پمپاژ مداوم مایع توسط پمپ موجود در فرمان های برقی، سبب اتلاف بخشی از قدرت موتور و در دنتیجه هدر رفتن سوخت می شود. انتظار می رود که نوآوری های جدید مصرف سوخت را بهبود بخشند. یکی از جذاب ترین نظریات مطرح شده، سیستم راندن باسیم یا فرمان دادن باسیم (Drive-by-wire/Steer-by-wire) می باشد. این سیستم ها اتصال مکانیکی بین غربیلک فرمان و میل فرمان را به طور کامل حذف کرده و آن را باسیستمی کاملا الکترونیکی جایگزین می کنند. در واقع فرمان عملکردی شبیه فرمان های بازی با کامپیوتر خواهد داشت. دز این سیستم، سنسورهایی در فرمان تعبیه شده است که تغییرات ایجاد شده از سوی راننده را بر روی چرخ ها را به خودرو منتقل می‌کند و موتورهای موجود در آن، تمامی بازخوردهای جاده را به راننده اطلاع می‌دهد. از داده های این سیستم برای کنترل سیستم فرمان استفاده خواهد شد. یکی از مزایای این کار حذف میل فرمان و باز شدن فضای موتور خواهد بود. همچنین این سیستم به کاهش لرزش کابین نیز کمک خواهد کرد.  کمپانی جنرال موتورز خودرویی کانسپت به نام Hy-Wire را معرفی کرده است که از این سیستم فرمان بهره می گیرد.

یکی از جالب توجه ترین نکات در مورد سیستم راندن-با-سیم در خودروی Hy-Wire این است که شما می توانید نحوه فرمان پذیری خودرو را بدون نیاز به ایجاد تغییری مکانیکی در خودرو تنظیم کنید (تنظیم تنها نیاز به تغییری در نرم افزار سیستم خواهد داشت). در آینده خودرو های بهره مند از این سیستم را می توان طبق میل خود تنها با فشردن چند دکمه تنظیم کرد. با این سیستم حتی می توان نوع فرمان پذیری مطلوب هر فرد را در حافظه خودرو ذخیره کرد. در پنجاه سال گذشته سیستم های فرمان خودرو تغییر چندانی به خود ندیده اند اما در دهه ی بعد پیشرفت هایی را در این زمینه شاهد خواهیم بود که خودرو هایی کم مصرف ترو خوش دست تر به ارمغان خواهند آورد.

چرخ و میله دندانه برقی

در سیستم فرمان برقی، طراحی چرخ و میله دندانه ها کاملا متفاوت می‌باشد. بخشی از میله دندانه دار دارای یک سیلندر به همراه یک پیستون در میانه می باشد. این پیستون به میله دندانه دار متصل می شود. دو درگاه مایع  هر کدام در یک سر آن تعبیه شده است.  این درگاهها مایع پرفشار را به یک  سمت پیستون می رسانند و منجر به حرکت پیستون و در نهایت حرکت میله دندانه دار می‌شوند. در ادامه مقاله به بررسی اجزای این سیستم و چگونگی حرکت پیستون و مایع درون آن می‌پردازیم؛ اما پیش از آن نگاهی خواهیم داشت به نوعی دیگر از سیستم فرمان.

فرمان ساچمه ی چرخان (Recirculating Ball)

امروزه از این نوع فرمان در بسیاری از کامیون ها و خودروهای شاسی بلند استفاده می‌شود. اتصالی که چرخ ها را می گرداند با آنچه در سیستم چرخ و میله دندانه دار مشاهده می شود، کمی متفاوت است. جعبه فرمان در سیستم ساچمه ی چرخان دارای یک دنده ی کرمی شکل می‌باشد. این دنده را می توان در دو قسمت متصور شد: قسمت اول بلوکی فلزی است که حفره ی رزوه داری در آن تعبیه شده است. دندانه های موجود در قسمت خارجی این بلوک با چرخ دنده ای که بازوی پیتمن را حرکت می دهد درگیر می شوند. غربیلک فرمان به میله ی رزوه داری (شبیه به پیچ) متصل می شود و این میله در حفره ی بلوک فرو می رود و با چرخش غربیلک فرمان، پیچ به چرخش درمی‌آید.

