سيستم فرمان به راننده امكان مي دهد كه خودرو را براي حركت تنظيم و كنترل كند . سيستم فرمان ممكن است دستي يا هيدروليكي باشد . وقتي تنها منبع انرژي سيستم فرمان، نيرويي باشد كه راننده بر غربيلك فرمان وارد مي كند ، سيستم فرمان خودرو از نوع دستي است . در سيستم فرمان غيردستي از يك پمپ هيدروليك يا الكتروموتور براي كمك به نيروي راننده استفاده مي شود . طرز كار هر دو سيستم يكي است . وقتي راننده فرمان را مي چرخاند ، حركت به جعبه فرمان منتقل مي شود . جعبه فرمان حركت چرخشي فرمان را به حركت مستقيم يا خطي تبديل مي كند . حركت خطي ازطريق ميله بندي فرمان يا ميل فرمان هاي چپ و راست متصل به بازوهاي سگدست فرمان يا شغال دست هاي چپ و راست عمل مي كند و در نتيجه سگدست فرمان روي سيبك ها به طرف داخل يا خارج حركت مي كند . اين حركت سبب پيچيدن چرخ ها و لاستيك ها به چپ و راست براي هدايت خودرو مي شود .
    
    
    خودرويي كه فرمان هيدروليكي دارد ، به يك منبع انرژي براي كمك به راننده در هنگام پيچيدن و دور زدن مجهز است . بيشتر فرمان هايي كه از چنين منبع انرژي برخوردار مي شوند ، هيدروليكي هستند . وقتي راننده ، غربيلك فرمان را مي چرخاند يك پمپ ، روغن تحت فشار را تأمين مي كند . روغن تحت فشار بيشترين تأثير را براي فرمان دادن به چرخ ها داراست .
    
    
    انواع فرمان هاي هيدروليكي
    بيشترفرمان هاي هيدروليكي همان فرمان دستي هستند كه يك بوستر به آنها اضافه شده است. در جعبه فرمان ساچمه اي هيدروليكي ، بوستر يك سيلندر و پيستون هيدروليكي است كه در جعبه فرمان تعبيه شده است . اين سيستم را سيستم فرمان هيدروليكي مجتمع مي نامند ، زيرا بوستر با جعبه فرمان جمع شده است . طرز كار همه سيستم هاي فرمان هيدروليكي يكي است . پمپ ، روغن تحت فشار را تأمين مي كند . نيرويي كه به غربيلك فرمان وارد مي شود ، شير تنظيم را به كار مي اندازد و اين شير مجراهاي عبور روغن را باز و بسته مي كند . اين مجراها روغن تحت فشار را وارد سيلندر يا از آن خارج مي كند . روغن تحت فشار پيستون را به حركت درمي آورد و بخش عمده نيروي لازم براي فرمان دادن به چرخ ها را تأمين مي كند .
    
    
    اجزاي سيستم فرمان هيدروليكي
    يك سيستم فرمان هيدروليكي شامل يك مجموعه شير تنظيم و يـك سيلنـدر هيدروليكـي اسـت . به علاوه اين سيستم داراي مارپيچ فرمان، هزارخار فرمان، مخزن روغن و شيلنگ هاي روغن تحت فشار است . مخزن ممكن است به پمپ متصل باشد و يا جدا از آن نصب شود . يك فيلتر روغن در مخزن يا شيلنگ روغن تعبيه مي شود تا گردوغبار و ذرات جامد را از روغن جدا كند . بعضي از سيستم هاي فرمان هيدروليكي روغن سردكن هم دارند . اين روغن سردكن مانع افزايش دماي روغن و آسيب ديدن كاسه نمدها ، پره هاي پمپ و ساير قطعات مي شود . روغن سردكن ممكن است حلقه اي ساده از لوله باشد يا به صورت يك مبدل كوچك گرمايي باشد كه در جلو خودرو نصب شود . در بعضي خودروها ، مخزني كه در فاصله دورتري نصب شده است روغن را تا حد لازم سرد مي كند .

