وظایف سیستم تعلیق در خودرو ها
1 قابلیت هدایت خودرو موقع رانندگی در جادها به خصوص سر پیچ ها و موقع ترمز کردن.
2عکس العمل مناسب در مقابل نیروها گشتاور های ناشی از شتاب یا ترمز گرفتن و نیروهای جانبی و همچنین ناهمواری جاده 3: پایداری قطعات خودرو در مقابل ناهمواری جاده 4جلوگیری از ارتعاشات و نوسانات ناشی از پستی و بلندی جاده به شاسی خودرو و در نهایت
راحتی سرنشینان
5-تامین و حفظ هندسه تعلیق چرخ های جلو یا ژئومتری فرمان
6-ایجاد تماس چرخ ها با جاده و تحمل 35 تا 65 درصد وزن کلی خودرو و همچنین افزایش راحتی سفر و وظایف سیستم تعلیق می باشد.
1-تعلیق ثابت
وقتی هر دو چرخ به یک محور واحد متصل گردند و در یک زمان با هم نوسان کنند تعلیق را ثابت گویند تعلیق ثابت در همه ی خودر های سنگین هر دو محور و در محورهای عقب خودروهای سواری هاپیکان یا در هر دو محور ان ها مانندلندروور و پاترول به کار می رود
مزایا : الف :قیمت تمام شده ارزان ب: استحکام محور زیاد بوده و در خودروهای سنگین به کار گرفته می شود.ج:زوایای چرخ ها ثابت است و لاستیک سایی در انها زیاد نیست . د: تعلیق نیروهای جانبی وارد بر چرخ ها را جذب می کند در نتیجه نیاز به اهرم های تعادل نیست ه: در
جادهای کم اصطکاک تعادل فرمان خودرو به خوبی حفظ می شود.
معایب : الف: در صورت قرار گرفتن یک چرخ روی مانع بدنه کاملا منحرف شده روی چرخ دیگر تاثیر می گذارد ب: به علت سنگینی قسمت فنر بندی نشده نیاز به فنر بندی نیرومندی در محور نیست بنابراین سیستم فنر بندی سخت و انعطاف پذیر است .
تغییر شکل دادن فنرهای تعلیق
در هنگام ترمز کردن و شتاب گیری بدنه خودرو عکس حالت چرخ ها عمل می کند یعنی در موقع شتاب گیری که چرخ ها به به جلو حرکت میکند بدنه به عقب متمایل است در هنگام ترمز کردن که چرخ ها تمایل به کند شدن و ایستادن دارند بدنه به جلو متمایل می شود در این حالت هافنر که شاسی و محور متصل شده در معرض تغییر شکل قرار می گیرد یعنی فنر در حالت ترمز تقریبا به شکل S درمی اید و در حالت شتاب به شکل Z میباشدبرای جلوگیری از تغییر شکل عرضی محورها اهرم مایلی که یک سر ان به محور و سر دیگر ان به شاسی متصل می شود به نام میله ی پانارد
استفاده می شود میله مورد نظر با رنگ سبز نشان داده شده است.
تمایل به کله زدن و راه کنترل ان
در هنگام ترمز کردن که چرخها عقب می ماند اتاق به جلو متمایل شده سر خودرو در اثر نیروی اینرسی به پایین کشیده می شود به این حالت کله زنی خودرو می گویند هر چه نیروی اینرسی زیادتر و شعاع مرکز ثقل از زمین بلند تر باشد تمایل به کله زنی افزایش می یابد با انتخاب زاویه مناسب اهرم ها و محل تکیه گاه های فنرها میتوان مقدار کله زنی خودرو ها را کاهش داد برای مثال در خودروهای پژو و رامبر میل گاردان را در داخل پوسته ای گذاشته از پوسته به صورت اهرم کنترل کله زدن استفاده می کنند در مرکز دوران که از اهرم طولی و سیستم فنر بندی در نقطه نزدیک تری یک دیگر را قطع کنند تمایل به کله زدن کم تر می شود .
