تفاوت فرمان برقی و هیدرولیک

گردش راحت فرمان خودرو باعث ارتقای کیفیت رانندگی با آن خواهد شد. به همین دلیل سیستم‌های کمکی فرمان به صورت برقی و هیدرولیک روی خودروهای امروزی حضور دارند. تفاوت فرمان برقی و هیدرولیک زیاد است و هر کدام عملکرد و مزایا و معایب خاص خود را دارند.

فرمان خودرو چیست؟

فرمان خودرو با ترکیبی از سیستم‌های مکانیکی و هیدرولیکی یا برقی عمل می‌کند تا جهت خودرو را کنترل کند. این سیستم، ورودی‌های چرخشی راننده را به حرکات چرخ‌های جلو در جهت چپ و راست تبدیل می‌کند تا امکان هدایت خودرو فراهم شود.

فرمان هیدرولیک چیست؟

در این نوع سیستم کمکی فرمان، تلاش شده تا با استفاده از فشار هیدرولیکی تامین‌شده توسط پمپ متصل به موتور یا همان پمپ فرمان هیدرولیک، به حرکت چرخشی فرمان کمک می‌شود. پمپ فرمان هیدرولیک توسط تسمه دینام یا محرک جانبی می‌چرخد و مایع فرمان پرفشار را به شلنگ فرمان و در نهایت به شیر کنترل فرمان در جعبه فرمان خودرو ارسال می‌کند.

مایع فرمان در مخزنی نگهداری می‌شود که توسط شلنگ برگشت فرمان با فشار کم، پر می‌شود.

فرمان هیدرولیک قدیمی‌ترین فناوری کمکی فرمان است که هنوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم بیش از ۵۰ سال پیش توسعه یافت و همچنان محبوب‌ترین گزینه فرمان کمکی است. این نوع سیستم به پمپ هیدرولیکی متکی است که مایع را تحت فشار قرار می‌دهد و به چرخاندن چرخ‌ها کمک می‌کند.

پمپ توسط تسمه به موتور متصل می‌شود، طراحی ساده‌ای که به سخت‌افزار اضافی زیادی نیاز ندارد. این سیستم دارای نقطه ضعف کم‌بازدهی است. از آنجا که پمپ توسط تسمه هدایت می‌شود، حتی هنگام رانندگی مستقیم یا در حالت سکون نیز به‌طور مداوم کار می‌کند.

مایع فرمان هیدرولیک چندین عملکرد حیاتی دارد. عملکرد اصلی آن چرخاندن فرمان از طریق فشار هیدرولیک است. همچنین به عنوان روان‌کننده برای پمپ، پیستون‌های فرمان، شیرها و شلنگ‌ها عمل می‌کند. بدون مایع هیدرولیک کافی، پیستون‌ها ممکن است در اثر اصطکاک آسیب ببینند و شلنگ‌ها خشک شوند.

سیستم فرمان هیدرولیک معایبی نیز دارد. از آنجا که پمپ فرمان هیدرولیک اکثر خودروها به‌طور مداوم کار و همیشه مایع پمپ می‌کند، مقداری از توان موتور را هدر می‌دهد. این اتلاف توان منجر به مصرف سوخت بیشتر و افزایش آلایندگی و استهلاک موتور می‌شود. سیستم‌های فرمان هیدرولیک همچنین مستعد نشتی و سروصدا هستند و معمولا به دلیل پاره شدن تسمه دینام دچار نقص می‌شوند.

فرمان برقی چیست؟

سیستم فرمان برقی کامل (EPS) یا به‌طور خلاصه فرمان برقی از یک موتور الکتریکی استفاده می‌کند که یا روی جعبه فرمان یا ستون فرمان قرار دارد تا به راننده در گردش راحت غربیلک فرمان کمک کند. حسگرهایی که به موتور متصل هستند، میزان گشتاور یا نیروی چرخشی را که راننده به فرمان وارد می‌کند، اندازه‌گیری می‌کنند. سپس حسگرها از این اطلاعات برای تعیین میزان کمکی که راننده برای چرخاندن چرخ‌های جلو نیاز دارد، استفاده می‌کنند. بنابراین تفاوت فرمان هیدرولیک و برقی در نوع منشا تامین انرژی و مکانیزم این دو است.

