طريقة عمل مجموعة القيادة والتوجيه الميكانيكية

يُعتبر نظام التوجيه من أهم الأنظمة في السيارة، عندما يريد السائق الانعطاف بالسيارة، فإن على نظام التوجيه أن يقوم بعطف العجلات بسهولة، لكن لابد من عودة العجلات إلى الاستقامة الأمامية بعد الانتهاء من الانعطاف، كما يؤمن عزل السائق عن الصدمات، وتقليل جهده المبذول خلال الانعطاف، تبين أن سلامة وأمان السيارة يعتمد إلى حد كبير على نظام التوجيه.

طريقة عمل مجموعة القيادة والتوجيه الميكانيكية:

عند قيام السائق بتدوير عجلة القيادة ينتقل عزم التدوير عبر عمود القيادة إلى علبة مسننات التوجيه، فتنتقل الحركة إلى الذراع الهابط وحسب الاتجاه المطلوب، تتحرك أذرع التوجيه والوصلات المفصلية لنقل الحركة إلى العجلات، وبنسبة تخفيض للحركة تتراوح بين (1:12) إلى (1:28) وذلك حسب نوع السيارة ووزنها ونوع نظام التوجيه فيها.

1- نسب التوجيه:

تقوم مسننات علبة التوجيه بعملين:

• تحويل الحركة الدورانية لعجلة التوجيه إلى حركة خطية وبذلك يستطيع السائق تحريك العجلات الأمامية إلى اليمين أو اليسار والتحكم باتجاه سير السيارة.
  
• مضاعفة جهد السائق في التحكم بتوجيه السيارة وذلك عن طريق إبطاء حركة المقود، نطلق على عملية مضاعفة جهد السائق باسم الفائدة الميكانيكية وهي نسبة قوة التحريك الناتجة إلى قوة التوجيه المطبقة وتظهر أهمية الفائدة الميكانيكية في حالتي وقوف السيارة وحركتها، ففي حال الوقوف أو الحركة البطيئة فإن السائق بحاجة إلى جهد كبير من أجل التغلب على احتكاك العجلات مع سطح الطريق، أما في حالة الحركة السريعة للسيارة نجد أن قوى الاحتكاك أقل وبالتالي جهد السائق عند الانعطاف أقل.
  عند تدوير عجلة القيادة من أقصى اليمين إلى أقصى اليسار تتحرك العجلة الأمامية بزاوية مقدارها (60 – 70) درجة ويحتاج ذلك إلى (2 – 5) لفات كاملة لعجلة القيادة وذلك حسب نوع السيارة ووزنها وحسب نسبة التوجيه، حيث تحسب هذه النسبة بقسمة زاوية دوران عجلة القيادة على زاوية انحراف العجلة الأمامية بالدرجات، مع الأخذ بعين الاعتبار أن الدورة الكاملة (360) درجة، فإذا احتجنا إلى (3) دورات لعجلة القيادة، وانحرفت العجلة الأمامية (60) درجة تكون نسبة التوجيه 18.
  أي أن كل (18) درجة من عجلة القيادة تعطي درجة انحراف واحدة للعجلة الأمامية، فكلما زادت نسبة التخفيض يتضاعف العزم أكثر ولكن نحتاج إلى عدد أكبر من لفات عمود المقود لتحريك العجلات من أقصى اليمين إلى أقصى اليسار، أما إذا قلت نسبة التخفيض فنحتاج إلى عدد لفات أن نبذل جهداً أكبر حسب قيمة نسبة التخفيض وتستخدم نسب التخفيض البطيئة لتعطي توجيهاً سهلاً للسيارات الثقيلة والسيارات التي تستخدم نظام توجيه ميكانيكي، أما النسب السريعة (12 : 1) فتستخدم في السيارات الخفيفة أو أنظمة التوجيه المساعدة.
  

2- نسبة التوجيه المتغيرة:

تطبق نسبة التوجيه المتغيرة على علبة التوجيه ذات الجريدة والمسنن وهو شائع الاستعمال في السيارات الحديثة ذات التوجيه الميكانيكي، حيث يتم تغيير نسبة التوجيه عن طريق خطوة السن؛ أي المسافة بين قمتين متتاليتين للأسنان (أو المسافة بين أي نقطتين متناظرتين على سنين متجاورين) وذلك بجعل نسبة التخفيض مرتفعة في منتصف الجريدة ومنخفضة على جانبيها، يفيد هذا التغيير أثناء الانعطاف أو صف السيارة عند التوقف.
يمكن تغییر نسبة التوجيه عن طريق طول محور التوجيه وذراع التوجيه، على سبيل المثال عند استخدام محور توجيه طويل مع ذراع هابط قصير نحصل على نسبة توجيه بطيئة، أما عند استخدام محور توجيه قصير مع ذراع هابط طويل فنحصل على نسبة توجيه سريعة.

مزايا نظام التوجيه الميكانيكي:

• تكلفة قليلة عند الصيانة.
  
• تصل نسبة التخفيض بين عجلة القيادة والعجلات إلى (1:28).
  
• قلة عدد الأجزاء وسهولة الصيانة.
  

طرق معايرة مجموعة القيادة والتوجيه الميكانيكية:

إن معايرة مجموعة القيادة والتوجيه الميكانيكية مهمة عند الإحساس بوجود خلل في الأداء كما أن العيارات عملية ضرورية عند إجراء الصيانة الكاملة للمجموعة، نذكر من هذه العيارات:

معايرة وضبط الأذرع (Wheel Track Clearance):

تهدف هذه الطريقة إلى ضبط المسافة بين العجلتين الأماميتين أي زيادة أو نقصان المسافة بين نقطة ارتكاز صامولة ذراع السحب من جهة العجلة اليسرى والعجلة اليمنى، شد الصامولة يعني تقصير المسافة وإرخاؤها يعني تطويل المسافة وقبل القيام بضبط المسافة يجب التأكد من جميع الأذرع والوصلات مشحمة ومشدودة.

معايرة علبة التوجيه (الحركة الحرة لعجلة القيادة ):

لاستمرار سير السيارة باستقامة دون صعوبات يلزم ضبط دقيق للخلوص بين مسننات علبة التوجيه تسمى هذه الطريقة (معايرة الحركة الحرة لعجلة التوجيه)، الغاية من العيار هي إزالة الفراغ بين المسننات والتغلب على حالات الاهتراء الطبيعي دون أن يؤدي ذلك إلى تقييد حركة المسننات، يوجد عیاران أساسيان لمسننات التوجيه، الأول يتم فيه عيار التحميل الأولي لمحمل (رولمان) المحور (يدعى بالعيار الطولي)، أما العيار الثاني فيتم فيه عيار وضعية محور الذراع الهابط (بتمان)؛ ذلك للحصول على أقل احتكاك بينه وبين المحور (يدعى بالعيار العرضي).
عندما تزداد الحركة الحرة لعجلة التوجيه نستدل مباشرة على وجود خلوص كبير بين مسننات العلبة وكلما زاد الخلوص زادت الحركة الحرة لعجلة التوجيه وتتم معايرة الخلوص بين هذه المسننات بلولب الضبط الخاص، عند البدء بالمعايرة يفضل فصل وصلات التوجيه عن النهاية السفلى لعلبة التوجيه.