التحكم فى التوجيه بالمؤازر

أساسيات التحكم فى التوجيه بالمؤازر (Fundamentals of electronic control system) :-
التحكم الإلكترونى فى مجموعة التوجيه بالمؤازر power steering يحسن بلا شك الأداء واستجابة السيارة للتوجيه بالإضافة لتوفير بعض القدرة اللازمة لتشغيل مجموعة التوجيه بالمؤازر. يتم هذا عن طريق مجموعة تحكم التى تقلل الجهد المبذول فى التوجيه كمثال يمكن اضافة منظومة تحكم الكترونية لمنظومة التوجيه بالمؤازرة الهيدروليكية ويمكن ايضا تحويل منظومة التوجيه لكى تكون عبارة عن وحدات كهربية وإلكترونية.
الهدف الرئيسى من إضافة التحكم الإلكترونى لمنظومة التوجيه هو تقليل الجهد اللازم للتوجيه عند السير بسرعات بطيئة وعلى العكس عند السير بسرعات عالية يجب ان يعطى رد فعل مناسب للسائق فيسهل عملية التحكم على السرعات العالية ويزيد أمان السيارة.
وللوصول لهذه الأهداف يجب إضافة حساسات سرعة السيارة والتى تقيس سرعة السيارة ليتم تغيير خصائص مجموعة التحكم دائما تبعا لسرعة السيارة وبنعومة شديدة.
فى الحقيقة ان استخدام السيارة لمنظومات التحكم الإلكترونية فى المؤازر الهيدروليكى والتحكم الإلكترونى الكامل فى منظومة المؤازر الكهربائى يقلل القدرة المطلوبة لتشغيل المنظومة وكذلك تحسين الأداء. ويمكن تلخيص متطلبات التحكم الإلكترونى فى منظومة التوجيه بالمؤازر كالتالى :
1. تقليل الجهد المبذول فى عملية التوجيه.
2. نعومة تشغيل مجموعة التوجيه.
3. توصيل قوى التوجيه المرتدة للإحساس بالطريق.
4. خمد الصدمات التى قد تنشأ عند اصطدام إحدى العجلات ( kickback ) بحجر مثلا
5. توفير القدرة المستهلكة.
6. ان يتحول للنظام الميكانيكى العادى فى حالة حدوث اى عطل فى مجموعات المؤازر او المحرك
( failsafe system ).
يمكن تصنيف منظومات التوجيه بالمؤازر ذات التحكم الالكترونى تبعا لطبيعة تركيب المنظومة الأساسى وهى إما منظومات هيدروليكية او مهجنة او كهربائية وسوف نشرح كل نوع بالتفصيل. احيانا يطلق على هذه المنظومات التى تنتج تجاريا لسيارات موجودة فعلا بالاسواق اسم منظومة توجيه بالمساعدة المتغيرة وهى تدل على تغير القوى المساعدة للسائق مع السرعة وظروف التشغيل.
3 – 2- النظام الهيدروليكي (Hydraulic System):-
ونعني هنا بالنظام الهيدروليكي للمؤازر مع إضافة التحكم الإلكترونى (Electronically controlled hydraulic system)
ويختلف هذا النظام عن النظام الهيدروليكي التقليدي في مجموعة التحكم التي تضاف كما سبق وذكرنا لتحسين الأداء وتقليل ا لقدرة المستهلكة في مجموعة التوجيه.
3 – 2 – 1 مكونات النظام (System layout) :-
يتكون هذا النظام بالإضافة لمكونات النظام التقليدي من صمام خطي (linear solenoid value) وحساس لسرعة السيارة وبعض أجزاء إلكترونية مساعدة. فتحة الصمام الخطى يتم التحكم بها بناء على إشارة إلكترونية من حساس قياس سرعة السيارة وبالتالي يتم التحكم في ضغط وتصرف طلمبة المؤازر ( oil pump) وهنا تتغير قوى المساعدة بنعومة مع تغير سرعة السيارة ففى حالة ما اذا كانت السيارة متوقفة تكون فتحة الملف الخطي تؤمن مساعدة السائق بقوة مؤازرة كبيرة وعلى العكس على السرعة العالية يكون الجهد المبذول من السائق أكبر ( في الحقيقة يقل الجهد المطلوب للتوجيه مع زيادة السرعة ) و يوجد أكثر من أسلوب للتحكم فى هذه المنظومة.









