امروزه خودروها جزو مهمی از زندگی ما هستند و همه چیز آنها فقط در قدرت و سرعت خلاصه نمی‌شود، بلکه این هندلینگ، پایداری و راحتی سواری است که در درجه اول اهمیت قرار می‌گیرد. سیستم تعلیق خودرو وظیفه تامین پایداری و راحتی شما را در داخل خودرو برعهده دارد. اما انواع سیستم تعلیق و فنربندی خودرو کدام است و هر یک چه مزیتی دارد؟
سیستم تعلیق خودرو چیست؟
به زبان ساده سیستم تعلیق بخشی از خودرو است که نیروهای وارده به وسیله نقلیه هنگام رانندگی را جذب و تاحد ممکن مهار می‌کند. این نیروها معمولا به خاطر وجود سنگ‌ها، دست‌اندازها، سرعت‌گیر یا چاله‌های کوچک و بزرگ و... به ماشین وارد می‌شوند.
علاوه بر جذب و مهار ضربات وارده از ناهمواری‌های سطح جاده، سیستم تعلیق و فنربندی خودرو وظیفه کنترل پایداری خودرو را نیز بر عهده دارد. سیستم تعلیق به واسطه مکانیزم‌های خاص، خودرو را در پیچ‌ها و سرعت‌های بالا پایدار نگه می‌دارد و هندلینگ بهتری را ارائه میدهد.
بدون سیستم تعلیق، ممکن است رانندگی با خودرو حتی غیرممکن باشد؛ اگر سیستم تعلیق این ضربه‌ها را مهار نکند، ممکن است کنترل خودرو از دست راننده خارج شود. صمنا اگر جاده دارای شیب عرضی باشد، سیستم تعلیق تا حد امکان اجازه نمی‌دهد که تماس لاستیک‌ها از زمین قطع شود و بادی رول حاصل خودرو را واژگون کند. به طور خلاصه، سیستم تعلیق پایداری خودرو را حفظ کرده و کیفیت سواری را ارتقا میدهد.
سیستم تعلیق خودرو چگونه کار می‌کند؟سیستم تعلیق خودرو چگونه کار می‌کند؟
به طور خلاصه باید بیان کنیم که سیستم تعلیق خودرو بر اساس اصل هدررفت و تبدیل نیروی ضربات به انرژی نوع دیگر کار می‌کند. این فرایند شامل تبدیل نیرو به انرژی گرمایی و درنتیجه خنثی کردن اثر ضربه وارده به اتاق خودرو است.
سیستم تعلیق از قطعاتی مانند فنرها، کمک‌فنرها و پایه‌ها (استرات) برای دستیابی به پدیده میرایی و مهار نیروی ضربه استفاده می‌کند.
انواع سیستم تعلیق خودرو
رشد فناوری در صنعت خودرو باعث شده که خودروسازان انواع مختلفی از سیستم تعلیق و فنربندی خودرو را ارائه دهند. سیستم تعلیق خودرو به طور کلی به دو نوع سیستم تعلیق غیرمستقل یا وابسته و سیستم تعلیق مستقل تقسیم‌بندی می‌شود.
تعلیق غیرمستقل یا یکپارچه
تعلیق غیرمستقل نوعی سیستم تعلیق است که در آن یک قطعه صلب چرخ‌های چپ و راست را به هم متصل می‌کند. به عبارت دیگر، یک محور محکم اجزای تعلیق هر دو سمت شامل کمک‌ها، فنرها، طبق و ... را روی خود نگه می‌دارد و به همدیگر ارتباط میدهد.
این نوع سیستم تعلیق در کامیون‌ها و برخی خودروهای شاسی بلند SUV دیده می‌شود. با این حال در خودروهای مدرن سیستم تعلیق غیرمستقل معمولا دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
1.تعلیق فنر شمش
تعلیق فنر شمش یا فنر برگی از انواع سیستم تعلیق غیرمستقل است و به واسطه فنرهای شمشی ورقه‌ای به یک محور محکم متصل می‌شود. این نوع چیدمان عمدتا در وسایل نقلیه سنگین مانند کامیون و اتوبوس و وانت‌های باری مثل نیسان آبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فنر شمشی از چندین صفحه یا تسمه فلزی مستحکم ساخته شده است که توسط گیره به هم متصل می‌شوند و طول تسمه‌ها از بالا به پایین کوتاه‌تر می‌شود. از مزایای این نوع تعلیق میتوان به ارزان بودن و قابلت تحمل وزن بالا اشاره کرد. به همین دلیل است که به طور گسترده در وسایل نقلیه سنگین استفاده می‌شود.
2.تعلیق بازوی کشنده Trailing arm
تعلیق فنر شمش به تنهایی نمی‌تواند حرکات جانبی و جلو و عقب خودرو را مهار کند. بنابراین، به جای آن از بازوهای کنترلی از بازوهای کنترلی و به آنها بازوهای کشنده استفاده می‌شود . این سیستم ساختار ساده‌ای دارد و به محور و شاسی خودرو متصل می‌شوند.
