میزان بودن فرمان به چه معناست؟

سامانه فرمان از زمره اجزایی در یک خودروست که نقش بسیار مهمی در کیفیت رانش آن ایفاء می‌کند. بی‌شک بخش شایان توجهی از قابلیت‌های یک خودرو با این سامانه گره خورده و بروز ظاهری می‌یابد. اما از آنجایی که اغلب قطعات یک خودرو مدام در معرض فرسایش و استهلاک هستند و با توجه به ضرباتی که که در زمان رانندگی به سامانه فرمان و تعلیق یک خودرو وارد می‌شود، هندسه فیزیکی این قطعات به مرور دستخوش تغییر شده و از فرم اولیه خود خاج می‌شود. در اینجاست که نقش عاملی به نام میزان بودن فرمان در جهت بهبود پارامترهای فرمان‌پذیری و عملکرد در خودرو پر رنگ‌تر می‌شود. برای شناخت بیشتر در این زمینه، ابتدا با چند مفهوم کلی در این باره آشنا می‌شویم.

سامانه تعلیق دارای اجزای قابل تنظیم متفاوتی است. از جمله آن‌ها می‌توان به زاویه انحراف از محور عمود چرخ‌ها یا (camber angle) اشاره نمود. این زاویه بین خط عمود واقعی و صفحه چرخ تعیین شده و حالت ایده‌آل آن صفر است. در وضعیت صفر درجه، چرخ خودرو کاملاً عمود بر سطح جاده قرار می‌گیرد. هر گاه سطح بالایی تایر یک خودرو به طرف بیرون از گلگیر متمایل باشد اصطلاحاً می‌گوییم که زاویه انحراف آن چرخ مثبت است و اگر سطح بالایی چرخ به سمت پایین متمایل باشد آن وقت زاویه انحراف آن چرخ را منفی می‌گویند.

برای توزیع متناسب بار روی سامانه فنربندی یک خودرو معمولاً کمی زاویه انحراف مثبت به چرخ‌های آن می‌دهند. این میزان نباید هیچگاه بیش از 1.5 درجه باشد و کلاً این عدد برای چرخ‌های خودرو بین 0.5 الی 1.5 درجه تعریف شده است. مقدار دقیق این عدد را هم در زمانی که خودرو با حداکثر ظرفیت بار و مسافر است، تعیین می‌کنند.

اما در خودروهای اسپرت و مسابقه‌ای، زاویه انحراف چرخ‌ها را منفی در نظر می‌گیرند تا هنگام پیچیدن، چرخ بیرونی خودرو در وضعیت قائم نسبت به سطح جاده قرار گیرد و امکان انحراف خودرو به سمت بیرون از پیچ خنثی شود.

در مدل‌هایی از خودرو که دارای سامانه فنربندی مستقل برای چرخ‌های عقب خود هستند از جمله در برندهای لوکسی مثل مرسدس‌بنز، ب‌ام‌و، لکسوس و ...، چرخ‌های عقب هم نیز می‌توانند دارای زاویه انحراف باشند، اما نکته حائز اهمیت آن است که چه در چرخ‌های جلو و چه در چرخ‌های عقب، زاویه انحراف از محور عمودی چرخ‌ها اگر بیش از حد مجاز آن باشد موجبات فرسایش غیریکنواخت تایرها را فراهم خواهد نمود. در این حالت، تایرهای خودرو در تماس با سطح جاده تنها بخشی از آن را لمس نموده و تمام بار موجود در خودرو تنها بر آن قسمت وارد و متمرکز می‌شود.

دومین عامل در تنظیم سامانه فنربندی، موقعیت دو چرخ جلویی خودرو نسبت به یکدیگر است که به آن Toe می گویند. Toe عبارت است از اختلاف فاصله بین لبه جلویی و لبه عقبی دو چرخ در یک محور. هر گاه لبه جلویی چرخ‌ها به هم نزدیک‌تر باشند به آن toe-in و یا انحراف به داخل می‌گویند و اگر لبه جلویی چرخ‌ها نسبت به هم دورتر قرار گرفته باشند به آن toe-out یا انحراف به خارج گفته می‌شود. دو کمیت انحراف به داخل و انحراف به خارج را از لبه رینگ‌ها در ارتفاع مرکز چرخ محاسبه می‌کنند و معمولاً مقدار آن‌ها برای مدل‌های دیفرانسیل عقب 2 الی 3 میلی‌متر و برای مدل‌های دیفرانسیل جلو هم 2 تا 3 میلی‌متر است.

شاید بارها و بارها در رسانه‌های مکتوب و مجازی با عباراتی همانند بیش یا کم فرمانی برای توصیف فرمان‌پذیری یک خودرو برخوردیم، اما این دو عارضه در عرصه عمل چیستند؟

در وضعیت بیش‌فرمانی (over-steer)، بخش جلویی خودرو به درون پیچ جاده متمایل شده و ناحیه انتهایی خودرو میل به خروج از پیچ دارد. ادامه چنین وضعیتی منجر به چرخیدن خودرو حول محور آن پیچ شده و خودرو با چرخیدن به دور محور خود، حتی ممکن است در جهت خلاف مسیر حرکت قرار گیرد. بی‌شک علت اصلی بروز چنین پدیده‌ای از دست رفتن اصطکاک میان تایرها با سطح جاده است.

علل بروز پدیده بیش‌فرمانی در خودرو می‌تواند از شتاب‌گیری، ترمزگیری یا سرعت زیاد در پیچ‌ها ناشی شود که پیامد آن خروج بخش انتهایی بدنه از پیچ است. در صورت بروز چنین پدیده‌ای، ابتدا پا را از پدال گاز یا ترمز برداشته و سپس فرمان را خلاف جهت پیچ (در جهتی که انتهای خودرو منحرف شده است) به گردش در آورید تا خودرویتان در جهت مسیر مستقیم قرار گیرد.

در وضعیت کم‌فرمانی (under-steer) بر خلاف بیش‌فرمانی، بخش جلویی خودرو تمایل به انحراف از پیچ دارد. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که چرخ‌های جلو چسبندگی خود را از سطح جاده از دست داده باشند. علت بروز پدیده کم‌فرمانی در خودرو نیز همچون بیش‌فرمانی می‌تواند ناشی از مواردی مثل سرعت زیاد و شتاب‌گیری یا ترمزگیری در پیچ‌های تند جاده باشد. برای رفع چنین معضلی در خودرو، ابتدا باید پا را از روی پدال گاز یا ترمز برداشته و فرمان را به تدریج صاف نمود تا خودرو به مسیر عادی خود برگردد.

اساساً،اصلی‌ترین عامل انحراف خودرو در سر پیچ‌ها، عبور از آن پیچ با سرعتی بیش از ظرفیت پایداری خودرو است که پیامد آن از دست رفتن ثبات در چرخ‌های عقب یا جلویی خودرو است. در کل، خودروهای دیفرانسیل عقب بیشتر به عارضه بیش‌فرمانی و خودروهای دیفرانسیل جلو به عارضه کم‌فرمانی دچار می‌شوند.

در عرصه عمل، آنچه که مکانیک‌ها آن را میزان بودن فرمان می‌نامند، تنظیم زاویه انحراف از محور عمود چرخ‌ها (camber) و انحراف به داخل و خارج چرخ‌های جلو (toe) است. توجه داشته باشید که کنترل مداوم این زوایا در چرخ‌های خودرویتان نه تنها یک رانندگی ایمن را به شما ارزانی می‌دارد بلکه سبب فرسایش طبیعی و یکنواخت تایرهای خودرو نیز خواهد شد.