مقایسه مزایا و معایب
فرمان الکتروهیدرولیک چیست؟
فرمان الکتروهیدرولیک (Electro-Hydraulic Power Steering یا EHPS) فناوری در سیستم‌های فرمان خودرو است که تلاش می‌کند مزایای فرمان‌های هیدرولیک و برقی را با هم ترکیب کند. در این سیستم، پمپ هیدرولیک که پیش از این به‌وسیله موتور احتراق داخلی حرکت می‌کرد، جای خود را به یک موتور الکتریکی کوچک می‌دهد. به بیان دقیق‌تر، نیروی کمکی لازم برای چرخاندن فرمان از طریق همین موتور برقی تأمین می‌شود و بدین ترتیب فرمان از پیشرانه اصلی خودرو مستقل می‌گردد. فرمان الکتروهیدرولیکی در واقع نمونه پیشرفته‌تر فرمان هیدرولیکی است؛ به‌طوری که مشکل کاهش راندمان موتور (مشکلی که در فرمان هیدرولیکی وجود داشت) در اینجا برطرف شده است. هدف اصلی این طراحی ادغام حس طبیعی فرمان هیدرولیکی با راندمان بهینه‌تر مصرف سوخت است: مزایای فرمان برقی در کنار هزینه مقرون‌به‌صرفه فرمان هیدرولیکی. در ادامه، ساختار و نحوه عملکرد این سیستم را بررسی کرده و به مزایا و معایب آن می‌پردازیم.
دسترسی سریع
ساختار و نحوه عملکرد فرمان الکتروهیدرولیک
در فرمان الکتروهیدرولیک، موتور الکتریکی نقش پمپ هیدرولیک قدیمی را ایفا می‌کند. به همین دلیل، روغن هیدرولیک برای ایجاد نیروی کمک استفاده می‌شود، اما این روغن توسط پمپی تأمین می‌گردد که نیروی محرکه‌اش از موتور برقی می‌آید نه موتور اصلی خودرو. این موتور برقی قابلیت کنترل هوشمند دارد و تنها زمانی که نیاز به تقویت فرمان احساس شود، پمپ را فعال می‌کند. به بیان دیگر، وقتی راننده فرمان را می‌چرخاند یا شرایط خاصی (مانند پارک‌کردن یا تغییر سریع جهت) پدید می‌آید، سنسورهای مربوطه این تغییرات را تشخیص می‌دهند و واحد کنترل الکترونیکی (ECU) موتور پمپ را راه‌اندازی می‌کند تا فشار لازم را فراهم کند. هنگامی که فرمان ثابت است یا فشار کمکی نیاز نیست، موتور پمپ غیرفعال می‌ماند. این کارکرد هوشمند بر اساس وضعیت خودرو واکنش نشان داده و تنها در صورت نیاز وارد عمل می‌شود. نتیجه این است که عملکرد فرمان متناسب با سرعت و شرایط رانندگی سازگار می‌شود. در مجموع، ساختار این سیستم به گونه‌ای طراحی شده که پمپ هیدرولیک – مخزن روغن – و مسیرهای روغن مشابه فرمان هیدرولیکی است، اما تامین انرژی آن برقی است، بنابراین بار کاری دائم روی موتور احتراق کاسته می‌شود.
مزایای فرمان الکتروهیدرولیک
یکی از مهم‌ترین مزیت‌های فرمان الکتروهیدرولیک، صرفه‌جویی در مصرف سوخت است. از آنجا که موتور پمپ فقط هنگام نیاز به کمک فرمان فعال می‌شود، نیروی اضافی از موتور خودرو گرفته نمی‌شود. به این ترتیب، برخلاف سیستم‌های هیدرولیک که پمپ همیشه در گردش است، در EHPS مصرف سوخت خودرو کمتر می‌شود. برای مثال در خودروی جنسیس سدان (۲۰۱۳-۲۰۰۹)، به کارگیری موتور برقی برای پمپ فرمان منجر به کاهش مصرف سوخت و افزایش بازده موتور شده است. افزون بر این، وجود روغن هیدرولیک در سیستم باعث می‌شود بازخورد فرمان همچنان مشابه به فرمان‌های مکانیکی-هیدرولیکی باشد. به بیانی دیگر، رانندگان احساس طبیعی‌تری از سطح جاده دریافت می‌کنند؛ چیزی که در فرمان‌های تمام الکتریکی (EPS) کمی کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، همانند سیستم‌های جدید، EHPS می‌تواند فشار کمک فرمان را بر اساس سرعت خودرو تنظیم کند: در سرعت‌های بالا فشار هیدرولیک به‌طور خودکار کاهش می‌یابد تا فرمان سفت‌تر و پایداری خودرو افزایش یابد. همچنین به دلیل حذف اتصال دائمی پمپ به موتور، قدرت خروجی پیشرانه کمتر تحت تاثیر قرار می‌گیرد که خود منجر به افزایش کارایی و صرفه‌جویی در مصرف سوخت می‌شود. در مجموع این ویژگی‌ها – یعنی کاهش مصرف سوخت، حفظ حس طبیعی فرمان و قابلیت تنظیم خودکار شرایط – EHPS را تبدیل به فناوری مفیدی برای خودروهایی با نیازهای خاص رانندگی کرده است.
