معرفی سیستم تعلیق خودرو، انواع و اجزای آن
کمک فنر یا دمپر
کمک‌فنرها، اصلی‌ترین بخش سیستم تعلیق خودرو هستند. همانطور که از اسمشان مشخص است، وظیفه تکمیل عملکرد فنرها را بر عهده دارند و نیروی وارده از ضربات به آنها را دفع می‌کنند. درواقع فنرها تنها نیرویی که از ضربات ناشی از عبور از ناهمواری‌هاست را جذب می‌کنند و درصورت رها سازی این نیرو از سمت آنها، خودرو به بالا پرتاب می‌شود. این بالا و پایین رفتن خودرو تا پایان انرژی حاصل از ضربه ادامه می‌یابد و به این ترتیب فنر کارایی خود را از دست می‌دهد. کمک فنر، انرژی جمع شده در فنر را جذب کرده و تدریجی دفع می‌کند. این کار از حرکات یویویی و ناگهانی خودرو جلوگیری خواهد کرد.
کمک فنرها از یک پیستون با سوراخ‌های ریز تشکیل می‌شوند که درون یک سیلندر قرار دارد. پیستون از روغن یا گاز پر شده که عبور با فشار آنها (به عنوان سیال) از سوراخ‌های پیستون موجب حرکت ملایم آن درون سیلندر می‌شود. بر همین اساس کمک فنرها به دو دسته هیدرولیکی (سیال روغنی) و نیوماتیکی (سیال گازی) تقسیم می‌شوند. انرژی وارد شده به کمک فنر به صورت گرمایی که در گاز یا روغن ایجاد می‌شود دفع می‌گردد.
میل تعادل یا میل موجگیر
میل موجگیر اصطلاحی است که مکانیک‌ها برای این میله بکار می‌برند. این میله وظیفه ایجاد ثبات بیشتر در خودرو را دارد و از چپ شدن آن در پیچ‌های شدید و سطوح بسیار ناهموار جلوگیری می‌کند. میله تعادل معمولا بین دو چرخ یک محور (اکسل) قرار می‌گیرد و ارتباط بین دو کمک فنر را برقرار می‌کند تا با حرکت کمک فنر یک سمت، کمک فنر سمت دیگر نیز حرکت کوچکی داشته باشد و تعادل خودرو برقرار شود. میل موجگیر علاوه بر چرخ‌ها و کمک فنرها از دو طرف به شاسی نیز متصل است. این اتصال از طریق Pivot یا اتصال‌های محوری صورت می‌گیرد.
میل رابط
میله‌های رابط، در سیستم تعلیق‌های مختلف، وظیفه ایجاد اتصال بخش‌های مختلف این سیستم‌ها را به هم برعهده دارند. این میله‌ها که فلزی هستند و بسیار مقاوم، معمولا در تعداد زیاد به کار می‌روند و عمری برابر با شاسی و بدنه خودرو دارند. تنها عاملی که ممکن است به میل رابط‌ها آسیب وارد کند تصادف‌های شدید و ضربات سهمگین ناشی از آنها است.
سیبک
سیبک نوعی اتصال در سیستم تعلیق است که در عین استحکام، امکان چرخش و حرکت نیز دارد. این اتصال مفصل گونه، از یک گوی فلزی دسته دار تشکیل شده است که امکان حرکت درون محفظه فولادی‌اش را دارد. اطراف محفظه فولادی و گوی فلزی با لاستیک محکم پوشیده شده است. این مفصل که وظیفه اتصال چرخ‌ها به سیستم تعلیق را دارد، چرخش آنها را با چرخش فرمان و حرکت‌شان را هنگام عبور از ناهمواری‌ها ممکن می‌سازد. یک سر سیبک به چرخ‌ها و سر دیگر آن به طبق‌های سیستم تعلیق خودرو متصل است. سیبک معمولا تنها در چرخ‌های جلویی کارگذاشته می‌شود. نکته دیگر اینکه سیبک سیستم تعلیق با سیبک فرمان که وظیفه اتصالات میل فرمان را بر عهده دارد متفاوت است.
