مجموعه فرمان و هیدرولیک تویوتا و لکسوس از مهم‌ترین اجزای سیستم هدایت این خودروها است که برای کنترل دقیق و راحت‌تر حرکت و تغییر جهت خودرو طراحی شده است. این سیستم‌ها تأثیر زیادی در راحتی راننده، کنترل خودرو و ایمنی در رانندگی دارند. در این بخش به بررسی اجزای مختلف سیستم فرمان و هیدرولیک پرداخته می‌شود و نحوه عملکرد آن‌ها توضیح داده خواهد شد.

1. سیستم فرمان

سیستم فرمان خودرو به راننده این امکان را می‌دهد که با چرخاندن فرمان، چرخ‌های جلوی خودرو را در جهت‌های مختلف هدایت کند. این سیستم معمولاً از اجزای مکانیکی و هیدرولیکی برای تأمین عملکرد صحیح استفاده می‌کند.

انواع سیستم فرمان

1. فرمان مکانیکی: در این سیستم، راننده با استفاده از نیروی فیزیکی خود، فرمان را می‌چرخاند و نیرویی به چرخ‌ها منتقل می‌کند. این سیستم به دلیل عدم استفاده از نیروی کمکی، در خودروهای قدیمی‌تر رایج بود.
2. فرمان هیدرولیکی: سیستم فرمان هیدرولیکی از یک پمپ هیدرولیک برای کمک به چرخاندن فرمان استفاده می‌کند. این سیستم، نیروی کمکی از سیال هیدرولیکی دریافت می‌کند و باعث می‌شود فرمان‌پذیری خودرو راحت‌تر و دقیق‌تر باشد. سیستم هیدرولیک به راننده کمک می‌کند تا نیروی کمتری برای چرخاندن فرمان وارد کند.
3. فرمان برقی: سیستم فرمان برقی به‌جای پمپ هیدرولیکی از موتورهای الکتریکی برای تأمین نیروی کمکی استفاده می‌کند. این سیستم مصرف انرژی کمتری دارد و در خودروهای مدرن و هیبریدی بیشتر به کار می‌رود. این سیستم همچنین به‌صورت خودکار نیروی کمکی را بسته به سرعت خودرو و شرایط رانندگی تنظیم می‌کند.
4. فرمان تمام برقی: در این نوع سیستم، دیگر نیازی به اجزای مکانیکی یا هیدرولیکی نیست. فرمان‌پذیری به‌طور کامل از طریق سیگنال‌های الکتریکی انجام می‌شود و سیستم به‌صورت دیجیتال تنظیم می‌شود.

اجزای سیستم فرمان

• فرمان: وسیله‌ای است که راننده برای کنترل خودرو به‌طور مستقیم از آن استفاده می‌کند.
• ستون فرمان: ستونی که فرمان به آن متصل است و حرکت چرخشی فرمان را به اجزای دیگر منتقل می‌کند.
• دنده فرمان: مکانیزم اصلی در سیستم‌های فرمان هیدرولیکی و مکانیکی است که حرکت چرخشی فرمان را به حرکت خطی تبدیل کرده و چرخ‌ها را هدایت می‌کند.
• شیر هیدرولیک: در سیستم‌های فرمان هیدرولیکی، این شیر نیروی هیدرولیکی را برای کمک به چرخش چرخ‌ها تنظیم می‌کند.
• لوله‌ها و شیلنگ‌های هیدرولیکی: این قطعات برای انتقال سیال هیدرولیکی به پمپ و دیگر بخش‌ها استفاده می‌شوند.

2. سیستم هیدرولیک فرمان

سیستم هیدرولیک فرمان از یک پمپ هیدرولیک، سیال هیدرولیکی، و شیرها برای افزایش راحتی رانندگی و کاهش نیروی لازم برای چرخاندن فرمان استفاده می‌کند. در این سیستم، سیال هیدرولیکی با فشار به کمک فرمان می‌آید و نیروی کمتری از راننده برای تغییر جهت خودرو لازم است.