مزایای فرمان هیدرولیک نسبت به فرمان مکانیکی  

مقدمه

امروزه در سراسر دنیا ، کمتر خودروی سواری را می توان یافت که دارای فرمان مکانیکی باشد . در حال حاضر بدلیل راحتی و ایمنی بالاتر ، 99% خودروهای سواری با فرمان هیدرولیکی و جدیداً الکتریکی تولید می گردد .  

با توجه به ترافیک سنگین شهر تهران و کمبود فضای پارک ، مجهز بودن خودرو به سیستم هیدرولیک  ضروری می باشد .

قابل ذکر است علاوه بر راحتی راننده در ترافیک و هنگام پارک کردن ، برخلاف عقیده عمومی مردم ، سیستمهای هیدرولیکی از ایمنی بالاتری نسبت به نوع مکانیکی برخوردارند .

مزایای فرمان هیدرولیک نسبت به فرمان معمولی

1- سهولت رانندگی و کاهش خستگی راننده

هنگام پارک کردن و پیچیدن در سرعتهای پایین و در ترافیک های سنگین سیستم هیدرولیک به راننده جهت فرمانگیری کمک قابل ملاحظه ای  می نماید و با توجه به اینکه عمده زمانهای فرمانگیری ، در حالت های پارک بخصوص پارک دوبل و نیز در هنگام ترافیک و سر پیچها می باشد فشار کمتری به دستان راننده وارد می گردد و لذا در انتها موجب کاهش خستگی راننده ( مخصوصا خانمها ) می گردد . این تفاوت بگونه ای است که در صورت رانندگی با یک خودروی هیدرولیک حتی به اندازه یک هفته ، دیگر حاضر نخواهید شد با خودروی دارای فرمان مکانیکی رانندگی نمائید .

2- کارکرد فرمان هنگام قطع سیستم هیدرولیک

فرمان هیدرولیک از نوع Rack & Pinion (دنده شانه ای و پینیون)  بصورت Fail Safe است. چنانچه قسمت هیدرولیکی به هر دلیل از کار    بیفتد ، قسمت مکانیکی فرمان میتواند به کار خود ادامه دهد.

3- عدم انحراف خودرو هنگام عبور از موانع

با وجود جک هیدرولیکی که بر روی دنده شانه ای وجود دارد ، در صورتی که چرخها در هنگام حرکت به هردلیلی ( موانع و دست اندازها و .. ) بخواهند از مسیر خود خارج گردند ، نیروی مقاوم در جک هیدرولیکی  از انحراف فرمان جلوگیری می نماید . این در صورتی است که در فرمانهای مکانیکی ، ضربه انتقالی به چرخها ، مستقیما به غربیلک وارد می گردد و باعث چرخش غربیلک و موجب انحراف از مسیر می گردد.

4- قابلیت ایمنی بالا در سرعتهای بالا

 با وجود Spool (سنسور تنظیم میزان حجم روغن خروجی ) بر روی پمپ هیدرولیک ، سفتی فرمان در سرعتهای بالا تضمین می گردد. به گونه ای که در دورهای بالاتر از 2700RPM مقدار روغن خروجی از پمپ کاهش و موجب سفتی فرمان می گردد.

5- کاهش اثر تیزی فرمان

با توجه به کاهش مدول و زوایای دندانه های شانه ای و پینیون ، از 2.5 به 2  تیزی فرمان تا حد قابل ملاحظه ای کاهش یافته و رانندگی مطمئن تری را برای راننده خودرو به ارمغان می آورد.

6-  افزایش قابل ملاحظه عمر موثر کلیه قطعات سیستم فرمان

با توجه به وجود جک هیدرولیکی ، کلیه ضربات ناشی از جاده که به چرخها انتقال می یابد تا اندازه زیادی دمپ می گردد و باعث می گردد نیروی کمتری به کمک فنر ها ، سیبکها ، چهار شاخه های فرمان و محور فرمان وارد شده و در نهایت منجر به طولانی شدن عمر قطعات می گردد. مضافاً به اینکه موجب کاهش هزینه های تعمیر و تنظیم جلوبندی می گردد .

