چرخاندن فرمان در خودروهایی که در جا ایستاده اند و یا خودروهای سنگین نیاز به صرف انرژی عضلانی زیادی دارد و برای راننده مشکل ساز بوده از تسلط راننده برکنترل و هدایت فرمان میکاهد. به همین منظور سیستمهایی طراحی شده اند تا در چنین مواردی به کمک راننده آمده و مانند بوستری در زمان نیاز راننده ( اعمال نیروی بیش از 15تا 20 نیوتن) عمل کرده و انرژی وارده به سیستم فرمان را افزایش دهد. 

?      سالهاست که فرمانهای پرقدرت در خودروهای سنگین کاربرد داشته و در سالهای اخیر نیز در خودروهای سواری مورد استفاده پیدا کرده اند. قدرت مورد نیاز فرمانهای پرقدرت را می توان از هوای فشرده، دستگاههای الکتریکی و فشار هیدرولیک تأمین نمود که نوع هیدرولیک آن بیشتر رواج یافته است.

?      در فرمانهای پرقدرت هیدرولیک از یک پمپ روغن استفا ده شده است که بطور دائم کار می کند و در مواقع لزوم، از طریق مدارها و سوپاپهای موجود روغن پرفشار را به طرف پیستون قدرت فرستاده و باعث می شود ببیشتر نیروی مورد نیاز فرمان دادن را اعمال نماید.

کمک فنر مغناطیسی MR

•         در سیستم تعلیق میزان میراکنندگی یا به عبارتی مستهلک شدن ارتعاشات مقداری ثابت و امکان مانور بر روی طرح هایی که بتواند تعادلی را بین راحتی سرنشین از یک طرف و فرمان پذیری خودرو از طرف دیگر ایجاد کنند وجود ندارد در این سیستم ها هر چند که خودرو در حین عملیات کاری اش با شرایط مختلفی روبرو می شود اما سیستم تعلیق بر طبق عملکردی ثابت رفتار می کند و توانایی تطبیق با شرایط مختلف را ندارد و فقط از روی نمودار مشخصی که در طراحی ان در نظر گرفته شده است پیروی می کند برای ارتقای این نواقص راه کارهای متفاوتی وجود دارد که یک از انها استفاده از سیستم تعلیق فعال می باشد اما از انجایی که این تعلیق هزینه و صرف انرژی زیادی را می طلبد می توان راه کارهای دیگری نیز گشت یکی از این راه کارها استفاده از کمک فنری است که ضریب میراکنندگی متغیری را فراهم می کند

•         می دانیم که ضریب میراکنندگی کمک فنر به ویسگوزیته روغن داخلش بستگی دارد که با افزایش دما ویسگوزیته اش و بالطبع ضریب میرایی اش نیز کاهش می یابد بنابراین اگر بتوانیم سیالی را در داخل کمک فنر داشته باشیم که توانایی تغییر پذیری در ویسگوزیته اش را دارا باشد به نتیجه مطلوب که همان تغییر میرایی است دست یافته ایم

•         یکی از طرح هایی که موجود می باشد استفاده از نوعی سیال به نام magnetorheological  است که با عنوان مختصر شده MR شناخته می شود این سیال در واقع ترکیبی از روغن با مقداری ذرات بسیار ریز اهن است هنگامی که این سیال درون یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد ذرات ریز اهن تحت تاثیر میدان مغناطیسی بصورت رنجیره ای یه هم چسبیده در میایند این در یک راستا قرار گرفتن و منظم شدن ذرات اهن باعث ایجاد دیوارهای سخت و افزایش ویسگوزیته سیال می گردد

 تکنولوژی سیال MR

•         سیالات MR نسبت به میدان مغناطیسی واکنش نشان داده و تغییرات چشمگیری در رفتارشان مشاهده می گردد این سیالات می توانند در زمانی که تحت تاثیر میدان مغناطیسی قرار دارند بصورت برگشت پذیری فورا از حالت مایعی جاری به نیمه جامدی با استحکام و مقاومت قابل نظارت تغییر حالت دهند در صورتیکه در غیاب میدان مغناطیسی این سیالات بصورت قابل انتظار رفتاری نزدیک به سیالات نیوتنی از خود نشان می دهند