بوش
بوش نیز نوعی اتصال در سیستم تعلیق است، اما تفاوت آن با سیبک مانند تفاوت مفصل زانو و مفصل ران و لگن است. بوش قابلیت چرخش ندارد و تنها باز و بسته می‌شود. بوش‌ها که از جنس لاستیک طبیعی هستند، برای گرفتن سر و صدای ناشی از حرکت قطعات و لرزش آنها، بخش‌های متحرک سیستم تعلیق را به هم متصل می‌کنند. همچنین مقداری از نیروی وارده از ضربات ناشی از حرکت در سطوح ناهموار را به دلیل جنس لاستیکی‌شان جذب می‌کنند. بوش‌ها گاهی به شکل استوانه هستند و نقش محور را ایفا می‌کنند. این محورهای لاستیکی مانند رباط‌ها در بدن، اتصال قطعات فلزی سیستم تعلیق را برقرار می‌کنند.
طبق
اتصال اصلی سیستم تعلیق به شاسی، از طریق یک قطعه فولادی به نام طبق صورت می‌گیرد. اتصال طبق به شاسی از طریق بوش‌های محوری و به سیستم تعلیق به وسیله سیبک‌ها انجام می‌شود. طبق‌ها دو نوع کنترلی و جناغی دارند. نوع کنترلی به صورت یکپارچه است و نوع جناغی به صورت حرف A. طبق‌های جناغی با دو بوش محوری به شاسی متصل می‌شوند. تعداد طبق‌ها و نحوه استفاده از آنها در سیستم‌های تعلیق مختلف متفاوت است. در برخی طبق استفاده نمی‌شود، در برخی برای هر چرخ یک یا دو طبق به کار می‌رود و در برخی برای هر دو محورهای عقب و جلو.
استارت
استارت در سیستم‌های تعلیقی دیده می‌شود که سیبک و طبق در آنها حذف شده و همچنین فنر به کار رفته در آنها از نوع فنر لول است. در این سیستم‌ها کمک فنر درون فنر لول قرار می‌گیرد و این دو علاوه بر وظایف
انواع سیستم تعلیق
سیستم‌های تعلیق در عقب و جلوی خودرو قرار می‌گیرند و هنگام بیان خصوصیات فنی خودرو از نوع سیستم تعلیق عقب و جلوی آن به صورت جداگانه یاد می‌شود. انواع سیستم تعلیق نیز، به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند که این دسته‌ها خود انواع متفاوتی را شامل می‌شوند. دو دسته کلی شامل سیستم‌های تعلیق مستقل و وابسته یا یکپارچه هستند. در سیستم‌های وابسته، چرخ‌های متصل به یک محور(اکسل) به هم وابسته‌اند و با حرکت هریک، دیگری نیز حرکت می‌کند.
اما در سیستم تعلیق مستقل، چرخ‌های مرتبط با هر محور(اکسل) مستقل از دیگری فعالیت دارد. دسته بندی دیگری نیز برای سیستم‌های تعلیق در نظر گرفته می‌شود با عنوان سیستم‌های محرک و غیر محرک. اکنون به برخی از سیستم‌های تعلیق اشاره می‌کنیم. البته تنوع سیستم‌های تعلیق، گسترده‌تر است اما موارد ذکر شده، از معروف‌ترین، پرکاربرد‌ترین و بعضا مدرن‌ترین آنها هستند.
۱. سیستم‌های تعلیق مستقل
– مک‌فرسون:
این سیستم که توسط مهندسی به همین نام ابداع شد، در خودروهای زیادی به خصوص تولیدات اروپایی به کار می‌رود. همچنین مک‌فرسون تنها در خودروهای دیفرانسیل جلو کاربرد دارد. میله موجگیر در سیستم مک‌فرسون استفاده می‌شود و بخش اصلی آن نیز استارت است. مک‌فرسون به دلیل حذف طبق‌ها و اتصال سیستم تعلیق به شاسی توسط استارت، برای خودروهایی که فضای کافی برای جزئیات سیستم تعلیق ندارند بسیار مناسب است. سیستم مک‌فرسون معمولا نرمی و راحتی حرکت را به خوبی تامین می‌کند و از مزایای آن ارزان و سبک بودنش است. مک‌فرسون را می‌توان در محور عقب و جلوی یک خودرو هم‌زمان به کار برد.