البته به جای آنکه پیچ به چرخش در آید و بیشتر در بلوک فرو رود،  پیچ ثابت نگه داشته می شود تا با چرخشش بلوک به حرکت درآید و در نتیجه بلوک چرخ دنده ای را که چرخ را می چرخاند بگرداند. به جای آنکه پیچ مستقیما با رزوه های درون بلوک درگیر شود، در تمامی رزوه ها از ساچمه هایی استفاده شده که در بلوک با چرخش آن به چرخش و باز-چرخش در می آیند. در واقع این ساچمه ها دو کار انجام می دهند، اولا از اصطکاک و خوردگی دنده کاسته و ثانیا از بازی آن ها نیز می کاهند. اگر ساچمه ها درون بلوک وجود نداشته باشند، زمانی که شما جهت فرمان را تغییر می دهید، دندانه ها برای لحظه ای اتصال خود را از دست خواهند داد و فرمان به نظر خلاص خواهد رسید. فرمان برقی در سیستم ساچمه ی چرخان، کارکردی شبیه به کارکرد خود در سیستم چرخ و میله دنده دارد. افزایش توان، از اعمال مایع پرفشار به یک سمت بلوک ایجاد می شود. اکنون نگاهی خواهیم داشت به اجزای تشکیل دهنده سیستم فرمان برقی.

بدیهی است که با چرخاندن فرمان خودرو، چرخ ها نیز می گردند؛ اما دانستن آنچه که منجر به شکل گیری این عمل و عکس العمل می شود بسیار جالب تر از این امر ساده خواهد بود. ما در این مقاله سعی بر آن داریم که چگونگی کارکرد دو نوع از پرکابردترین سیستم های فرمان ها یعنی چرخ و میله دنده و ساچمه چرخان (Recirculating Ball) را شرح دهیم. سپس نحوه کارکرد فرمان برقی را بررسی می کنیم و به بحث در مورد آینده این سیستم ها (از نظر بهبود مصرف سوخت) خواهیم نشست. در ابتدا نگاهی به آنچه که باعث چرخش خودرو می شود خواهیم داشت.

دور زدن با خودرو

نکته ای که ممکن است جالب توجه باشد این است که هنگام دور زدن، چرخ های جلوی خودرو هر دو به موازات هم و به یک جهت واحد متمایل نمی شوند. برای آنکه خودرو به نرمی دور بزند، هر چرخ بایستی حول دایره ی متفاوتی بچرخد. از آنجایی که چرخ داخلی حول دایره ای با شعاع کوچکتر می چرخد، این چرخ دور کوچکتری را نسبت به چرخ دیگر خواهد زد. اگر خطی را به صورت عمودی به هر چرخ متصل کنیم، خطوط مذکور در مرکز دایره ای به هم خواهند رسید.

نحوه اتصال چرخ ها باعث می شود که چرخ داخلی بیشتر از چرخ خارجی گردش کند.

ویژگی های خاص مهره سیبک

مهره سیبک از نوع مهره قفلی همراه با یک پخ مانند است. این پخ به قسمت مخروطی سیبک گیر کرده و از چرخش آن جلوگیری می کند. این مهره تنها یک بار قابل استفاده است زیرا:
قسمت پخ مهره با یک بار بستن تغییر شکل می یابد و کاملا صاف می شود.قسمت قفل کننده مهره بعد از این که باز شود، اثر خود را از دست می دهد.
گردگیر دنده شان های فرمان
باز و بست گردگیر
برای این کار باید از یک خار بازکن مطابق شکل استفاده شود.
 

سطح داخلی دو طرف گردگیر (سمت a وb )باید قبل از نصب گردگیر با گریس مخصوص پوشیده شود. این گریس، نصب گردگیر را راحت تر کرده و از خراب شدن آن حین نصب، جلوگیری می کند.

توصیه ها

از این که سطح دو طرف گردگیر از یک سمت روی پوسته فرمان (قسمت c )و از سمت دیگر روی بازویی قرقری (قسمت d ) به طور کامل بسته شده باشداطمینان حاصل کنید.نصب صحیح باعث می شود تا گردگیر در جای خود ثابت باقی بماند.

لوله انتقال هوا

در بسیاری از سیستم های فرمان از نوع DVI مشاهده می شود که هوا نمی تواند به راحتی در دو طرف دنده شانه ای فرمان جریان داشته باشد. با استفاده از گردگیرها این مساله به دو روش قابل حل است: هر دو گردگیر با فضای بیرون ارتباط داشته باشد، یا از یک لوله انتقال هوا که بین دو گردگیر قرار دارد استفاده شود. برای جلوگیری از بیرون ریختن گریس روی سطح جاده، یا خرابی گردگیر لازم است که هنگام نصب لوله به طور کامل دور تا دور آن گرفته شده باشد و از مسدود نبودن آن اطمینان حاصل شود.
بازوی قرُقرُی
هنگامی که بازوی قرقری توسط ابزار شماره 2 درحال باز یا بسته شدن هستند ابزار شماره 1، نقش یک قاب و نگه دارنده را برای دنده شانه ای فرمان بازی می کند.استفاده از ابزار شماره 1، خطر خراب شدن دندانه های شانه ای فرمان یا شکستن پوسته فرمان را مخصوصا در هنگام باز و بسته کردن بازوی قرقری کاهش می دهد.