اجزای سیستم هیدرولیک

1. پمپ هیدرولیک
   پمپ هیدرولیک وظیفه تأمین فشار مورد نیاز سیال هیدرولیکی را بر عهده دارد. این پمپ به‌طور مداوم سیال را از مخزن به سیستم‌های مختلف می‌رساند.
2. مخزن سیال هیدرولیکی
   مخزن، سیال هیدرولیک مورد نیاز برای سیستم را ذخیره می‌کند و به پمپ و دیگر اجزا ارسال می‌کند. این مخزن معمولاً در نزدیکی موتور یا در محفظه‌های دیگر خودرو قرار دارد.
3. شیر هیدرولیک
   شیر هیدرولیک، سیال هیدرولیکی را در هنگام چرخاندن فرمان به نقاط مختلف منتقل می‌کند. این قطعه مسئول تنظیم فشار و جریان سیال است.
4. عملگر هیدرولیک
   این قطعه نیروی هیدرولیکی را به حرکت چرخ‌ها منتقل می‌کند و کمک می‌کند تا چرخ‌ها به راحتی حرکت کنند.
5. لوله‌ها و شیلنگ‌های هیدرولیک
   این لوله‌ها و شیلنگ‌ها برای انتقال سیال هیدرولیک بین اجزای مختلف سیستم استفاده می‌شوند.

3. عملکرد سیستم فرمان هیدرولیکی

سیستم فرمان هیدرولیکی به‌طور خاص به این صورت عمل می‌کند:

• راننده فرمان را می‌چرخاند و حرکت چرخشی آن به ستون فرمان منتقل می‌شود.
• ستون فرمان این حرکت را به دنده فرمان و سپس به سیستم هیدرولیک منتقل می‌کند.
• در سیستم هیدرولیک، پمپ هیدرولیکی با فشار سیال هیدرولیک کمک می‌کند تا نیروی کمتری برای چرخاندن چرخ‌ها لازم باشد.
• نیروی هیدرولیکی به عملگرها منتقل می‌شود و باعث حرکت چرخ‌ها در جهت مورد نظر راننده می‌شود.
• سیستم هیدرولیک به‌طور مداوم سیال هیدرولیک را برای ادامه عملکرد درست در حال گردش نگه می‌دارد.

4. مزایای سیستم فرمان هیدرولیکی

• کاهش نیروی لازم برای فرمان‌دهی
• راحتی بیشتر در کنترل خودرو
• عملکرد بهتر در شرایط مختلف رانندگی

5. معایب و مشکلات احتمالی سیستم هیدرولیک فرمان

• نیاز به نگهداری منظم
• خرابی پمپ هیدرولیک
• نشت سیال هیدرولیک

6. فرمان برقی و مزایای آن

فرمان برقی یک سیستم جدیدتر است که به‌جای استفاده از پمپ هیدرولیکی، از موتورهای الکتریکی برای تأمین نیروی کمکی استفاده می‌کند. این سیستم به راننده این امکان را می‌دهد که به‌صورت هوشمند نیروی کمکی مناسب را بسته به شرایط رانندگی و سرعت خودرو دریافت کند.

مزایای فرمان برقی

• کاهش مصرف انرژی
• وزن کمتر
• قابلیت تنظیم آسان

مجموعه فرمان و هیدرولیک خودرو جزو اجزای کلیدی در سیستم‌های هدایت و کنترل خودرو هستند که تأثیر زیادی بر راحتی، دقت و ایمنی رانندگی دارند. از سیستم‌های فرمان مکانیکی تا هیدرولیک و برقی، هر یک از این سیستم‌ها ویژگی‌های خاص خود را دارند و به ارتقاء تجربه رانندگی کمک می‌کنند. نگهداری و تعمیر منظم این سیستم‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است تا خودرو عملکرد بهینه و ایمن‌تری داشته باشد.