احتمالا شما نیز تا به حال با واژه سیستم تعلیق خودرو برخورد داشته اید اما به راستی وظیفه سیستم تعلیق خودرو چیست و چگونه کار میکند؟ به طور کلی باید گفت سیستم تعلیق، مهمترین وظیفه اش، ایجاد ارتباط بین خودرو و جاده می باشد. سیستم تعلیق خودرو شامل مواردی همچون چرخ ها، کمک فنرها، فنرها و ستون های نگهدارنده می باشد.
در ادامه این مطلب از کیان باتری در رابطه با سیستم تعلیق خودرو بیشتر سخن خواهیم گفت و نحوه کار این بخش مهم از هر خودرو را شرح خواهیم داد.
سیستم تعلیق خودرو چیست و چه نقشی دارد؟
سیستم تعلیق یا فنربندی خودرو (SUSPENTION) بخشی از خودرو است که مانع از انتقال ارتعاشات و تکان‌های ناشی از حرکت خودرو روی سطوح ناهموار به بدنه در حال حرکت و سرنشینان می‌شود. بدنه در اینجا به معنی اتاق، شاسی و تمام متعلقات آن است.
این سیستم که شامل قطعات اصلی فنرها، کمک فنرها، ستون‌های نگهدارنده و چرخ‌ها می‌شود و اتصال چرخ‌ها و محورهای عقب و جلو را با شاسی برقرار میکند، دو وظیفه اصلی دارد؛ یکی دریافت تکان‌ها، ارتعاش‌ها و نوسان‌هایی که از حرکت در سطوح مختلف جاده به چرخ‌ها وارد می‌شود و دیگری ارتقاء عملکرد چرخ‌ها و ایجاد اصطکاک مناسب لاستیک آنها با سطح جاده و در نتیجه کنترل راحت‌تر خودرو.
وظیفه سیستم های تعلیق خودرو
سیستم تعلیق خودرو به طور کلی دو وظیفهٔ مهم را برعهده دارد، یکی کیفیت سواری دادن و دیگری قابلیت هدایت و کنترل، که این دو مرتباً در تضاد با یکدیگرند. اما اگر بخواهیم به صورت کاملا جزئی وطایف اصلی این سیستم را بررسی کنیم باید بگوییم که وظایف آن عبارت است از:
- تحمل وزن خودرو
- جذب ضربات وارده و تبدیل آن ها به ارتعاش
- حفظ هندسه سیستم فرمان و موقعیت چرخ ها
- افزایش قابلیت فرمان پذیری خودرو
- افزایش میزان پایداری خودرو
- حفظ تماس چرخ ها با سطح جاده
جذب نوسانات و ارتعاشات وارد به لاستیک ها بر اثر ناهمواری‌های راه و دیگری برخورد مؤثر لاستیک چرخ‌ها با سطح جاده است. در این سیستم همیشه دو مقوله مورد بحث بوده: یکی کیفیت سواری دادن و دیگری قابلیت هدایت و کنترل پذیری، که این دو همواره در تضاد با یکدیگر هستند.
به عبارت دیگر، بهبود یکی باعث بروز اشکال در دیگری می‌شود. سیستم های تعلیق علاوه بر اینکه باید تمام وزن خودرو را تحمل کند باید ضربه هایی را که در دست انداز ها و ناهمواری ها به خودرو وارد می شود را جذب کند و مانع از انتقال آن به بدنه خودرو شود. باید طوری طراحی شود که در شرایط مختلف تماس لاستیک ها را با سطح جاده حفظ کند.
این سیستم در مواردی هم چون هدایت خودرو، شتاب گیری، و ترمز نقش ویژه ای ایفا می کند. لازم به یادآوری است، در صورت عدم وجود سیستم های تعلیق، تمام قطعات خودرو به دلیل شدت ضربات وارده از جاده، به سرعت از بین می روند و عمر خودرو کوتاه می شود.
اجزای سیستم های تعلیق خودرو
سیستم های تعلیق خودرو با توجه به وظایفی که در بخش قبلی به آن ها اشاره شد، ساختار و طراحی مخصوص به خود را دارد. ساختار آن بسیار پیچیده بوده و با توجه به روند به پیشرفت علم و تکنولوژی در آینده به احتمال زیاد پیچیده تر هم می شود. با توضیحات داده شده اجزای سیستم تعلیق خودرو عبارت است از:
- فنر
- کمک فنر
- سیبک
- بوش
- طبق
- میل تعادل ( میل موجگیر)
- استرات (Strut)
در ادامه در مورد هر یک از اجزای این سیستم خودرو توضیح مختصری را خدمت شما همراهان عزیز ارائه میکنیم.
سیستم تعلیق خودرو شامل چیست؟
سیستم تعلیق بخش‌های مختلفی دارد که هرکدام از این بخش‌ها خود از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است.
