآمد برای تعمیر این قطعه مهم می‌تواند به‌معنای تفاوت بین ناراحتی جزئی و تعمیر اساسی مکانیکی باشد .

جعبه فرمان در اصل قلب سیستم فرمان خودرو است و درصورت فرسودگی یا خرابی کامل آن ، هدایت وسیله نقلیه به‌خطر می‌افتد . اگر این اتفاق در هنگام رانندگی رخ دهد ، ممکن است بسیار خطرناک باشد . به‌همین‌دلیل و بسیاری دلایل دیگر، آگاهی از علائم هشداردهنده معیوب‌ شدن جعبه فرمان می‌تواند در هزینه و زمان صرفه‌جویی کند و احتمال تصادف را کاهش دهد . در اینجا ، چند علامت یا علائم هشداردهنده وجود دارد که به راننده هشدار می‌دهد مشکلی احتمالی در جعبه فرمان خودرو یا دنده‌شانه‌ای ایجاد شده است .

علائم خرابی جعبه فرمان

  • فرمان سفت : اگر متوجه شدید که چرخاندن فرمان سخت‌تر است و سفتی جعبه فرمان را نشان می‌دهد، این می‌تواند به دلیل تجمع یا گرما یا از دست دادن فشار هیدرولیک باشد که باعث سفتی در جعبه شود .
  • نشتی مایع فرمان : شتی مایع فرمان برقی می تواند باعث ایجاد مشکلاتی در گیربکس شما شود و باعث سفتی فرمان شود. همانطور که اشاره شد، گاهی اوقات فرمان سفت به معنای مایع کم قدرت فرمان است .
  • گیربکس خراب : یربکس بد، آسیب دیده یا خراب معمولاً نتیجه عدم روغن کاری مناسب، کاهش حرکت نرم و عدم تعمیر یا سرویس است. اگر به طور منظم سرویس جعبه فرمان را بررسی نکنید، صدای ساییدن می تواند بلند شود .
  • بوی روغن سوخته : روغنی که ممکن است از روی فرمان و جعبه نشتی داشته باشد صورتی یا قرمز است و رایحه ای بسیار قوی و متمایز دارد. اگر خود مایع فرمان نشتی داشته باشد، در حالی که جعبه فرمان نیز بسیار داغ است، قطعا بوی قوی روغن سوخته به مشام می رسد .

قیمت جعبه فرمان

قطعات یدکی خودرو در سال‌های اخیر افزایش قیمت زیادی یافته‌اند و قطعات اصلی در کمتر فروشگاهی یافت می‌شود که قیمت گران‌تری درمقایسه‌با نمونه‌های غیر‌اصلی دارند. جعبه فرمان نیز از این قاعده مستثنی نیست و قیمت آن با‌‌‌توجه‌‌به مدل خودرو و اصل‌بودن قطعه، دامنه تغییرات زیادی در بازار دارد .

دیدگاهتان را بنویسید

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