شتر مرغ از جمله پرندگاني است كه امروزه پرورش آن دردنيا روبه افزايش نهاده• بطوري كه براساس آمار اعلام شده درحال حاضر كشورهاي آمريكا، انگليس و آفريقاي جنوبي به عنوان مهمترين كشورهاي پرورش شترمرغ دردنيا به شمار مي روند• براساس نظريه كارشناسان توجه ا نسان به شترمرغ و محصولات آن تقريباظ به 7500 سال پيش برمي گردد• اولين اثري كه حاكي ازوجود شترمرغ در صحرا بوده مربوط به سنگ منقوشي است كه در شكار شترمرغي را توسط يك پلنگ به تصوير كشيده است• اين كارشناسان معتقدند مصريان باستان از پرها متقارن شترمرغ بعنوان سمبل عدالت و از تخم هايش براي مصارف دارويي استفاده مي كردند• به گفته آنان از تخم خالي شترمرغ در آن زمانها براي حمل و نگهداري آب استفاده مي كردند• برخي از اعراب نيز شترمرغها را براي تغذيه شكاركرده و چرم آنها را درلباسهايشان به كار مي بردند• براساس اطلاعات موجود اولين جوجه كشي شترمرغ به روش مصنوعي در سال 1875 ميلادي در الجزاير صورت گرفت كه از12 آشيانه مختلف 8 جوجه به دست آمد• شترمرغ بزرگترين جانور از دسته پرندگان است كه به وسيله گياه يونجه تغذيه كرده و پس از گذشت 14 ماه از تولدش، وزن آن به 110 تا130 كيلوگرم مي رسد• به گفته دكتر محمد سهراب يكي از اولين واردكنندگان اين صنعت در كشور در حال حاضر سالانه بيش از 500 هزار شتر مرغ در دنيا پرورش داده مي شود• اين پرنده كه داراي گوشتي قرمز و انواع پروتئين و چربي با كلسترول پايين است، به سرعت رشد وزني دارد• جهت تبديل تخم شترمرغ به جوجه يك روزه تخم اين حيوان بايد معمولاظ بين 40 تا 45 روز در دستگاههاي جوجه كشي نگهداري شود• هر شترمرغ در سال اول عمر خود قادر است 30 تخم ودرسالهاي دوم و سوم بين 60 تا100 تخم رادر سال توليدكند• از اين تعداد معمولا 50 درصد آن قابليت تبديل به جوجه شترمرغ رادارند•به گفته وي درحال حاضر، هزينه تهيه هرعدد تخم شترمرغ قابل جوجه كشي از كشورهاي خارجي 250 هزار ريال تا3 ميليون ريال مي باشد• همچنين قيمت خريد جوجه يك روزه از كشورهاي خارجي بين 460 هزار ريال تا 6 ميليون ريال و قيمت هر شترمرغ به سن كشتار رسيده 3 ميليون ريال تا 40 ميليون ريال است•براساس تحقيقات انجام شده از سوي كارشناسان پرورش شترمرغ دركشورهاي توسعه يافته، ايران از جمله كشورهايي است كه بهترين آب و هوا را براي پرورش اين پرنده سنگين وزن دارا است• پرنده شترمرغ نياز به اماكن مخصوص ندارد و تنها نياز به يك مكان داراي سايه بان، مزرعه كشت يونجه و آب دارد و اين پرنده كمتر به بيماري دچار مي شود• پوست شترمرغ بهترين پوست براي ساخت كيف وكفش بوده و دردنيا متقاضي فراواني داراست• از چربي شترمرغ هم براي ساخت انواع كرمهاي تقويتي پوست و كرمهاي دارويي واز تخمهاي غيرقابل جوجه شدن آن در كارهاي تزئيني واز جمله لوستر سازي استفاده مي شودواز روده آن نيز بهترين نخ بخيه اعمال جراحي تهيه مي گردد•باتلاشهاي صورت گرفته 48 مزرعه بزرگ پرورش شترمرغ در سراسر كشور داير شده وبيش از 400نفر در اين مزارع مشغول به كار شده اند•با برنامه ريزي هاي انجام شده براي توسعه صنعت پرورش مرغ در كشور، ضمن ايجاد بيش از 2 هزار شغل جديد در اين صنعت تا پايان امسال،نياز كشور به گوشت قرمز تا پايان سال 86 بطور صددرصد برطرف خواهد كرد•
همچنين با راه ا ندازي دهكده شتر مرغ ساوه در آينده نزديك بيش از 30هزار شغل در اين صنعت ايجاد خواهد شد•درهريك از مزارع پرورش شترمرغ ايجادشده دركشور علاوه برنيروهاي عادي جذب شده، دونفر دامپزشك و4 نفر كارشناس دامپروري جذب اين مزارع شده اند•



