برگشت‌پذيري خودكار فرمان خودرو چگونه است؟
بدون شك مي‌توان گفت خودرو دنيايي بزرگ و شگفت‌انگيز از مهندسي است. ممكن است از خود بپرسيد: «غربيلك فرمان چگونه پس از برداشتن دست راننده به‌طور خودكار به‌جاي خود بازمي‌گردد؟» اگر از طرفداران دنياي مهندسي خودرو يا علاقه‌مندان اين علم هستيد، بهتر است اندكي از وقت خود را براي دانستن نحوه‌ي عملكرد فرمان خودرو صرف كنيد. دانستن اين موضوع باعث مي‌شود هنگام رانندگي روزانه، بينشي عميق‌تر از نحوه‌ي بازگشت فرمان خودرو به حالت اوليه و مركز داشته باشيد.
يكي از عوامل مؤثر بر عملكرد برگشت‌پذيري فرمان خودرو، زاويه‌ي كستر (Caster Angle) به‌شمار مي‌رود كه تاكنون، كمتر درباره‌اش مباحثه شده است. به‌عبارت ساده، زاويه‌ي فرمان اعمال‌شده به چرخ‌هاي جلو بر چرخيدن خودرو اثر مي‌گذارد. اين اثر به‌دليل عملكرد خود چرخ اتفاق نمي‌افتد؛ بلكه به‌دليل اجزاي سيستم فرمان است كه در پشت چرخ قرار دارد. كانال Learn Engineering در يوتيوب توضيحاتي متخصصدي درباره‌ي تمام عملكرد سيستم برگشت‌پذيري خودكار فرمان ارائه مي‌دهد كه تماشاي آن خالي از لطف نيست. اگرچه زاويه‌ي كستر در خودرو مزاياي زيادي دارد، مزيت اصلي آن اين است كه چرخ‌هاي جلو تمايل دارند وقتي راننده دست خود را از روي غربيلك فرمان بردارد، به‌طور طبيعي به حالت اوليه بازگردند.
كستر زاويه‌ي محوري است كه ازطريق فرمان به چرخ‌ها متصل مي‌شود. اين حالت تأثيري بر سايش لاستيك ندارد؛ اما زاويه‌ي كستر تأثير زيادي بر توانايي كنترل راننده و فرمان‌پذيري خودرو مي‌گذارد. تنظيم زاويه‌ي كستر به سازندگان خودرو اجازه مي‌دهد فرمان‌پذيري و قرارپذيري در سرعت‌هاي زياد و تأثير فرمان‌پذيري جانبي چرخ‌هاي جلو را كنترل كنند. زاويه‌ي كستر به دو حالت مثبت و منفي تقسيم مي‌شود. اگر محور به‌سمت جلوِ خودرو باشد؛ بنابراين، زاويه‌ي كستر مثبت است و اگر محور به‌سمت عقب خودرو باشد، زاويه‌ي كستر منفي است.
در مكانيزم فرمان خودرو، نيروي دست راننده ازطريق غربيلك فرمان، ستون فرمان، دنده و شانه‌اي به ميل فرمان منتقل مي‌شود و ازطريق بازوي فرمان، محور چرخ را حركت مي‌دهد. محور چرخ يا سگ‌دست با چرخ زواياي متفاوتي ازجمله زاويه‌ي كمبر و كستر دارد. درحقيقت، اين زوايا هندسه‌ي فرمان و سيستم تعليق را مي‌سازند و بر عملكرد خودرو تأثير زيادي مي‌گذارند.
براي بازگشت چرخ‌هاي جلو به محل اوليه، آن‌ها بايد در نقطه‌ي اتكايي (Pivot Point) به خودرو متصل شوند. به‌جاي آنكه اين نقطه كاملا عمود بر زمين باشد، آن را كمي به‌سمت عقب قرار مي‌دهند. اين زاويه «كستر» ناميده مي‌شود و يكي از متغيرهاي مؤثر مهم بر بازگشت فرمان خودرو به حالت اوليه به‌شمار مي‌رود؛ زيرا نقطه‌ي چرخش چرخ را درمقايسه‌با زمين به‌سمت جلو حركت مي‌دهد. درواقع، جايي‌كه لاستيك با زمين ارتباط برقرار مي‌كند، تغيير نكرده و هنوزهم در پايين قرار دارد. باوجوداين، با حركت نقطه‌ي اتكا به جلوِ سطح تماس لاستيك با زمين، نيروي مركزگرا به‌طور طبيعي چرخ را به‌جاي اول خود بازمي‌گرداند. درحقيقت، نيروي مركزگرا گشتاوري معكوس توليد مي‌كند كه تمايل دارد چرخ را به حالت اوليه بازگرداند و اين همان مكانيزم «برگشت‌پذيري فرمان» است.
جنبه‌هاي عملكردي ديگري نيز براي زاويه‌ي كستر وجود دارد. زير بارهاي چرخشي بالا سيستم تعليق خودرو فشرده مي‌شود و مي‌تواند كمي زاويه‌ي چرخ را تغيير دهد؛ بنابراين در سرعت‌هاي زياد در پيست مسابقه، روي چرخ‌هاي جلو تأثير مي‌گذارد. زاويه‌ي چرخش معمولا در خودروهاي معمولي قابل‌تنظيم نيست؛ اما خودروهاي مسابقه‌اي اغلب مي‌توانند اين را پارامتر را بسته به مسير پيست تغيير و توانايي چرخش چرخ را افزايش دهند.
هم انديشي ها