آیا سیستم فرمان برقی (EPAS) بهتر از هیدرولیک است؟ مزایا و معایب

آیا سیستم فرمان برقی (EPAS) بهتر از هیدرولیک است؟ مقایسه کامل و تحلیلی

در سال‌های اخیر، یکی از تغییرات مهم در فناوری خودرو، جایگزینی تدریجی سیستم فرمان برقی (EPAS) به جای فرمان هیدرولیک سنتی بوده است. این تحول نه‌تنها به دلیل پیشرفت تکنولوژی، بلکه به دلیل نیاز به کاهش مصرف سوخت، افزایش ایمنی و هماهنگی بیشتر با سیستم‌های الکترونیکی خودرو اتفاق افتاده است. بااین‌حال، هنوز بسیاری از رانندگان و کارشناسان درباره اینکه کدام نوع فرمان بهتر است اختلاف‌نظر دارند. برای پاسخ به این پرسش، باید عملکرد هر دو سیستم و تأثیر آن‌ها بر رانندگی، تعمیر و نگهداری، و هزینه‌ها را بررسی کنیم.

سیستم فرمان برقی چگونه عمل می‌کند؟

در سیستم فرمان برقی، یک موتور الکتریکی وظیفه دارد نیروی کمکی موردنیاز برای چرخاندن چرخ‌ها را تأمین کند. این موتور تحت کنترل یک واحد الکترونیکی هوشمند (ECU) عمل می‌کند که داده‌هایی مانند سرعت خودرو، زاویه فرمان و گشتاور واردشده از سمت راننده را بررسی کرده و سپس میزان نیروی کمکی لازم را محاسبه می‌کند.

در این سیستم، برخلاف فرمان هیدرولیک، از پمپ روغن و شلنگ‌های هیدرولیکی استفاده نمی‌شود. به همین دلیل، اتلاف انرژی مکانیکی در موتور کمتر است و سیستم فقط زمانی فعال می‌شود که راننده واقعاً نیاز به چرخاندن فرمان دارد. این ویژگی باعث صرفه‌جویی قابل‌توجه در مصرف سوخت می‌شود.

فرمان هیدرولیک چگونه کار می‌کند؟

در سیستم فرمان هیدرولیک، یک پمپ هیدرولیک به‌وسیله تسمه از موتور نیرو می‌گیرد. این پمپ، روغن هیدرولیک را با فشار به سمت سیلندر فرمان ارسال می‌کند تا نیروی راننده هنگام چرخاندن فرمان کاهش یابد. در واقع، مایع هیدرولیک درون سیستم باعث انتقال نیرو و کمک به چرخاندن چرخ‌ها می‌شود.

در این نوع فرمان، پمپ همیشه در حال کار کردن است، حتی زمانی که خودرو در حالت مستقیم حرکت می‌کند یا نیازی به چرخاندن فرمان نیست. همین موضوع یکی از تفاوت‌های اساسی بین فرمان برقی و هیدرولیک به شمار می‌آید، زیرا سیستم هیدرولیک همواره از توان موتور استفاده می‌کند و در نتیجه مقداری از انرژی و سوخت خودرو هدر می‌رود.

تفاوت در تجربه رانندگی

در فرمان هیدرولیک، راننده معمولاً حس واقعی‌تری از جاده را دریافت می‌کند. فشار مکانیکی و بازخورد چرخ‌ها به شکل طبیعی‌تری به فرمان منتقل می‌شود و همین موضوع برای کسانی که به رانندگی اسپرت یا دقیق علاقه دارند اهمیت زیادی دارد.

اما فرمان برقی به لطف کنترل الکترونیکی، قابلیت تنظیم میزان سختی فرمان بر اساس سرعت و شرایط جاده را دارد. در سرعت‌های پایین، فرمان سبک‌تر می‌شود تا پارک و مانور راحت‌تر انجام گیرد، و در سرعت‌های بالا، سیستم به‌صورت خودکار فرمان را سنگین‌تر می‌کند تا پایداری خودرو حفظ شود. این ویژگی در فرمان‌های هیدرولیک به‌صورت ثابت است و معمولاً قابل تغییر نیست.

تأثیر بر مصرف سوخت و بازدهی خودرو

یکی از مهم‌ترین دلایل استقبال خودروسازان از سیستم EPAS، کاهش مصرف سوخت است. از آنجا که پمپ مکانیکی در این سیستم حذف شده و نیروی الکتریکی فقط در لحظه‌های لازم مصرف می‌شود، بار اضافی روی موتور کاهش یافته و در نتیجه بازدهی خودرو افزایش می‌یابد.

در خودروهای هیبریدی و تمام‌برقی، فرمان برقی به یک انتخاب طبیعی تبدیل شده است، زیرا انرژی آن از سیستم الکتریکی خودرو تأمین می‌شود و نیازی به ارتباط مستقیم با موتور احتراق داخلی ندارد. در مقابل، فرمان هیدرولیک به موتور وابسته است و در خودروهای برقی عملاً کاربردی ندارد مگر اینکه طراحی خاصی برای آن انجام شود.

