دسته بندی انواع سیستم تعلیق

 منبع : مهندسی محصول بهمن موتور
 نويسنده : مسعود اسدی گرما رودی - مهبد معین جهرمی     ایمیل : masoud.asadi@yahoo.com - mahbodmoeinjahromi@bmcenterco.com

انواع سيستم تعليق جلو – سيستم مستقل

1-  سيستم تعليق جلو- نوع مک فرسون

در حال حاضر بدون شک سيستم تعليقي که به صورت گسترده در سيستم هاي تعليق جلو خودروهاي اصلي اروپايي،  استفاده می شوند از اين نوع هستند (شکل2-2). اين سيستم ذاتاٌ بسيار ساده بوده که شامل فنرلول و لرزه گير به صورت تواماٌ در کنار هم قرار می گيرند که در انتهاي پاييني به سيبک متصل می شود. در قسمت بالايي بلبرينگ سوزني غلطکي بر روي يک سيستم نسبتاٌ پيچيده قرار می گيرد. ميل کمک ذاتاٌ يک عضو حامل بار در اين مجموعه می باشد، در  شکل(2-2) جزئيات لرزه گير مشخص نيست، به دليل اين که در هوزينگ درون فنر قرار گرفته و توسط آن پوشيده شده است. جعبه فرمان نيز مستقيماٌ به پايين هوزينگ لرزه گير يا به بازوي جلو يا عقب سگدست (در اين مورد) متصل می شود. زماني که فرمان می چرخد، اين عمل باعث تحريک فنر و لرزه گير براي حرکت دادن چرخ می شود. نشيمنگاه فنر در  قسمت بالا يک صفحه مخصوص است که اين چرخش اتفاق می افتد. اگر فنر يا اين صفحه فرسوده باشد، تحت بارهاي سنگين صداي ناهنجاري خواهد داشت که اين مسئله گاهي با "دقه " (صدايي که از موتورهاي بنزيني به علت انفجار خودبخودي مخلوط سوخت و هوا قبل از جرقه زدن شمع شنيده می شود") اشتباه گرفته می شود.

شکل 2-2 سيستم مک فرسون

در حقيقت سيستم مک فرسون در روي خودروي روور 2000 در طول جنگ جهاني دوم ساخته شد. در آن زمان سازنده هاي انگليسي روي موتورهاي توربين گازي و ايده استفاده از آنها در خودرو را تحقيق می کردند و بعد از جنگ جهاني اطلاعات زيادي در مورد آن باقي گذاشتند. آنها يک مدل نمونه مجهز به اين نوع موتور را تدارک ديدند. نتيجه نهايي اين طرح، مدل هاي نهايي 2000  و3500  با آرايش منحصر بفرد سيستم تعليق جلو شد. توربين گازي کوچک نبود، لذا براي قرارگيري موتور در قسمت فضاي موتور نياز به حداکثر ظرفيت و گنجايش داشت. سيستم تعليق آن از يک سيستم معمولي مک فرسون ولي مجهز به نوعي اهرم به نام" بل کنک  تشکيل  شده بود. اين طرح اجازه می داد مجموعه سيستم تعليق به صورت افقي در طول دهانه موتور قرار گرفته و از اشغال جا و ايجاد برآمدگي جلوگيري شود. اين اهرم به دليل طرح خاص ترکيبي فنر/لرزه گير استفاده شده، نيروهاي در جهت عمودي سيستم تعليق را به نيروهاي به سمت عقب انتقال می دهد. در نهايت طرح خودروهاي مجهز به توربين گازي نهايي نشده و به توليد انبوه نرسيد  و روور 2000 مجهز به موتور 2 ليتري 4 سيلندري و روور 3500 مجهز به يک موتور 8 سيلندري3/5 ليتري شد. با برداشتن کاپوت اين خودروهاي کلاسيک، موتور در داخل آن به نظر نمی رسد  به دليل اين که فضاي زيادي اطراف موتور وجود داشت که هرگز از آن استفاده نشده بود. شکل (3-2) سيستم ترکيبي فنر- لرزه گير مشتق شده از خودروي روور را نشان می دهد. سيستم مک فرسون در سال 1947 توسط شرکت جنرال موتور توسعه داده و بکار گرفته شد.

شکل 3-2 سيستم ترکيبي فنر- لرزه گير خودروي rover

2- سيستم هاي تعليق دو جناغي

سه مثال زير طرح هاي مختلف اين سيستم را نشان می دهد.

- فنرهاي حلقوي نوع اول

اين مدل يک نوع سيستم تعليق دوجناغي می باشد (شکل 4-2).  سگدست چرخ ها، به طبق هاي  پايين و بالا متصل می شود. در اين سيستم بيشتر نيرو توسط طبق پاييني تحمل می شود. اين سيستم شبيه يک متوازي الاضلاع است که به سگدست اجازه می دهد به صورت عمودي به بالا و پايين حرکت کند که در نتيجه مقدار کمي حرکت جانبي به دليل حرکت منحني وار طبق ها حول نقاط لولايي بوجود می آيد. اين حرکت جانبي به عنوان حرکت اسکراب  خوانده می شود. به جز در مواردي که طول اهرم ها خيلي بزرگ باشد،  اين حرکت همواره وجود خواهد داشت. دو نوع ديگر حرکت چرخ نسبت به بدنه وجود خواهد داشت. اولين و مهمترين آنها زاويه فرمان و ديگري زاويه کمبر (تمايل چرخ به طرف داخل يا خارج نسبت به امتداد قائم وقتي از سمت جلو خودرو به آن نگاه شود) می باشند که هر دو ارتباط مستقيمي با سايش لاستيک دارند.