بر گرفته از سايت اپي ايران

این چرخ دنده‌ها ساده ترین چرخ دنده هایی هستند که دیده اید. آنها دندانه های مستقیم دارند و محور دو چرخ نیز موازی با یکدیگر قرار گرفته اند. گاهی تعداد زیادی از آنها را در کنار هم قرار می‌دهند تا سرعت را کاهش و قدرت را افزایش دهند. شکل 1
در تعداد زیادی از وسایل از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. مثلاً ساعت های کوکی، ساعت های اتوماتیک، ماشین لباسشویی، پنکه و ... . اما در اتومبیل به کار نمی آیند، چون سر و صدای زیادی دارند. هر بار که دندانه یک چرخ به دندانه چرخ روبرو می‌رسد، صدای کوچکی در اثر برخورد ایجاد می‌شود. می‌توانید مجسم کنید وقتی تعداد زیادی از این چرخ دنده‌ها با هم کار کنند، چه سر و صدایی راه می‌اندازند؟ تازه این برخورد‌ها در دراز مدت، باعث شکستن دندانه‌ها می‌شود. برای کاهش سر و صدا و افزایش عمر چرخ دنده‌ها در بیشتر اتومبیلها از چرخ دنده های مارپیچ استفاده می‌کنند.

چرخ دنده های مارپیچ
دندانه این چرخ دنده‌ها اریب است. وقتی یکی از آنها می‌چرخد، ابتدا نوک دندانه‌ها با هم تماس پیدا می‌کنند سپس به تدریج دو دندانه کاملاً در هم جفت می‌شوند. این درگیری تدریجی همان چیزی است که هم سر و صدا را کم می‌کند و هم باعث می‌شود که این چرخ دنده‌ها نرم تر کار کنند. شکل 2
در ماشین تعداد زیادی چرخ دنده مارپیچ وجود دارد. به خاطر مایل بودن دندانه ها، هنگام درگیری نیروی زیادی به آنها وارد می‌شود. به همین علت در وسایلی که از چرخ دنده های مارپیچی استفاده می‌کنند بلبرینگ هایی تعبیه شده است تا این فشار را تحمل کند. اگر زاویه دندانه‌ها را به دقت تنظیم کنیم، می‌توان دو چرخ دنده را به دو محور عمود بر هم وصل کرد تا جهت چرخش 90 درجه تغییر کند.