در این سیستم، پمپ هیدرولیک که پیش از این به‌وسیله موتور احتراق داخلی حرکت می‌کرد، جای خود را به یک موتور الکتریکی کوچک می‌دهد.
معایب فرمان الکتروهیدرولیک
با این حال، فرمان الکتروهیدرولیک بدون اشکال نیست. ساختار ترکیبی آن به منزله پیچیدگی بیشتر است؛ چرا که هم اجزای هیدرولیکی (پمپ، روغن و…) را دارد و هم بخش‌های الکترونیکی و کنترل را. همین مسئله موجب می‌شود نصب، نگهداری و تعمیرات این سیستم دشوارتر و هزینه‌برتر باشد؛ به ویژه که مکانیک باید هم با اصول فرمان هیدرولیک آشنا باشد و هم اجزای الکترونیکی و نرم‌افزاری را درک کند. از سوی دیگر، وجود پمپ و مخزن روغن باعث می‌شود EHPS نیاز به تعویض دوره‌ای روغن و بررسی احتمال نشت داشته باشد که مشکل فرمان هیدرولیکی است. به عبارتی دیگر، بسیاری از ایرادات فرمان هیدرولیک (مانند نشتی روغن و سرویس مرتب) در این سیستم نیز وجود دارد. همچنین اگرچه در مقایسه با سیستم هیدرولیک مصرف انرژی کاهش یافته، اما به دلیل باقی ماندن اجزای مکانیکی، این فناوری هنوز از فرمان تمام برقی (EPS) سنگین‌تر و حجیم‌تر است. به همین خاطر نصب آن در خودروهای سواری به دلیل نیاز به فضای اضافی با چالش همراه است. در یک کلام، فرمان الکتروهیدرولیک با تمام مزایای خود، پیچیدگی و حجم بیشتری نسبت به سیستم‌های ساده‌تر دارد و هزینه نگهداری و تعمیر آن تا حدی بالاتر است.
کاربرد فرمان الکتروهیدرولیک
با توجه به ویژگی‌های ذکرشده، فرمان الکتروهیدرولیک را اغلب در خودروهای بزرگ و سنگین می‌بینیم (هر چند خودروهایی مانند مزدا ۳ نیو هم از همین سیستم استفاده می‌کنند)؛ همچون کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، وانت‌های پیکاپ و برخی خودروی‌های آفرود یا قدرتمند. چرا که در این کاربردها ترکیب قدرت بالای سیستم هیدرولیک با نیاز به کاهش مصرف سوخت همزمان اهمیت دارد. برای مثال، در کامیون کاماز 54901 از موتور برقی برای پمپ کمک فرمان استفاده شده و نتیجه آن کاهش محسوس مصرف سوخت بوده است. همچنین این سیستم در برخی وانت‌های سنگین وزن و خودروهای تجاری سبک و سنگین به کار می‌رود، زیرا می‌تواند بر فشار روغن کمک فرمان براساس سرعت و زاویه فرمان مسلط شود و کنترل خودرو را در مسیرهای طولانی و سنگین آسان‌تر کند. هرچند در گذشته (و در بعضی خودروهای سدان و SUV) کاربردهایی از EHPS دیده شده، امروزه با پیشرفت و ارزان‌تر شدن سیستم‌های تمام برقی، اغلب خودروسازان ترجیح می‌دهند از فرمان‌های EPS استفاده کنند. در نتیجه، کاربرد فرمان الکتروهیدرولیک این‌روزها بیشتر به خودروهایی محدود شده که همچنان نیاز به دو فاکتور قدرت و کارایی بالا دارند و فضای نصب کافی نیز دارند.
فرمان الکتروهیدرولیک فناوری‌ای میان دو سیستم هیدرولیکی و الکتریکی است. این سیستم سعی می‌کند با حفظ حس طبیعی فرمان هیدرولیکی و افزودن کنترل هوشمند الکترونیکی، تجربه رانندگی ایمن‌تر و کم‌هزینه‌تری را فراهم آورد. همانطور که توضیح داده شد، فرمان الکتروهیدرولیک باعث کاهش بار موتور و بهبود مصرف سوخت می‌شود و در عین حال بازخورد فرمان را نزدیک به حالت سنتی نگه می‌دارد؛ اما از سوی دیگر پیچیدگی فنی، نیاز به نگهداری روغن و حجم بیشتر، معایب آن به شمار می‌آیند. امروزه این سیستم بیشتر در خودروهای سنگین و آفرود به کار می‌رود، زیرا در آن‌ها ترکیب قدرت و مصرف بهینه اهمیت دارد.
درپایان لازم به ذکر است مجموعه ایران فرمان خدمات تعمیر فرمان انواع خودروهای سبک و سنگین با فناوری هیدرولیک الکتروهیدرولیک و برقی را با بالاترین کیفیت و ضمانت کتبی ارائه می‌دهد. جهت دریافت اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