میتوان به‌راحتی بازوها را بدون درآوردن تنظیم کرد. یکی دیگر از مزایای سیستم تعلیق بازو کشنده این است که نیروهای خارجی وارده بر محور خودرو را به خوبی دفع می‌کند. از لحاظ استحکام نیز مانند فنرهای شمش، قوی و بادوام است.
انواع سیستم تعلیق و فنربندی خودرو تعلیق مستقل
همان‌طور که از نام آن پیداست، در این نوع سیستم تعلیق، چرخ‌های چپ و راست به طور مستقل از هم عمل می‌کنند. انواع مختلفی از سیستم تعلیق مستقل وجود دارد که از آرایش مختلف فنرها و کمک‌فنرها در آنها استفاده می‌شود. این سیستم تعلیق دارای ساختار پیچیده‌تر و قیمت بالاتر است اما اثر میرایی و دفع ضربه بهتری ارائه میدهد.
1.سیستم تعلیق مک فرسون
یکی از رایج‌ترین انواع تعلیق و فنربندی خودرو است. سیستم تعلیق مک فرسون دارای ابعاد جمع‌وجور و وزن نسبتا کم بوده و قیمت آن نیز به دلیل ساختار ساده، نسبت به دیگر مدل‌های مستقل در پایین‌ترین سطح قرار دارد. در ادامه بخشی از مهم‌ترین نکات درباره سیستم تعلیق مک فرسون آمده است:
• این سیستم در واقع ترکیبی از فنر و کمک فنر است.
• به دلیل طراحی جمع‌وجور خود فضای کمتری را اشغال می‌کند و اجازه میدهد تا فضای بیشتری برای قرار دادن قطعات دیگر وجود داشته باشد.
• وزن آن نیز نسبتا سبک است و از این رو وزن کلی خودرو را کاهش میدهد.
• به دلیل مونتاژ عمودی برای خودروهای اسپرت با ارتفاع کم مناسب نیست. همچنین برای خودروهایی با چرخ‌های پهن‌تر هم ایده‌آل نیست، زیرا تاثیر منفی روی فرمانپذیری این‌گونه خودروها دارد
2.تعلیق جناغی دوبل
این سامانه در واقع یک نوع سیستم تعلیق جلوی مستقل است که عمدتا در اتومبیل‌های سطح بالا استفاده می‌شود و ویژگی‌های آن به شرح زیر است:
برای نگه داشتن چرخ در جای خود از دو بازوی جناغی شکل استفاده می‌کند. یک استخوان جناغی دارای دو نقطه نصب است، یکی برای فریم و دیگری برای چرخ.
سیستم تعلیق از فنرهای پیچشی برای جذب انرژی و کمک‌فنرها برای اتلاف انرژی استفاده می‌کند.
سیستم تعلیق دو جناغی بسیار پایدارتر از سایر سیستم تعلیق است. همچنین باعث بهبود دینامیک خودرو می‌شود.
به دلیل طراحی و ساختار پیچیده، قیمت آن گران‌تر است.
هزینه تعمیر و نگهداری این سیستم به دلیل وجود اجزای متعدد ، کمی بالاست.
3.تعلیق مالتی لینک
این سیستم جدیدترین ویرایش سیستم تعلیق دو جناغی است. سیستم تعلیق مالتی لینک از سه یا چند بازوی جانبی و یک یا چند بازوی طولی (عمودی) استفاده می‌کند. مزیت این سیستم تعلیق این است که بازوها را میتوان در هر جهتی زاویه داد. این کار باعث می‌شود تا بالانس بهتری میان کیفیت سواری و هندلینگ خودرو برقرار شود. اکثر خودروهای نسبتا گرانقیمت از این نوع سیستم تعلیق استفاده می‌کنند.
4.سیستم تعلیق بادی
تعلیق بادی یا air Suspension یک سیستم تعلیق پیشرفته است که عمدتاً در خودروهای لوکس به صورت فابریکی استفاده می‌شود. در این نوع سیستم تعلیق فنرهای مارپیچ سنتی با فنرهای بادی جایگزین می‌شوند. آنها از لاستیک مستحکم ساخته شده و با هوا پر می‌شوند.
سیستم تعلیق بادی از یک کمپرسور هوا، سنسورها و کنترل‌های الکترونیکی برای تنظیم دقیق خود استفاده می‌کند. می‌توانید تعلیق و ارتفاع سواری را بسته به جاده‌ها و بار خودرو تنظیم کنید. کیفیت سواری این سیستم عالی و بسیار نرم است. با این حال، تعلیق بادی بسیار گران بوده و فقط در اتومبیل‌های لوکس استفاده می‌شود.
قطعات سیستم تعلیق خودرو قطعات سیستم تعلیق خودرو
بعد از شناخت انواع سیستم تعلیق خودرو بهتر است با اجزای کلیدی آن نیز کمی آشنا شوید
1.فنر
فنر در زندگی روزمره ما بسیار کاربرد دارد. این قطعه معمولا به شکل میله پیچ خورده و با خاصیت الاستیک است. فنر بسته به جهت و میزان نیروی خارجی اعمال شده، فشرده یا باز می‌شود. فنر در سیستم تعلیق خودرو نیز بر اساس همین اصل عمل می‌کند:
• وظیفه اصلی فنرها در سیستم تعلیق خودرو، ذخیره انرژی تولید شده هنگام رانندگی از روی دست‌انداز، چاله و... است.
