سیستم تعلیق یکی از پیچیده ترین و مهم ترین بخش های خودرو می باشد ، مبحث تعلیق به قدری گسترده می باشد که در بخش های مختلفی به آن پرداخته ایم. شما با بررسی این صفحه ، آشنایی اولیه با اجزا و قطعات سیستم تعلیق پیدا می کنید ، برای این منظور ، اجزای سیستم تعلیق را معرفی کرده و وظیفه آنها را شرح داده ایم.
سیستم تعلیق ، ارتباط بین چرخ ها و شاسی ماشین را برقرار می کند ، در واقع سیستم تعلیق ، پلی بین شاسی و چرخ خودرو محسوب می شود.
برای درک بهتر این مفهوم به شکل زیر نگاه کنید ، چرخ خودرو و اجزای آن با لکه های آبی نشان داده شده (رینگ و لاستیک چرخ در این تصویر از چرخ جدا شده اند) ، شاسی خودرو با لکه های سبز و میله مربوط به فرمان با لکه قرمز مشخص شده اند ، سایر اجزای مکانیکی که در این شکل می بینید ، اجزای سیستم تعلیق می باشند و همانگونه که اشاره شد بین شاسی و چرخ خودرو ارتباط برقرار می کنند.
تعلیق خودرو ، علاوه بر ایجاد ارتباط بین چرخ و شاسی وظایف دیگری نیز برعهده دارد ، اجزای سیستم تعلیق وظیفه دارند چرخ را در جهت طولی مهار کنند یعنی اجازه ندهند چرخ به سمت جلو و عقب ، نسبت به بدنه ماشین حرکت کند ، ولی از طرف دیگر باید به چرخ اجازه دهند نسبت به بدنه ، حرکت به سمت بالا و پایین داشته باشد.
اما چرا چرخ می بایست حرکت در جهت بالا و پایین نسبت به بدنه داشته باشد؟
همانطور که می دانید سطح خیابان ها کاملا صاف نیست و دارای پستی و بلندی زیادی می باشد و چرخ باید بتواند نسبت به این پستی بلندی ها حرکت بالا و پایین داشته باشد.
حال باید ببینیم برای اتصال چرخ به شاسی چه مکانیزمی به کار ببریم که حرکت در جهت بالا و پایین را فراهم آورده و در عین حال از حرکت طولی چرخ ماشین نسبت به بدنه جلوگیری کند؟
راه حل این کار استفاده از قطعاتی به نام طبق می باشد ، به شکل زیر نگاه کنید ، دیسک چرخ با رنگ آبی ، طبق بالا با رنگ زرد و طبق پایین با رنگ سبز مشخص شده اند ، طبق های بالا و پایین به شاسی ماشین متصل می شوند ، محل اتصالشان به شاسی با نقاط قرمز نشان داده شده ، با اتصال این نقاط قرمز به شاسی ، دیسک چرخ فقط می تواند حرکت به سمت بالا و پایین داشته باشد و از طرف دیگر نمی تواند حرکت به سمت جلو و عقب داشته باشد.
برای درک بهتر حرکت به سمت بالا و پایین چرخ به کمک طبق ها ، شکل زیر را نگاه کنید.
تعلیق خودرو علاوه بر طبق ، قطعات و مکانیزم های دیگری نیز دارد که سایر وظایف سیستم تعلیق را انجام می دهند ، یکی از این مکانیزم ها ، مکانیزم دمپینگ می باشد ، در شکل زیر ، مجموعه دمپینگ (یا همان مکانیزم دمپینگ) که از چند قطعه تشکیل شده را مشاهده می کنید.
این مکانیزم ، بین شاسی و طبق پایین قرار می گیرد و با قرار گیری در این موقعیت ، وزن خودرو را از شاسی گرفته به طبق پایین منتقل می کند ، سپس طبق پایین این وزن را به چرخ و چرخ به زمین منتقل خواهد کرد. در شکل زیر جایگذاری مجموعه دمپینگ بین شاسی و طبق پایین را مشاهده می کنید ، شاسی با رنگ آبی ، طبق پایین با رنگ سبز ، طبق بالا با رنگ زرد و دیسک چرخ با نارنجی مشخص شده اند.