سرعت مهم‌ترین عامل در تعیین میزان کمکی است که سیستم EPS ارائه می‌دهد. ممکن است متوجه شده باشید که فرمان در سرعت‌های پایین، مانند هنگام پارک کردن، بسیار نرمتر می‌چرخد تا مانور دادن ساده‌تر شود. در سرعت‌های بالاتر، سفتی بیشتر فرمان، پایداری و ایمنی بیشتری را فراهم می‌کند.

فرمان الکتروهیدرولیکی چیست؟

فرمان الکتروهیدرولیکی توسعه‌یافته‌ سیستم فرمان هیدرولیک است. تفاوت اصلی آن با سیستم تمام‌هیدرولیک در نحوه محرک پمپ هیدرولیکی تامین‌کننده‌ فشار لازم برای فرمان است. در فرمان برقی-هیدرولیکی، به جای نیروی مستقیم موتور خودرو، یک موتور الکتریکی پمپ را می‌چرخاند که بر اساس نیروی کمکی مورد نیاز کنترل می‌شود.

در سرعت‌های بسیار پایین یا حالت سکون، خروجی پمپ هیدرولیکی افزایش می‌یابد تا نیروی بالایی فراهم شود. در سرعت‌های بالا، سرعت چرخش پمپ کاهش می‌یابد، زیرا به کمک نیاز نیست.

مزیت فرمان برقی-هیدرولیکی افزایش راحتی است. در زمان مانور، فرمان سبک‌تر می‌شود، اما در سرعت‌های بالا فرمان سفت‌تر است. این امر باعث بهبود کلی مصرف سوخت می‌شود.

نحوه تشخیص فرمان برقی

برای اینکه بدانید خودرو شما سیستم کمکی فرمان برقی دارد، باید به کیلومترشمار خودرو توجه کنید. اگر بعد از چرخاندن سوییچ کلمه EPS روی کیلومترشمار به نمایش در آمد، یعنی خودرو شما به فرمان برقی مجهز است.

همچنین اگر با قطعات خودرو آشنایی دارید، خودرو دارای فرمان برقی، پمپ هیدرولیک و شلنگ‌های متصل به آن را ندارد.

تفاوت فرمان برقی و هیدرولیک

خودروهای مدرن یکی از دو سیستم متمایز فرمان برقی یا فرمان هیدرولیکی را ارائه می‌دهند. هر دو سیستم برای فراهم آوردن کنترل آسان‌تر و پاسخگوتر فرمان عمل می‌کنند. با این حال، نحوه‌ی عملکرد آنها از جنبه‌های مختلف، کاملا متفاوت است. تفاوت فرمان برقی و هیدرولیک به شرح زیر است.

سیستم فرمان

فرمان برقی برای کمک به راننده در چرخاندن فرمان از یک موتور الکتریکی استفاده می‌کند. این سیستم بسیار کارآمد است و فقط در زمان نیاز به کمک، برق مصرف می‌کند. با توجه به اینکه موتور الکتریکی از سیستم الکتریکی خودرو برق می‌کشد و به کاهش بار موتور کمک می‌کند، باعث بهبود مصرف سوخت می‌شود.

اما فرمان هیدرولیکی از فشار هیدرولیکی که توسط یک پمپ تولید می‌شود، برای کمک به فرمان استفاده می‌کند. این سیستم‌ها معمولا قوی‌تر و قادر به تحمل بارهای سنگین‌تر نسبت به سیستم‌های برقی هستند، به همین دلیل بیشتر در خودروهای بزرگ‌تر، کامیون‌ها و شاسی‌بلندها برای ارائه پایداری و کنترل بیشتر استفاده می‌شوند.

