اصل عملکرد قفسه فرمان
مقدار
اصل عملکرد قفسه فرمان برقی بر اساس تأثیر کوتاه مدت فشار ایجاد شده توسط پمپ بر روی سیلندر است که قفسه را در جهت درست تغییر می دهد و به راننده کمک می کند تا ماشین را هدایت کند. بنابراین، خودروهای دارای فرمان برقی بسیار راحت‌تر هستند، به خصوص هنگام مانور با سرعت کم یا رانندگی در شرایط سخت، زیرا چنین ریلی بیشترین بار لازم برای چرخاندن چرخ را بر عهده می‌گیرد و راننده بدون از دست دادن بازخورد، فقط به آن فرمان می‌دهد. از جاده . .
قفسه فرمان در صنعت حمل و نقل مسافر به دلیل ویژگی های فنی خود، مدت هاست که جایگزین انواع دیگر دستگاه های مشابه شده است که در اینجا (نحوه عملکرد قفسه فرمان) صحبت کردیم. اما، با وجود سادگی طراحی، اصل عملکرد قفسه فرمان با یک تقویت کننده هیدرولیک، یعنی یک تقویت کننده هیدرولیک، هنوز برای اکثر صاحبان خودرو غیرقابل درک است.
توسعه فرمان - مروری کوتاه
از زمان ظهور اولین اتومبیل ها، اساس فرمان به یک کاهنده دنده با ضریب دنده بزرگ تبدیل شده است که چرخ های جلوی وسیله نقلیه را به طرق مختلف می چرخاند. در ابتدا ستونی با دوپایه متصل به پایین بود، بنابراین باید از ساختار پیچیده ای (ذوزنقه ای) برای انتقال نیروی بایاس به بند فرمان که چرخ های جلو به آن ها پیچ می شد استفاده می شد. سپس آنها یک قفسه و همچنین یک جعبه دنده اختراع کردند که نیروی چرخش را بدون ساختار اضافی به سیستم تعلیق جلو منتقل می کرد و به زودی این نوع مکانیزم فرمان جایگزین ستون در همه جا شد.
اما نقطه ضعف اصلی ناشی از اصل عملکرد این دستگاه را نمی توان برطرف کرد. افزایش نسبت دنده باعث شد فرمان که فرمان یا فرمان نیز نامیده می‌شود، بدون زحمت بچرخد، اما چرخش‌های بیشتری را مجبور کرد تا بند فرمان از سمت راست به سمت چپ منتهی شود یا برعکس. کاهش ضریب دنده فرمان را تیزتر می کرد، زیرا خودرو حتی با جابجایی جزئی فرمان نیز واکنش شدیدتری نشان می داد، اما رانندگی با چنین خودرویی مستلزم قدرت بدنی و استقامت بالایی بود.
از اوایل قرن بیستم تلاش هایی برای حل این مشکل صورت گرفت و برخی از آنها مربوط به هیدرولیک بود. اصطلاح "هیدرولیک" خود از کلمه لاتین hydro (hydro) گرفته شده است که به معنای آب یا نوعی ماده مایع است که سیالیت آن با آب قابل مقایسه است. با این حال، تا آغاز دهه 50 قرن گذشته، همه چیز محدود به نمونه های آزمایشی بود که نمی توانستند به تولید انبوه برسند. این پیشرفت در سال 1951 زمانی رخ داد که کرایسلر اولین فرمان برقی تولید انبوه (GUR) را معرفی کرد که در ارتباط با ستون فرمان کار می کرد. از آن زمان، اصل کلی عملکرد قفسه یا ستون فرمان هیدرولیک بدون تغییر باقی مانده است.
اولین فرمان برقی دارای کاستی های جدی بود، این:
- موتور به شدت بارگذاری شده است.
- فرمان را فقط در سرعت های متوسط یا زیاد تقویت کرد.
- در دورهای بالای موتور، فشار (فشار) اضافی ایجاد می کرد و ارتباط راننده با جاده قطع می شد.
بنابراین، یک تقویت کننده هیدرولیک معمولی فقط در پیچ XXI ظاهر شد، زمانی که چنگک از قبل به مکانیزم اصلی فرمان تبدیل شده بود.
