سیستم فرمان ساچمه چرخان یا Recirculating Ball چیست؟
در خودروها سیستمهای فرمان مختلفی وجود دارد که هرکدام برای نوع خاصی از خودرو و شرایط استفاده طراحی شدهاند. درحالیکه اکثر خودروهای امروزی از سیستم فرمان رکاند پینیون استفاده میکنند، سیستم فرمان ساچمه چرخان یا Recirculating Ball یکی از قدیمیترین و مقاومترین انواع سیستم فرمان محسوب میشود که هنوز هم در بسیاری از خودروهای سنگین، وانتها، شاسیبلندهای بزرگ و برخی مدلهای آفرود کاربرد دارد. این سیستم با استفاده از مجموعهای از ساچمههای فولادی چرخنده، نیروی چرخشی غربیلک فرمان را به حرکت خطی تبدیل میکند. طراحی مستحکم و استحکام بالای آن باعث شده تا برای خودروهایی که تحت بار سنگین، شرایط جادهای سخت یا نیاز به پایداری بالا هستند، گزینه بسیار مناسبی باشد.
تاریخچه سیستم فرمان ساچمه چرخان
سیستم فرمان ساچمه چرخان از دهه ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ میلادی توسعه یافت و در دهه ۱۹۵۰ به اوج محبوبیت خود رسید. این سیستم ابتدا توسط شرکتهای آمریکایی مانند فورد و جنرال موتورز بهطور گسترده استفاده شد. یکی از اولین خودروهایی که از نسخه پیشرفته این سیستم بهره برد، مدلهای کادیلاک و بیوک در دهه ۱۹۵۰ بودند. تا اواخر دهه ۱۹۸۰، تقریباً تمام خودروهای آمریکایی بزرگ، وانتها و شاسیبلندها از این نوع فرمان استفاده میکردند. با گسترش خودروهای دیفرانسیل جلو و نیاز به فرمان سبکتر و دقیقتر، سیستم رکاند پینیون جایگزین آن شد. بااینحال، سیستم ساچمه چرخان هنوز در خودروهای سنگین، پیکاپهای بزرگ، جیپ رانگلر، لندکروزرهای قدیمی و بسیاری از کامیونهای سبک مورداستفاده قرار میگیرد.
مقاله مشابه: آشنایی با انواع سیستم فرمان
اجزای سیستم فرمان ساچمه چرخان
این سیستم فرمان از اجزای محکم و دقیق تشکیل شده که برای تحمل بارهای سنگین طراحی شدهاند:
پیچ حلزونی (Worm Gear)
پیچ حلزونی شفتی مارپیچ است که مستقیماً به ستون فرمان متصل میشود. چرخش غربیلک فرمان باعث چرخش این پیچ میشود.
بلوک ساچمهای (Ball Nut)
این قطعه یک مهره خاص است که دور پیچ حلزونی قرار دارد و داخل آن ساچمههای فولادی گردش میکنند. ساچمهها اصطکاک را به حداقل رسانده و حرکت نرمتری ایجاد میکنند.
بازوی پیتمن (Pitman Arm)
بازوی بلند فلزی که یک سر آن به بلوک ساچمهای و سر دیگر به میل اتصالی و سیستم تعلیق متصل است. این قطعه حرکت خطی را به چرخها منتقل میکند.
بلبرینگها و محفظه جعبه فرمان
جعبه فرمان محفظهای محکم است که تمام اجزا داخل آن قرار دارند و با روغن مخصوص پر میشود.
سیبکها اتصالات
این قطعات مانند سیستم رکاند پینیون، نیروی نهایی را به چرخها میرسانند.