سیستم تعلیق خودرو – مک‌فرسون
– دوجناغی(جناغی دوبل):
این سیستم از دو طبق جناقی A شکل تشکیل شده است که موازی هم و با فاصله عمودی قرار می‌گیرند. طبق‌ها که در بالا و پایین مرکز چرخ‌ها کار گذاشته می‌شوند در میان خود یک فنر لول را به همراه کمک فنر درونش، جای داده‌اند. اما این فنر لول و کمک‌فنر میانش استارت محسوب نمی‌شوند چرا که وظیفه اتصال سیستم تعلیق و شاسی را به عهده ندارند. طبق‌ها در قسمت قاعده از طریق محورهایی به شاسی وصل می‌شوند و در قسمت راس به وسیله سیبک به چرخ‌ها متصل هستند. فنر لول نیز توسط یک میل رابط به طبق وصل است. در گذشته طبق‌های جناغی این سیستم را هم اندازه طراحی می‌کردند اما اکنون طبق بالایی کمی کوچکتر ساخته می‌شود که ایمنی حرکت در پیچ‌ها را افزایش می‌دهد. سیستم تعلیق دو جناغی در محور جلوی بسیاری خودروهای اسپرت و مسابقه‌ای استفاده می‌شود.
– محور نگهدارنده:
این سیستم که بین تعمیرکاران به اهرم دوشاخه‌ای معروف است و از دو اهرم طولی تشکلی می‌شود. یک سر این اهرم‌ها به مرکز چرخ (اهرم چرخ) و سر دیگرش به شاسی وصل است. در این سیستم از فنر لول استفاده می‌شود و دو نوع دو شاخه ساده و دو شاخه خم شونده دارد. در دو شاخه ساده، چرخ‌ها تنها حرکت عمودی دارند و در پیچ‌ها زاویه نمی‌گیرند. بنابراین کنترل خودرو در مسیرهای مارپیچ تقریبا غیر ممکن می‌شود و ایمنی خودرو به شدت کاهش می‌یابد. چنین سیستمی را در فولکس واگن بیتل شاهد بودیم اما اکنون کاملا منسوخ شده است. در نوع دوشاخه خم شونده، چرخ‌ها غیر از حرکت عمودی، چرخش نود درجه هم دارند. بنابراین نقطه واژگونی خودرو پایین آمده و ایمنی آن افزایش می‌یابد. البته استفاده از این سیستم هم امروزه چندان مرسوم نیست.
– طبق‌دار عرضی:
این سیستم مانند سیستم دو جناغی از دو طبق A شکل تشکیل شده است اما فنر لول جای خود را در آن به فنر برگی داده است. فنر برگی بین طبق‌های پایینی و روی محور عرضی بین چرخ‌ها قرار می‌گیرد. این سیستم در خودروهای زیادی مشاهده نمی‌شود و شورلت کوروت از معدود تولیدات با این سیستم تعلیق هستند.
۲. سیستم‌های تعلیق وابسته
– اکسل (محور) صلب:
در این سیستم، چرخ‌های روی یک محور توسط یک میله افقی به هم متصل می‌شوند و فنرها که ممکن است فنر لول یا فنر تخت باشند و به صورت مستقیم به شاسی متصل هستند، روی این میله سوار می‌شوند. البته اگر فنرها لول باشند، بازوهای کنترلی برای حمایت از آنها به کار می‌روند.
– محور (اکسل) تیر شکل:
این سیستم نمونه بهینه‌سازی شده اکسل صلب است. به این ترتیب که دو میله از وسط محور بین چرخ‌ها به شکل مورب به چرخ‌ها مرتبط می‌شوند تا کنترل حرکات جانبی را تا حد امکان بالا ببرند.