چگونه یک تقویت کننده هیدرولیک کار می کند
برای درک اصل عملکرد قفسه فرمان هیدرولیک، لازم است عناصر موجود در آن و عملکردهایی که انجام می دهند در نظر بگیرید:
- پمپ
- شیر کاهش فشار؛
- مخزن انبساط و فیلتر؛
- سیلندر (سیلندر هیدرولیک)؛
- پخش کننده.
هر عنصر بخشی از تقویت کننده هیدرولیک است، بنابراین، عملکرد صحیح فرمان برق تنها زمانی امکان پذیر است که همه اجزا به وضوح وظیفه خود را انجام دهند. این ویدئو اصل کلی عملکرد چنین سیستمی را نشان می دهد.
پمپ
وظیفه این مکانیسم گردش مداوم سیال (روغن هیدرولیک، ATP یا ATF) از طریق سیستم فرمان برقی با ایجاد فشار معین کافی برای چرخاندن چرخ ها است. پمپ فرمان توسط یک تسمه به قرقره میل لنگ متصل می شود، اما اگر خودرو مجهز به تقویت کننده هیدرولیک الکتریکی باشد، عملکرد آن توسط یک موتور الکتریکی جداگانه تامین می شود. عملکرد پمپ به گونه ای انتخاب می شود که حتی در حالت بیکار چرخش دستگاه را تضمین می کند و فشار اضافی که هنگام افزایش سرعت ایجاد می شود توسط شیر کاهش فشار جبران می شود.
پمپ فرمان از دو نوع ساخته می شود:
- لایه لایه؛
- دنده.
پمپ فرمان برق
در خودروهای با سیستم تعلیق هیدرولیک، یک پمپ عملکرد هر دو سیستم - فرمان و سیستم تعلیق را تضمین می کند، اما بر اساس یک اصل کار می کند. فقط در افزایش قدرت با معمول تفاوت دارد.
دریچه کاهش فشار
این قسمت از تقویت کننده هیدرولیک بر اساس اصل یک شیر بای پس متشکل از یک توپ قفل و یک فنر کار می کند. در حین کار، پمپ فرمان یک گردش سیال با فشار مشخصی ایجاد می کند، زیرا عملکرد آن بالاتر از توان عملیاتی شیلنگ ها و سایر عناصر است. با افزایش دور موتور، فشار در سیستم فرمان افزایش می یابد و از طریق توپ روی فنر عمل می کند. سفتی فنر به گونه ای انتخاب می شود که شیر با فشار معینی باز می شود و قطر کانال ها توان عبوری آن را محدود می کند، بنابراین عملکرد منجر به افت شدید فشار نمی شود. هنگامی که دریچه باز می شود، بخشی از روغن سیستم را دور می زند که فشار را در سطح مورد نیاز تثبیت می کند.
شیر کاهنده فشار فرمان برق
علیرغم اینکه شیر کاهش فشار در داخل پمپ نصب شده است، عنصر مهمی از تقویت کننده هیدرولیک است، بنابراین با مکانیسم های دیگر همتراز است. نقص یا عملکرد نادرست آن نه تنها فرمان برقی، بلکه ایمنی تردد در جاده را نیز به خطر می اندازد، در صورت ترکیدن خط تغذیه به دلیل فشار بیش از حد هیدرولیک، یا ظاهر شدن نشتی، واکنش خودرو به چرخاندن فرمان تغییر می کند و یک فرد بی تجربه. شخص پشت فرمان خطر می کند که با مدیریت سروکار نداشته باشد. بنابراین، دستگاه قفسه فرمان با تقویت کننده هیدرولیک حاکی از حداکثر قابلیت اطمینان کل ساختار به عنوان یک کل و هر عنصر جداگانه است.