النظم المهجنة (Hybrid systems):-
مكونات النظام (System layout) :-
وفي هذه الأنظمة يتم التحكم في إدارة الطلمبة الهيدروليكية بمحرك كهربائي ( وليس بسير مركب على محرك السيارة ) وهذا المحرك يكون قيد التحكم في سرعة دورانه وبالتالي ضغط الدائرة والعزم المساعد للسائق.
( يلاحظ أن كفاءة المحرك أو المولد الكهربي أقل من نقل القدرة ميكانيكيا ) ولكن نتيجة التحكم بالتصرف تكون القدرةالمستهلكة أقل ).
ويوجد أكثر من أسلوب للتحكم بعمل هذه المنظومة كالتالي:






أسلوب الاعتماد على طريقة القيادة (Driving mode responsive method) :-


وفي هذا النظام تتكون مجموعة التحكم من حساس لسرعة السيارة وحساس لزاوية التوجيه ووحدة تحكم إلكترونى وكذلك طلمبة تدار بمحرك كهربائي
تكون ظروف القيادة معروفة إذا كانت داخل مناطق سكنية أو طرق رئيسية أو طرق سريعة ويتم التحكم في الطلمبة لتحقق المساعدة المطلوبة حسب ظروف التشغيل المختلفة.



أسلوب الاعتماد على سرعة عجلة القيادة (Steering wheel speed responsive method):-
ويتكون هذا النظام مثل النظام السابق من حساس لسرعة السيارة وحساس لزاوية التوجيه ووحدة تحكم الكتروني وطلمبة تدار بواسطة محرك كهربي .
يتم التحكم هنا في عمل الطلمبة طبقا لسرعة زاوية التوجيه في سرعة السيارة فتزداد سرعة دوران المحرك الكهربي والطلمبة عند وقوف السيارة أو سيرها بسرعات بطيئة والتي تتوافق مع وجود زوايا توجيه كبيرة وبسرعات كبيرة فيزداد معدل التدفق الزيت.









ليست هناك تعليقات:
إرسال بالبريد الإلكتروني
كتابة مدونة حول هذه المشاركة
المشاركة في Twitter
المشاركة في Facebook

طريقة عمل وفائدة نظام التعليق في السيارة
السلام عليكم

وظيفة نظام التعليق بالسيارة هي زيادة الاحتكاك بين العجلات و سطح الطريق , و توفير ثبات بالإنعطاف مع تحكم جيد , و لتأمين راحة الركاب .

في هذا المقال سنكتشف كيف يعمل نظام التعليق بالسيارة و كيف تطور مع مرور السنين و إلى أين يتجه تطوره بالمستقبل.

لو كان الطريق مستويا و منبسطا تماما بدون تعرجات لما احتجنا لنظام التعليق و لكن الطرق ليست كذلك و حتى الطرق التي تم رصفها حديثا يكون بها بعض التعرجات التي بدورها تؤثر على العجلات . و بالإستناد الى قوانين نيوتن للحركة , فكل القوى لها حجم و اتجاه . يسبب ( المطب ) على الطريق ارتفاع العجلة و من ثم رجوعها الى اسفل عموديا على سطح الطريق . و يعتمد حجم القوة على حجم ( المطب ) الذي يضرب العجلة.


و بكل الحالتين تتعرض العجلات لإرتفاع عمودي عند مرورها على تعرجات الطريق.

و هنا صورة لتوضيح ما تتعرض له العجلات عن اصطدامها بالتعرجات على الطريق :



القطع المكونة لنظام التعليق :

بالحقيقة , يعتبر نظام التعليق بالسيارة جزء من الهيكل و هو يجمع كل الأنظمة المهمة الموجودة اسفل السيارة.

و تشمل هذة الانظمة :

- ( Frame ) ( الإطار ) : و هو مكون هيكلي حامل للوزن يقوم بدعم محرك و هيكل السيارة و يكون مدعوماً بنظام التعليق .
- ( نظام التعليق ) : و هو نظام يقوم بدعم الوزن و يمتص صدمات المساعدات و يساعد على ثبات الاطار.
- ( نظام التوجيه ) : و هي تقنية تمكن السائق من توجيه السيارة.
- ( العجلات و الاطارات ) : و هي ما يمكن السيارة من الحركة .

