فرمان چهار چرخ چگونه کار می کند؟

وسایل نقلیه از نظر فناوری پیچیده‌تر، از نظر فیزیکی بزرگ‌تر و بسیار سنگین‌تر می‌شوند ، برخی از این موارد به دلیل افزایش استانداردهای ایمنی برای خطر واژگونی، ضربه های جبرانی و نیاز به فولاد با استحکام بالا در ساختار بدنه خودرو است، اما ایمنی تنها دلیل آن نیست. همچنین انبوهی از پیشنهادات برقی برای خودرو وجود دارد که باعث میشود باتری خودرو ها بزرگتر شوند.

اصطلاح فرمان چهار چرخ دارای چندعنوان دیگر است، مانند فرمان تمام چرخ و فرمان چرخ های عقب (همانطور که در آخرین اعلامیه Cybertruck تسلا وجود دارد). با وجود عبارات و حتی نام‌های تجاری بسیار زیاد، ممکن است برای افراد عادی که آخرین بروشور پورشه را مطالعه می‌کنند، بسیار گیج‌کننده باشد. به همین دلیل است که مروری بر سیستم‌های فرمان چهار چرخ، نحوه عملکرد آن‌ها، تولیدکنندگان آن‌ها و تأثیر آن‌ها بر هندلینگ خودرو مفید است.

سیستم فرمان Quadra یا سیستم فرمان چهار چرخ یا سیستم چهار چرخ فرمان پذیر یکی از سیستم های پیشرفته ای است که امروز توسط برخی از خودروسازان بزرگ دنیا در محصولاتشان استفاده می شود. این سیستم پیشرفته در فرمان پذیری (هندلینگ) خودرو تاثیر فراوانی دارد. در این پست درباره سیستم فرمان چهار چرخ و کار آن و انواع سیستم فرمان در خودروها می آموزید.

 

فرمان چهار چرخ چیست و چگونه کار می کند؟

فرمان چرخ‌های عقب مکانیزمی است که هنگام چرخاندن فرمان، زوایای چرخ‌های عقب را فعال می‌کند و آن‌ها را پشت سر هم با چرخ‌های جلو یا در جهت مخالف می‌چرخاند تا چابکی خودرو در سرعت کم یا زیاد افزایش یابد.

ما در یک لحظه به انواع مختلف سیستم‌های فرمان چرخ‌های عقب خواهیم پرداخت، اما فرض کلی این سیستم‌ها استفاده از مجموعه‌ای از محرک‌های هیدرولیک یا الکتریکی برای تغییر  چرخ‌های عقب است.

انگشت پا به زاویه ای اشاره دارد که چرخ به داخل یا خارج از ماشین نشان داده می شود، از این رو اصطلاحات “انگشت پا به داخل” و “پنجه پا به بیرون” آمده است. انگشت پا را نیز می توان منفی و مثبت توصیف کرد. در بیشتر مواقع، انگشت پا به چرخ‌های جلوی خودرو اطلاق می‌شود و بسته به اینکه هر دو چرخ به سمت داخل یا بیرون باشند، بر پایداری خودرو در سرعت بالا (انگشت به داخل) یا چابکی سرعت پایین (انگشت به بیرون) تأثیر می‌گذارد.

در فرمان چرخ‌های عقب، سیستم خودرو هر دو انگشت چرخ‌های عقب را پشت سر هم تغییر می‌دهد، به این معنی که چرخ‌های عقب به طور هماهنگ به سمت راست یا چپ حرکت می‌کنند تا در یک جهت قرار بگیرند. این کاملا برعکس نحوه عملکرد انگشت پا روی چرخ های جلوی خودرو است.

در حالی که هر سیستم منحصر به فرد است، حرکت حاصل از لاستیک های عقب در فرمان چهار چرخ دقیقاً در سیستم های مختلف یکسان است. هنگامی که راننده با سرعت کم فرمان را می چرخاند، چرخ های جلو در جهت حرکت می چرخند در حالی که چرخ های عقب در جهت مخالف می چرخند و به طور موثر دایره چرخش خودرو را کاهش می دهند. این باعث می شود مانورهای با سرعت پایین سریعتر و آسانتر شوند.

فرمان در سرعت‌های بالاتر، چرخ‌های جلو و عقب را در یک جهت می‌چرخاند تا پایداری در سرعت بالا افزایش یابد. معنای آن در دنیای پرفورمنس این است که شما می توانید یک وسیله نقلیه طولانی و تا حدودی سنگین مانند پورشه پانامرا داشته باشید که با یک خودروی اسپورت با فاصله بین دو محور کوتاه تر مانند پورشه 911 همگام باشید.