مجموعه دمپینگ از یک فنر و دمپر تشکیل شده ، به دمپر کمک فنر نیز گفته می شود چون تکمیل کننده کار فنر می باشد. در شکل زیر سمت راست یک مجموعه دمپینگ متشکل از فنر و کمک فنر را مشاهده می کنید و در شکل سمت چپ هریک را به تنهایی مشاهده می کنید.
چرا به جای مجموعه دمپینگ از یک میله ساده برای اتصال و تحمل وزن خودرو ، بین طبق پایین و شاسی استفاده نمی کنند ؟
پاسخ این سوال راحت است ، چون پستی و بلندی های فراوانی در سطح خیابان و جاده وجود دارد ، اگر یک میله ساده و غیر قابل انعطاف بین طبق پایین و شاسی قرار بدهیم با افتادن چرخ خودرو در یک چاله یا عبور از یک دست انداز ، چرخ ناگهان و به سرعت به سمت پایین و بالا حرکت کرده و در نتیجه چرخ ماشین توسط میله ی ساده ، ضربه ی محکمی به اتاق خودرو وارد می کند.
از آنجایی که ضربه به صورت یک انرژی ، در یک لحظه ی خیلی خیلی کوتاه به اتاق خودرو وارد می شود باعث آزار سرنشینان و مشکلات دیگری برای خودرو می شود ، برای جلوگیری از وارد آمدن ضربه به اتاق ماشین و سرنشینان آن باید به جای میله از یک جسم انعطاف پذیر استفاده کنیم تا این جسم انعطاف پذیر ، ضربه محکم چرخ به اتاق را خنثی کند ، برای نیل به این هدف از فنر استفاده می شود ، همانطور که می دانید فنرها قابلیت جذب انرژی دارند یعنی اگر در کسری از ثانیه به یک طرفشان ضربه ای وارد کنید ، این ضربه را جذب کرده و به مرور و در طول چند ثانیه به طرف دیگر منتقل می کنند و بر خلاف میله ، ضربه ناگهانی به یک طرفش را به طور ناگهانی به طرف دیگر وارد نمی کند.
فنرها انرژی ضربه ای را دریافت کرده و این انرژی ضربه ای را به ارتعاش تبدیل می کنند ، یعنی وقتی از فنر بین چرخ و شاسی استفاده می کنیم و جاده با پستی بلندی هایش به چرخ خودرو ضربه می زند ، سرنشینان به جای دریافت ضربات ، ارتعاش دریافت می کنند. مثلا با افتادن خودرو در یک چاله ، چرخ در یک صدم ثانیه ، پایین رفته و بالا می آید و این یعنی چرخ ، ضربه دریافت می کند و با استفاده از فنر بین چرخ و شاسی ، شاسی حدود 30 ثانیه و در این 30 ثانیه 25 بار ، بالا و پایین می رود تا انرژی ناشی از آن ضربه را خنثی کند.
تا این قسمت مطلب به ضرورت استفاده از فنر در سیستم تعلیق خودرو پی بردید و البته درک علت استفاده از فنر برای جذب ضربه و خنثی سازی تدریجی انرژی ، کار چندان سختی نبود ولی درک علت استفاده از دمپر یا همان کمک فنر کمی سخت می باشد ، برای درک علت استفاده از دمپر ، می بایست بیشتر دقت کنید و ادامه مطلب را با دقت بیشتری مطالعه کنید.
همانطور که گفته شد فنر برای جذب ضربه و تبدیل آن ضربه به ارتعاش به کار می رود یعنی فنر برای خنثی سازی یک ضربه ی وارد شده در یک صدم ثانیه ، 8 بار و در در مدت زمان 15 ثانیه بالا و پایین می رود !!! و این یعنی فاجعه چرا ؟ فرض کنید خودرویی در حال حرکت در جاده کاملا صاف می باشد که ناپهان داخل اولین چاله می افتد ، فنر حدود 15 ثانیه زمان نیاز دارد تا انرژی ضربه ای ناشی از آن چاله را خنثی کند ، ولی هنوز 2 ثانیه نگذشته ماشین داخل چاله دوم می افتد ، اکنون انرژی های آن دو چاله با هم جمع شده و طول کورس نوسان فنر دو برابر شده یعنی فنر به جای 2 سانت بالا و پایین رفتن اکنون 4 سانت بالا و پایین می رود و این بالا و پایین رفتن حدود 30 ثانیه طول می کشد.
