جعبه فرمان در خودرو چیست؛ آشنایی با وظایف و انواع آن
جعبه فرمان خودرو یکی از مهم‌ترین قطعات در سیستم کنترل و هدایت خودرو به‌شمار 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 از کودکی درباره رانندگی می‌دانیم، آن است که فرمان وسیله هدایت خودرو به‌شمار می‌رود؛ اما برای اینکه راننده بتواند با فرمان مسیر خودرو را کنترل و هدایت کند، نیازمند همکاری اجزای مختلفی از سیستم بزرگی است که شاهد آن نیستیم. این سیستم را سیستم فرمان خودرو می‌نامند. سیستم مذکور 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 فنی خودرو، تاکنون پیشرفت فراوانی کرده و اجزای آن تغییرات زیادی کرده‌اند. یکی از اجزای اصلی سیستم فرمان، جعبه فرمان است که 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 توضیح می‌دهیم.
وظیفه سیستم فرمان چیست؟
یکی از مهم‌ترین 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 روبه‌روی خود می‌چرخانید، این چرخش ازطریق اتصالات مربوطه به حرکت افقی تبدیل و به پیچیدن لاستیک‌های خودرو و فرمان‌پذیری آن منجر می‌شود.
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.
- جعبه‌فرمان مکانیکی: همان‌طورکه از اسم این نوع جعبه‌فرمان نیز پیدا است، تنها اجزای مکانیکی هستند که چرخش دست راننده را به چرخ‌ها منتقل می‌‌کنند.
- جعبه‌فرمان 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.
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 به‌کمک مفصل‌ها و سیبک‌های سیستم فرمان به سگ‌دست 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
جعبه فرمان اصلی‌ترین قسمت سیستم هدایت و کنترل خودرو است
تنوع جعبه فرمان در کیفیت ارائه این وظایف تأثیر درخورتوجهی می‌گذارد. هر اندازه کیفیت خدمات جعبه فرمان بیشتر باشد، کنترل فرمان برای راننده راحت‌تر و نرم‌تر است؛ اما در‌عین‌حال، اساس طرز کار همه انواع جعبه فرمان مشابه است.
بدین‌ترتیب که وقتی راننده غربیلک فرمان را می‌چرخاند، این گشتاور و حرکت دَوَرانی به جعبه فرمان منتقل می‌شود. جعبه فرمان حرکت دَوَرانی غربیلک را به حرکت خطی تبدیل و ازطریق اهرم‌بندی فرمان یا شغال‌دست‌های چپ و راست به سگ‌دست منتقل می‌کند. سگ‌دست روی سیبک‌ها به داخل یا خارج می‌چرخد و این حرکت سبب پیچیدن چرخ‌ها به چپ یا راست می‌شود.
علت خرابی جعبه فرمان
خراب یا تمام شدن روغن هیدرولیک، استفاده از رینگ و لاستیک غیراستاندارد، ضعیف شدن فنرهای جلو و استفاده از قطعات بی‌کیفیت ازجمله دلایل خرابی جعبه فرمان هستند.
1- صدای غیرعادی فرمان هنگام چرخاندن
معمولاً صدای غیرعادی از جعبه فرمان هنگام چرخش فرمان در حالت درجا یا چرخش حین حرکت خودرو به گوش می‌رسد که ممکن است به دلیل لقی بین پینیون و دنده شانه‌ای، خرابی بوش تنظیم که میزان لقی فرمان را تنظیم می‌کند، لقی میل فرمان افقی که به دنده شانه‌ای و سیبک فرمان متصل است باشد.
2- خلاصی زیاد فرمان
خلاصی زیاد فرمان یکی از رایج‌ترین علائم خرابی جعبه فرمان خودرو است. این مشکل معمولاً به دلیل لقی در دنده فرمان، لقی در اهرم‌بندی، خوردگی قطعات سگ دست و لقی یاتاقان چرخ رخ می‌دهد. برای رفع این مشکل باید میزان لقی را بررسی و آن را مجدد تنظیم کرد. همچنین در صورت خوردگی سگ دست نیز باید آن را تعویض کرد.
