اهمیت تنظیم سیستم تعلیق و شاسی خودرو

تنظیم نبودن جلوبندی و شاسی و بخصوص موازی نبودن چرخ‌ها علاوه بر تاثیرات نامطلوب در کارکرد خودرو، تایرها را به شدت دچار فرسایش می‌کند. لذا در صورت بروز سایش غیر معمول در تایر فوراٌ باید پس از کنترل فشار باد، سیستم تعلیق، فرمان و جلوبندی را کنترل نموده و از صحت عملکرد آن مطمئن شد.

در این بخش مفاهیم مربوطه شامل کستر، کمبر، کینگ پین، همگرایی و واگرایی شرح داده می‌شود.

الف) زاویه کستر:  (Caster)

زاویه کستر یکی از زوایای فرمان است که در هدایت خودرو تاثیر مهمی دارد. زاویه کستر حالت استقرار محور چرخش چرخ‌های جلو نسبت به خط قائم را از دید جانبی بیان می کند. با تعیین زاویه کستر تاثیر وزن وارد بر چرخ جلو و نیروی هدایت کننده مشخص می‌شود. هر گاه اثر وزن خودرو عقب‌تر از نیروی کشنده در روی زمین باشد، کستر مثبت و هرگاه جلوتر باشد کستر منفی می‌باشد. کستر مثبت به تعادل و جهت یابی وسیله نقلیه در جاده کمک می‌کند. زیرا نقطه اثر محور سگدست در جلوی نقطه اتکا چرخ  قرار می گیرد، به این ترتیب چرخ به سمت جلو کشیده می‌شود. این زاویه دارای اثر دیگری هم هست و آن در سر پیچ هاست که اتومبیل تمایل دارد حول چرخ خارجی آن به طرف خارجی قوس پیچ کشیده شود.

ب) زاویه کمبر: (Camber)

وقتی خط محور چرخ از دید جلو  نسبت به خط قائم انحراف داشته باشد چرخ دارای زاویه کمبر است.بنابراین سه حالت کمبر صفر و کمبر منفی و کمبر مثبت وجود دارد.

خواص کمبر   

الف) کمبر صفر درجه

در چرخی که  کمبرش  صفر  است، چرخ کاملاً  قائم حرکت کرده و عمل هدایت و فرمان دادن نسبتاً دشوار است. از این روش در خودروهای سنگین استفاده می شود.

ب) کمبر منفی

در تعلیق‌های مستقل برای آنکه سطح اتکای خودرو با جاده افزایش یابد، به چرخهای عقب کمبر منفی می‌دهند، ولی در چرخ‌های جلو کمبر منفی در نظر گرفته نمی‌شود.

ج) کمبر مثبت

کمبر مثبت در چرخ‌های جلو بین صفر تا یک درجه انتخاب می‌شود تا به وظایف زیرعمل نماید:

1- در کمبر مثبت نبروی جانبی چرخ را روی محورش به سمت بالا هدایت می‌کند و لذا از روی مهره سر محور برداشته شده و چرخ روی دو عدد یاتاقان مخروطی به خوبی استقرار می‌یابد.

2- چرخ وقتی زیر بار قرار گیرد به حالت قائم در می‌آید. هرگاه کمبر مثبت نباشد گشتاور خمشی چرخهای جلو را به حالت کمبر منفی در خواهد آورد. به این خاطر کمبر مثبت موجب می‌شود که چرخها در بار کامل به حالت قائم درآیند.

3- وقتی در حالت بار کامل چرخ‌ها بصورت قائم درآیند، نیروی کششی بر محورها و سیبکها تاثیر نموده و لقی احتمالی آنها را بر طرف می‌کند.

ج) زاویه محور چرخش چرخ جلو (کینگ پین)

به زاویه ای که بین خط قائم از دید جلو و امتداد محور چرخش چرخ بوجود آید، زاویه محور چرخش یا کینگ پین گویند. هرگاه دو زاویه در سطح جاده  یکدیگر  را قطع کنند، بهترین حالت ایجاد می‌شود. البته این حالت غیر ممکن  می‌باشد به این دلیل که لازم است محور چرخش نسبت به خط قائم کجی زیادی داشته باشد و همچنین طول محور چرخ به اندازه لازم بلند ساخته شود هر دو فرض مشکلاتی را ایجاد می‌کند که ناگزیر محل تقاطع دو امتداد در سطح جاده یک نقطه واحد نخواهد بود.

شعاع چرخش چرخ جلو یا شعاع فرمان:

فاصله افقی محل تقاطع دو زاویه را شعاع فرمان یا شعاع چرخش چرخ گویند. شعاع فرمان را با R نشان می‌دهند. شعاع فرمان ممکن است R=0 و یا مثبت R>0 و یا منفی R<0 باشد. شعاع فرمان ایده‌آل وقتی است که در یک نقطه در سطح زمین یک دیگر را قطع کنند و شعاع فرمان مثبت وقتی است که محل تقاطع دو زاویه پایین‌تر از سطح زمین باشد و شعاع فرمان منفی وقتی است که محل تقاطع دو زاویه بالاتر از سطح زمین باشد.

د) زاویه همگرایی  (Toe In) : 

حالتی که امتداد چرخ ها در جلوی اتومبیل همدیگر را قطع می‌کند یعنی فاصله جلوی چرخ‌ها کمتر از عقب آنها است. این اختلاف معمولا بین 2 تا 6 میلی متر است البته مقدار این اختلاف بستگی به مقدار کستر چرخ دارد. منظور اصلی از وجود همگرایی آن است که حرکت موازی چرخ های جلو تضمین گردد، همچنین از لغزش کناری چرخ‌ها جلوگیری شود و فرمان دادن را کمی آسانتر می کند. زاویه همگرایی از کج شدن اتصالات سیستم فرمان که روی چرخ‌های جلو نصب شده اند جلوگیری می‌کند. کج شدن اتصالات در اثر نیروی اصطکاک جاده در مقابل حرکت چرخ است. به طور خلاصه زمانی که اتومبیل در توقف است چرخ‌ها معمولا  همگرا  هستند ولی در موقع حرکت چرخ‌ها موازی می‌شوند. همگرایی بیش از حد باعث سایش زیاد لبه بیرونی آج تایر می‌شود.

ذ)  زوایه واگرایی( Toe Out) :

در  بعضی از خودروها چرخهای جلو واگرا تنظیم می‌شود. در خودروهای محرک جلو نیروی شتاب دهنده بزرگتر از نیروی اصطکاک در چرخ‌های جلو است. نیروی شتاب دهنده آن قسمت از نیروی محرکه باقی مانده است که پس از برطرف نمودن مقاومتهای مسیر حرکت اصطکاک و هوا و سطح شیب دار و اصطکاک دندانه‌ها باعث شتاب دادن به خودرو  می‌شود. در خودروهای محرک جلو مقدار نیروی شتاب دهنده بیشتر از نیروی اصطکاک در همان چرخ جلو است، بنابراین نیروی شتاب دهنده به چرخ های جلو همگرایی یا سر جمعی می‌دهد. در اینگونه خودروها چرخهای جلو را کمی واگرا تنظیم می کنند، گاهی هم به حالت مستقیم میزان می‌کنند تا خاصیت همگرا شدن ناشی از نیروی شتاب دهنده با خاصیت واگرا شدن ناشی از شعاع دایره فرمان و کمبر مثبت متعادل گردد. واگرایی زیاد باعث سایش لبه درونی آج می‌گردد.