فنر
فنر وظیفه جذب ضربات منتقل شده را دارد. همچنین فنرها در مواقعی که خودرو روی ناهمواری قرار می‌گیرد باز می‌شوند و لاستیک‌ها را در تماس با سطح زمین نگه می‌دارند. با توجه به اینکه نوع سیستم تعلیق خودرو چیست شکل فنرها نیز تفاوت دارد.
فنرها در انواع گوناگون تخت، پیچشی و لول ساخته می‌شوند. فنرهای تخت یا برگی از فلز مستحکم و قابل انعطاف ساخته می‌شود که تعدادی از آنها روی هم چیده می‌شود و به صورت یک کل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فنرهای لوله مانند فنرهای داخل خودرکار است که در واقع به صورت پیچیده شده دور یک میله و استوانه شکل است. فنر پیچشی این فنرها از فولاد ساخته شده و قابل پیچش و تغییر شکل هستند. یک سر این فنر به بدنه و سر دیگر آن به جناغ متصل است که در ناهمواری‌ها به آن نیرو وارد شده و سبب تغییر شکل آن می‌شود.
کمک فنر
کمک فنر یا دمپر ضربات وارد شده به خودرو را جذب میکند و از بخش‌های مهم سیستم تعلیق خودرو است. کمک فنرها انواع مختلفی دارند که بسته به نوع خودرو قابل استفاده است.
لاستیک‌ها و رینگ
لاستیک و رینگ از بخش‌های بیرونی سیستم تعلیق خودرو به شمار می‌روند که با سطح جاده تماس مستقیم دارند. تایرها در حرکت انرژی وارد شده را جذب می‌کنند که به صورت گرما مشخص است. چسبندگی تایرها با جاده به فرمان پذیری و عملکرد خودرو کمک میکند. رینگ‌ها نیز باید با توجه به نوع خودرو وزن مناسبی داشته باشند تا بتوانند وزن خودرو را به جاده انتقال دهند.
میله‌های رابط
قطعاتی که در سیستم تعلیق خودرو وجود دارند نیازمند اتصال محکم هستند که این اتصال در مواقعی باید امکان چرخش داشته باشد بر همین اساس از میله‌های رابط برای این اتصالات استفاده می‌شود. این میله‌ها استحکام بالایی دارند اما ممکن است در اثر ضربات شدید آسیب بینند که در این صورت باید تعویض شوند.
میل تعادل
میل تعادل یک میله فلزی است که وظیفه ثبات خودرو را به عهده دارد. این میل کمک فنرهای روی اکسل را به هم متصل میکند و با حرکت فنرها این میله حرکت میکند تا تعادل خودرو را حفظ کند این میله در پیچ‌ها سبب حفظ تعادل خودرو می‌شود.
بوش‌ها
بوش‌ها مانند میله‌های رابط اجزا را به یک دیگر متصل می‌کنند. این قطعات حرکات دورانی دارند و با توجه به ساختار آن ممکن است سریع خراب شوند. اگر هر کدام از این بوش‌ها آسیب ببیند هنگام عبور از ناهمواری لرزش و صدا ایجاد میکند. بوش‌های آسیب دیده حتما باید تعویض شوند.
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.
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.
انواع سیستم تعلیق خودرو
این سیستم ها انواع بسیار مختلفی دارند که اصلی ترین آن ها به سه دسته سیستم مک فرسون، تعلیق مستقل و تعلیق طبق دار دوبل تقسیم می گردد.
به طورکلی سیستم‌های تعلیق به‌صورت‌های زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
طبقه بندی ازنظر استقلال:
- تعلیق‌های مستقل
- تعلیق‌های صُلب و وابسته
- تعلیق‌های نیمه مستقل
و طبقه بندی ازنظر محرک بودن:
- سیستم تعلیق محرک
- سیستم تعلیق غیرمحرک
و طبقه بندی از نظر کاربری:
- کاربری در جلو
- کاربری در عقب
سیستم تعلیق مک فرسون
در این سیستم فنر به شاسی متصل می گردد و به همین علت ممکن است تعدادی از ضربات به خودرو احساس شود. وزن خودرو به وسیله کمک فنر ها در این سیستم تحمل می گردد و یکی از ارزانترین سیستم های تعلیق خودرو محسوب می شود. همچنین به دلیل هزینه نگهداری پایین معمولا اکثر خودروهای دارای قیمت میان رده، از این سیستم بهره می برند.
تعلیق مستقل
این سیستم بسیار نرم و روان عمل می کند و ارتعاشات بسیار اندکی را به خودرو وارد می کند. دلیل این امر این است که این سیستم های تعلیق به صورت مستقلا و برای هر چرخ جداگانه طراحی می شوند و در صورت ارتعاش در هر چرخ، فقط به همان چرخ ضربه وارد می شود و دیگر چرخ ها لرزشی نخواهند داشت.
تعلیق طبق دار دوبل
این سیستم ها نیز از نرمی و روانی خاصی برخوردارند و خودروهایی که از این سیستم استفاده می کنند در پیچ ها و شرایط نا مساعد جاده ای، بسیار کنترل پذیرتر و نرم تر هدایت می شوند. دلیل این امر، استفاده از دو طبق، یکی در زیر و دیگری در بالا می باشد که بین آن ها یک فنر مارپیچی قرار می گیرد. این امر باعث می شود که کنترل خودرو بسیار روانتر صورت پذیرد.
