سیستم تعلیق خودرو. دستگاه و هدف

سیستم تعلیق خودرو قسمت یاتاقان خودرو را به چرخ ها متصل می کند. در واقع این یک سیستم تعلیق است که شامل تعدادی قطعات و مجموعه است. ماهیت آن پذیرفتن تأثیر نیروهای مختلفی است که در روند حرکت در امتداد جاده ایجاد می شود و اتصال بین بدنه و چرخ ها را الاستیک می کند.

سیستم تعلیق - جلو و عقب - به همراه فریم، تیرهای محور و چرخ ها شاسی خودرو را تشکیل می دهند.

تعدادی از ویژگی های خودرو به طور مستقیم با نوع و طراحی خاص سیستم تعلیق تعیین می شود. از جمله اصلی ترین پارامترها می توان به هندلینگ، پایداری و حتی صافی اشاره کرد.

جرم فنر نشده مجموعه ای از اجزایی است که با وزن خود مستقیماً بر جاده تأثیر می گذارد. اول از همه، اینها چرخ ها و قطعات تعلیق و مکانیسم های ترمز هستند که مستقیماً به آنها متصل می شوند.

تمام اجزا و قطعات دیگر که وزن آنها از طریق سیستم تعلیق به جاده منتقل می شود، جرم فنر را تشکیل می دهند.

نسبت جرم فنر و فنر نشده تاثیر بسیار زیادی بر عملکرد رانندگی خودرو دارد. هر چه جرم اجزای فنر نشده نسبت به فنرها کمتر باشد، هندلینگ و نرمی سواری بهتر است. این امر تا حدودی پویایی خودرو را نیز بهبود می بخشد.

جرم فنر نشده بیش از حد می تواند باعث افزایش اینرسی تعلیق شود. در این حالت، رانندگی در جاده های مواج می تواند به محور عقب آسیب برساند و منجر به تصادف جدی شود.

تقریباً تمام اجزای سیستم تعلیق به وزن فنر نشده خودرو مربوط می شود. بنابراین، تمایل مهندسان برای کاهش وزن سیستم تعلیق به یک روش قابل درک است. برای این منظور طراحان سعی در کاهش ابعاد قطعات و یا استفاده از آلیاژهای سبکتر به جای فولاد دارند. هر کیلوگرم برنده به تدریج ویژگی های دویدن ماشین را بهبود می بخشد. همین اثر را می توان با افزایش جرم فنر بدست آورد، اما برای این کار باید وزن بسیار قابل توجهی اضافه کنید. برای خودروهای سواری، این نسبت تقریباً 15:1 است. علاوه بر این، افزایش جرم کل دینامیک شتاب را بدتر می کند.

از نظر راحتی

یک وسیله نقلیه در حال حرکت دائماً می لرزد. در این حالت می توان نوسانات نسبتاً کم فرکانس و فرکانس بالا را تشخیص داد.

از نظر راحتی، تعداد ارتعاشات بدن در دقیقه باید در محدوده 60 تا 120 باشد.

علاوه بر این، به دلیل استفاده از لاستیک ها و سایر اجزای الاستیک، توده های فنر نشده ارتعاشات فرکانس بالاتری را تجربه می کنند - حدود 600 در دقیقه. طراحی سیستم تعلیق باید این گونه لرزش ها را به حداقل برساند تا در داخل کابین احساس نشود.

و البته در هنگام رانندگی ضربه ها و ضربه ها اجتناب ناپذیر است که شدت آن به وضعیت سطح جاده بستگی دارد. مبارزه موثر با ضربه لرزش ناشی از دست اندازها در جاده یکی از وظایف مهم سیستم تعلیق است.

از نظر مدیریت پذیری

وسیله نقلیه باید جهت حرکت مشخصی را حفظ کند و در عین حال به راحتی آن را به میل راننده تغییر دهد. یکی از وظایف سیستم تعلیق این است که تثبیت کافی چرخ های فرمان را فراهم کند تا خودرو بدون توجه به دست اندازهای تصادفی که به دلیل نقص سطح جاده رخ می دهد، در یک خط مستقیم به حرکت خود ادامه دهد.

با تثبیت خوب، چرخ‌های فرمان با دخالت کم یا بدون دخالت راننده به حالت خنثی باز می‌گردند و خودرو در یک خط مستقیم حرکت می‌کند، حتی اگر فرمان را نگه ندارید.

