مقدمه :
سیستم های فرمان خودرو را می توان شامل اهرم بندی فرمان و جعبه فرمان دانست . اهرم بندی فرمان از لحاظ تئوری از اصل آکرمان پیروی می کند ولی در حالت واقعی برای پایداری جهتی خودرو از اصل آکرمان مقداری انحراف دارد . نمونه ای از اصل آکرمان در کالسگه های قدیم دیده می شود که دو چرخ جلو حول یک مرکز لولا شده می چرخند . در سرعت های پایین خودرو در مسیر فرمان داده شده می پیچد . در سرعت های بالا با بیش فرمانی و کم فرمانی روبرو می شویم ، اگر چه بیشتر با کم فرمانی روبرو هستیم ولی باید هر دو اثر را کاهش دهیم . با تقویت نیروی جانبی در تایر ها این مشکلات در سیستم های فرمان حل می شوند . با چهار چرخ فرمان کردن خودرو ها و طراحی سیستم های نیروی جانبی در تایرها افزایش می یابد و در نتیجه به پایداری جهتی خودرو می رسیم . همزمان فرمان پذیری خودرو افزایش می یابد .
برای افزایش نیروی اعمال شده بر غربیلک جعبه فرمان را طراحی می کنیم . در جعبه فرمان های معمولی نیروی اعمال شده بر غربیلک فرمان باید بزرگتر باشد ، همچنین جابجایی نیرو نیز بیشتر است . با به کار بردن جعبه فرمان های قدرتی نیروی اعمال شده بر غربیلک فرمان و جابجایی نیروی اعمال شده کاهش می یابد . در فصل اول به بررسی اصل آکرمان ، مکانیزم لازم برای تحقق اصل آکرمان و فرمان پذیری خودرو می پردازیم . در فصل دوم به بررسی جعبه فرمان های معمولی و قدرتی می پردازیم ، در این فصل نسبت فرمان متغیر و نسبت فرمان دینامیکی را تعریف می کنیم . در فصل سوم سیستم های کنترلی را معرفی می کنیم.
فهرست پایان نامه سیستم های فرمان و کنترل خودرومقدمه ( سیستم های فرمان ) – ۱
اصل آکرمان – ۴
معادلات دور زدن – ۱۱
حالات ۱) فرمان عادی ۲) کم فرمان ۳) بیش فرمان – ۱۵
سرعت مشخصه – ۱۷
سرعت بحرانی – ۱۷
اثرنیروهای رانش بر دور زدن – ۱۸
نیروها وگشتاورهای وارد بر سیستم فرمان – ۲۲
نیروی عمودی – ۲۷
نیروی جانبی – ۲۸
نیروی رانشی – ۲۸
گشتاور تنظیم – ۲۹
اثر جلو محرک – ۳۰
گشتاور انتقال قدرت حول محور فرمان – ۳۰
اثرات نیروی رانشی بر سختی جانبی تایر – ۳۲
اثرات نیروی رانشی بر گشتاور تنظیم – ۳۲
خلاصه اثرات کم فرمانی – ۳۲
سیستم های فرمان – ۳۷
جعبه فرمان ساچمه ای – ۳۸
جعبه فرمان رک و پینیون – ۴۰
نحوه عملکرد – ۴۱
ساخت و توضیح – ۴۳
ویژگی های طراحی – ۴۵
تنظیم پیش بار یاتاقان پینیون – ۴۷
تنظیم حلقه نگه دارنده یاتاقان رک – ۴۸
نسبت فرمان سینماتیکی – ۴۹
نسبت فرمان متغیر – ۵۰
نسبت فرمان دینامیکی – ۵۲
فرمان قدرتی – ۵۳
انواع فرمان های قدرتی – ۵۴
وضعیت خلاص فرمان – ۵۵