وزن و فضا

در مقایسه فرمان برقی با هیدرولیک از سایز، سیستم‌های فرمان برقی عموما سبک‌تر و فشرده‌تر هستند و وزن کلی خودرو را کاهش می‌دهند. این سیستم همچنین انعطاف‌پذیری و قابلیت تنظیم بیشتری را ارائه می‌دهد و به راحتی با سایر سیستم‌ها و ویژگی‌های خودرو، از جمله سیستم‌های پیشرفته کمک راننده، ادغام می‌شود. سیستم‌های برقی همچنین امکان حالت‌های مختلف فرماندهی را برای ایجاد احساس و پاسخگویی سفارشی فرمان بر اساس ترجیحات یا شرایط رانندگی فراهم می‌کنند.

هزینه نگهداری

سامانه‌های فرمان هیدرولیک مستعد نشتی هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری دوره‌ای برای بررسی و پر کردن مایع دارند. همچنین اجزای هیدرولیکی پیچیده‌تر هستند و این به معنای هزینه‌های تولید بالاتر و هزینه‌های تعمیر و نگهداری بیشتر در صورت خرابی است. رفع نشتی ناشی از خرابی کاسه نمدها، اورینگ‌ها و شیر فرمان معمولا می‌تواند برای مالک خودرو پرهزینه باشد. اما سیستم فرمان برقی به نگهداری خاصی نیاز ندارد و اگر کیفیت ساخت موتور برقی فرمان بالا باشد، مدت زمان زیادی بدون مشکل کار خواهد کرد.

راحتی رانندگی

سیستم‌های فرمان برقی راحتی رانندگی بالاتری را فراهم می‌کنند و نرمی آنها نسبت به سیستم هیدرولیک بیشتر است.

نیروی فرمان

همان‌طور که اشاره کردیم نیروی کمکی فرمان هیدرولیک توسط یک پمپ و فشار مایع هیدرولیک تامین می‌شود، اما نیروی فرمان برقی از یک موتور برقی روی ستون فرمان یا جعبه فرمان سرچشمه می‌گیرد.

اعتمادپذیری

اصولا فرمان برقی اگر کیفیت ساخت مناسب داشته باشد، نسبت به سیستم هیدرولیک اعتمادپذیری بیشتری دارد.

معایب و مزایای فرمان برقی و هیدرولیک

سیستم‌های کمکی فرمان هر کدام دارای نقاط قوت و ضعف خاص خود هستند که می‌تواند استفاده یا عدم استفاده از آنها را توجیه کند.

مزایای فرمان هیدرولیک

فرمان هیدرولیک بیش از ۵۰ سال است که به عنوان سیستم فرمان اصلی خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل این سابقه طولانی، این سیستم از دهه‌ها توسعه و تنظیم دقیق بهره‌مند شده است. طرفداران فرمان هیدرولیک بر یک مزیت اصلی آن تاکید می‌کنند: توانایی احساس شرایط جاده از طریق فرمان.

بازخورد بیشتر از جاده یا حس فرمان، تجربه رانندگی روان‌تری ایجاد می‌کند، زیرا راننده می‌تواند بهتر درک کند که خودرو چگونه کنترل می‌شود. به نوعی، جاده از طریق فرمان با راننده ارتباط برقرار می‌کند و امکان تصمیم‌گیری شهودی‌تر و در نهایت رانندگی ایمن‌تر را فراهم می‌کند. به همین دلیل، بسیاری از رانندگان خودروهای اسپرت و مسابقه‌ای سطح بالا، فرمان هیدرولیک را ترجیح می‌دهند. این سیستم به آن‌ها امکان می‌دهد تصمیم‌های سریع‌تر و آگاهانه‌تری هنگام رانندگی با سرعت بالا بگیرند. ضمنا این سیستم برای خودروهای سنگین و یدک‌کش‌ها نیز بهتر است.

معایب فرمان هیدرولیک

با وجود استفاده طولانی‌مدت، فرمان هیدرولیک دارای چندین نقطه ضعف نیز هست. اول فرمان هیدرولیک نیاز به استفاده از روغن هیدرولیک دارد. اگرچه برخی از سازندگان خودرو تعویض منظم روغن فرمان را توصیه نمی‌کنند، اما معمولا هر ۵ سال یا ۸۰ هزار کیلومتر تعویض آن توصیه می‌شود. علاوه بر این، اگر این روغن در هر نقطه‌ای زیر حد معینی نشت کند، ممکن است فرمان هیدرولیک شما از کار بیفتد.