– چهار میل:
این سیستم که خود دو دسته قطری و مثلثی دارد، شامل ۴ میله می‌شود که به شاسی و بدنه در زوایای مختلف وصل هستند. این میله‌ها کنترل مرکزیت محورها و در نتیجه توزیع وزن را به عهده دارند.
– ددیون:
این سیستم از ترکیب محور نگهدارنده و محور صلب حاصل می‌شود و به دلیل پیچیدگی‌های زیاد و عملکرد ضعیف از رده خارج شده است.
۳. سیستم‌های تعلیق نوین
سیستم‌هایی که پیشتر ذکر شد، بعضا به ندرت استفاده می‌شوند و یا به طور کلی دیگر استفاده نمی‌شوند. البته برخی مانند مک‌فرسون و دوجناغی همچنان مرسوم هستند. در کنار این سیستم‌های سنتی و کلاسیک، سیستم‌های تعلیق مدرن و ویژه خودروسازان مختلف نیز وجود دارند. معروف‌ترین آنها را به طور خلاصه بررسی می‌کنیم.
– چند اتصاله:
هر سیستم تعلیق مستقلی که دارای بیش از دو طبق باشد را چند اتصاله می‌نامند. مرسدس بنز مبتکر این سیستم شناخته می‌شود. سیستم تعلیق چند اتصاله که بهترین سیستم تعلیق خودرو مورد استفاده تا امروز است، مشتق از سیستم دو جناغی است. اما جناغ‌ها در این سیستم به هم متصل نیستند و به صورت مستقل از هم تنظیمات سیستم تعلیق را بر عهده دارند. از این سیستم در خودروهای فرمول یک بسیار استفاده می‌شود.
– سیستم هیدرولیکی (هیدروپنوماتیک):
این سیستم را اولین بار سیتروئن به کار گرفت اما اکنون بیشتر در خودروهای سنگین و نظامی کاربرد دارد. این سیستم که به یک پردازنده مرکزی مجهز است، از سیلندری حاوی روغن تشکیل شده است. سوپاپ الکتریکی متصل به پردازنده مرکزی، میزان و فشار روغن درون سیلندرها را که مشخص کننده ارتفاع و و سختی سیستم تعلیق است، تنظیم می‌کند.
– سیستم تعلیق بادی:
این سیستم کاملا شبیه سیستم هیدرولیکی عمل می‌کند با این تفاوت که گاز جایگزین روغن در سیلندرها می‌شود. به همین ترتیب کمپرسور هوا به جای پمپ روغن به کار می‌رود و پردازنده به این کمپرسور متصل است. این سیستم در خودروهای شاسی بلند چهارچرخ متحرک و آفرودی بسیار کاربرد دارد.
– سیستم الکترو مغناطیسی:
در این سیستم، سیلندرها از روغنی حاوی تکه‌های ریز آهن پر می‌شوند و درون پیستون نیز یک هسته متشکل از مواد حساس به مغناطیس قرار دارد. پردازنده مرکزی در این سیستم جریان مغناطیسی را از هسته عبور می‌دهد و شدت آن را تنظیم می‌کند. هرچه شدت این میدان بیشتر باشد، سیستم سفت‌تر می‌شود و بالعکس. سیستم الکترومغناطیسی در خودروهای اسپرت کارایی بیشتری دارند و مزیت آنها پاسخ سریع‌شان به ارتعاشات خودرو است.
استهلاک و نگهداری از سیستم تعلیق
به طور کلی، چند نشانه در خودرو می‌تواند خبر از خرابی سیستم تعلیق خودرو بدهد. وجود روغن روی کمک فنرها و بوش‌ها، صدای زیاد قطعات و کوبش بیش از حد خودرو هنگام عبور از سطوح ناهموار، از علائم ثابت نقص عملکرد سیستم تعلیق هستند. طول عمر سیستم فنربندی بسته به مسیرهای رانندگی دارد و کیفیت قطعات، اما برای افزایش طول عمر این سیستم بهتر است سرویس‌های دوره‌ای آنها به ازای پیمایش هر ۶۰هزار کیلومتر صورت گیرد.
منبع : 1