با توجه به ناهمواری های سطح خیابان ها و جاده ها در هر یک دقیقه ، خودرو داخل 20 چاله کوچک و بزرگ افتاده و یا از روی 20 دست انداز کوچک و بزرگ عبور می کند (حتی اگر ارتفاع دست اندازها و یا عمق چاله ها یک میلی متر باشد باعث ایجاد ضربه به چرخ می شود) دراین صورت در مدت یک دقیقه طول کورس فنر به 40 سانتی متر می رسد و دائما افزایش پیدا می کند !!! تا جایی که کف خودرو به زمین می خورد (در پایین کورس) و یا چرخ های خودرو از زمین بلند می شود (در بالای کورس) اتفاقی تقریبا شبیه به آنچه در شکل زیر می بینید. (حجم شکل زیر زیاد است ، اگر تصویری نمی بینید صفحه را مجددا بارگذاری نمایید)
بنابراین استفاده از فنر نیز مشکلاتی دارد که باید آن مشکلات حل شود ، فنر اگرچه ارتعاشات را جذب می کند ولی برای این کار زمان زیادی می خواهد و اگر این زمان به او داده نشود زیادی ارتعاش می کند ، ارتعاش زیادی به این معناست که ارتعاشات فنر روی یکدیگر جمع می شود و طول کورس ارتعاش ، زیاد و زیادتر می شود تا جایی که یا خودرو از زمین بلند می شود و یا کف خودرو به زمین می خورد ، بنابراین باید ارتعاشات فنر را کنترل کرد . وظیفه کنترل ارتعاشات فنر را قطعه ای به نام دمپر انجام می دهد.
دمپر ارتعاشات فنر را می گیرد یا به زبان دیگر ارتعاشات فنر را خفه می کند یا اگر بخواهیم بهتر بگوییم باید گفت دمپر ، ارتعاشات فنر را جذب می کند.
همانطور که فنر ، ضربات چرخ را جذب کرده به ارتعاش تبدیل می کند ، کمک فنر نیز ارتعاشات فنر را در خود جذب کرده و خفه می کند ، این خفه کردن ارتعاشات با ایجاد گرما در کمک فنر (دمپر) همراه است و گرما نیز جذب محیط می شود. اجازه دهید یک بار دیگر دوره کنیم : در اثر سرعت خودرو و اختلاف سطح جاده ، به چرخ ماشین ضربه وارد می شود ، ضربات وارده توسط فنر گرفته شده و به ارتعاش تبدیل می شود ، کمک فنر ارتعاشات فنر را گرفته به گرما تبدیل می کند و در نهایت این گرما به محیط بیرون منتقل می شود.
برای درک بهتر عملکرد یک مجموعه دمپینگ (شامل فنر و کمک فنر) و فنر بدون دمپر ، به شکل زیر نگاه کنید ، در شکل ، فنر بدون دمپر ، با رنگ مشکی و فنر به همراه دمپر با رنگ آبی نشان داده شده است ، عملکرد هر کدام در عبور از یک چاله را مقایسه کنید ، در سمت راست تصویر نیز نمودار حرکت آنها رسم می شود.
همچنین در شکل زیر عملکرد کل مجموعه تعلیق را می توانید مشاهده کنید.
تا اینجا وظیفه ی طبق ، فنر و کمک فنر را شرح دادیم و نوبت به سایر قطعات سیستم تعلیق می رسد ، منتها قبل از شرح سایر قطعات می بایست این نکته را متذکر شویم که سیستم تعلیقی که تا اینجا معرفی شد و دارای دو طبق بالا و پایین می بود تنها یک نمونه از سیستم تعلیقی می باشد که در خودروها استفاده می شود ، و در بخش های دیگر وب سایت ، انواع دیگر سیستم های تعلیق را معرفی کرده و شرح داده ایم ، در شکل زیر چند نمونه دیگر سیستم تعلیق را مشاهده می کنید.
برای بررسی سایر قسمت های تعلیق ، می خواهیم بررسی کنیم که اتصال این اجزا با یکدیگر چگونه می باشد؟
ارتباط اجزای تعلیق توسط پیچ و مهره معمولی به همراه بوش و یا مفصل کروی می باشد ، از آنجایی که با پیچ و مهره معمولی آشنایی دارید ، به بررسی بوش و مفصل کروی می پردازیم. شکل زیر سمت راست یک بوش و سمت چپ ، یک جفت مفصل کروی را مشاهده می کنید.