هنگام پیچیدن – ۵۶
فرمان قدرتی ساچمه ای با سوپاپ کنترل برگشتی خطی – ۵۷
توضیح سوپاپ کنترل برگشتی خطی – ۵۷
عملکرد سوپاپ کنترل برگشتی خطی ( حالت خلاص ) – ۵۷
چرخش پاد ساعتگرد غربیلک فرمان – ۵۸
چرخش ساعتگرد غربیلک فرمان – ۵۹
فرمان قدرتی رک و پینیون با سوپاپ کنترل برگشتی چرخشی – ۶۱
توضیح سوپاپ کنترل برگشتی چرخشی – ۶۲
عملکرد سوپاپ کنترل برگشتی چرخشی (حالت خلاص ) – ۶۲
پیچیدن به راست ـ چرخش ساعتگرد غربیلک فرمان – ۶۳
پیچیدن به چپ ـ چرخش پاد ساعتگرد غربیلک فرمان – ۶۴
محدودیت قدرت کمکی – ۶۶
خودرو نوع چهار چرخ فرمان – ۶۸
سیستم ترمز ضد قفل ( ) – ۶۸
عملکرد سیستم – ۷۰
سیستم های کنترل کششی ترمز ( ) – ۷۰
عملکرد سیستم – ۷۱
سیستم های کنترل پایداری – ۷۱
سنسورهای سیستم – ۷۲
عملکرد سیستم – ۷۳
لغات و اصطلاحات – ۷۵
منابع پایان نامه سیستم های فرمان – ۷۷
مقدمه:
سیستم فرمان انواع گوناگونی دارد از جمله سیستم فرمان مکانیکی(دنده شانه ای و پینیون)،هیدرولیکی والکتریکی که در این مقاله به آن ها می پردازیم.
امروزه پیشرفت های علمی و فنی در تمام زمینه ها تحقق یافته و این امر شامل صنایع خودرو سازی و صنایع وابسته نیز شده است.یکی از این صنایع و اجزای وابسته،قسمت فرمان خودرو است که وظیفه ی خطیر هدایت خودرو از طریق آن انجام می شود.
برای تغییر مسیر خودرو از سیستم فرمان استفاده می شود.لذا مجموعه ی تشکیل دهنده ی این سیستم نقش مهمی در خودرو به عهده دارد.معمول ترین این سیستم ها،سیستم دنده شانه ای و پینیون است،به طوری که پینیون حرکت دورانی داشته و دنده شانه ای حرکت خطی انجام می دهد.در این حال پینیون حرکت دورانی غربیلک فرمان را به دنده شانه ای انتقال داده،دنده شانه ای نیزحرکت خطی را از طریق مفصل ها به چرخ های خودرو انتقال می دهد.
....... فصل اول:مقدمه
1-1- مقدمه: 2
1-2- فرمان.. 3
1-2-1- وظیفه سیستم فرمان: 3
1-2-2- ویژگی های سیستم فرمان: 5
1-2-2-1- تلاش فرماندهی (steering effort): 5
1-2-2-2- حس فرمان دهی (steering feel): 5
1-2-2-3- سرعت فرمان دهی: 6
1-2-2-4-نرخ فرمان دهی یا ضریب فرمان (steering ratio): 6
1-2-2-5- بازه فرمان دهی : 6
1-3- مکانیزم فرمان.. 7
1-4- پارالوگرام: 7
1-4-1- مزایای پارالوگرام: 7
1-4-2- معایب پارالوگرام: 8
1-5- راک و پینیون: 8
1-5-1- مزایای راک و پینیون: 8
1-5-2- معایب راک و پینیون: 9
....... فصل دوم:انواع سیستم های فرمان و خصوصیات آن ها
2-1- انواع فرمان.. 11
2-1-1- دسته بندی سیستم های فرمان: 11
2-1-1-1- سیستم فرمان دستی: 12
2-1-1-2- سیستم فرمان توانی: 12
