1
آزمایشگاه هیدورلیک
2
سیستم فرمان سیستم فرمان به راننده امکان می دهد که جهت حرکت خودرو را تنظیم و تعادل آنرا حفظ کند،و وظیفه اصلی سیستم فرمان تبدیل گشتاور ورودی به غربیلک فرمان توسط راننده ،به زاویه فرمان چرخ ها می باشد برای درک عملکرد فرمان، بررسی 5 مورد ضروری است 1-عوامل مربوط به چرخ و تایر 2-هندسه فرمان 3-اجزای سیستم فرمان 4- سینماتیک سیستم فرمان 5- سیستم تعلیق
3
بطور کلی اهم وظایف یک سیستم فرمان مناسب عبارتند از:
حرکت خودرو در راستای دلخواه راننده
تبدیل حرکت زاویه ای غربیلک به حرکت زاویه ای چرخ های فرمان ده
کاهش نیرو و تلاش راننده و نیز فراهم آوری شرایط کاری آسان
بهبود لاستیک سایی و کنترل سایش
فراهم آوری پایداری مناسب چرخها و سیستم در شرایط مختلف جاده
ایجاد حالت خنثی در هنگام رانش مستقیم
جلوگیری از لرزش های ناخواسته چرخ
جذب لرزش های جاده و جداسازی راننده از آن با بهره از لرزه گیر فرمان
4
مواردی که در طراحی فرمان موثر است:
1- شعاع گشتاور فرمان باید در حد استاندارد باشد
2- نیرویی که بتواند غربیلک فرمان را بچرخاند محدود است و طراح باید این گشتاور را در حد مجاز و استاندارد محاسبه کند
3- هنگام دور زدن و پس از آزاد شدن فرمان باید سریعا به حالت اولیه خود برگردد به عبارت دیگر فرمان باید برگشت پذیر باشد تا موجب پایداری خودرو گردد
4- خلاصی (تلرانس) در اجزای تشکیل دهنده مکانیکی فرمان باید در حد استاندارد باشد
5- برای راحتی سفر و چرخاندن غربیلک فرمان باید حتی المقدور اصطکاک را کم کرد و در حد استاندارد باشد
…
5
ویژگی های سیستم فرمان
تلاش فرماندهی (steering effort):
مقدار نیرویی است که برای گردش چرخ ها به غربیلک فرمان داده میشود .
حس فرمان دهی (steering feel):
عبارت است از حس اینکه فرمان به کدام سو کج شده است.
سرعت فرمان دهی :
نسبت سرعت غربیلک به دوران چرخ ها
نرخ فرمان دهی یا ضریب فرمان (steering ratio) :
نسبت زاویه دوران غربیلک فرمان به زاویه دوران چرخ است.
بازه فرمان دهی :
بیشینه گردش چرخ ها یا غربیلک را بازه فرماندهی گویند.
6
دسته بندی سیستم های فرمان :
1- سیستم فرمان دستی
2- سیستم فرمان توانی
3- سیستم فرمان هیدرولیکی
4- سیستم با کمک الکتریکی
5- سیستم فرمان الکتریکی
6- سیسنم فرمان ترکیبی
7
سیستم فرمان هیدرولیک
این سیستم ها هنگامی که سیستم فرمان دستی نیاز به کمک داشته باشد ( معمولا پس از چند درجه چرخیدن چرخ های جلو ) وارد عمل شده و به سیستم فرمان دستی کمک می کنند در نتیجه پیچیدن فرمان برای راننده به راحتی صورت می گیرد. وقتی راننده، غربیلک فرمان را می چرخاند یک پمپ، روغن تحت فشار را تامین می کند. روغن تحت فشار بیشترین تاثیر را برای فرمان دادن به چرخ ها داراست.
8
سیستم فرمان هیدرولیکی به دو دسته تقسیم میشود :
سیستم فرمان هیدرولیکی یکپارچه ( Integral system ) :
که در آن دستگاه راه انداز بخشی از جعبه دنده فرمان میباشد.
سیستم فرمان هیدرولیکی جداگانه ( Non Integral System ) یا اهرمی
که در آن دستگاه راه انداز بخشی از اهرم بندی و سازکار فرمان می باشد.
9
ساختار سیستم فرمان هیدرولیک
زیر بخش های عمده سیستم فرمان هیدرولیکی به قرار زیر است:
پمپ هیدرولیک
مخزن روغن
تسمه وچرخ تسمه
شیرهای کنترل
لوله های رابط
سیلندر و پیستون
10
طرز کار سیستم های فرمان هیدرولیکی
طرز کار همه سیستم های فرمان هیدرولیکی یکی است . پمپ ، روغن تحت فشار را تامین می کند . نیرویی که به غربیلک فرمان وارد می شود ، شیر تنظیم را به کار می اندازد و این شیر مجراهای عبور روغن را باز و بسته می کند . این مجراها روغن تحت فشار را وارد سیلندر یا از آن خارج می کند . روغن تحت فشار پیستون را به حرکت درمی آورد و بخش عمده نیروی لازم برای فرمان دادن به چرخ ها را تامین می کند.
11
پمپ هیدرولیک
نیروی هیدرولیکی مورد نیاز برای فرمان بوسیله پمپ توربینی گردنده فراهم می شود، این پمپ بوسیله تسمه با موتور گردانده می شود.پمپ شامل یک مجموعه توربین های جمع شونده که درون یک محفظه تخم مرغی شکل می گردد، است.زمانی که توربین می گردد، مایع هیدرولیکی کم فشار از مجرای بازگشت میگیرد و با اعمال نیرو با فشار بالا به مجرای خروج می فرستد.
12
شیر کنترل دورانی
سیستم power steering باید زمانی به راننده کمک کند که او نیرویی به فرمان وارد کند(مثل گرداندن فرمان).زمانی که راننده نیروی به فرمان وارد نمی کند(مثل حرکت در یک مسیر مستقیم)، سیستم هیچگونه کمک و دخالتی نمی کند.وسیله ای که نیروی وارده به فرمان را حس می کند شیر دورانی یا rotary valve نامیده می شود.
13
مخزن روغن
مخزن ممکن است به پمپ متصل باشد و یا جدا از آن نصب شود . یک فیلتر روغن در مخزن یا شیلنگ روغن تعبیه می شود تا گردوغبار و ذرات جامد را از روغن جدا کند . بعضی از سیستم های فرمان هیدرولیکی روغن سردکن هم دارند . این روغن سردکن مانع افزایش دمای روغن و آسیب دیدن کاسه نمدها ، پره های پمپ و سایر قطعات می شود. در بعضی خودروها ، مخزنی که در فاصله دورتری نصب شده است روغن را تا حد لازم سرد می کند .
14
سیستم هیدرولیکی دنده شانه با شیر کنترل دوار
rack و لوله آن دارای تفاوت اندکی در طراحی هستند.بخشی از لوله ی rack شامل سیلندری است که یک پیستون در وسط آن قرار دارد و به لوله ی rack متصل است.. دو مجرای عبور مایع هریک در یک سمت از پیستون قرار دارد. اعمال کردن مایع پرفشار به یک سمت از پیستون باعث به حرکت در آن می شود که در به حرکت در آوردن rack نیروی کمکی را فراهم می کند.
15