•         برای نمونه یک نوع از سیال MR که تقریبا 20 تا 40 درصد از حجمش خالص است حاوی ذرات اهن با قطر 3 تا 10 میکرون می باشد که در داخل سیالاتی نظیر روغن معدنی  وروغن مصنوعی , اب یا گلیکول پخش شده است همچنین افزودنی های متنوع اختصاصی هر کارخانه نظیر انچه در سایر روانکارهای تجاری وجود دارد به منظور تنظیمات گرانشی و بالا بردن خاصیت معلق ماندن ذرات اضافه می گردد

•         سیالات MR که از ذرات اهن در داخل شان استفاده شده است ماکزیمم استحکام و مقاومتی در حدود 50 تا 100 کیلو پاسکال را در میدان مغناطیسی ای در حدود 150 تا 250 KA/M از خود نشان داده اند

•         سیالات MR نسبت به رطوبت و الایندهای که در حین تولید یا مصرفشان ممکن است داخل انها شده باشد حساس نیستند همچنین به دلیل اینکه مکانیزم پلاریزاسیون مغناطیسی متاثر از دما نمی باشد عملکرد دستگاه هایی که بر اساس تکنولوژی MR بنا شده است نسبت به تغییرات بازه گسترده ای از دما حساس نمی باشد (شامل بازده دمایی موجود در خودرو)

•         اولین حق ثبت اختراع در رابطه با تکنولوژی MR که به دهه 1940 بر می گردد مربوط به شخصی به نام جانکوب رابینو است به مدت ده سال بعد از ان این تکنولوژی به کاربردهای ازمایشگاهی با مصارف عملی کم محدود شد در دهه 1980و 1990 محققان بسیار جدی برای توسعه و عملی شدن قابلیت تجاری سیالات MRشروع بکار کردند کم کم این محصول وارد بازار شد این موارد مصرف شامل : تعلیق های ابتدایی خودرو , سیستم صندلی کامیون , وسایل کنترل با سیم فیدبک لمسی , پنوماتیکی و تخفیف اثرات زمین لرزه می باشد

فرمان SBW (Steer By Wire)

این نوع فرمان مدرن ترین نوع فرمانهای حال و آینده است .در این نوع سیستم ، ستون فرمان حذف  شده و هیچ رابط مکانیکی بین غربیلک و قسمت دنده شانه ای و پینیون (R , P) وجود  ندارد شکل روبرو نمای شماتیک فرمانSBW  را نشان میدهد .

این فرمان از دو آیتم الکترونیکی تشکیل شده است که به شرح زیر است :

الف- آیتم انتقال مقدار چرخش غربیلک به قسمت پینیون : این بخش شامل سنسور و زاویه ای (Angular Sensor) میکروکنترولر(ECU) و موتور DC  است. سنسور زاویه ای ، روی محوری که غربیلک روی آن میچرخد ، قرار دارد و مقدار زاویه گردش فرمان را حس نموده، به میکروکنترولر انتقال میدهد. آنگاه میکروکنترلر سیگنال لازم را به موتور DC  این آیتم که روی پینیون قرار دارد ، ارسال و در نهایت به دنده شانه ای منتقل و عمل هدایت خودرو توسط فرمان انجام میشود . ممکن است این استنباط بوجود آید که فیدبک جاده و چرخها به غربیلک و در نتیجه به راننده منتقل نمی گردد و همچنین هیچ باز دارنده ای در میزان چرخش غربیلک توسط راننده وجود ندارد. در حالی که این استنباط درست نبوده و بازتاب و عکس العمل جاده به غربیلک (با توجه به این که ستون فرمان وجود ندارد ) و راننده منتقل میشود.