نحوه حرکت چرخ ها در ارتباط با جاده و بدنه تا حد زیادی توسط سینماتیک سیستم تعلیق تعیین می شود.

از نظر امنیتی

سیستم تعلیق باید چسبندگی بهینه لاستیک ها را به جاده فراهم کند تا لکه تماس در طول حرکت ثابت بماند. تغییرات دینامیکی در تنظیمات (تراز و غیره) و همچنین هندسه تعلیق باید حداقل باشد. این امر به ویژه در هنگام رانندگی از روی دست اندازها در جاده و پیچیدن صادق است. طراحی باید شامل عناصری باشد که غلتش را کاهش داده و احتمال لغزش و واژگونی ماشین را به حداقل برساند و به عبارت دیگر پایداری کافی را ایجاد کند.

سیستم تعلیق خودرو معمولاً از مکانیزم های راهنما، اجزای الاستیک، لرزشگیر، میله ضد غلتک و همچنین بست ها، دستگاه های تنظیم کننده و کنترل تشکیل شده است.

مکانیزم های راهنما 

اول از همه، اینها اهرم های مختلفی هستند که می توانید در مورد آنها اطلاعات بیشتری کسب کنید، همچنین انواع کشش، قفسه، اکستنشن. این به آنها بستگی دارد که چگونه و در چه محدوده هایی می توان چرخ ها را در محورهای مختلف و در سطوح مختلف حرکت داد. علاوه بر این، آنها نیروهای کشش و ترمز و همچنین تأثیرات جانبی را به عنوان مثال در حین چرخش منتقل می کنند.

بسته به نوع مکانیزم های راهنمای مورد استفاده، همه تعلیق ها را می توان به دو کلاس بزرگ - وابسته و مستقل تقسیم کرد.

در قسمت وابسته، هر دو چرخ یک محور به طور صلب به وسیله یک پل (تیر متقاطع) به یکدیگر متصل می شوند. در این حالت، جابجایی یکی از چرخ ها، به عنوان مثال، هنگام عبور از یک گودال، باعث جابجایی مشابه دیگری می شود.



در سیستم تعلیق مستقل، چنین اتصال سفت و سختی وجود ندارد، بنابراین جابجایی های عمودی یا شیب های یک چرخ عملاً هیچ تأثیری بر سایر چرخ ها ندارد.



هر دو کلاس مزایا و معایب خود را دارند که دامنه کاربرد آنها را مشخص می کند. در مورد اتومبیل های سواری ، در اینجا یک مزیت واضح در طرف سیستم تعلیق مستقل است. اگرچه اکسل عقب در بسیاری از موارد هنوز به صورت وابسته نصب می شود، گاهی اوقات می توانید یک سیستم اهرم پیچشی نیمه مستقل نیز پیدا کنید.

در محور جلو، سیستم تعلیق وابسته، به دلیل استحکام بالا و سادگی طراحی، همچنان در کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و برخی خودروهای شاسی‌بلند مرتبط است.

مقایسه سیستم های وابسته و مستقل به این موضوع اختصاص دارد.

طراحی ممکن است شامل تعداد متفاوتی از اهرم ها باشد و ممکن است به روش های مختلفی قرار گیرند. با توجه به این ویژگی ها می توان تعلیق های تک اهرمی، دو اهرمی و چند پیوندی را با آرایش طولی، عرضی یا مایل تشخیص داد.

عناصر الاستیک 

اینها شامل فنرها، میله های پیچشی، انواع مختلف فنرها و همچنین لولاهای لاستیکی-فلزی (بلوک های بی صدا) هستند که به لطف آنها اهرم ها و فنرها متحرک هستند. المان های الاستیک در هنگام برخورد با دست اندازها در جاده ضربه می خورند و تاثیر آن ها بر بدنه، موتور احتراق داخلی و سایر اجزا و سیستم های خودرو را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. و البته سطح راحتی را برای کسانی که در کابین هستند افزایش می دهند.

اغلب در طراحی سیستم تعلیق مستقل، از فنرهای سیم پیچ استوانه ای استفاده می شود که از فولاد فنر مخصوص با استفاده از فناوری خاصی ساخته شده است. چنین عناصر الاستیک قابل اعتماد هستند، نیازی به نگهداری ندارند و در عین حال به شما امکان می دهند بهترین صافی را داشته باشید. در خودروهای سواری فنرها تقریباً به طور کامل جایگزین فنرها شده اند.



