سیستم تعلیق و جلوبندی خودرو چگونه کار می کند؟
سیستم تعلیق و جلو بندی خودرو از اجزایی شامل فنرها، کمک فنرها، بوش یا سیبک و طبق‌ها تشکیل شده است که هرکدام از این اجزا دارای انواع گوناگونی بوده و وظیفه و عملکرد مشخص و معینی را دارا است .امروزه راحتی و آسایش سرنشینان یک خودرو مهمترین دغدغه خودروسازان است و یکی از عواملی که بر هم زننده این آرامش در خودرو است، منتقل شدن ضربات متعدد و شدید ناشی از ارتعاشات خارجی به سرنشینان است. این ارتعاشات خارجی می‌تواند در اثر عبور خودرو از مسیری ناهموار بوده و یا در اثر ترمزگیری ناگهانی ایجاد شود.
به منظور رفع این مشکل و ایجاد نسبی آرامش در اتاق خودرو، مهندسان و طراحان صنعتی در حل انجام مطالعاتی برای بهبود و ایجاد پیشرفت در سیستم تعلیق خودرو هستند. اگرچه امروزه در خودروهای جدید و به روز از انواع بسیار پیشرفته سیستم تعلیق استفاده می‌شود که نهایت امنیت و آرامش را برای سرنشینان ممکن می‌سازد، اما هنوز هم جای پیشرفت و تحقیق و توسعه بیشتر در این زمینه وجود دارد زیرا سیستم تعلیق خودرو مهمترین بخشی است که با رفاه و آسایش سرنشینان در طول حرکت خودرو سر و کار دارد.
سیستم فنربندی و تعلیق خودرو بخشی از خودرو است که ارتباط بین شاسی و اتاق خودرو با مسیر حرکت را برقرار می‌کند. در واقع سیستم تعلیق خودرو باعث می‌شود نوسانات حاصل از حرکت خودرو بر روی سطوح ناهموار به جِرم معلق که شامل اتاق، شاسی، متعلقات و سرنشینان است وارد نشود .سیستم تعلیق خودرو دو وظیفه مهم را بر عهده دارد که یکی جذب نوسانات و ارتعاشات وارده به چرخ‌ها در اثر ناهمواری‌های جاده و دیگری تماس موثر چرخ‌ها با سطح جاده است.
فنرها
فهرست مطالب
فنرها اصلی‌ترین و مهمترین بخش یک سیستم تعلیق را شامل می‌شوند. وظیفه اصلی فنرها در سیستم تعلیق ایجاد حرکت نوسانی به جای وارد آمدن مستقیم ضربه به شاسی خودرو است. در واقع ضربات و ارتعاشات وارد آمده به چرخ خودرو، به فنر منتقل شده و به جای اینکه این ضربه مستقیم به شاسی وارد شود از طریق فنر به یک حرکت نوسانی تبدیل می‌شود تا بخشی از تکان‌های شدید وارده از این طریق جذب شوند. فنر ها دارای انوان فنرهای لول و فنرهای پیچشی هستند.
فنرهای لول
این فنرها از پیچیدن یک میله با مقطع دایره‌ای شکل به دور یک استوانه تشکیل می‌شوند.
فنر تخت
فنرهای تخت به صورت شمش‌های فلزی انعطاف‌پذیر ساخته شده و تعدادی از این فنرها در اندازه‌های مختلف بر روی هم قرار می‌گیرند و در سیستم تعلیق نصب می‌شوند. از فنرهای تخت معمولا در تعلیق چرخ‌های عقب استفاده می‌شود.
فنر پیچشی
در این نوع فنرها از خاصیت پیچش و گشتاور پیچشی استفاده می‌شود. این فنرها از یک میله با خاصیت پیچش و انعطاف تشکیل شده است که از یک طرف به شاسی خودرو وصل شده و ثابت می‌شود و طرف دیگر آنها به مجموعه چرخ خودرو متصل می‌شود. ضربات وارد آمده به چرخ از طریق ایجاد پیچش در این میله پیچشی به حرکتی نوسانی و فنر مانند تبدیل می‌شوند. از این نوع فنرها معمولا در چرخ‌های عقب استفاده می‌شود.
کمک فنر
همانطور که بیان شد ضربات وارده به چرخ خودرو از طرف مسیر حرکت به فنرها منتقل می‌شود. ضربات وارد آمده به فنرها سبب نوسان فنر می‌شود. این نوسان فنر به دلیل خاصیت ذاتی فنر تا مدت زمان طولانی ادامه پیدا می‌کند تا از بین رفته و فنر ساکن شود.
اما وجود چنین خاصیتی در خودرو‌ها بسیار مضر است زیرا هر ضربه وارد آمده از جانب مسیر حرکت در فنرها به حرکات نوسانی طولانی تبدیل می‌شود و این مساله سبب نوسان زیاد و طولانی مدت اتاق و شاسی خودرو می‌شود. به همین دلیل لازم است تا این نوسانات از طریقی میرا شوند. میرا کردن این نوسانات بوسیله عضوی بنام کمک فنر ایجاد می‌شود. کمک فنر سبب ایجاد میرایی در نوسانات فنر می‌شود و اجازه نوسان طولانی و شدید را به فنر نمی‌دهد. اساس کار کمک فنرها بر اساس لزجت سیال و اصطکاک است.
