كل ما تحتاج معرفته عن نظام التوجيه الكهربائي (EPS)

مقالات ذات صلة

كل ما تحتاج معرفته عن مستشعرات زاوية التوجيه في السيارات

كل ما تحتاج معرفته عن نظام الكبح بعد الاصطدام في سيارتك

كل ما تحتاج معرفته عن نظام التحذير من الاصطدام الأمامي

شهد عالم السيارات خلال العقود الأخيرة تحوّلًا جذريًا في طريقة تصميم وتشغيل الأنظمة الميكانيكية، حيث اتجهت الشركات المصنّعة بشكل متسارع نحو الأنظمة الكهربائية والإلكترونية بدلًا من الحلول الميكانيكية والهيدروليكية التقليدية. ويأتي نظام التوجيه الكهربائي (EPS) في مقدمة هذه التحولات، باعتباره أحد أهم الابتكارات التي أعادت تعريف تجربة القيادة من حيث السلاسة، والدقة، والكفاءة.

في السيارات الحديثة، لم يعد تدوير عجلة القيادة يعتمد على الضغط الهيدروليكي أو المضخات الميكانيكية المرتبطة بالمحرك، بل أصبح يتم بدعم ذكي من محرك كهربائي ووحدة تحكم إلكترونية تستجيب لحركة السائق وظروف القيادة في الوقت الفعلي. والنتيجة هي توجيه أكثر دقة، ومناورة أسهل، وتحكم أفضل في السيارة عند السرعات المنخفضة والعالية على حد سواء.

في هذا الدليل الشامل، نستعرض ما هو نظام التوجيه الكهربائي EPS، وأنواعه المختلفة، وآلية عمله بالتفصيل، إضافة إلى أهم فوائده مقارنة بالأنظمة الهيدروليكية التقليدية، ولماذا أصبح معيارًا أساسيًا في السيارات الحديثة، خاصة عند التفكير في شراء سيارة جديدة أو مستعملة في أسواق مثل الإمارات.

ما هو نظام التوجيه الكهربائي (EPS)؟

يُعد نظام التوجيه الكهربائي – Electric Power Steering (EPS) التطور الأحدث في سلسلة أنظمة التوجيه التي بدأت بالأنظمة الميكانيكية البحتة، ثم انتقلت إلى التوجيه الهيدروليكي، وصولًا إلى الحلول الكهربائية الذكية.

يعتمد نظام EPS على محرك كهربائي (Electric Motor) ووحدة تحكم إلكترونية تُعرف باسم ECU – Electronic Control Unit، بدلًا من استخدام مضخة هيدروليكية تعمل باستمرار. وتقوم مجموعة من الحساسات الدقيقة بمراقبة مدخلات السائق، مثل قوة تدوير عجلة القيادة، وسرعة السيارة، وزاوية التوجيه، ثم تُرسل هذه البيانات إلى وحدة التحكم التي تحسب مقدار المساعدة المطلوبة بدقة متناهية.

بعبارة أبسط، يقوم نظام EPS بـ:

• تقليل الجهد البدني المطلوب لتدوير المقود.

• توفير توجيه خفيف وسلس عند السرعات المنخفضة.

• تعزيز الثبات والدقة عند السرعات العالية.

وهذا التوازن الذكي بين الراحة والتحكم هو ما جعل EPS عنصرًا أساسيًا في تصميم السيارات الحديثة، من السيارات الصغيرة وحتى سيارات الـSUV والشاحنات الخفيفة.

تطور أنظمة التوجيه في السيارات:

لفهم أهمية نظام التوجيه الكهربائي، من الضروري إلقاء نظرة سريعة على تطور أنظمة التوجيه عبر الزمن:

في البداية، كانت السيارات تعتمد على التوجيه الميكانيكي فقط، حيث كان السائق بحاجة إلى قوة عضلية كبيرة، خاصة عند الركن أو القيادة بسرعات منخفضة. لاحقًا، ظهر نظام التوجيه الهيدروليكي الذي استخدم ضغط الزيت لتخفيف الجهد، لكنه كان يعاني من استهلاك مستمر للطاقة وصيانة دورية معقدة.

أما اليوم، فقد جاء EPS ليعالج هذه التحديات، مقدّمًا نظامًا أكثر كفاءة، وأخف وزنًا، وأسهل دمجًا مع التقنيات الحديثة، مثل أنظمة السلامة ومساعدة السائق.

أنواع نظام التوجيه الكهربائي (EPS):

لا يأتي نظام EPS بتصميم واحد فقط، بل يتوفر بعدة تكوينات هندسية، تختلف حسب حجم السيارة، ووزنها، ومتطلبات القيادة. ومن أبرز أنواع أنظمة التوجيه الكهربائي المستخدمة حاليًا:

التوجيه الكهربائي المساعد على العمود (Column-Assist EPS):

في هذا النوع، يتم تثبيت المحرك الكهربائي مباشرة على عمود التوجيه.
يُعد هذا التصميم الأكثر شيوعًا في السيارات الصغيرة والمتوسطة، نظرًا لبساطته وتكلفته المنخفضة. ويوفر مساعدة فعالة في القيادة اليومية داخل المدن، مع استجابة مناسبة لحركة المقود.