2-تعلیق مستقل
در تعلیق مستقل هر چرخ به طور مستقل ارتعاش کرده در چرخ دیگر تاثیر نمی گذارد مهم ترین قطعه ای که در تعلیق مستقل وجود دارد اتصالات و مفصل های سیبکی می باشد سیبک ها قطعات کروی شکلی هستند که به خوبی حرکت بین دو قطعه را بدون کم ترین اصطکاک فراهم
می کنند در عین حال سیبک ها در معرض نیروهای کششی و فشاری قرار می گیرند وقتی سیبکی در بالای طبق پایینی و زیر محور چرخ قرار می گیرد تحت تاثیر نیروی کششی است زیرا محور چرخ متمایل به بالا و طبق متمایل به پایین است و در نتیجه سیبک کشیده می شود وقتی سیبکی در زیر طبق بالایی و روی محور چرخ قرار گیرد تحت تاثیر نیروی فشاری است زیرا محور چرخ به وسیله چرخ متمایل به بالا و طبق نیز با کشش فنر متمایل به پایین می شود در نتیجه سیبک کشیده می شود
مزایا تعلیق مستقل
الف: به علت تماس چرخ های جلو با جاده هدایت و کنترل خودرو بهتر انجام می شود ب: نیروهای وارد شده به چرخ هابه وسیله ی سیستم تعلیق جذب شده از انتقال ان به شاسی جلوگیری می شود ج: نوسان هر چرخ به چرخ دیگر و به شاسی انتقال نمی یابد و اسایش سر نشینان بیشتر است د: وزن محور به وسیله شاسی جذب می شود بنابراین دیفرانسیل و قطعات سنگین در شمار قطعات فنر بندی شده هستند و می توان فنر نرمی را برای تعلیق انتخاب کرد. ه: درهنگام شتاب گیری و پیچیدن خودرو چرخ ها سطح اتکا بیش تری به دست اورده و ایمنی ان افزایش می یابد
معایب تعلیق مستقل
الف: در اثر ارتعاش زیاد که به انعطاف و نرمی ان ها مربوط می شود تغییرات زاویه ای چرخ ها زیاد می گردد و لاستیک سایی افزایش می یابد ب: مخارج تعمیر و نگه داری و تولید تعلیق مستقل زیاد است .
انواع تعلیق مستقل جلو
الف : طبق دار دوبل ب: مک فرسون ج: اهرم طولی
طبق دار دوبل
یکی ازمحکم ترین تعلیق های مستقل میباشد طبق ها اهرم های مثلثی شکلی است که قاعده ی انها به رام شاسی و راسشان به سیله ی مفصل سیبکی به اهرم چرخ اتصال داده می شود در چرخهای جلو به اهرم چرخ اهرم دیگری )شغال دست( بسته شده که اهرم به میل فرمان متصل می گردد و با حرکت ان اهرم چرخ حول سیبک های بالا و پایین دوران می کند و چرخ های جلو در جهت خواسته شده حرکت می کنندمعمولا فنر این گونه تعلیق مارپیچی یا پیچشی است در صورت مارپیچی بودن فنر در روی طبق زیر و زیر شاسی در محل مناسبی که پیش بینی شده تکیه می کند .
در صورت داشتن فنر پیچشی میله ی فنر به طبق بسته می شود .
خصوصیات تعلیق طبق دار الف: جذب همه ی نیروهای عمودی طولی و عرضی به وسیله ی اهرم های تعلیق ب: در صورت کوچک تر ساختن طبق بالا و بزرگ تر بودن طبق پایین و غیر موازی نصب کردن انها می توان هندسه چرخ ها را طوری تنظیم کرد که در موقع پیچیدن سطح اتکای چرخ
هازیاد شودکمبر منفی پیدا کند در نتیجه ایمنی حرکت در هنگام پیچیدن افزایش می یابد در صورت موازی بودن طبق ها چرخها فقط در صفحه قائم نوسان می کنند و تغییر زاویه نمی دهند.