شکل شماتیک یک سیستم تعلیق فنری را با دو جناغ نشان می دهد.

در سیستم تعلیق بادی از فنرهای بادی به عنوان عنصر الاستیک استفاده می شود. با تغییر فشار گاز در سیلندر در این تجسم، می توان به سرعت سفتی سیستم و همچنین میزان فاصله از زمین را تنظیم کرد. سازگاری خودکار به لطف یک سیستم سنسور و یک واحد کنترل الکترونیکی به دست می آید. با این حال، هزینه چنین دستگاهی بسیار بالا است و فقط بر روی خودروهای نخبه نصب می شود. به علاوه تعمیر سیستم تعلیق بادی تطبیقی ​​بسیار سخت و پرهزینه است و در عین حال در جاده های بد کاملاً آسیب پذیر است.



لرزشگیر 

نقش خود را ایفا می کند. برای تعدیل ارتعاشات ناشی از استفاده از اجزای الاستیک و همچنین پدیده های تشدید طراحی شده است. در غیاب ضربه گیر، ارتعاشات در سطوح عمودی و افقی به طور قابل توجهی قابلیت کنترل را کاهش می دهد و در برخی موارد می تواند منجر به اضطراری شود. 

اغلب اوقات، دمپر با عناصر الاستیک در یک دستگاه ترکیب می شود - که بلافاصله مجموعه ای از عملکردها را انجام می دهد.

میله ضد رول 

این قطعه در هر دو محور جلو و عقب نصب می شود. برای کاهش چرخش جانبی هنگام پیچیدن و کاهش احتمال واژگونی دستگاه طراحی شده است.



می توانید در مورد دستگاه و اصل عملکرد نوار ضد رول بیشتر بدانید.

اتصال دهنده ها 

برای اتصال قطعات تعلیق به قاب و به یکدیگر، از سه نوع بست - پیچ و مهره، با و از طریق اجزای الاستیک (لولاهای لاستیکی-فلزی و بوش) استفاده می شود. دومی علاوه بر انجام وظیفه اصلی خود، با جذب ارتعاشات در یک طیف فرکانسی خاص به کاهش سطح نویز نیز کمک می کند.

به طور معمول، طراحی همچنین محدودیت هایی برای حرکت اهرم ها فراهم می کند. هنگامی که وسیله نقلیه از یک دست انداز قابل توجه عبور می کند، سپر لاستیکی ضربه را قبل از رسیدن کمک فنر به حد بالا یا پایین خود جذب می کند. بنابراین از خرابی زودرس کمک فنر، تکیه گاه بالایی آن و بلوک سایلنت پایینی جلوگیری می شود.

موضوع آنقدر گسترده است که نمی‌توان تمام جنبه‌های آن را در یک مقاله پوشش داد. علاوه بر این، مهندسان طراح به طور مداوم برای بهبود دستگاه های موجود و توسعه دستگاه های جدید کار می کنند. امیدوارکننده ترین جهت، سیستم هایی با انطباق خودکار با شرایط خاص جاده است. علاوه بر فنرهای بادی که قبلاً ذکر شد، به عنوان مثال، از میلگردهای ضد رول قابل تنظیم استفاده می شود که می توانند سفتی خود را مطابق با سیگنال ECU تغییر دهند.



در تعدادی از خودروها کمک فنرهای قابل تنظیم تعبیه شده است که به دلیل عملکرد شیر برقی باعث تغییر سفتی سیستم تعلیق می شود.

در تعلیق هیدروپنوماتیک، نقش اجزای الاستیک توسط کره‌هایی ایفا می‌شود که بخش‌های جدا شده جداگانه آن با گاز و مایع پر شده‌اند. در سیستم Hydractive، کره هیدروپنوماتیک بخشی از استرات تعلیق است.



با این حال، همه این گزینه‌ها گران هستند، بنابراین اکثر رانندگان باید به بهترین سیستم‌های مک فرسون و فنری با دو جناغ امروزی بسنده کنند.

هیچ کس از مشکلات در جاده های ما در امان نیست، بنابراین آشنایی با علائم احتمالی اضافی نخواهد بود. و حتما بخوانید.