دومین مورد اینکه فرمان هیدرولیک همیشه فعال است؛ به این معنی که موتور باید دائما برای عملکرد کمک فرمان کار کند. سیستم‌هایی که برای کارکردن به انرژی مکانیکی موتور نیاز دارند, ممکن است بر مصرف سوخت. و کاهش کارایی موتور تاثیر بگذارند.

در نهایت، سیستم‌های فرمان هیدرولیک پیچیده‌تر هستند و نسبت به سیستم فرمان برقی به قطعات بیشتری نیاز دارند. از این نظر، آن‌ها می‌توانند فضای بیشتری را در محفظه موتور اشغال کنند و نگهداری آنها دشوارتر است.

مزایای فرمان برقی

از اوایل دهه ۲۰۰۰، فرمان برقی به استاندارد اکثر خودروهای مدرن تبدیل شده است. این امر در درجه اول به این دلیل است که سیستم فرمان برقی به‌طور کلی ساده‌تر است و نگهداری آسان‌تری نسبت به همتای هیدرولیکی خود دارد. سیستم‌های برقی برای کارکردن به روغن فرمان نیاز ندارند و تنها در صورت نیاز از برق استفاده می‌کنند، بنابراین از سیستم‌های هیدرولیکی کم‌مصرف‌تر هستند.

علاوه بر این، فرمان برقی امکان استفاده از ویژگی‌های مدرن کمک‌راننده مانند پارک خودکار و دستیار حفظ خط را فراهم می‌کند. همچنین با حرکت به سمت خودروهای خودران، وجود آن ضروری خواهد بود. در مقایسه با فرمان هیدرولیک، فرمان برقی بهتر می‌تواند جبران انحراف چرخ‌ها و شرایط رانندگی که بر فرمان تاثیر می‌گذارند، مانند باد شدید و سطوح ناهموار، را انجام دهد و از آنجایی که سیستم کاملا الکترونیکی است، تنظیم دقت فرمان از طریق به‌روزرسانی‌های ساده نرم‌افزاری آسان‌تر است.

معایب فرمان برقی

اگرچه سیستم‌های فرمان برقی اکنون به فرم استاندارد در آمده است، اما همچنان چندین نقطه ضعف دارد. برخلاف سیستم‌های هیدرولیکی سنتی، سیستم‌های فرمان برقی اولیه در ابتدا فاقد حس فرمان یا بازخورد از جاده بودند که به رانندگان در درک نحوه کنترل خودرو کمک می‌کرد. امروزه، سازندگان تا حد زیادی این مشکل را برطرف کرده‌اند و تفاوت احساس فرمان برقی و هیدرولیکی تقریبا غیرقابل تشخیص شده است.

یکی دیگر از معایب فرمان برقی این است که نمی‌توان آن را به راحتی با قطعات و نیروی کار بازار همانند سیستم هیدرولیک تعمیر کرد. سیستم‌های فرمان برقی ممکن است برای تشخیص و تعمیر مشکلات الکتریکی که ممکن است توسط یک کامپیوتر داخلی معیوب یا سنسورهای مختلف ایجاد شود، به تجهیزات و دانش تخصصی نیاز داشته باشند. در نتیجه، تعمیرات واحدهای فرمان برقی معمولا هزینه بیشتری نسبت به تعمیر واحدهای هیدرولیک دارد.

تعمیر و نگهداری فرمان برقی و هیدرولیک

شایع‌ترین مشکل فرمان هیدرولیک، نشتی مایع است که می‌تواند به دلایل مختلف رخ دهد. اغلب یک واشر خراب یا شلنگ ترک‌خورده وجود دارد که به عنوان منبع نشتی کم شروع می‌شود، اما به تدریج بدتر خواهد شد. خرابی اورینگ شیر فرمان هم می‌تواند دلیل این ایراد باشد.