سیستم تعلیق بازویی
در این سیستم، چرخ‌ها با استفاده از چند بازو و اهرم و حتی فنر به شاسی خودرو متصل می‌شوند. این سیستم نسبت به سیستم های معرفی شده تا اینجا سبکتر و قابل انعطاف تر است که مزیت محسوب می شود.
سیستم تعلیق میله پیچشی
از زیر مجموعه‌های سیستم بازویی است که به نوعی می‌توان گفت، نیمه مستقل است. در این سیستم بازوهای عقبی هر چرخ به وسیله میله‌هایی به یکدیگر متصل می‌شوند. این سیستم چون به شکل صلیب است، می تواند حالت پیچشی به خود داشته باشد.
به همین دلیل است که آن را سیستم تعلیق پیچشی می‌نامند. این سیستم آزادی بیشتری را نسبت به بقیه سیستم ها دارد و باعث جذب ارتعاشات بیشتری می‌شود.
سیستم تعلیق جناغی دوبل
سیستمی مستقل که از دو طبق قوی استفاده میکند و همین امر باعث کنترل حرکات اتاق خودرو می‌شود. در خودروهای امروزی اگر دقت کرده باشید، بیشتر از این سیستم استفاده شده است چون طراحی آن به گونه‌ای بهینه است. این سیستم به خوبی در تمام محدوده حرکتی خود زاویه چرخ را حفظ کرده و استهلاک لاستیک را به حداقل می رساند.
سیستم تعلیق چند اتصاله
این سیستم تعلیق یک سیستم مستقل محسوب می‌شود که دارای بیش از دو طبق یا لینک اتصالی است. و موجب تأثیرپذیری مستقل چرخ‌ها از شرایط سطح حرکت خودرو می‌شود. و سکون و راحتی بیشتری را در اتاق خودرو ایجاد میکند.
شرکت‌های خودروسازی همچون هیوندای و بی ام و از این سیستم تعلیق با اضافه کردن قسمت‌هایی به آن، به شکل انحصاری انواع مختلفی از این سیستم را تولید می‌کنند. در برخی از خودروها این نمونه از سیستم تعلیق را می‌توان تلفیقی از سیستم تعلیق بازویی و سیستم تعلیق چند اتصاله مشاهده کرد.
این سیستم تعلیق امروزه در اکثر خودروهای با فناوری بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته این سیستم تعلیق به دلیل پیچیدگی‌های بالای آن، هزینه‌های تولید، نصب و نگهداری بالایی نیز دارد.
سیستم تعلیق هیدرولیکی
در این نوع سیستم تعلیق از سیلندرهای روغنی با کنترل کننده‌های الکترونیکی استفاده می‌شود که با توجه به نیروی وارد به خودرو، میزان روغن ورودی به سیلندر را کم و زیاد میکند تا سفتی یا نرمی‌مناسبی را نسبت به ناهمواری‌های سطح مسیر ایجاد کند و موجب کنترل بهتر حرکات اتاق خودرو شود.
سیستم تعلیق الکترومغناطیسی
این سـیستم تعلیق یکی از به روزترین و جدیدترین سیستم‌های تعلیق موجود بر روی خودروها محسوب می‌شود. که از آن به عنوان سـیستم تعلیق فعال نیز یاد می‌شود. در این سیستم از سیلندرهای حاوی روغن و ذرات ریز آهن استفاده می‌شود که توسط سنسورها و عملگرهایی با توجه به شرایط ناهمواری سطح جاده و وزن خودرو، می‌تواند میزان انعطاف پذیری سیستم تعلیق را کم و زیاد کند تا با توجه به همه شرایط موثر بر روی خودرو، راحتی مناسبی را در داخل اتاق خودرو ایجاد کند.
سیستم تعلیق پراید و پژو 405
نوع سیستم تعلیق پراید نیمه مستقل است که از ساده‌ترین سیستم‌هایی است که معمولا هم در عقب خودروها استفاده می‌شود. از دو بازوی ترلینگ درست شده که هرکدام چرخ را به دنبال خودشان می‌کشند. این سیستم به دلیل سادگی آن خودرو را دچار ناپایداری میکند.
سیستم تعلیق 405 از خودروی بی ام و، الهام گرفته شده است. که به صورت یک میله ال (L) شکل تولید شده که یک سر نیروهای عرضی را می‌گیرد و یک سر دیگر نیروهای طولی را می‌گیرد. در چرخ جلو از سیستم مک فرسون استفاده شده که دیفرانسیل جلو بودن این خودرو این نوع سیستم تعلیق را توجیه می کند.
نگهداری و افزایش عمر 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.
به طور معمول طول عمر سیستم‌های تعلیق ۱۰ سال است اما 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.