تعلیق مستقل مک فرسون
در این نوع تعلیق یک طبق در زیر و یک محور نسبتا بلند در بالای اهرم چرخ به کار می رود اهرم زیر گلگیر به وسیله ی فلانچ یاتاقان می شود و محور میتواند داخل فلانچ چرخش کند از طرف پایین هم محور چرخ روی سیبکی چرخش می کند بنابراین در مفصل بندی ان فقط یک سیبک قرار دارد.
مزایای تعلیق مستقل مک فرسون
الف: ساده بودن ساختمان تعلیق و ارزانی قیمت تمام شده و امکان تغییرات ان ب: چرخ کم کج می شود و لاستیک سایی ان زیاد نیست ج : از بین زوایای مختلف فقط دو زاویه کستر و تواین نیاز به تنظیم دارد.
معایب تعلیق مستقل مک فرسون
الف: به تکیه گاه زیر گلگیر جایی که فلانچ بسته می شود نیروی زیادی وارد می شود از این رو باید زیر سازی نیرومندی در هنگام ساخت به عمل اید ب: ضربه های چرخ با وجود قرار دادن لاستیک به اتاق وارد می شود و تولید صدا می کند .
ج: نیروهای عمودی و عرضی وارد شده بر چرخ اهرم مایل بلند را کج می کند و در نتیجه دسته ی پیستون کمک فنر کج می شود و ضمن ضربه زدن تعلیق لاستیک سایی افزایش می یابد.
تعلیق مستقل جلو با اهرم طولی
در این تعلیق یک یا دو اهرم نیرومند طولی قرار می گیرد که یک سر اهرم ها به محور چرخ و سر دیگرشان به سیستم فنر بندی و شاسی متصل می شود در خودروهای رور(rover) مدل 2000 و 3500 اهرم طولی به شکل دو شاخه است که راس ان به سیبک و قاعده ان به شاسی و فنر
مارپیچی متصل می شود در خودروی ژیان از اهرم طولی قوس دار که ژامبون نامیده می شود.استفاده شده است فنر بندی اهرم های طولی از نوع مارپیچی است که در داخل استوانه ای قرار گرفته است استوانه خود در طول خودرو و زیر رکاب درهای شاسی قرار داده شده است در خودروهای فولکس واگن برای هر دو تعلیق جلو و عقب ازتعلیق اهرم طولی دوبل استفاده کرده اند. یک سر اهرم طولی به اهرم چرخ و سر دیگر شان به دسته فنرهای پیچشی متصل می شود.
تعلیق مستقل در محور عقب
انواع تعلیق مستقل در محور عقب 1- چهار مفصلی دو دیون( de dion) و 2- پاندولی یک و دو مفصلی - 3 اهرم های دو شاخه ساده خم شونده 4 اهرمهای طولی ساده و خمیده5-هیدرواستاتیکی 6- هیدرو پنوماتیکی
چهار مفصلی دو دیون در این روش چهار مفصل در پولوس به کار رفته است اما وجود یک محور ارتجاعی که بار خودرو را تحمل می کند تا انجا که خود محل های جابجا یی دارند --مانع حرکت تعلیق می شود برا این اساس تعلیق دو دیون نیمه مستقل می نامند .
روش پاندولی دو مفصلی از روش دو مفصلی در تعلیق عقب فولکس واگن های مدل 1300 و 1500 استفاده کرده اند خصوصیات تعلیق دو مفصلی به این شرح است الف: دو چهار شاخه در نزدیکی دیفرانسیل قرار دارد و به علت دور بودن چهار شاخه ها از چرخ های دو طرف شعاع نوسان چرخ زیاد و چرخ ها در موقع حرکت به جمع شدگی تمایل دارند این جمع شدگی از نوع مضر است (کمبرمثبت) و سطح اتکای چرخ ها را کاهش داده مرکز دوران را بالای دیفرانسیل می برد این حالت واژگونی را افزایش می دهدب: به علت تغییرات زیاد محور لاستیک سایی چرخ های عقب زیاد است.