مجموعه فرمان خودرو، یکی از اجزای تشکیل دهنده پلاتفرم است که نقش بسیارمهمی در دینامیک وسیله نقلیه و نهایتا ایمنی آن ایفا می کند. فرمان دارای انواع مخلتفی از جمله دنده شانه ای، با ساچمه های بازگردنده و مارپیچی است که هر یک، مزایا و معایب خود را دارد. از نظر میزان کمک به فرمان نیز این سیستم به طور کلی به دو بخش ساده (بدون کمک یا تقویت) و کمک دار (تقویت شده به صورت هیدرولیک، برقی یا ترکیبی) تقسیم می شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی انواع سامانه های هدایت خودرو و ملاحظات مرتبط با آن بپردازیم.
اجزای تشکیل دهنده یک سیستم فرمان شامل چندمجموعه اصلی زیر هستند:
بخش مکانیکی داخل محفظه موتور
بخش مکانیکی داخل اتاق
اگر سیستم فرمان تقویت شده باشد، قطعات زیر را نیزممکن است در بر بگیرد:
بخش هیدرولیکی
بخش الکتریکی و الکترونیکی

بخش های تشکیل دهنده

1- بخش مکانیکی داخل محفظه موتور که خود ازاجزای زیر تشیکل شده است: اجزای مکانیکی پوسته فرمان، بازویی قرقری و سیبکهای فرمان.
2-بخش مکانیکی داخل اتاق که از تلسکوپی فرمان و غربیلک فرمان تشیکل شده است.
3- بخش هیدرو یکی که از اجزای زیر تشیکل شده است: مخزن، پمپ که نیروی خود را یا از تسمه و یا از موتور برقی می گیرد، مقسم، جک هیدرولیکی  DVI یاDVS ، لوله های اتصال و خنک کننده روغن.
4- بخش الکتریکی و الکترونیکی که بسته به میزان مجهز بودن سیستم فرمان از اجزایی تشکیل شده است که اطلاعات لازم برای ECU یا مرکز پردازش الکترونیکی را برای کنترل سیستم تقویت کننده فرمان فراهم می کند،از جمله اطلاعات وضعیت موتور، اطلاعات زاویه غربیلک فرمان و اطلاعات سرعت خودرو.
پردازش گر یا ECU در سیستم فرمان ممکن است دستورات خود را به پمپ الکتر یکی تقویت کننده فرمان (GEP)بفرستد که در این حالت، ECU دور موتور الکتر یکی را کنترل می کند و یا دستورات خود را به مبدل بفرستد که مقسم فرمان را کنترل کند.

توصیه های کلی

در زمینه تعمیر و نگه داری سیستم فرمان به دو مساله اساسی باید توجه شود: رعایت نکات ایمنی و بهداشتی و آموزش و آشنایی با دستورالعمل تعمیر و نگه داری.
توجه شود که کار بر روی کلیه قسمت هایی که به ایمنی سرنشینان خودرو مربوط می شود )سیستم فرمان، ترمز وغیره(باید با بیشترین دقت ممکن انجام شود.
باتری
برای انجام بعضی از کارهای مربوط به تعمیر و نگهداری خودرو، ارتباط باتری باید قطع شود.این کار در بعضی مواقع و به دو علت باید انجام شود: اطمینان از ایمنی تعمیرکاران و جلوگیری از آسیب رسیدن به اجزای خودرو.
قبل از انجام تعمیرات بر روی خودرو به دستورالعمل سرویس خودرو مراجعه کنید تا از این موضوع که قطع کردن باتری لازم است یا نه، مطمئن شوید. بعد از خاموش کردن خودرو، برخی از ECU ها قبل از این که به حالت آماده باش یا استندبای در بیایند اطلاعات را در خود ذخیره می کنند. ضروری است حین این عمل از قطع کردن منبع تغذیه پردازشگرها پرهیز کنید، زیرا باعث به وجود آمدن ایراد در سیستم خواهد شد.