3- سفت شدن فرمان
یکی از دیگر مشکلاتی که در سیستم فرمان بسیار به چشم می‌خورد و خبر از بروز مشکل دارد سفت شدن فرمان است. سفت شدن فرمان معمولاً ناشی از کم بودن یا نامساوی بودن فشار باد تایرها، اصطکاک در جعبه فرمان، میزان نبودن فرمان، دفرمه شدن شاسی و ضعیف شدن فنرهای جلو است؛ بنابراین، برای رفع مشکل سفت شدن فرمان ابتدا باد تایرها را تنظیم کنید و اگر مشکل برطرف نشد سراغ روغن‌کاری قطعات و یا تعویض فنرها بروید. در فرمان هیدرولیک هم کاهش میزان یا کیفیت روغن هیدرولیک و خرابی تسمه و پمپ هیدرولیک می‌تواند باعث سفت شدن فرمان شود.
4- گیج بودن فرمان
گیج بودن یکی از دیگر نشانه‌های خرابی فرمان خودرو است. کم یا نامیزان بودن باد تایرها، لقی اهرم‌ها، لقی دنده فرمان، میزان نبودن چرخ‌های جلو، شل بودن اهرم‌ها و معیوب بودن میله تعادل از رایج‌ترین دلایلی است که باعث بروز این مشکل در سیستم فرمان خودرو می‌شود.
5- کشیده شدن خودرو به یک سمت
این مشکل می‌توان به دلایلی مثل تنظیم نبودن باد تایرها، خرابی لاستیک‌ها و بالانس نبودن چرخ‌ها باشد که به جعبه فرمان ارتباطی ندارد اما اگر از سلامت و باد مناسب چرخ‌ها و تایرها اطمینان دارید، باید برای دلیل مشکل را در سیستم فرمان خودرو پیدا کنید. نامساوی بودن زوایای کستر یا کمبر، شکستگی و لق بودن اتصالات فنرها و سفت بودن یاتاقان چرخ ازجمله دلایلی است که باعث بروز مشکل کشیده شدن خودرو به یک سمت هنگام رانندگی می‌شود.
6- لرزش چرخ‌های جلو در سرعت‌های پایین
علت لرزش چرخ‌های جلو در سرعت‌های کم معمولاً ناشی از نامساوی یا کم بودن فشار باد تایرها، لقی اهرم‌بندی، ارتجاع زیاد فنرهای جلو، درست یا مساوی نبودن زاویه کمبر و نامنظم بودن آج لاستیک‌ها خواهد بود؛ بنابراین، برای رفع این مشکل ابتدا باد تایرها را بررسی کنید و اگر لاستیک‌ها سائیده یا فرسوده شده‌اند آن‌ها را تعویض کنید. اگر مشکل لرزش همچنان پابرجا بود، سراغ تنظیم فرمان بروید.
7- روغن‌ریزی سیستم هیدرولیک
اگر سطح روغن هیدرولیک در مخزن آن به‌مرور زمان کم شود، یکی از قطعات سیستم شامل مخزن یا شلنگ‌های هیدرولیک، سوئیچ الکتریکی لوله فشارقوی، پمپ هیدرولیک و شیر هیدرولیک یا جک دوطرفه نشتی دارند که به‌سادگی با مشاهده روغن در اطراف آن قابل‌تشخیص خواهد بود. در این صورت، ابتدا نشتی را برطرف کرده و سپس روغن مناسب به سیستم اضافه کنید. همچنین معمولاً روغن هیدرولیک فرمان بعد از 40 هزار کیلومتر نیاز به تعویض دارد؛ بنابراین حتماً پس از پیمودن این میزان مسافت، روغن هیدرولیک فرمان را تعویض کنید.