روش پاندولی یک مفصلی معایب تعلیق دو مفصلی با طراحی تعلیق پاندولی یک مفصلی تا اندازه ای بر طرف شده در این تعلیق یک طرف پوسته ی دیفرانسیل یک پارچه بوده طرف دیگر ان مفصلی متحرک است برای کنترل حرکت قسمت متحرک محور فنر عرضی نیرومندی کار گذاشته شده است در این تعلیق حرکت زاویه ای چرخ کم تر است و مرکز دوران در روی دیفرانسیل بوده تمایل به واژگونی در ان نسبت به نوع قبل کمتر است کار فنر عرضی در ان متعادل ساختن دو قسمت محور است .
تعلیق مستقل عقب با اهرم دو شاخه ی ساده در این نوع تعلیق دو اهرم دو شاخه ای به کار رفته که سر تکی ان یاتاقان بندی شده است و از داخل ان پولوس عبور می کند و سر دیگر دو شاخه ای ان عمود بر محور طولی در دو نقطه ی شاسی یاتاقان بندی بوشی گردیده این تعلیق به علت ساده بودن سر دو شاخه ی متصل به شاسی فقط در صفحه قائم نوسان می کند و در نتیجه سطح اتکای چرخ ها در هنگام پیچیدن و شتاب گیری زیاد نمی شود یعنی چرخها کمبر ثابتی دارند بنابراین نقطه ی واژگونی تعلیق بالا است و در خودروهای جدید کاربرد ندارد.
تعلیق مستقل عقب با اهرم دو شاخه ی خم شونده
در این نوع که مانند نوع قبل است محل یاتاقان دو شاخه ای اهرم ها نسبت به محور عرضی خودرو تحت زاویه قرار می گیرد با این طراحی در هنگام شتابگیری خودرو وپیچیدن خودرو چرخ ها با زاویه کمتر از 90 درجه نسبت به داخل خودرو حرکت میکنند با خاصیت نقطه ی واژگونی و دوران پایین امده ایمنی در پیچیدن افزایش پیدا می کند .
تعلیق مستقل عقب با اهرم طولی
اهرم طولی مستقل در محور عقب مانند محور جلو به صورت اهرم طولی دوبل فولکس واگن و اهرم خمیده ژیان و غیره بکار می رود دو نوع اهرم خمیده وکجی چرخ به هنگام پیچیدن و زیاد شده کمبر منفی ایمنی حرکت افزایش می یابد اما هر گاه اهرمها موازی باشند چرخ ها کجی پیدا نمی کند .بلکه فقط در صفحه قائم نوسان می کنند .
تعلیق مستقل هیدرو استاتیک
در این سیستم از جابجایی سریع روغن و تراکم پذیری لاستیک استفاده شده است در هر چرخی یک واحد هیدرو استاتیک وجود دارد که روی اهرم متصل به چرخ نصب می گردد با حرکت چرخ به بالا یا پایین اهرمی به دیافراگم هیدرو استاتیک روی اهرم متصل به چرخ نصب می گردد با حرکت چرخ به بالا یا پایین اهرمی به دیافراگم هیدرو استاتیک نیرو وارد نموده و روغن پشت ان را جابجا می کند روغن ارسال شده از یک چرخ به چرخ دیگر که در همان سمت قرار دارد فرستاد ه می شود.
روغن ارسالی تحت فشار پس از رسیدن به واحد هیدرواستاتیک چرخ از سوپاپ یک طرفه ان عبور و پس از تراکم فنر لاستیکی ان دیافراگم را به سمت پایین می فشارد نیروی دیافراگم نیز به اهرم چرخ وارد می اید در نتیجه شاسی را از مقدار عادی بلند تر می کند و انرژی پتانسیل درشاسی برای برگشت به حالت عادی ذخیره می شود افزون بر ان ضربه ی بین دو قسمت تعلیق توزیع می شود و تعادل خوبی را برای اتاق
فراهم می سازد .