مخزن انبساط و فیلتر
در حین عملکرد فرمان برقی، سیال هیدرولیک مجبور به گردش در سیستم فرمان برقی می شود و تحت تأثیر فشار ایجاد شده توسط پمپ قرار می گیرد که منجر به گرم شدن و انبساط روغن می شود. مخزن انبساط بیش از حد این ماده را می گیرد، به طوری که حجم آن در سیستم همیشه یکسان است، که باعث حذف نوسانات فشار ناشی از انبساط حرارتی می شود. گرمایش ATP و سایش عناصر مالشی منجر به ظهور گرد و غبار فلز و سایر آلاینده ها در روغن می شود. با وارد شدن به قرقره، که یک توزیع کننده نیز می باشد، این زباله ها سوراخ ها را مسدود می کند و عملکرد فرمان برقی را مختل می کند که تأثیر منفی بر هندلینگ خودرو دارد. برای جلوگیری از چنین اتفاقی، فیلتری در فرمان برق تعبیه شده است که زباله های مختلف را از سیال هیدرولیک در حال گردش حذف می کند.
سیلندر
این قسمت از بوستر هیدرولیک لوله ای است که داخل آن قسمتی از ریل وجود دارد که پیستون هیدرولیک روی آن تعبیه شده است. درزگیرهای روغن در امتداد لبه های لوله نصب می شوند تا از خروج ATP در هنگام افزایش فشار جلوگیری کنند. هنگامی که روغن از طریق لوله ها وارد قسمت مربوط به سیلندر می شود، پیستون در جهت مخالف حرکت می کند و قفسه را فشار می دهد و از طریق آن بر روی میله های فرمان و بند انگشت فرمان عمل می کند.
سیلندر فرمان برق
به لطف این طراحی فرمان برقی، بند انگشتان فرمان حتی قبل از اینکه دنده درایو قفسه را به حرکت درآورد شروع به حرکت می کند.
پخش کننده
اصل عملکرد قفسه فرمان برقی این است که به طور خلاصه مایع هیدرولیک را در لحظه چرخاندن فرمان تأمین می کند، به همین دلیل قفسه حتی قبل از اینکه راننده تلاش جدی کند شروع به حرکت می کند. چنین تامین کوتاه مدت و همچنین تخلیه مایع اضافی از سیلندر هیدرولیک توسط یک توزیع کننده ارائه می شود که اغلب به آن قرقره می گویند.
برای درک اصل عملکرد این دستگاه هیدرولیک، نه تنها لازم است که آن را در یک بخش در نظر بگیرید، بلکه تعامل آن را با بقیه عناصر فرمان قدرت نیز تجزیه و تحلیل کنید. تا زمانی که موقعیت فرمان و بند انگشت فرمان با یکدیگر مطابقت داشته باشند، توزیع کننده که به آن قرقره نیز می گویند، جریان سیال را از هر طرف به داخل سیلندر مسدود می کند، بنابراین فشار داخل هر دو حفره یکسان است و جهت چرخش رینگ ها را تحت تاثیر قرار نمی دهد. هنگامی که راننده فرمان را می چرخاند، نسبت کوچک کاهنده قفسه فرمان به او اجازه نمی دهد بدون اعمال تلاش قابل توجه چرخ ها را به سرعت بچرخاند.
توزیع کننده فرمان برقی
وظیفه توزیع کننده فرمان این است که فقط زمانی که موقعیت فرمان با موقعیت چرخ ها مطابقت نداشته باشد ATP به سیلندر هیدرولیک برساند، یعنی وقتی راننده فرمان را می چرخاند، توزیع کننده ابتدا شلیک می کند و نیرو می گیرد. سیلندر برای عمل بر روی بند انگشت تعلیق. چنین تاثیری باید کوتاه مدت باشد و به میزان چرخش فرمان توسط راننده بستگی دارد. یعنی ابتدا سیلندر هیدرولیک باید چرخ ها را بچرخاند و سپس راننده ، این دنباله به شما امکان می دهد حداقل تلاش را برای چرخش اعمال کنید ، اما در عین حال "جاده را احساس کنید".
اصل عمل
نیاز به چنین عملیات توزیع کننده یکی از مشکلاتی بود که مانع از تولید انبوه بوسترهای هیدرولیک شد، زیرا معمولاً در اتومبیل فرمان و دنده فرمان توسط یک شفت سفت و سخت به هم متصل می شوند که نه تنها نیرو را به بند فرمان منتقل می کند، بلکه همچنین بازخوردی را از جاده به خلبان خودرو ارائه می دهد. برای حل مشکل مجبور شدم آرایش محور اتصال فرمان و دنده فرمان را به طور کامل تغییر دهم. توزیع کننده ای بین آنها نصب شده است که اساس آن اصل پیچش است ، یعنی میله ای الاستیک با قابلیت چرخش.