• مقدار انرژی ذخیره شده توسط فنر به عوامل مختلفی از جمله جنس، طول، ضریب فنر و ... بستگی دارد.
• هنگامی که ماشین را روی سطح صاف می‌رانید، فنر به دلیل تحمل نیروی وزن خودرو فشرده می‌شود.
• وقت که روی یک مسیر شیب‌دار رانندگی می‌کنید، فنر باز می‌شود و مانع جدایی لاستیک‌ها از سطح جاده می‌شود. به طور مشابه، هنگامی که از روی دست‌انداز عبور می‌کنید، فنر فشرده می‌شود و لاستیک‌ها را روی جاده نگه می‌دارد.
• معمولا دو نوع فنر در سیستم تعلیق خودرو استفاده می‌شود: فنر مارپیچ و فنر شمش. فنرهای مارپیچ یکی از رایج‌ترین انواع فنرها هستند که می‌توانید نمونه‌های آن را در اکثر خودروها ببینید.فنرهای شمشی بیشتر در اتومبیل‌های قدیمی، کامیون و اتوبوس‌ها استفاده می‌شود. فنر برگی یا همان شمشی می‌تواند انرژی بیشتری نسبت به فنر مارپیچ ذخیره کند. از این رو، خودروهای سنگین از فنرهای شمش استفاده می‌کنند.
با این حال، یک فنر به تنهایی نمی‌تواند یک تجربه رانندگی لذتبخش را فراهم کند، زیرا فنرها فقط برای ذخیره انرژی خوب هستند و در پخش انرژی چندان خوب عمل نمی‌کنند. دمپرها یا کمک‌فنرها راه حل این مشکل هستند.
2.دمپر یا کمک فنر
دمپر یا کمک فنر مخزنی پر از سیال مایع یا گاز است که درون یک لوله قرار گرفته است. این قطعه بین فریم اتاق و چرخ‌های خودرو قرار می‌گیرد. بخش بالایی کمک فنر به قاب و قسمت پایینی آن به محور متصل می‌شود.
پایه بالای دمپر به یک میله پیستون متصل به پیستون با سوراخ‌های کوچک متصل می‌شود. پیستون در لوله‌ای قرار می‌گیرد که با مایع هیدرولیک پر شده است.
هنگامی که چرخ‌ها روی یک دست‌انداز یا شیب قرار می‌گیرند، فنر باز یا فشرده می‌شود. انرژی ذخیره شده در فنر از طریق پایه بالایی به دمپر منتقل می‌شود. این انرژی به میله پیستون و سپس به پیستون منتقل می‌شود. پیستون درون روغن حرکت می‌کند. سپس روغن از سوراخ‌های پیستون می‌گذرد و به یک محفظه جداگانه هدایت می‌شود.
سازنده می‌تواند مقاومت کمک فنر را با تغییر اندازه سوراخ‌های پیستون تغییر دهد که به آن نرخ میرایی نیز می‌گویند. هر چه میزان میرایی بیشتر باشد، سواری نرم‌تر است.
3.استرات
استرات یک جزء مجزای سیستم تعلیق نیست. به عبارت ساده، یک دمپر داخل فنر کویل، استرات نامیده می‌شود.
4. میل موجگیر یا میل تعادل
میل موجگیر یا میل تعادل وظیفه جلوگیری از غلتیدن بدنه خودرو را هنگام گذر از پیچ‌ها یا ناهمواری‌های جاده برعهده دارد. این میله فلزی سمت چپ و راست سیستم تعلیق را به هم متصل می‌کند.
هنگامی که سیستم تعلیق به دلیل ناهمواری‌های جاده به بالا/پایین حرکت می‌کند، میل تعادل انرژی را به چرخ دیگر منتقل می‌کند، منجر به سواری هموار می‌شود و امکان غلتیدن خودرو در هنگام عبور از پیچ را کاهش میدهد.
تقریباً همه خودروها به طور استاندارد دارای یک میله ضد رول هستند.
کدام سیستم تعلیق بهتر است؟ کدام سیستم تعلیق بهتر است؟
بسته به کاربرد هر خودرو باید از سیستم تعلیق مناسب آن استفاده کرد؛ برای خودروهای باری و سنگین تعلیق فنر شمش بهتر جواب میدهد. مکفرسون هم برای خودروهای اقتصادی مقرون به صرفه است. برای خودروهای کمی گران میتوان از تعلیق مولتی لینک و جناغی دوبل استفاده کرد تا نرمی و هندلینگ بهتری ارایه دهد. در خودروهای لوکس و گرانقیمت هم از تعلیق بادی استفاده می‌شود تا سواری کاملا نرم و لذتبخش برای کاربران ثروتمند خود به ارمغان آورد.
شاید مطالب زیر هم برای شما مفید باشد:
مشخصات تارا
بهترین ماشین شاسی بلند
قیمت گذاری خودرو
مشکلات فنی خودرو
نویسنده: حسین باباپور