تعلیق مستقل هیدرو پنو ماتیک
دراین روش از خاصیت تراکم پذیری هوا و گاز و سرعت انتقال روغن و گاهی از تنظیم اختیاری ارتفاع تعلیق با کار انداختن هیدرو موتور استفاده شده است نوع هیدرو گاز ان رایج تو است در سیستم هیدرو پنوماتیک هر چرخ مستقلا تحت کنترل است و به وسیله ی لوله ی روغنی با تعلیق دیگر و یا پمپ روغن مرکزی ارتباط دارد در سیستم فنر بندی ان یک محفظه اب بندی شده وجود دارد که داخل ان گاز ازت تحت فشار قرارد دارد زیر اتاقک گاز دیافراگم جدا کننده ای ایجاد شده و پایین ان
با روغن پر شده است روغن در دو محفظه قرار دارد که به وسیله ی سوپاپ ضربه گیری از هم جدا شده اند وقتی چرخ با مانعی برخورد کند ضربه ی اهرم چرخ دیافراگم زیرین را حرکت داده روغن بدون مقاومت از محفظه ی اول به محفظه ی دوم را می یابد و روغن محفظه ی بالا گاز ازت را تحت فشار بیش تر قرار می دهد و مانند فنری ضربه ی چرخ را می گیرد در موقع حذف نیروی زیر چرخ روغن قسمت بالا از سوراخ های ریز سوپاپ ضربه گیر به اهستگی عبور کرده برگشت چرخ را بدون ضربه به حالت اولیه امکان پذیر می سازد .
رگلاتور تنظیم ارتفاع در تعلیق هیدرو پنوماتیکی
در سیستم های هیدرو پنو ماتیکی مجهز به رگلاتور کنترل ارتفاع به هنگام تغییرات بار خودرو رگلاتور فشار روغن تعلیق را افزایش یا کاهش می دهد وقتی بار خودرو افزایش یابد اهرم چرخ به پایین حرکت کرده سوپاپ هیدرولیکی را به سمت راست هدایت می کند با حرکت این سوپاپ روغن تحت فشار موتور الکتریکی وارد مدار هیدرو پنوماتیکی می شود و تعلیق را تا ارتفاع لازم بالا می برد وقتی بار از روی خودرو باز شود به بالا حرکت کرده اهرم چرخ سوپاپ هیدرولیکی
را به سمت چپ حرکت می دهد و روغن مازاد تعلیق به مخزن روغن برگشت می کند.
یکی از مهمترین سیستمهایی که روی یک خودرو سوار است و به شما در حین حرکت آرامش یا استرس می دهد سیستم تعایق یا در اصطلاح عامیانه کمکهای ماشین است.برای مثال درخودروهای جدید سیستم تغییر ارتفاع در تعلیق ماشینها بکارگرفته می شود که المانها آنرا اختراع و وارد صنعت کردند ،حالا فکر کنید مثلا با ماشینی که این تکنولوژی را دارد وارد پیست شده و سپس با تلفن همراه هوشمند می توانید کنترل سیستم تعلیقتان را بدست و انرا خشک ونرم کنید و با مثلا عملکرد تعلیق جلو با عقب را متفاوت کنید!برای شما نه داستان می گویم و نه رویا پردازی می کنم!چون کمپانی معروف KW آلمان موفق به ساخت چنین سیستم تعلیق هوشمندی شده است.البته after-market سیستم های تعلیق و خفه کنها همیشه داغ بوده و هست و مشتریان ثابتی هم دارد اما این تکنولوژی جدید که KW به آن DCC ECU می گوید دنیای جدیدی پیش روی هندلینگ بازان و کلا اهالی خودرو قرارداده است.