التوجيه الكهربائي المساعد على الترس (Pinion-Assist EPS):

يعتمد هذا النظام على تثبيت المحرك الكهربائي بالقرب من ترس التوجيه (Pinion Gear)، ما يسمح بنقل المساعدة بشكل أكثر مباشرة إلى العجلات.
يتميز هذا النوع بإحساس أفضل بالطريق، واستجابة أدق لعجلة القيادة، وهو شائع في السيارات الرياضية والسيارات التي تركز على متعة القيادة.

التوجيه ثنائي الترس (Dual-Pinion EPS):

يُستخدم هذا النظام في السيارات الأكبر حجمًا، حيث يعتمد على ترسين منفصلين؛ أحدهما للتوجيه اليدوي، والآخر للمساعدة الكهربائية.
يساعد هذا التصميم على التعامل مع قوى توجيه أعلى، ويُعد مناسبًا للسيارات العائلية الكبيرة وSUVs.

التوجيه الكهربائي المساعد على الجريدة (Rack-Assist EPS):

في هذا التكوين، يتم تثبيت المحرك الكهربائي مباشرة على جريدة التوجيه (Steering Rack)، ما يسمح له بالتعامل مع عزوم دوران عالية بدقة كبيرة.
يُستخدم هذا النوع غالبًا في السيارات الثقيلة، والسيارات ذات الأداء العالي، حيث يتطلب الأمر تحكمًا مباشرًا وقويًا في العجلات الأمامية.

كيف يعمل نظام التوجيه الكهربائي (EPS)؟

يعتمد نظام EPS على شبكة متكاملة من الحساسات الإلكترونية التي تعمل بشكل لحظي. وعند قيام السائق بتدوير عجلة القيادة، يقوم حساس العزم (Torque Sensor) بقياس القوة المبذولة، في حين تراقب حساسات أخرى سرعة السيارة وزاوية التوجيه.

تنتقل هذه البيانات فورًا إلى وحدة التحكم الإلكترونية (ECU)، التي تقوم بتحليلها وتحديد مقدار المساعدة المطلوب بدقة. بعد ذلك، تصدر الأوامر إلى المحرك الكهربائي لتقديم الدعم المناسب عبر نظام التوجيه.

الميزة الأهم هنا هي أن مستوى المساعدة يتغير باستمرار:

• توجيه خفيف وسلس عند السرعات المنخفضة (مثل الركن).

• توجيه أكثر ثباتًا ودقة عند السرعات العالية.

كما أن المحرك الكهربائي لا يعمل إلا عند الحاجة، ما يقلل استهلاك الطاقة ويحسن الكفاءة العامة للمركبة.

فوائد نظام التوجيه الكهربائي (EPS) في السيارات:

أصبح نظام EPS الخيار المفضل لدى معظم الشركات المصنّعة، لما يقدمه من مزايا عديدة مقارنة بأنظمة التوجيه التقليدية، ومن أبرزها:

كفاءة أعلى في استهلاك الطاقة:

على عكس الأنظمة الهيدروليكية التي تعمل مضختها باستمرار، يستهلك EPS الطاقة فقط عند الحاجة، ما يخفف الحمل على المحرك ويساهم في تقليل استهلاك الوقود.

وزن أخف وتصميم مدمج:

يتميز نظام EPS بوزنه الأخف مقارنة بالأنظمة الهيدروليكية، ما ينعكس إيجابًا على توزيع الوزن وتحسين أداء السيارة.

تكامل سلس مع أنظمة السلامة:

يُعد EPS عنصرًا أساسيًا لعمل أنظمة مساعدة السائق الحديثة، مثل:

• الحفاظ على المسار.

• الثبات الإلكتروني.

• أنظمة الركن الذاتي.
  وذلك لاعتماده على إشارات إلكترونية دقيقة.

صيانة أقل على المدى الطويل:

نظرًا لغياب الخراطيم والزيوت الهيدروليكية، يقل احتمال التسرب أو الأعطال الدورية، ما يجعل EPS أقل تكلفة في الصيانة الاعتيادية.

الخلاصة:

أصبح نظام التوجيه الكهربائي (EPS) أحد الركائز الأساسية في السيارات الحديثة، لما يقدمه من تحكم أدق، ومناورة أسهل، وكفاءة أعلى في استهلاك الطاقة. كما أسهم بشكل كبير في تطوير أنظمة السلامة ومساعدة السائق، وجعل تجربة القيادة أكثر راحة وثقة.

ورغم أن إصلاح مكونات EPS قد يكون مكلفًا في حال تعرّض المحرك أو وحدة التحكم أو الحساسات للتلف، إلا أن فوائده على المدى الطويل تفوق هذه التحديات. ولهذا السبب، يُنصح دائمًا بفحص نظام التوجيه بعناية عند التفكير في شراء سيارة مستعملة في الإمارات، لضمان سلامة الأداء وراحة القيادة.