کمک فنر از یک پوسته و پیستون داخلی تشکیل شده است که در مقطع این پیستون سوراخ‌هایی تعبیه شده است. درون پوسته و محفظه کمک فنر یک سیال با لزجت بالا قرار دارد. با وارد آمدن نیرون به فنر، این نیرو مستقیم به پیستون کمک فنر وارد می‌شود.
هنگامی که پیستون کمک فنر قصد حرکت به سمت داخل یا خارج را داشته باشد باید قسمت انتهایی آن از میان سیال با لزجت بالا عبور کند که درنتیجه این سیال در حین حرکت پیستون از درون سوراخ‌های موجود در مقطع عبور می‌کند و بر اثر عبور این سیال و لزجت بالای آن نیرویی اصطکاکی زیادی ایجاد می‌شود که این نیرو سبب میرا شدن و جلوگیری از نوسان بیش از حد فنر می‌شود.
بوش و سیبک
در سیستم تعلیق خودرو نیاز است تا از اتصالات بسیار محکم و مقاوم استفاده شود، زیرا این سیستم به طور مستقیم با ضربات وارده از جانب مسیر حرکت سر و کار دارد. گاهی در یک سیستم تعلیق نیاز است که یک اتصال، علاوه بر استحکام کافی امکان حرکت چرخشی و دورانی دو عضو متصل شونده نسبت به یکدیگر را فراهم کند.
برای این منظور از اتصالی بنام سیبک(گوی و کاسه) استفاده می‌شود. سیبک یک گوی فلزی است که به آن یک بازو متصل است، این گوی فلزی در درون یک محفظه فولادی که اطراف آن با لاستیک پوشانده شده حرکت دورانی می‌کند و در عین حال یک اتصال محکم و مطمئن را ایجاد می‌کند. از سیبک‌ها (اتصال گوی و کاسه) در اتصال طبق‌ها به چرخ یا اتصال بازوی فرمان به چرخ استفاده می‌شود (سیبک برای اتصال چرخ به شاسی با قابلیت فرماندهی به کار می‌رود).
بوش‌ها نیز کاربردی شبیه سیبک‌ها دارند با این تفاوت که در اتصال از نوع سیبک امکان حرکت دورانی عضو در چند جهت ممکن بوده، اما در اتصال از نوع بوش فقط دوران و چرخش در یک جهت خاص ممکن است.
طبق‌ها
طبق‌ها بازوهایی هستند که سیستم تعلیق را به شاسی خودرو متصل می‌کند. طبق‌ها از طریق بوش‌ها به شاسی خودرو و از طریق اتصال گوی و کاسه به چرخ خودرو متصل می‌شود، زیرا در محل اتصال طبق و شاسی فقط بخشی از یک حرکت دورانی در یک جهت (بالا و پایین رفتن چرخ خودرو در اثر نا همواری‌ها) نیاز است اما در محل اتصال چرخ و طبق به دلیل حرکت چرخ‌ها در اثر چرخش فرمان خودرو نیاز به وجود حرکت دورانی در بیش از یک جهت است.
دو نوع از متداول‌ترین سیستم‌های تعلیق سیستم تعلیق مک‌فرسون و سیستم تعلیق دو جناغی است که در ادامه به چگونگی چیدمان اجزای مختلف در این نوع سیستم‌های تعلیق اشاره می‌شود.
سیستم تعلیق مک فرسون
این سیستم تعلیق که یکی از پرکاربردترین سیستم‌های تعلیق در خودرو‌ها است، توسط شخصی با همین نام در شرکت جنرال‌موتورز طراحی و ابداع شد. همانطور که در شکل شماره(۷) پیداست در این سیستم تعلیق، طبق از طریق بوش به شاسی و با اتصال گوی و کاسه (سیبک) به چرخ متصل شده است. همچنین فنر و کمک فنر در قسمت بالایی طبق به چرخ متصل شده‌اند.
سیستم تعلیق دو جناغی
در این سیستم تعلیق همانطور که در شکل شماره(۸) مشخص شده است. فنر و کمک فنر بین دو طبق بالایی و عضو صلب پایینی قرار می‌گیرد. در این قسمت نیز اتصال طبق‌ها به مجموعه چرخ با اتصال سیبک (گوی و کاسه) و اتصال آنها به شاسی خودرو با استفاده از بوش صورت می‌پذیرد.
لازم به ذکر است سیستم فنربندی در چرخ‌های عقب شامل فنر (تخت، لول، پیچشی) و کمک فنر است که به کمک چند بازو و بوش به شاسی متصل شده‌اند و پیچیدگی آن از سیستم تعلیق مورد استفاده در چرخ‌های جلو بسیار کمتر است زیرا در چرخ عقب نیازی به اتصال سیبک و بازویی فرمان خودرو نیست.
منبع:خودرونویس