شکل 4-2 سيستم  تعليق دو جناغي نوع 1

- فنرهاي حلقوي نوع 2

اين نوع سيستم شبيه حالت 1 است با اين تفاوت که طبق پايين در اين سيستم می تواند گاهي توسط يک بازوي صلب جايگزين شود (همانند شکل 5-2). تنها تفاوت واقعي بين اين سيستم و سيستم قبلي قرارگيری مجموعه فنر/لرزه گير به جاي بين طبق ها، روي طبق بالايي استقرار می يابد. در نتيجه، بار سيستم تعليق، بيشتر توسط طبق بالايي تحمل شده و در اين حالت طبق پاييني به عنوان يک بازوي کنترلي عمل می کند. اين نوع سيستم تعليق به دليل اشغال فضاي زياد مرسوم نمی باشد.

شکل 5-2 سيستم هاي تعليق دو جناغي نوع 2

3- سيستم تعليق چند ميله اي

آخرين نوع سيستم هاي دوجناغي است. در حال حاضر در آئودي A8 و A4 بکار می رود ولي به جاي استفاده از طبق هاي صلب پايين و بالا هر بازوي طبق، يک آيتم جداگانه است. طبق ها به بالا و پايين سگدست متصل شده و بنابراين يک شکل جناغي را بوجود آورده اند. نکته مهم و جالب در مورد اين سيستم زماني است که سگدست تحت تاثير فرمان حرکت می کند، هندسه سيستم تعليق را توسط گشتاوري که به چهار بازوي سيستم تعليق وارد می کند، تغيير می دهد. اين سيستم مجهز به سيستم لولايي پيچيده ای است که اجازه اتفاق افتادن چنين امري را می دهد. سازنده هاي خودرو ادعا می کنند که اين سيستم می تواند عملکرد بهتري داشته باشد. استفاده از مفصل هاي مختلف تعبيه شده، سيستم تعليق را به صورت چشمگيری انعطاف پذير نموده است. مدل هاي مختلفي از اين نوع سيستم از نظر نوع مفصل ها، تعداد بازوها، موقعيت عضوها وجود دارد ولي اساساً همگي شبيه به هم هستند. در شکل (6-2) سيستم فنر و لرزه گير از هم جدا شده است و درون هم قرار نگرفته اند.

شکل 6-2 سيستم تعليق چندميله اي

4- سيستم تعليق بازوي پيچشي

در حقيقت يک بازو در قسمت جلو به شاسي متصل شده و در قسمت عقب اجازه بالا و پايين رفتن و حرکت نوساني را می دهد.  استفاده از يک جفت از آنها، بوجود آورنده سيستم دوگانه بازوي پيچشي شده و دقيقاٌ بر اساس اصولي که در مورد سيستم دو جناغي گفته شد، عمل می کند. (شکل 7-2). تفاوت در اينجا است که به جاي استفاده از بازوهايي که بر شاسي عمود بوده و جهت آن به سمت بيرون است، آنها به موازات شاسي قرار می گيرند. البته اين سيستم قديمي است و ديگر به صورت گسترده استفاده نمی شود که علت آن می تواند اشغال فضاي زياد باشد. بايد به اين نکته نيز اشاره کرد که اين سيستم تحمل پديده اسکراب مانند سيستم هاي دوجناغي  را ندارد. 

شکل 7-2 سيستم تعليق بازوي پيچشي

5 -سيستم تعليق لاستيکي مولتون

اين سيستم تعليق بر اساس تراکم يک جرم جامد لاستيکي (رنگ تيره در شکلهای (8-2) و (9-2)) عمل می کند. هر دو نوع ضرورتاٌ از يک طرح مشتق شده اند. مولتون از نام دکتر آلکس مولتون گرفته شده است که يکي از اعضاي تيم طراحي ميني بود و اين سيستم را در سال 1959 معرفي کرد.

اين سيستم با نام هاي مختلف مانند سيستم تعليق شيپوري يا يا ترمپوتي خوانده می شود. اين نام ها به دليل شکل چوب پنبه اي لاستيک نشان داده شده در شکل می باشد. سيستم هاي تعليق عقب ميني هاي اوليه از اين نوع بوده است با اين تفاوت که بيشتر به صورت افقي قرار می گيرند تا مسئله فضاي اشغال شده نيز در نظر گرفته شود. ميني ها در ابتدا تمايل به استفاده از سيال در يک سيستم تعليق هيدروالاستيک داشتند ولي اين طرح به صورت ايده باقي ماند و درنهايت هيدروالاستيک به هيدروگاز تبديل و توسعه يافت و اين طرح در خودروي مينی مترو و خودروي اسپورت ام جی اف بکار گرفته شد. از مزيت هاي اين طرح می توان، اشغال فضاي کم، ساده بودن از نظر عملکرد و تعميرات و نگهداري را ذکر کرد.

شکل 8-2 سيستم تعليق لاستيکي مولتون

شکل 9-2 سيستم تعليق لاستيکي مولتون