هنگامی که راننده فرمان را می چرخاند، میله پیچشی در ابتدا کمی پیچ می خورد که باعث عدم تطابق بین موقعیت فرمان و چرخ های جلو می شود. در لحظه چنین ناهماهنگی قرقره توزیع کننده باز می شود و روغن هیدرولیک وارد سیلندر می شود که قفسه فرمان را در جهت صحیح تغییر می دهد و در نتیجه عدم تطابق را برطرف می کند. اما، توان خروجی قرقره توزیع کننده کم است، بنابراین هیدرولیک به طور کامل جایگزین تلاش راننده نمی شود، به این معنی که هر چه سریعتر بچرخید، راننده مجبور خواهد شد فرمان را بیشتر بچرخاند که بازخورد و بازخورد را ارائه می دهد. به شما امکان می دهد ماشین را در جاده احساس کنید
دستگاه
برای انجام چنین کاری، یعنی دوز کردن ATP در سیلندر هیدرولیک و توقف عرضه پس از رفع عدم تطابق، لازم بود یک مکانیسم هیدرولیکی نسبتاً پیچیده ایجاد شود که طبق یک اصل جدید کار می کند و شامل موارد زیر است:
- یک میله پیچشی متصل به چرخ دنده محرک که هنگام چرخاندن فرمان عدم تطابق را ایجاد می کند.
- داخل قرقره؛
- قسمت بیرونی قرقره
قسمت های داخلی و خارجی قرقره به قدری محکم به همدیگر متصل می شوند که قطره ای مایع بین آنها نفوذ نمی کند، علاوه بر این، سوراخ هایی برای تامین و بازگشت ATP در آنها ایجاد می شود. اصل عملکرد این طرح، دوز دقیق سیال هیدرولیک عرضه شده به سیلندر است. هنگامی که موقعیت سکان و قفسه هماهنگ می شود، دهانه های تغذیه و برگشت نسبت به یکدیگر جابجا می شوند و مایع از طریق آنها وارد یا خارج از سیلندر نمی شود، بنابراین سیلندر به طور مداوم پر می شود و خطر هواگیری وجود ندارد. . هنگامی که خلبان خودرو فرمان را می چرخاند، ابتدا میله پیچشی می پیچد، قسمت های بیرونی و داخلی قرقره نسبت به یکدیگر جابجا می شوند که به همین دلیل سوراخ های تغذیه در یک طرف و سوراخ های تخلیه از طرف دیگر با هم ترکیب می شوند. .
با وارد شدن به سیلندر هیدرولیک، روغن روی پیستون فشار می آورد و آن را به لبه می برد، دومی به سمت ریل تغییر می کند و حتی قبل از اینکه دنده درایو روی آن عمل کند شروع به حرکت می کند. با جابجایی قفسه، عدم تطابق بین قسمت‌های بیرونی و داخلی قرقره از بین می‌رود و به همین دلیل عرضه روغن به تدریج متوقف می‌شود و زمانی که موقعیت چرخ‌ها با موقعیت فرمان به تعادل رسید، عرضه و خروجی ATP کاملا مسدود شده است. در این حالت سیلندر که هر دو قسمت آن پر از روغن است و دو سیستم بسته را تشکیل می دهد نقش تثبیت کننده را ایفا می کند ، بنابراین هنگام برخورد با دست انداز ضربه به طور قابل توجهی کوچکتر به فرمان می رسد و فرمان از آن خارج نمی شود. دست های راننده
نتیجه
اصل عملکرد قفسه فرمان برقی بر اساس تأثیر کوتاه مدت فشار ایجاد شده توسط پمپ بر روی سیلندر است که قفسه را در جهت درست تغییر می دهد و به راننده کمک می کند تا ماشین را هدایت کند. بنابراین، خودروهای دارای فرمان برقی بسیار راحت‌تر هستند، به خصوص هنگام مانور با سرعت کم یا رانندگی در شرایط سخت، زیرا چنین ریلی بیشترین بار لازم برای چرخاندن چرخ را بر عهده می‌گیرد و راننده بدون از دست دادن بازخورد، فقط به آن فرمان می‌دهد. از جاده . .