درجه آزادی مفصل های کروی معمولا بیشتر از بوش هاست در شکل زیر درجات آزادی بازو نسبت به مفصل ، با فلش های قرمز نشان داده شده است.
برای درک بهتر این درجه آزادی اشکال زیر را ببینید.
کاربرد بوش و مفصل کروی در اتصال اجزای تعلیق به یکدیگر می باشد برای مثال به شکل زیر نگاه کنید ، در شکل زیر ، کاربرد بوش و مفصل کروی را در اتصالات یک نمونه طبق مشاهده می کنید ، بوش ها با آبی پررنگ مشخص شده و طبق را به شاسی متصل می کنند و مفصل کروی با آبی آسمانی مشخص شده و چرخ را به طبق متصل می کنند.
در شکل زیر کاربرد مفصل کروی در اتصال طبق پایین به چرخ را مشاهده می کنید. مفصل کروی با خط قرمز نمایش داده شده است.
در شکل زیر نیز کاربرد بوش در اتصال طبق به شاسی را مشاهده می کنید توسط بوش را مشاهده می کنید. طبق با رنگ سبز ، بوش با رنگ قرمز و شاسی با رنگ سفید مشخص شده اند.
سلامت اجزای اتصال دهنده یعنی پیچ و مهره ، مفصل کروی و بوش ها بسیار مهم می باشد ، معیوب بودن این اجزا می تواند به حادثه منجر شود ، چنان که در شکل زیر می بینید تخریب یک مفصل کروی (که طبق پایین را به دیسک چرخ متصل کرده بود) باعث خارج شدن چرخ از محور شده است.
آخرین قطعه از اجزای تعلیق که در این صفحه به شرح آن می پردازیم فنرهای میله ایست ، همانطور که می دانید ، مجموعه دمپینگ ، از فنر و دمپر تشکیل شده است ، فنر می تواند به صورت پیچشی باشد و یا میله ای ، با فنر پیچشی آشنا شدید که به همراه دمپر ، مجموعه فنر و کمک فنر را تشکیل می دهند ، در بعضی از خودروها می توان به جای فنر پیچشی ، از فنر میله ای استفاده کرد ، برای آشنایی با عملکرد این مدل فنرها به شکل زیر نگاه کنید ، اگر یک سر میله فلزی را مثلا به دیوار محکم کنیم و نیروی F را طبق شکل طوری به میله وارد کنیم که میله حول محور خود بپیچد ، با برداشته شدن نیرو ، میله به محل خود باز می گردد و از این میله می توان به عنوان یک فنر استفاده کرد.
در شکل زیر یک فنر میله ای مورد استفاده در خودرو را مشاهده می کنید ، فنر میله ای C از یک طرف به قسمت A که جزو شاسی خودرو می باشد وصل شده و از طرف دیگر به طبق پایین سیستم تعلیق B متصل می باشد.
شکل واقعی این فنر را در شکل زیر ببینید ، فنر میله ای با رنگ سبز ، طبق پایین با رنگ زرد و شاسی خودرو نیز قرمز می باشد.
برای درک بهتر عملکرد فنر میله ای ، شکل زیر را نگاه کنید ، فنر میله ای با فلش های سفید نشان داده شده است.
نکته : در نظر داشته باشید ، در خودرویی که فنر میله ای نصب می شود ،دمپر نیز نیاز می باشد همانطور که استفاده از فنر پیچشی ، نیاز به دمپر دارد. در سیستم های تعلیق اجزای دیگر و انواع دیگر فنرها نیز استفاده می شود که در بخش های مختلف تعلیق ، بررسی شده است.
تا اینجا کلیات و اجزای اصلی سیستم تعلیق را شناختید ، برای آشنایی بیشتر با سیستم تعلیق می بایست سایر بخش های مربوطه را مطالعه کنید.
برای این منظور ابتدا مکانیزم چرخ خودرو و اجزای آن را بررسی کرده ایم ، سپس سیستم تعلیق را به دو صورت بررسی کرده ایم.
1- مکانیزم های تعلیق مورد استفاده در جلو و عقب خودرو.
2- انواع سیستم تعلیق را از نظر هوشمندی در قالب سه بخش سیستم تعلیق غیرفعال ، نیمه فعال و فعال.
و شما می توانید بر روی هرکدام کلیک کنید و به صفحه مربوطه هدایت شوید.
برچسب ها
