نگاهی به انواع سیستم تعلیق محور جلو خودرو

پیشرانه: علیرضا داوودی– سیستم تعلیق یکی از اجزای پلت فرم خودرو است که از همین توضیح کوتاه می‌توان به اهمیت آن پی برد. هر خودرو از قسمت‌های مختلفی ساخته می‌شود که سیستم تعلیق یکی از مهم‌ترین آن‌هاست. درواقع می‌توان پیشرانه و یا گیربکس را از شرکت‌های مختلفی خریداری کرد؛ اما کمتر کمپانی خودروسازی، سیستم تعلیق و دانش ساخت شاسی خود را به فروش می‌گذارد. سیستم تعلیق در محور جلو به خاطر پیچیدگی بیشتر به علت وجود محور فرمان‌پذیر، دارای انواع مختلفی است که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.

 یک نکته مهم

فنرها انواع مختلفی دارند که بسته به نوع و طراحی سیستم تعلیق، استفاده می‌شوند. گاهی مواقع می‌توان از انواع بادی، هیدرولیک و یا هیدرو پنوماتیک نیز به‌جای نمونه‌های ساده فنر لول و یا فنر شمش استفاده کرد که تغییری در نوع و ساختار سیستم تعلیق ایجاد نمی‌کند. چراکه ما در اینجا اساس طراحی و ساختار کلی سیستم‌های تعلیق و نوع سیستم تعلیق را ازنظر نحوه اتصال بررسی می‌کنیم.

 محور صلب با فنر شمش

این سیستم تعلیق یکی از رایج‌ترین سیستم‌های تعلیق محور جلو خودرو در خودروهای قدیمی و خصوصاً وانت‌بارها و شاسی بلندهاست. سادگی و خرابی اندک در کنار توانایی بالا در دریافت ضربه و حمل بار باعث شده است تا این سیستم در خودروهای سنگین‌وزن قدیمی، رایج باشد. فنر شمش با محور صلب یا یکپارچه همراه است و در دسته سیستم تعلیق غیرمستقل جای می‌گیرد. امروزه این سیستم تعلیق برای محور جلو خودرو، منسوخ‌شده است. از مزایای سیستم تعلیق محور صلب یکپارچه با فنر شمش می‌توان به تنظیم ارتفاع راحت، قیمت اندک برای خودروساز، خرابی و استهلاک کم و قدرت بالا در حمل بار اشاره کرد. در مقابل، هندلینگ ناشی از این سیستم تعلیق کم بوده و راحتی کمی در رانندگی دارد. ضمن اینکه در دریافت ضربه‌های ریز ممتد، ضعیف است. یکی از راه‌های نرم کردن سیستم تعلیق فنر شمش، استفاده از فنرهای پارابولیک است که ظاهری سهمی گونه داشته و ضخامت آن‌ها در طول فنر یکی نیست.

 محور صلب با تعلیق چند اتصالی

بعد از نمایش ناکارآمدی سیستم تعلیق محور صلب با فنر تخت یا همان فنر شمش در تعلیق محور جلو خودرو شرکت‌های خودروسازی اقدام به بهبود این سیستم با جایگزینی فنر لول به‌جای فنر شمش کردند. فنر شمش با کمک‌فنر، هم در دریافت ضربه‌های ناگهانی عملکرد خوبی دارد و هم در مسیرهایی که ضربه‌های کوچک و بزرگ ممتد دارد، نمایش بهتری از خود نشان می‌دهد. هرچند که توان بارگیری کمتری دارد که باعث می‌شود تا از آن در محورهای جلو در کنار فنر تخت در محور عقب خودروهای پیکاپ استفاده شود؛ اما ترکیب سیستم محور صلب با فنر لول در هر دو محور، یکی از بهترین‌ها برای خودروهای شاسی‌بلند واقعی به‌منظور بیراهه نوردی است. در این سیستم تعلیق، از میله‌های طولی و عرضی برای نگهداری محور در جای خود استفاده می‌شود که به شاسی اتصال داشته و به مندل معروف هستند. نرمی بالا در کنار هندلینگ خوب، هزینه‌های نگهداری اندک، راحتی رانندگی خصوصاً در مسیرهای بیراهه از نکات مثبت این سیستم است؛ اما از نکات منفی آن نیز باید گفت که این سیستم تعلیق به‌اندازه نمونه‌های چند اتصالی و یا دو جناغی، هندلینگ و راحتی رانندگی ندارد. گاهی مواقع دیده می‌شود که به‌صورت ابتکاری و غیر کارخانه‌ای، از فنرهای پنوماتیک، هیدرولیک و یا هیدرو پنوماتیک نیز در این نوع سیستم تعلیق استفاده می‌شود.