این سیستم‌ها همچنین به خودروهای بزرگ‌تر و سنگین‌تر عملکرد بهتری نسبت به چرخ‌های جلو می‌دهند. این موضوع در نمونه هایی مانند لامبورگینی اوروس، بنتلی فلاینگ اسپور و مرسدس بنز S کلاس دیده می شود.

مطلب مرتبط:سیستم ترمز ضد قفل (ABS) چیست؟

 

مراحل سیستم Quadra STEERING

سیستم های فرمان در سه مرحله زیر کار می کنند:

۱.فاز منفی
۲.فاز مثبت
۳.فاز خنثی

این مرحله به وسایل نقلیه کمک می کند تا در مکان های تنگ تر پارک شوند.این باعث می شود وسیله نقلیه کارآمدتر و پایدار هنگام عبور و مرور در خطوط گوشه ، آسانتر و ایمن تر باشد.

در حالی که با سرعت کمتری رانندگی می کنید ، چرخ عقب از چرخ جلو در جهت مخالف چرخانده می شود.این یک مرحله منفی است.با سرعت متوسط ​​، چرخ عقب مستقیم یا خنثی باقی می ماند.با سرعت بالاتر چرخ عقب در یک فاز مثبت قرار دارد و چرخش آن در همان جهت با چرخ های جلو است.

۱. فاز منفی

در مرحله منفی ، هر دو محور جلو و عقب نسبت به هم در جهت مخالف حرکت می کنند.با حرکت هر دو محور در جهت های مختلف ، شعاع انحنا در حال  چرخش کاهش می یابد.این بدان معنی است که وسیله نقلیه به فضای کمتری برای پارک احتیاج دارد و در مکانهایی که تردد و پارک یک مشکل اساسی است ، مفید خواهد بود.

۲. فاز مثبت

در مرحله مثبت ، هر دو محور جلو و عقب در جهت مشابه نسبت به یکدیگر حرکت می کنند.این حرکت از محور جلو و عقب به سیستم فرمان چهارگانه کمک می کند تا وسیله نقلیه را قادر به تغییر خط در حین رانندگی در بزرگراه کند.عموماً با سرعتی بالاتر اعمال می شود.

۳. فاز خنثی

در مرحله خنثی ، فقط چرخ های جلو یا در جهت راست یا چپ حرکت می کنند و چرخ عقب دنبال کننده چرخ های جلو هستند.معمولاً با سرعت متوسط ​​استفاده می شود.

 

 

 

انواع مختلفی از فرمان چهار چرخ وجود دارد

سازندگان مختلف راه حل های مختلفی برای فرمان چرخ های عقب دارند، اگرچه همه آنها اهداف یکسانی دارند. برخی از آن‌ها به سیستم‌های فقط مکانیکی متکی هستند، مانند سیستم قدیمی HICAS (فرمان کنترل فعال با ظرفیت بالا) نیسان، در حالی که بیشتر آنها از نسخه‌های الکترومکانیکی مانند سیستم فرمان تمام چرخ دینامیک آئودی، فرمان محور عقب پورشه و سیستم‌های کنترل حرکتی فعال (AKCinematic) از تولیدکننده‌ها مانند سیستم‌های کنترل حرکتی فعال (AKC) F topp استفاده می‌کنند.

این دو سیستم با تغییر دادن انگشت چرخ‌های عقب به داخل یا خارج عملاً یکسان عمل می‌کنند، اما در مورد آنچه که آنها را فعال می‌کند تفاوت دارند. در سیستم مکانیکی مانند HICAS نیسان، که از زمان GT-R نسل R34 در نیسان ها یا از G37 در Infinitis استفاده نشده است، هیدرولیک هایی که توسط پمپ فرمان برقی نیرو می گیرد برای به کار انداختن چرخ ها استفاده می شود. سپس از سنسورهای سرعت برای تعیین اینکه چرخ های عقب به چه سمتی می چرخند و چقدر می چرخند استفاده می شود. هوندا Prelude Si 4WS سیستم مشابهی داشت.