اگر نشتی به موقع تشخیص و برطرف شود، نباید آسیبی در طولانی مدت ایجاد کند. با این حال، اگر سطح مایع همچنان پایین بماند، می‌تواند به سایر قسمت‌های سیستم آسیب برساند. در بدترین حالت، پمپ هیدرولیک ممکن است آسیب جدی ببیند. اگر هنگام چرخاندن فرمان، صدای ناله از پمپ شنیدید و چرخاندن فرمان دشوارتر از حد معمول بود، پمپ شما در حال خراب شدن است. در این صورت، ضروری است که در اسرع وقت خودروی خود را به مکانیک ببرید.

حتی اگر بخشی از سیستم هیدرولیک به‌طور مشخص خراب نباشد، مایع به‌طور دوره‌ای نیاز به تعویض دارد. مایع هیدرولیک به‌طور طبیعی در طول استفاده طولانی‌مدت ویسکوزیته خود را از دست می‌دهد. علاوه بر این، اصطکاک به‌طور طبیعی با گذشت زمان به اجزای فلزی سیستم سایش وارد می‌کند و پلیسه‌های ریزی را در مایع آزاد می‌کند. این پلیسه‌ها می‌توانند اصطکاک را افزایش دهند و باعث سایش بیشتر شوند.

نکاتی برای نگهداری از فرمان هیدرولیک

به طور منظم سطح مایع را بررسی کنید

آسان‌ترین راه برای پیدا کردن نشتی، بررسی منظم سطح مایع است. کاپوت را بالا بزنید و مخزن مایع فرمان هیدرولیک را پیدا کنید. اگر در یافتن آن مشکل دارید، باید به دفترچه راهنمای خودرو مراجعه کنید. خط ماکسیمم پر کردن در کنار مخزن دیده می‌شود و البته این سطح فقط زمانی دقیق است که مایع گرم باشد.

موتور را روشن کنید و چندین بار چرخ‌ها را از یک طرف به طرف دیگر بچرخانید تا مایع گرم شود. این کار در عرض چند دقیقه آن را به دمای مناسب می‌رساند. در این مرحله، می‌توانید به‌صورت دقیق سطح مایع را بررسی کنید. مایع فرمان هیدرولیک را تقریبا یک بار در ماه بررسی کنید تا نشتی‌ها آسیب جدی ایجاد نکنند. ضمنا سلامت تسمه را هم چک کنید. اگر این تسمه پاره شود، بعد از چرخاندن سوییچ خودرو و روشن شدن موتور، احتمالا چراغ دینام یا باتری روی صفحه کیلومترشمار خودرو دیده میشود. فرمان نیز در این شرایط بسیار سفت می‌شود.

فیلتر فرمان هیدرولیک را سالانه تعویض کنید

هنگامی که مابع فرمان هیدرولیک در سیستم گردش می‌کند، از یک فیلتر عبور می‌کند. فیلتر فرمان هیدرولیک تراشه‌های فلزی و سایر ذرات را از مایع خارج می‌کند و آن را تمیز نگه می‌دارد و از سیستم محافظت می‌کند. با این حال، این فیلتر باید سالانه تعویض شود. اگر بدون تغییر باقی بماند، مایع آلودگی بیشتری جمع می‌کند. نه‌تنها این، بلکه یک فیلتر مسدودشده باعث می‌شود پمپ فرمان سخت‌تر کار کند که فشار بیشتری بر سیستم وارد می‌کند. ضمنا بعضی درب‌های مخازن هیدرولیک دارای آهنربا هستند که باید به صورت دوره‌ای تمیز شود.

فرمان هیدرولیک را شستشو دهید

اگر مایع فرمان هیدرولیک بیش از حد کثیف شد، باید تعویض شود. موثرترین راه برای انجام این کار این است که خودروی خود را به مکانیکی ببرید و سیستم را شستشو دهید. مکانیک ابتدا مایع را به‌طور معمول تخلیه می‌کند. سپس، یک کمپرسور هوا را به سیستم متصل می‌کند تا مایع باقی‌مانده را خارج کند. این شستشو تضمین می‌کند که ۱۰۰ درصد مایع فرمان هیدرولیک شما تمیز و تازه است.