اذن , يعتبر نظام التعليق واحداً من اهم الانظمة بالسيارة .

- سنشرح هنا أهم مكونات نظام التعليق و هي ( النوابض و المساعدات ) :

**النوابض ( اليايات ) :


نلاحظ في الصور التالية النوابض أو ( اليايات ) و هي تنقسم لأربع أنواع :

- النوابض الملفوفة :
و هو من اشهر الانواع الموجودة و تتكون من التفاف معدن قوي حول محور , و و ظيفتها امتصاص حركة الاطار.




- النوابض الصفائحية :

يتكون هذا النوع من طبقات متعددة من المعدن ( صفائح )
و تربط مع بعضها البعض لتعمل كوحدة واحدة .
كان هذا النوع يستخدم في العربات التي تجر بالاحصنة قديما .. و كان يستخدم بالسيارات حتى عام 1985 و مازال يستخدم بالشاحنات حتى الان.



- العوارض الملتفة او الملتوية :
يستخجم هذا النوع خاصية التواء المعدن لإعطاء أداء شبيه بأداء النوابض الملفوفة . و تتصل بالمركبة بطرف واحد و الطرف الاخر متصل بنظام التعليق . و يعمل عن اصطدام العجلة بالـ ( مطب ) بأن يلتوي على العمود ليعطي قوة النابض . و قد استعمل بالسيارات الاوروبية بشكل مكثف بين الخمسينات و الستينات




نوابض تعمل بضغط الهواء :

تتكون هذة النوابض من حجرات اسطوانية للهواء المضغوط بين العجلات و هيكل السيارة .. و تستعمل خواض الضغط للهواء لامتصاص اهتزازات العجلة .



ممتصات الصدمات ( المساعدات ) :

عندما ننظر الى ممتص الصدمات , نجد جهازاً يقوم بالتحكم بالحركة الغير مرغوبة للنوابض من خلال عملية تعرف بـ ( إثباط النشاط ) , تقوم المساعدات بتقليل حجم الاهتزازات بتحويل الطاقة الحركية لنظام التعليق إلى طاقة حرارية و التي تغمس في سائل هايدروليكي :

هنا صورة لتوضيح ما يحصل :



ان ممتص الصدمات ( المساعدات ) عبارة عن مضخة زيت موضوعة بين هيكل السيارة و العجلات . تتصل الجهة العليا منه بهيكل السيارة بينما تتصل الجهة السفلى منه بالمحور قرب العجلات .
و في التصميم المتكون من انبوبين _ وهو الشائع _ تتصل الجهة العليا منه بعمود مكبس و الذي يتصل بالمكبس يوجد داخل انبوب مملوء بسائل هايدروليكي . و يعرف الانبوب الداخلي بـأنبوب الضغط و الانبوب الاخر بأنبوب الحجز الذي يقوم بحجز السائل الهايدروليكي الزائد.

عندما تضرب العجلات في تعرجات الطريق فإنها تسبب التفافات في النوابض و تنتقل طاقة الالتفافات هذة الى ممتص الصدمات من خلال الجهة العليا له . و تنتقل من خلال المكبس .
توجد فتحات بالمكبس تسمح للسائل بالتسرب خلاله ليتحرك لأعلى و لأسفل في انبوب الضغط لأنها فتحات صغيرة بشكل مناسب ليتسرب خلالها كمية مناسبة من السائل تحت ضغط كبير . و ذلك بدورة يقوم بتخفيف الالتواء.



تعمل المساعدات بدورتين , دورة الضغط ( Compression Cycle ) و دورة التمدد ( Extension Cycle ) . تحدث دورة الضغط عندما يتجه المكبس لأسفل ضاغطاً السائل الهايدروليكي . و تحدث دورة التمدد عندما يتحرك المكبس لأعلى لقمة الانبوب ضاغطا السائل فوقه .

تعتبر جميع ممتصات الصدمات الحديثة حساسة للسرعة .. أي انه كلما كان التعليق يتحرك بسرعة زادت قوة مقاومة ممتص الصدمات . و هذا يجعلها قادرة على التكيف مع ظروف الطريق و التحكم بكل انواع الحركة الغير مرغوب بها عندما تتحرك السيارة .

[img][/img][img][/img][img][/img][img][/img]