سیستم های فرمان چهار چرخ الکترومکانیکی در حال حاضر بسیار رایج تر و پیشرفته تر از نسخه های قبلی هستند. سیستم‌های فرمان چهار چرخ امروزی که توسط ECU خودرو و تعدادی سنسور در امتداد پیشرانه آن کنترل می‌شوند، قرارگیری چرخ‌ها، زاویه‌ها و قابلیت‌های بسیار دقیق‌تری را نسبت به مدل‌های قبلی خود ارائه می‌دهند.

اگرچه نتیجه اصلی یکسان است، اما سازندگان در میزان زاویه فرمان چرخ‌های عقب نیز متفاوت هستند، از 1 تا 15 درجه.

 

خودرو سازانی که در حال حاضر فرمان چهار چرخ را در خودروهای خود ارائه می دهند

همانطور که می‌توانید تصور کنید با توجه به مزایای فرمان چرخ‌های عقب در خودروهای سنگین، اکثر تولیدکنندگان نوعی از فرمان چرخ‌های عقب را ارائه می‌کنند. با این حال، هیچ دو سیستمی یکسان نیستند، و نه نام یکسانی دارند.

برای درک بهتر سیستم‌ها، در اینجا سازندگانی که آنها را ارائه می‌دهند و نام آنها را معرفی می‌کنیم.

• کادیلاک: فرمان عقب فعال
• جی ام سی: خرچنگ واک
• لامبورگینی: فرمان چرخ عقب لامبورگینی
• مرسدس بنز: فرمان اکسل عقب
• آکورا: P-AWS (فرمان تمام چرخ دقیق)
• BMW: فرمان فعال یکپارچه
• رولزرویس: فرمان اکسل عقب
  
• لکسوس: فرمان چرخ‌های عقب دینامیک
• Genesis: Genesis Rear-Wheel Steering
• فراری: فاصله بین دو محور کوتاه مجازی
• آئودی: فرمان تمام چرخ دینامیک
• بنتلی: فرمان اکسل عقب
• پورشه: فرمان اکسل عقب

 

ویژگی های فرمان چهارچرخ

این ویژگی خلاقانه سیستم فرمان باعث می شود که تمامی چرخ ها با استفاده از یک محرک فرمان تک هدایت شوند.با اجرای موفقیت آمیز این ویژگی امکان توسعه پایه قدرت چهارچرخ ، دارای حداکثر انعطاف پذیری، ردیابی چرخ های جلو و چرخ های عقب را فراهم می کند.سیستم پیشرفته 4WS با کمک ریزپردازنده ها کار خواهد کرد.این سیستم از یک کامپیوتر مادربرد برای کنترل و هدایت چرخش به چپ و راست چرخ های عقب استفاده می کند.

 

نتیجه گیری

فرمان چهار چرخ نسبت به سیستم فرمان دو چرخ معمولی از مزیت بیشتری برخوردار است.4WS قابلیت ثبات در خط مستقیم ، فرمان با عملکرد بسیار بالا، تغییر خط در سرعت را فراهم می کند.این سیستم ها بسیار پیچیده و گران هستند.در حال حاضر ، هزینه خودرو سیستم فرمان چهارچرخ  بیش از سیستم فرمان معمولی است.فرمان چهار چرخ در حال افزایش محبوبیت است و احتمالاً در خودروهای جدید بیشتر و بیشتر به بازار خواهد آمد.هرچه این سیستم در خودرو شایع تر می شود ، قیمت سیستم های فرمان چهار چرخه کاهش می یابد.

 

سوالات متداول فرمان چهار چرخ

س: تفاوت بین فرمان تمام چرخ و فرمان تمام چرخ چیست؟

پاسخ: تمام چرخ متحرک زمانی است که نیروی وسیله نقلیه می تواند تا حدی به هر چهار چرخ ارسال شود. فرمان تمام چرخ سیستمی است که به چهار چرخ خودروی شما اجازه می دهد بچرخند.

س: آیا سیستم فرمان تمام چرخ من همیشه روشن است؟

ج: هست. این سیستم‌ها ثبات و چابکی را در سرعت پایین و بالا افزایش می‌دهند، بنابراین همیشه به عملکرد و عملکرد خودروی شما کمک می‌کنند. راد.

س: کدام خودرو اولین سیستم فرمان تمام چرخ را داشت؟

پاسخ: اولین سیستم چهار چرخ فرمان در سال 1893 توسط مهندس بریتانیایی جوزف دیپلاک توسعه یافت. او اولین سیستم چهار چرخ متحرک، چهار چرخ فرمان و همچنین چرخ پدریل را به ثبت رساند.