نگهداری و دوام در طول زمان

سیستم فرمان هیدرولیک شامل قطعات مکانیکی متحرک، شلنگ‌ها و روغن است؛ بنابراین به‌صورت دوره‌ای باید سطح روغن بررسی شود و در صورت نشتی، تعمیرات انجام گیرد. در صورت خرابی پمپ یا شیلنگ‌ها، فرمان ممکن است سنگین یا حتی غیرقابل‌حرکت شود.

در فرمان برقی، از آنجایی که مایع هیدرولیک وجود ندارد، نگهداری ساده‌تر و تمیزتر است. البته بخش‌های الکترونیکی مانند سنسورها یا موتور برقی ممکن است در صورت نفوذ رطوبت یا ایراد در مدار آسیب ببینند، اما در طراحی‌های امروزی با عایق‌بندی مناسب، این موارد بسیار کاهش یافته است.

به‌طور کلی، سیستم EPAS در درازمدت هزینه نگهداری کمتری دارد و احتمال خرابی مکانیکی در آن کمتر است، در حالی که سیستم هیدرولیک ممکن است نیاز به مراقبت و بازبینی منظم‌تری داشته باشد.

ارتباط با سیستم‌های هوشمند خودرو

فرمان برقی قابلیت هماهنگی بالایی با سیستم‌های ایمنی و کمکی راننده دارد. برای مثال، در خودروهای جدید که مجهز به فناوری‌هایی مانند پارک خودکار، کنترل پایداری (ESP) یا رانندگی نیمه‌خودکار هستند، واحد کنترل EPAS می‌تواند از طریق شبکه CAN با سایر ECUها تبادل داده کند و به‌صورت دقیق، زاویه فرمان را بدون دخالت راننده تنظیم نماید.

چنین قابلیتی در سیستم هیدرولیک وجود ندارد، چون فرمان هیدرولیک یک سامانه مکانیکی با فشار ثابت است و قابلیت دریافت دستور الکترونیکی ندارد. همین ویژگی، EPAS را به گزینه‌ای آینده‌نگر برای خودروهای مدرن تبدیل کرده است.

نقش فرمان برقی در ایمنی

در شرایط اضطراری، سیستم فرمان برقی می‌تواند به کمک سنسورهای مختلف، پاسخ سریع‌تری نسبت به فرمان راننده ارائه دهد. برای مثال، در سیستم‌های ایمنی فعال، وقتی خودرو دچار لغزش می‌شود، ECU فرمان برقی می‌تواند در کسری از ثانیه اصلاح زاویه را انجام دهد تا پایداری خودرو حفظ شود. این موضوع، کنترل و ایمنی بیشتری برای راننده به همراه دارد.

از طرف دیگر، در صورت قطع برق یا خرابی ECU، فرمان برقی به‌صورت مکانیکی همچنان قابل‌استفاده است، اما چرخاندن آن سنگین‌تر خواهد بود. بنابراین، امنیت پایه‌ای سیستم حفظ می‌شود.

استفاده در انواع خودروها

در خودروهای شهری و اقتصادی، فرمان برقی انتخاب غالب است، چون راحتی، مصرف سوخت پایین و نگهداری ساده‌تری دارد. در خودروهای اسپرت و مسابقه‌ای، بعضی سازندگان هنوز از سیستم‌های ترکیبی (Electro-Hydraulic) استفاده می‌کنند تا هم بازخورد طبیعی هیدرولیک را داشته باشند و هم مزایای کنترل الکترونیکی را از دست ندهند.

در خودروهای سنگین یا آفرود، گاهی فرمان هیدرولیک به دلیل قدرت بالای پمپ و مقاومت در شرایط دشوار همچنان ترجیح داده می‌شود. اما در آینده‌ای نزدیک، فناوری EPASهای قدرتمندتر به‌گونه‌ای طراحی خواهد شد که جایگزین کامل فرمان‌های هیدرولیک حتی در کامیون‌ها و SUVهای بزرگ شود.

نتیجه‌گیری

با بررسی همه جوانب می‌توان گفت فرمان برقی (EPAS) نماینده نسل جدید فناوری‌های خودرویی است که با هدف کاهش مصرف انرژی، افزایش ایمنی، کاهش هزینه نگهداری و هماهنگی بیشتر با سیستم‌های هوشمند طراحی شده است.

در مقابل، فرمان هیدرولیک همچنان برای رانندگانی که به حس طبیعی و بازخورد مستقیم علاقه دارند جایگاه خاص خود را دارد، اما آینده صنعت خودرو بدون تردید متعلق به سیستم‌های برقی و الکترونیکی خواهد بود.