2-1-1-3- سیستم فرمان هیدرولیکی: 13
2-1-1-4- سیستم فرمان الکتریکی: 18
2-1-1-5- سیستم فرمان مکانیکی: 23
2-2-غربیلک فرمان(Steering wheel ): 25
2-2-1- تعداد گردش غربیلک: 25
2-3- اهرم بندی فرمان: 26
2-4- اهرم هزار خار (Pitman): 28
....... فصل سوم :جعبه فرمان
3-1- انواع جعبه فرمان مکانیکی.. 30
3-1-1- جعبه فرمان کشویی: 30
3-1-1-1- طرز کار: 30
3-2- جعبه فرمان حلزونی تاج خروس: 33
3-3- جعبه فرمان ساچمه ای: 35
3-4- جعبه فرمان انگشتی: 37
3-5- جعبه فرمان حلزونی غلتکی: 39
3-6- انواع فلکه و میل فرمان.. 40
3-7- سیستم اهرم بندی دستگاه فرمان.. 42
3-8- زوایای فرمان (زوایای چرخ) 43
3-8-1- زوایای چرخ جلو: 43
3-8-1-1- زاویه کستر: 43
3-8-1-2- زاویه کمبر: 45
3-9- زاویه محور چرخش چرخ جلو ( کینگ پین): 47
3-9-1- سه دلیل برای داشتن زاویه کینگ پین وجود دارد: 47
3-10- شعاع دوران (شعاع چرخش چرخ جلو، شعاع فرمان) 49
3-11- شعاع دوران مثبت: 49
3-11-1- اثرات شعاع دوران مثبت: 49
3-12- شعاع دوران منفی: 50
3-12-1- اثرات: 50
3-13- شعاع چرخش چرخ جلو (شعاع فرمان): 50
3-14- زاویه تواین (Toe in): 51
3-15- زوایه تواوت (Toe out): 51
3-16- شعاع دوران: 52
3-17- مو شکافی : 52
3-18- اصل اکرمان.. 53
3-19- هندسه فرمان.. 54
3-19-1- ذوزنقه فرمان: 54
3-19-1-1- اضلاع موازی ذوزنقه عبارت اند از: 54
3-19-1-2- اضلاع کوچک تر غیر موازی ذوزنقه عبارتند از: 54
3-20- فرمان کشیدگی: 55
3-21- لاستیک سایی: 56
....... فصل چهارم:فرمان های پرقدرت الکتریکی
4-1- سیر تکامل سیستم فرمان.. 58
4-2- پمپ هیدرولیک با مخزن روغن و چرخ تسمه. 58
4-3- فرمان الکتریکی(EPS) 59
4-3-1- طرز کار: 60
4-3-2- محل نصب EPS : 60
4-3-2-1- نصب بر روی ستون فرمان: 60
4-3-2-2- نصب بر روی پینیون: 61
4-3-2-3- نصب بر روی دنده شانه ای: 62
4-3-3- مزایای فرمان الکتریکی نسبت به فرمان هیدرولیکی: 65
4-4- چگونگی کارکرد فرمان برقی : 66
4-5- اجزاء تشکیل دهنده سیستم فرمان برقی (EPS ) : 67
4-5-1- جعبه فرمان : 67
4-5-2- موتور DC : 68
4-5-3- مکانیزم تقلیل : 68
4-5-4- سنسور TORQUE : 68
4-5-5- کنترل یونیت EPS.. 69
4-6- سیستم EPS شرکت جنرال موتور وچند نمونه از مدهای کارکردی آن: 69
4-7- تعویض قطعات برای فرمان پرقدرت برقی.. 70
4-8- مقایسه فرمان های الکتریکی با فرمان های هیدرولیک... 71
4-8-1- فرمان با نیروی کمکی هیدرولیک (HPS) 72
4-8-2- فرمان با نیروی کمکی الکتریکی (EPS) 73
4-9- مقایسه کلی.. 74
4-10- نبرد رو در رو 75
4-11- جمع بندی.. 79