چرخ دنده های مخروطی
این چرخ دنده‌ها بهترین وسیله تغییر جهت هستند. معمولاً از آنها برای تغییر جهت 90 درجه استفاده می‌شود، ولی می‌توان طراحی را طوری انجام داد که در زاویه های دیگر نیز کار کنند. شکل 3
دندانه های آنها ممکن است مستقیم یا پیچ دار باشد. اما اگر دندانه‌ها صاف باشد همان مشکل چرخ دنده های ساده را دارند. در دندانه های پیچ دار این مشکل برطرف شده است، ولی در هر دوی آنها باید محور چرخ دنده‌ها در یک صفحه قرار داشته باشد. شکل 4
گاهی می‌خواهیم محور چرخها در یک صفحه نباشند. در چنین شرایطی از چرخ دنده هایی مانند شکل روبرو استفاده می‌کنیم. شکل 5
در دیفرانسیل بسیاری از اتومبیلها از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود. این طراحی امکان آن را ایجاد می‌کند که محور چرخ دنده بیرونی پایین تر از محور چرخ دنده حلقوی قرار داده شود. شکل روبرو محور بیرونی ورودی را نشان می‌دهد که در تماس با چرخ حلقوی قرار گرفته است. از آنجایی که محور محرک (Drive Shaft) ماشین به چرخ بیرونی متصل می‌شود، پایین آمدن چرخ بیرونی امکان پایین آوردن محور محرک را هم ایجاد می‌کند، پس می‌توان محور را پایینتر آورد و در عوض فضای بیشتری را به سرنشینان اتومبیل اختصاص داد.

چرخ دنده های حلزونی
این چرخ دنده‌ها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که بخواهیم تغییر زیادی در سرعت و یا قدرت ایجاد کنیم. معمولاً نسبت شعاع دو چرخ دنده 20:1 است و گاهی حتی به 300:1 و بیشتر نیز می‌رسد. شکل 6
این چرخ دنده‌ها یک خاصیت جالب هم دارند که در هیچ چرخ دنده دیگری پیدا نمی شود. چرخ بالایی (حلزون) می‌تواند به راحتی چرخ دیگر (چرخ دنده حلزونی) را حرکت دهد، ولی چرخ پایینی نمی تواند حلزون رابچرخاند. زاویه دنده های روی حلزون آنقدر کوچک است که وقتی چرخ پایینی بخواهد آن را بچرخاند، اصطکاک به حدی زیاد می‌شود که از حرکت حلزون جلوگیری می‌کند. این ویژگی به ما امکان استفاده از این چرخ دنده‌ها را در جاهایی که به یک قفل خودکار نیاز داریم می‌دهد. فرض کنید از این چرخ دنده در یک بالابر استفاده کرده ایم؛ وقتی موتور بالابر از کار بیفتد، چرخ دنده‌ها قفل می‌شوند و نمی گذارند بار پایین بیاید. معمولاً در دیفرانسیل کامیونها و خودروهای سنگین از این چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود.

چرخ دنده شانه ای
این چرخ دنده‌ها برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می‌شوند. یک مثال خوب برای این چرخ دنده‌ها فرمان اتومبیل است. فرمان، چرخ دنده ای را می‌چرخاند که با چرخ شانه ای در تماس است. وقتی شما فرمان را می‌چرخانید، با توجه به جهت چرخش فرمان، شانه به سمت چپ و یا راست حرکت می‌کند و باعث حرکت چرخها می‌شود. در برخی از ترازوها نیز برای چرخاندن عقربه از سیستم مشابهی استفاده می‌شود.

سيستم هاي تبديل كاتاليستي
    خودروهاي سواري مدل جديد ، به سيستمي به نام تبديل كاتاليستي اگزوز مجهز هستند . از دهه 1970 ميلادي به بعد ، مسئله آلودگي هوا و آلاينده هاي ناشي از خودروها به شدت مورد توجه قرار گرفت . براي فايق آمدن بر اين مشكل دو راه وجود دارد . يكي استفاده از سوختهاي پاك مانند هيدروژن و يا پيل هاي سوختي است ، كه به دليل گران بودن هنوز خيلي توسعه پيدا نكرده است . راه حل ساده تري كه پيشنهاد شده، استفاده از سيستمي در داخل اگزوز است كه گازهاي سمي خروجي از موتور را به گازهاي خنثي و بي اثر تبديل مي كند .
    نصب اين سيستم منجر به ايجاد تغييراتي در سيستم ها و ديگر بخش هاي خودرو نيز شده است . براي مثال ، گرچه در گذشته براي بهبود عمل احتراق ، سرب به بنزين اضافه مي شد ، ولي امروزه بنزين هاي داراي سرب منسوخ شده اند . همين وضعيت باعث مي شود فرمولاسيون روغن هاي موتور نيز تغيير كند. چرا كه به هرحال مقداري از روغن موتور وارد محفظه احتراق شده ، سوخته و در نهايت همراه با ساير گازها از موتور خارج مي شود . بعضي از تركيبات گازهاي خروجي، دشمن سيستم كاتاليستي بوده و با پوشاندن سطح آن باعث غيرفعال شدن آن مي شوند . امروزه تلاش بر اين است كه ميزان گوگرد ، فسفر و تركيبات فلزي روغن هاي موتور كاهش يابد . 
    

پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک،    توان مکانیکی را که بوسیله موتورهای الکتریکی یا احتراق داخلی تامین می گردد به توان هیدرولیکی تبدیل می کند. پمپ فقط مولد جریان سیال بوده و سطح فشار ایجاد شده به میزان بار مقاومی که توسط عملگر سیستم هیدرولیک بر آن غلبه میشود، بستگی دارد. پمپ جابجایی مثبت به ازاء هر دو ر چرخش محور پمپ ،مقدار مشخصی از سیال را به سیستم هیدرولیك ارسال مینماید. پمپ جابجائی مثبت (دبی ثابت و متغییر ) شامل انواع پمپ دنده ای ، پره ای و  پیستونی محوری و شعاعی میباشد.  پمپ پیستونی پمپ پره ای در انتخاب پمپهای با جابجایی ثابت موارد ذیل باید در نظر گرفته شود: قطر دهانه های پمپ فشار كاری در خروجی پمپ فشار كاری در ورودی پمپ سرعت دوران پمپ حجم جابجایی روغن دبی موثر توان موتور محرك پمپ دمای كاری روغن درجه ویسكوزیته فیلتراسیون نحوه انتخاب پمپهای هیدرولیك اولین مرحله در انتخاب مدار تغذیه و تعیین پمپ مناسب برای یك كاربرد معین در سیستمهای هیدرولیك، بررسی میزان فشار و جریان مورد نیاز در مدار است. ابتدا منحنی های جریان و فشار در یك سیكل زمانی باید بررسی شود. سپس همزمانی مصرف درالمانهای مختلف تعیین گردد. بدین نحو حداكثر جریان مورد نیاز مشخص میگردد. برای تعیین یك مدار تغذیه مناسب به موارد ذیل باید توجه نمود: 1) در سایزینگ پمپ ها در عمل حدود ده درصد به دبی تعیین شده از طریق محاسبات تئوریك اضافه مینمایند. 2) در انتخاب شیر اطمینان (فشار شكن)، فشار تنظیمی باید ده درصد بیشتر از فشار كاری سیستم باشد. هر دو مورد (1) و (2) باعث میشود توان بیشتری در سیستم هیدرولیك تزریق شود. با تعیین فشار کاری و دبی مصرفی روغن، توان مورد نیاز برای الكتروموتور گرداننده پمپ در سیستم با استفاده از فرمول زیر محاسبه میشود : P(KW) = [Q(lit/min) X p(bar)]/600 در این رابطه P توان ، Q دبی و p فشار میباشد. رابطه فوق بدون در نظر گرفتن راندمانهای مكانیكی و حجمی ارائه شده است. برای مثال توان الكترو موتور در سیستم هیدرولیكی با فشار كاری 120bar و دبی 30lit/min به صورت زیر محاسبه میشود: P= 30X120/600 =6 kW رنج توانهای استاندارد الكتروموتورها(kW) 22 18.5 15 11 7.5 5.5 4 3 2.2 1.5 با توجه به رنج استاندارد توان الكترو موتورها ، مقدار 7.5kW مناسب میباشد.   مدار Unloading  پمپ Pressure-compensated pump Hi-lo circuit