فرمان خودرو وسیله هدایت آن است، برای اینکه راننده خودرو بتواند توسط فرمان خودرو، غربیلکی که ما در کابین خودرو مشاهده میکنیم، مسیر آن را کنترل و هدایت می کند، نیاز به یک همکاری اجزای مختلفی از یک سیستم دارد که ما آن را نمیبینیم. این سیستم همان فرمان خودرو است. سیستم فرمان خودرو ضمن انتقال دادن نیروی چرخش فرمان خودرو، جهت حرکت آن را نیز به چرخ‌ها منتقل می کند و به این صورت مسیر حرکت خودرو مشخص می‌شود.
سیستم فرمان خودرو مثل دیگر قسمت های فنی خودرو تاکنون پیشرفت های چشمگیری داشته و اجزای آن دچار تغییرات زیادی شده اند. جعبه فرمان خودرو یکی از اجزای اصلی سیستم فرمان است که تنوع سیستم فرمان به آن وابسته است. در واقعیت تنوع جعبه فرمان خودرو است که نوع این سیستم را مشخص می‌کند. برای تکمیل شناخت سیستم فرمان، شناخت جعبه فرمان با تمام جزئیات مورد نیاز است. اکنون در این مطلب قصد داریم تا با بررسی مشخصات و جزئیات این قطعه، با انواع آن و وظایف آن در سیستم فرمان خودرو آشنا بشویم.
جعبه فرمان که اصلی‌ترین قسمت سیستم فرمان خودرو محسوب می‌شود در حین انتقال گشتاور دست راننده به چرخ‌ها، افزایش این گشتاور را نیز انجام می‌دهد. جعبه فرمان بر روی اتاق خودرو بسته می‌شود و گشتاور و دوران فرمان خودرو را به وسیله مفصل‌ها و سیبک‌های سیستم فرمان خودرو به سگ‌دست انتقال می دهد. این بخش از سیستم فرمان خودرو تنوع زیادی دارد و هر نوع اجزای مخصوصی دارد. اما وظیفه های جعبه فرمان برای همه‌آن ها یکسان است. این وظایف شامل موارد زیر می‌شود:
1. کم شدن حرکت چرخشی و جا به جایی دورانی دست راننده وافزایش گشتاور
2. تغییر پیدا کردن صفحه دوران غربیلک فرمان به صفحه مکانیکی فرمان خودرو
3. تبدیل شدن حرکت چرخشی و دورانی غربیلک به حرکت خطی اهرم‌بندی فرمان خودرو
انواع جعبه فرمان درنتیجه کیفیت ارائه شده تاثیر بسزایی دارد. هرچه کیفیت جعبه فرمان خودرو زیاد باشد کنترل فرمان خودرو برای راننده راحت‌تر و آسان تر است. اما در حالت کلی کار همه انواع جعبه فرمان مثل هم است. به این صورت که زمانی که راننده خودرو غربیلک فرمان را می چرخاند، این گشتاور و حرکت دورانی به جعبه فرمان انتقال داده می شود. جعبه فرمان خودرو حرکت دورانی غربیلک را به حرکت خطی تبدیل می کند و از راه میله بندی فرمان خودرو یا شغال‌دست‌های چپ و راست به سگ دست انتقال می‌کند. سگ دست روی سیبک‌ها، به داخل یا خارج دوران می یابد و این حرکت سبب پیچیدن چرخ‌ها به راست و یا چپ می‌شود.
جعبه‌ی فرمان بر اساس میزان افزایش گشتاور و درصد راحتی راننده در کنترل خودرو به دو قسمت تقسیم می‌شود. این دوقسمت خودشان دارای زیرمجموعه‌های دیگری هستند. و همچنین قطعات اصلی این دو قسمت تفاوت‌های زیادی با یکدیگر دارند.
جعبه فرمان مکانیکی ساده‌ترین سیستم را دارا می باشد و در قدیم مورد استفاده قرار داده می شد، و کار افزایش گشتاور دست راننده خودرو و منتقل کردن آن به چرخ‌ها به وسیله مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌ها و بازوها را انجام می‌داد. در این سیستم‌ها منبع انرژی سیستم فرمان فقط نیروی دست راننده است و این امرباعث خستگی زیادی برای راننده می شود.
در این مدل از جعبه فرمان ها، نیروهای هیدرولیکی یا الکتریکی با کمک کردن به قطعات مکانیکی باعث افزایش نیروی گشتاور دست راننده می شوند. در نتیجه با کاهش خشکی فرمان باعث رانندگی آسانتری تمی شوند.
جعبه فرمان های چرخ دنده شانه ای یکی از رایج‌ترین نوع جعبه فرمان های مکانیکی هستند که در حال حاضر هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از دلایل استفاده زیاد از این محصول سبک بودن آن و فضای کمی است که می گیرد. پوسته جعبه دنده در این جعبه فرمان به یک سیلندر فلزی تبدیل می‌شود. از قطعات آن می شود بست اتصال، پوسته، بازوی فرمان، پیچ و مهره‌های تنظیم لقی، گردگیر، پینیون، یاتاقان پینیون و دنده‌شانه‌ای را نام برد.
اولین و رایج ترین نوع جعبه فرمان کمکی جعبه فرمان هیدرولیکی است. در این نوع جعبه فرمان خودرو که مدلی مانند جعبه فرمان مکانیکی دنده شانه‌ای دارد از یک فشار هیدرولیکی برای به حرکت درآوردن دنده شانه‌ای کمک گرفته می‌شود تا راننده نیروی بازوی کمتری برای چرخش غربیلک به کار ببرد. در این حالت تجهیزاتی به سیستم جعبه دنده شانه‌ای مکانیکی اضافه می‌شود. این تجهیزاتعبارتند از:
1. پمپ هیدرولیک
2. شیر هیدرولیک
3. مخزن روغن
4. لوله‌های رفت و برگشت روغن
5. جک هیدرولیک
6. تسمه هیدرولیک که واسط پمپ و موتور خودرو است.
در این سیستم پمپ نیروی دورانی و چرخشی خود را از طریق تسمه از موتور دریافت می‌کند و روغن را با فشاری معادل 70بار روانه لوله‌های فشار قوی یا لوله‌های رفت می‌کند. این لوله‌ها روغن را با همان قدرت به پشت شیر هیدرولیک سیستم انتقال می دهند. شیر هیدرولیک دارای روزنه هایی است که با چرخش فرمان به راست یا چپ، تعدادی از آن‌ها باز می‌شوند. به این صورت انتقال روغن به سمت چپ یا راست جک هیدرولیک کنترل می‌شود.
با ورود روغن به هر سمت جک، حرکت فرمان راحت تر می شود. بعدا روغن دوباره از جک گذر کرده و به سمت لوله‌های برگشت یا فشار ضعیف می رود و به مخزن برمی‌گردد. جعبه فرمان هیدرولیک مزایای دیگری نیز دارد. مانند:
1. نیروی دست راننده برای چرخش غربیلک کم می شود.
2. پایداری خودرو افزایش می یابد.
3. از لرزش فرمان کاسته می شود.
4. کنترل راحت‌تر فرمان در سرعت‌های بالا