شیوه کار سیستم فرمان ساچمه چرخان
در این سیستم، وقتی راننده غربیلک فرمان را میچرخاند، نیروی چرخشی به پیچ حلزونی منتقل میشود. پیچ با چرخش خود، ساچمهها را داخل بلوک ساچمهای به حرکت درمیآورد. این ساچمهها باعث حرکت خطی بلوک به جلو یا عقب میشوند. حرکت بلوک از طریق بازوی پیتمن به میلههای اتصالی و سپس به چرخهای جلو منتقل شده و جهت خودرو را تغییر میدهد. این سیستم معمولاً با کمک هیدرولیک قدرتمند ترکیب میشود تا فرمان نرم باشد. در این سیستم معمولاً از سیستم کمکی فرمان برقی استفاده نمیشود زیرا این سیستم برای تحمل بار و بالا طراحی شده و پمپ هیدرولیک نیروی قوی و پیوستهای فراهم میکند که برای خودروهای سنگین مناسبتر است. در این سیستم، به دلیل وجود ساچمههای چرخان، اصطکاک بسیار کم است و سیستم برای خودروهای سنگین و حمل بار بسیار مناسب است.
معایب سیستم فرمان ساچمه چرخان
هرچند این سیستم مقاوم است اما محدودیتها و مشکلاتی هم دارد که در ادامه مرور میکنیم:
پاسخدهی کندتر
در مقایسه با رکاند پینیون، در سیستم ساچمه چرخان فرمان سنگینتر و کندتر واکنش نشان میدهد که در رانندگی شهری راحتی رکاند پینیون را ندارد.
وزن بیشتر و هزینه تعمیر بالاتر
ساختار سنگینتر این سیستم وزن خودرو را افزایش میدهد. همچنین تعمیر جعبه فرمان ساچمهای پیچیدهتر و پرهزینهتر است.
لرزش بیشتر
یکی از معایب مهم این سیستم، انتقال لرزش و ارتعاشات بیشتر به کابین و فرمان است. به دلیل ساختار جعبهای و وجود بازوی پیتمن بلند، لرزشهای ناشی از جاده، عدم بالانس چرخها یا فرسودگی قطعات داخلی راحتتر به غربیلک فرمان منتقل میشود. این لرزش در سرعتهای بالا یا هنگام عبور از جادههای ناهموار بیشتر احساس میشود و میتواند باعث خستگی راننده شود.
نیاز به نگهداری بیشتر
سیستم ساچمه چرخان نیاز به نگهداری بیشتری دارد. روغن جعبه فرمان باید در فواصل منظم چک و تعویض شود، بازوی پیتمن و بلبرینگها نیاز به تنظیم دورهای دارند و عدم توجه به گریسکاری و سرویس میتواند باعث فرسودگی سریعتر قطعات شود. در مقایسه با سیستم رکاند پینیون که نگهداری نسبتاً سادهتری دارد، سیستم ساچمه چرخان حساستر به نگهداری دقیق است.
علائم خرابی سیستم فرمان ساچمه چرخان
اگر سیستم فرمان ساچمه چرخان ایرادی پیدا کند یا دچار خرابی شود، علائمی را از خود نشان میدهد که در ادامه مرور میکنیم:
لرزش فرمان
لرزش شدید فرمان بهخصوص در سرعتهای بالا، اغلب نشانه عدم بالانس یا خرابی داخلی جعبه فرمان است.
صدای تقتق یا زوزه
صدای غیرعادی هنگام چرخاندن فرمان، نشانه مشکل در ساچمهها، بلبرینگها یا بازوی پیتمن است.
لقی بیشازحد فرمان
بازی زیاد فرمان هنگام حرکت مستقیم، از علائم رایج لقی در سیستم فرمان ساچمه چرخان است.
کشیده شدن خودرو به یک سمت
این مشکل اغلب ناشی از تنظیم نبودن بازوی پیتمن آرم یا آسیب به میلههای اتصالی است.
سیستم فرمان ساچمه چرخان خوب یا بد؟
سیستم فرمان ساچمه چرخان هرچند در خودروهای سواری سبک جای خود را به رکاند پینیون داده اما همچنان در خودروهای سنگین، وانت و آفرود انتخابی قابلاعتماد و مقاوم است. نگهداری منظم روغن جعبه فرمان، چکاپ بازوی پیتمن و سیبکها و توجه به علائم خرابی، عمر این سیستم را طولانیتر کرده و از خرابیهای زودهنگام جلوگیری میکند.