 جناغی دوبل در تعلیق محور جلو خودرو

یکی از پیچیده‌ترین و بهترین سیستم‌های تعلیق محور جلو خودرو که هم برای محور جلو و هم عقب استفاده می‌شود، جناغی دوبل است. البته این سیستم برای محور عقب کاربرد بسیار کمتری نسبت به محور جلو دارد. مشخصه این سیستم، وجود دو قطعه به نام جناغی در بالا و پایین است که به مجموعه چرخ متصل می‌شود. این سیستم معمول با فنر لول و کمک‌فنر و یا فنر پیچشی و کمک‌فنر همراه است و یکی از انواع تعلیق مستقل شناخته می‌شود. سواری بسیار خوب با هندلینگ بالا، قیمت ساخت و نگهداری در حد متوسط، دوام فنی عالی و قدرت بالا، امکان تقویت و افزایش و کاهش ارتفاع از مزایای این تعلیق است؛ اما در مقابل، مناسب خودروهای سواری بوده و برای خودروهای نیمه‌سنگین و سنگین، کاربردی ندارد.

تعلیق میله پیچشی

در این سیستم تعلیق محور جلو خودرو نیز از یک بازو شبیه جناغی برای نگه‌داشتن اتصالات چرخ استفاده می‌شود. کمک‌فنر در روی طبق قرارگرفته؛ ولی یک فنر میله‌ای وظیفه جذب ضربات را دارد. این میله یک فنر بزرگ است که از یکسر به طبق و از سر دیگر به شاسی متصل است. هنگامی‌که طبق و چرخ با دریافت ضربه، به سمت بالا می‌روند، این میله که در جای خود از هر دو طرف محکم شده است، به دور محور مرکزی خود می‌پیچد و چون حالت فنری دارد، با دریافت ضربه و کمی پیچش، دوباره به حالت قبلی بازمی‌گردد. این سیستم تعلیق را می‌توان در انواع خودروهای سواری و شاسی‌بلند دید. نرمی خوبی داشته و هندلینگ آن در وضعیت متوسط قرار می‌گیرد. سرویس و نگهداری آن نیز چندان هزینه‌ای ندارد؛ اما در مقابل در برابر ضربه‌های سخت و سنگین می‌تواند ضعف نشان دهد. ضمن اینکه کم‌وزیاد کردن ارتفاع در این سیستم تعلیق هم محدودیت زیادی دارد و هم زوایای چرخ را کمی به هم می‌ریزد.

چند اتصالی در تعلیق محور جلو خودرو

سیستم تعلیق مالتی لینک یا چند اتصالی، شباهت کمی به دو جناغی دارد. این سیستم به خاطر داشتن میله‌های اتصالی از طبق و مجموعه چرخ به شاسی و دیگر بخش‌های فرمان به چند اتصالی معروف است. سیستم مالتی لینک پیچیدگی بیشتری از دو جناغی دارد و طراحی آن نیز سخت‌تر است. در مقابل راحتی رانندگی و فرمان‌پذیری خودرو با این سیستم عالی بوده و به همین خاطر آن را روی خودروهای گران‌قیمت و پرقدرت می‌بینیم. این سیستم دارای نکات مثبتی مثل راحتی رانندگی زیاد در کنار هندلینگ عالی است و در مقابل باید از نکات منفی آن نیز به قیمت طراحی و ساخت بالا، هزینه‌های زیاد نگهداری و استهلاک بالای قطعات به خاطر داشتن قطعات متحرک فراوان اشاره کرد.

 مک فرسون و مک فرسون استرات

یکی از رایج‌ترین و ارزان‌ترین سیستم‌های تعلیق برای محور جلو، مدل مک فرسون است که امروزه آن را در زیربندی خودروهای بسیاری می‌توان دید. در این سیستم تعلیق، از یک بازوی جناغی استفاده می‌شود که چرخ و متعلقات آن به این بازو اتصال دارند و از کمک‌فنر و فنر لول به‌عنوان یکی از اتصالات اصلی چرخ و بازو به شاسی استفاده می‌شود که چرخ حول این محور گردش می‌کند. به همین خاطر هم از تعداد اتصالات کاسته می‌شود و هم مجموعه چرخ سبک‌تر طراحی‌شده و هزینه‌های تعمیر و نگهداری آن نیز کمتر خواهد شد. سیستم تعلیق مک فرسون، هزینه طراحی اندکی داشته و قطعات کم آن باعث کاهش وزن این سیستم می‌شود. ضمن اینکه تعمیر و نگهداری آن نیز راحت است؛ اما در برابر ضربه حساس بوده و تحمل بار اندکی دارد که به همین خاطر از آن در خودروهای سواری بیشتر استفاده می‌شود. هندلینگ مناسبی داشته؛ ولی به ضربه‌ها عکس‌العمل زیادی نشان می‌دهد که نیاز به داشتن سیستم کمکی فرمان به همراه این سیستم تعلیق را نشان می‌دهد. در پایان بدانیم که فرق نوع تعلیق مک فرسون و مک فرسون استرات در این است که در تعلیق مک فرسون، کمک‌فنر به‌عنوان محوری که چرخ حول آن گردش می‌کند نبوده ولی در نوع مک فرسون استرات، چرخ حول محور کمک‌فنر می‌گردد. البته نوع مک فرسون بدون حضور استرات یا همان کمک‌فنری که مجموعه چرخ حول آن می‌چرخد، برای محور عقب استفاده می‌شود.