معنای آن نیز dynamic damping control and electronic control unite ( سیستم کنترل خفه کن دینامیکی و مرکزکنترل الکترونیکی ) بوده که تقریبا مجموعه ای از تکنولوژیهایی را درداخل گنجانده که درماشینهای دیگر بصورت آپشن پیدا می شود ومثلا دراین سیستم کل حالتهایی مثل اسپورت و اسپورت پلاس ویا آیتم w-lane و توانایی اتصال به آیفون جزو دیگر توانایی ها و به قولی پتانسیلهای این سیستم جدید است.بنیان اصلی این سیستم تعلیق هم برپایه یک بدنه استیل با سوپاپهایی که قابلییت تغییر ارتفاع دارند ،بازوهای کامپوزینی و درنهایت فنرلولهای زرد رنگ بروز شده هستند که توسط همان سیستم dcc ecu هدایت می شوند.مقیاس یا واحد w-lane نیزبه شماه اجازه می دهد تا عملکرد و حالت خفه کنهای هر اکسل با تنظیم فشار از 0 تا 100 را بدست گرفته که اینکار توسط یک نرم افزار که از ای تونز-فروشگاه اپل قابل خریدن است و انجام می گیرد و این نرم افزار 5 حالت مختلف دارد.البته این سیستم فعلا برای خودروهایی مثل مرسدس بنز و آئودی سفارش داده شده و دارای استاندارد معتبر TUV یا همان تاف المان بوده و قیمتش بین 2600 تا 3 هزار یوروبرای کیت dcc ecu وحدود 400 یورو برای کنترل ایفون بوده و2 تا 3 روز هم نصب ان زمان می برد.
البته دربازار انگلستان مثلا این سیستم برای برای 1Mو ایووک سفارش داده می شود و قراردادن سیستم تعلیق روی حالتهای کامفورت ،اسپورت و اسپورت پلاس توسط یک دکمه کوچک آلومینیومی که به سوکت 12 وت وصل می شود صورت می گیرد و وقتی روی حالت کامفورت قرار می گیرد خیلی مناسب جاده های دست انداز بوده و سواری ماشین نرم می شود و برعکس حالت اسپورت کوبش دارد اما ماشین محکمتر و فرمان دادنهایش قوی تر می شود،این سیستم حتی عملکرئ تند فرمانی ماشین را کم کرده و کلا از تبنلی برخی از خودروها که درسیستم تعلیقشان مشاهده می شود می کاهد.البته برخی از کارشناسها که این سیستم را تست کرده اند می گویند که تا کمپانی KW ازیک پمپ مجزای تغییر ارتفاع و سیستم جمع کننده فشار روی خفه کنها استفاده نکند این سیستم کارایی اصلدر گذشته‌ای نه چندان دور خودروهای اسپرت تعریفی خاص داشتند و تنها به خودروهای با توان بالاتر از 200 اسب بخار اطلاق می‌شد. ولی امروزه تقریباً تمامی سازندگان خودرو حداقل یک خودروی سوپرهاچ بک در اختیار دارند. در حالی که سال 1995 پورشه 911 کاررا 272 اسب بخار قدرت داشت، در حال حاضر خودروهای هاچ بک دیفرانسیل جلویی مانند اوپل آسترا OPC با 280 اسب قدرت، فورد فوکوس RS با 305 اسب بخار، رنو مگان RS با 265 اسب بخار و فولکس واگن Scirocco R با 265 اسب بخار توان، در بازار حضور دارند. تمام این خودروهای نام برده از توربوشارژر استفاده میکنند و قدرت سرسام آوری دارند.
Ford Focus RS
این خودروهای قدرتمند تمامی توان خودرو را تنها به چرخهای جلو منتقل میکنند. کنترل این گونه خودروها یکی از مسائل اساسی خودروسازان است که با وجود سیستم تعلیق مناسب پایداری و فرمان پذیری این گونه خودروها اصلاح می‌شود. مثلاً فولکس واگن از سیستمهای الکتریکی در تعلیق خود بهره گرفته است یا اپل از مکانیزمی در سیستم تعلیق خود حرف می زند که آن را HiPer Strut نامیده است.
پاورپوینت-سیستمهای تعلیق خودرو و کار آن- در 40 اسلاید-powerpoin-ppt