ب)- آیتم انتقال فیدبک (Feedback) جاده و چرخها به راننده:

این بخش شامل سنسور گشتاور (Torque Sensor) ، میکروکنترلر و موتور DC مجزا است . سنسور گشتاور روی پینیون مستقر بوده و گشتاور بوجود آمده را حس نموده ، به میکروکنترلر انتقال میدهد . میکروکنترلر نیز پس از پردازش سیگنال دریافتی ، دستورالعمل لازم را به موتور DC  این آیتم که روی محور غربیلک نصب شده است ، ارسال میکند که به غربیلک نیرو وارد نماید.در نتیجه فیدبک جاده به راننده منتقل گشته و عمل هدایت خودرو از طریق فرمان به درستی و واقعی انجام میپذیرد. لذا این نوع سیستم فرمان علاوه بر قسمت مکانیکی دنده شانه ای و پینیون ، از دو مجموعه سنسور ( یکی زاویه ای و دیگری گشتاور ) ، میکروکنترلر و موتور DC تشکل شده است . این نوع سیستم اگر چه به جهت  حذف  ستون فرمان به ایمنی راننده در مواقع بحرانی می انجامد اما ضریب ایمنی بالایی را در سیستم هدایت خودرو می طلبد. زیرا سیستم مکانیکی کامل نبوده، عمل ستون فرمان  توسط یک سیگنال الکترونیکی انجام میشود و سیگنال های الکترونیکی ضریب اطمینان بالایی را لازم دارند .

روغن هیدرولیک می تواند بین جک و انباره حرکت رفت و برگشت داشته باشد. وزن بدنه خودرو که روی چرخها وارد می شود باعث بالا آمدن پیستون در سیلندر شده و در نتیجه خروج روغن از جک و ورود آن را به انباره در پی خواهد داشت. با اضافه شدن روغن به انباره تراکم گاز نیتروژن حبس شده در داخل انباره افزایش می یابد تا با وزن خودرو به تعادل برسد. به این ترتیب گاز نیتروژن داخل انباره با متراکم شدن بیشتر مانند یک فنر عمل می کند.

با قرار دادن یک اورفیس (مجرای تنگ) بین پیستون و انباره سرعت نوسان پیستون کاهش داده می شود و ضربات ناشی از سطوح ناهموار جذب می گردد، عملی که در خودروهای معمولی توسط کمک فنر انجام می شود.
در مدلهای جدید خودروهای شرکت سیتروئن که با نام زانتیا به بازار معرفی شده اند. نمونه های بسیار پیشرفته و جدیدی از سیستم های هیدرولیکی نصب شده اند در این خودرو قابلیت های متعددی ایجاد گردیده است.

کنترل الکترونیکی زانتیا که به آن هیدرواکتیو می گویند به سیستم اجازه می دهد که مکانیزم تعلیق آن برای جذب ضربات متناسب با وضعیت ناهمواری جاده تغییر کند در اکسل های بکار گرفته شده در این خودروها بجز انباره های بالای جکها یک انباره در مرکز اکسل نصب شده است و با وصل شدن و یا قطع شدن ارتباط این انباره به مدار تعلیق هیدرولیکی ماشین میزان نرمی و یا سفتی حرکتهای بدنه تغییر می کند

برای این منظور با قرار دادن تعدادی سنسور شرایط مختلف رانندگی مانند سرعت ماشین، سرعت و میزان فرمانگیری، نوسانات مربوط به جاده، شتابگیری و یا توقف را دریافت و به کامپیوتر دستگاه ارسال می کنند و بعد از پردازش داده های ورودی سیگنال ارسالی از کامپیوتر به شیر برقی تعبیه شده در مدار هیدرولیک ارسال می شود و از طریق این شیر رگلاتورهای کنترل نرمی (stiffness regulator) مقدار دهانه اورفیس بین جکهای دو طرف اکسل و انباره مرکزی را تغییر می دهند،