پمپ فرمان را از نظر آسیب بررسی کنید

اگر تعمیر و نگهداری خود را نادیده گرفته‌اید، هنوز دیر نشده است. می‌توانید خودروی خود را به مکانیکی ببرید و سیستم فرمان هیدرولیک خود را بررسی کنید. همه چیز قابل تعمیر است، اما شاید پمپ هیدرولیک فرمان آسیب دیده باشد و برای تعویض آن باید هزینه زیادی پرداخت کنید.

نگهداری از فرمان برقی و هیدروالکتریک

بسیاری از خودروهای مدرن به جای فرمان هیدرولیک از فرمان برقی (EPS) استفاده می‌کنند. فرمان برقی از یک موتور الکتریکی برای کمک به فرمان خودرو استفاده می‌کند. این سیستم کارآمدتر است، زیرا فقط زمانی فعال می‌شود که شما فرمان را می‌چرخانید. همچنین به نگهداری کمتری نیاز دارد. البته برق زیادی مصرف می‌کند و اگر سامانه‌های الکتریکی دیگر خودرو توان زیادی مصرف کنند، ممکن است فرمان برقی ضعیف عمل کند.

فرمان هیدروالکتریک یک سیستم ترکیبی است که از مایع هیدرولیک استفاده می‌کند، اما یک پمپ برقی فشار لازم را ایجاد می‌کند و نه یک پمپ تسمه‌دار. این سیستم هم کارآمد و هم قابل اعتماد است، اما به نگهداری مشابه یک سیستم هیدرولیک معمولی نیاز دارد.

خودروهای بازار ایران با فرمان برقی

اکثر خودروهای جدید مانند تارا اتوماتیک، پژو ۲۰۷ پانوراما فول، ریسپکت بهمن موتور، فیدلیتی پرایم و دیگنیتی پرایم یا پرستیژ و بسیاری دیگر از خودروهای جدید به فرمان کمکی برقی مجهز هستند.

نتیجه گیری

نگهداری مناسب از سیستم فرمان هیدرولیک خودروی شما برای عملکرد ایمن و قابل اعتماد آن ضروری است. با انجام نگهداری مناسب، اطمینان حاصل می‌کنید که طی تمام عمر خودرو در شرایط کارآمد باقی می‌ماند.

تفاوت فرمان برقی و هیدرولیک در نوع منبع تامین نیروی کمکی لازم برای گردش غربیلک فرمان است؛ سیستم فرمان برقی به موتور خودرو متکی نیست و باعث افت توان پیشرانه نمی‌شود. با این حال گران تر است و در صورت خرابی شاید هزینه بیشتری برای تعویض موتور برقی نیاز داشته باشد. پس هنگام خرید خودرو کارکرده و فروش ماشین دست دوم باید از سلامت سیستم فرمان آن مطمئن شد.

سوال های متداول

رانندگی با فرمان برقی راحت‌تر است یا با فرمان هیدرولیک؟

فرمان برقی راحت‌تر می‌چرخد و رانندگی با آن معمولا راحت‌تر است. هرچند که حس جاده را به خوبی سیستم هیدرولیک به دستان راننده منتقل نمی‌کند.

آیا می‌توان فرمان هیدرولیک را به برقی تبدیل کرد؟

بله، این کار امکان‌پذیر است. با اضافه کردن موتور برقی به سیستم فرمان و حذف متعلقات سامانه هیدرولیک می‌توان این کار را با هزینه نسبتا بالا انجام داد.

آیا فرمان برقی فضای پای راننده را تنگ می‌کند؟

قرار گرفتن موتور فرمان برقی روی ستون فرمان خودرو می‌تواند فضای پا را کمی محدود کند، اما معمولا خودروسازان، ابعاد خودرو و تنظیمات صندلی راننده را طوری در نظر می‌گیرند که از این جهت مشکل خاصی به وجود نیاید.

نویسنده: حسین باباپور