طبقه‌بندي اتاق خودروها و كلاس آنها

بازار رقابتي فروش خودروها به سمتي مي‌رود كه خودروسازان را به ارائه فرم‌هاي بدنه متفاوت از محصولات با توجه به نيروي محركه آنها سوق مي‌دهد. بنابراين طبقه‌بندي خودروها تا حدودي وابسته به شركت‌هاي خودروساز و كشورهاي آنهاست. خودروهاي زيادي از كمپاني‌هاي خودروساز وجود دارند كه فضاي دروني اتاق و شكل ظاهري آنها شباهت زيادي با هم دارد، اما در كشورهاي مختلف، نامگذاري كلاس اين خودروها با هم متفاوت است. به همين دليل بعضي از خودروها ممكن است در طبقه‌بندي ارائه شده قرار نگيرند.

در جدول ذيل انواع نامگذاري كلاس خودروها ذكر شده است. به عنوان مثال، كلاس C خودروها با Compact Car امريكايي و Small family Car بريتانيايي همگي در يك رده هستند.

در اين مقاله طبقه‌بندي‌ها و اصطلاحات رايج در مورد اتاق خودروها، ارائه مي‌شود.

1. Micro Car (خودروهاي كوچك)
كوچك‌ترين اتاق خودرو در ميان كلاس‌هاي بدنه خودرو مي‌باشد كه عموماً طول كمتر از 3 متر دارد و فضاي داخلي اتاق آن 85 فوت مكعب يا 2400 ليتر بوده است. اين اتاق‌ها در بعضي از موارد داراي 3 چرخ بوده و فقط ظرفيت 2 نفر (راننده و مسافر) را دارند.
اين خودروها با توجه به افزايش قيمت سوخت و مواد اوليه طراحي شده، در حال حاضر مشتريان زيادي دارند. مدل‌هاي باري اين كلاس به «استيشن كار» معروفند و براي جابه‌جايي بارهاي كوچك استفاده مي‌شوند. نظير:Smart for two

2. Hatch Back
Hatch Back خودرويي است كه فضاي صندوق عقب و كابين مسافرين آن يكپارچه است و دسترسي به اين فضا توسط در صندوق عقب انجام مي‌شود. اين خودروها داراي دو رديف صندلي بوده و شكل ظاهري آنها مانند استيشن واگن‌ها (SW) مي‌باشد و ظرفيت بارگيري كمتري نسبت به آنها دارند. اغلب 3 درب (2 درب در طرفين و يك درب در عقب خودرو) يا 5 درب مي‌باشند.
رديف دوم صندلي آنها قابليت جابه‌جايي دارد (به صورت مجزا يا يكپارچه خوابيده مي‏شود). در اين حالت، فضاي پشت راننده به صندوق عقب اضافه شده و با توجه به درب صندوق عقب بزرگ، بارهاي بزرگي را مي‌توان با اين خودروها حمل كرد. نظير: فولكس گل، پژو206 و پرايد هاچ‌بك.
هاچ‌بك‌ها را از نظر ابعاد اتاق مي‌توان به سه دسته تقسيم كرد:

الف- City car
كوچك‌ترين نوع هاچ‌بك است كه داراي قدرتي محدود براي استفاده شهري است. سرعت آن بيش از خودروهاي برقي و داراي چهار صندلي و طول آن بين 3.4 تا 3.6 متر مي‌باشد. مانند پژو107 - دوو ماتيز و خودرو MVM110
در ژاپن اين خودروها به نام Kei Car شناخته مي‌شوند. نظير ميتسوبيشيi

ب- Super Mini/ Subcompact Car
اين هاچ‌بك‌ها بزرگ‌تر از City carها و كوچك‌تر از هاچ‌بك‌هاي خانوادگي بوده و ظرفيت آنها 4 نفر بزرگسال و يك كودك است. در گذشته طول اين خودروها حدود 3.7 متر (پژو205) بود و در حال حاضر 95/3 (پژو207) مي‌باشند. اين خودروها در رده كلاس B قرار مي‌گيرند و براساس پلت‌فرم آنها خودروهاي Mini SUV و Mini MPV طراحي مي‌شوند.

پ- Small family car/ Compact car
بزرگ‌ترين رده هاچ‌بك‌ها هستند كه ابعاد آنها بين 2/4 تا 25/4 متر مي‌باشد. اين رده، يكي از متنوع‌ترين قسمت‌هاي بازار خودرو بوده و عموماً پرفروش‌ترين خودروهاي جهان در اين رده قرار مي‌گيرند. سال‌ها خودروي گلف، سردمدار اين كلاس بود كه حتي نام اين رده از خودروها به كلاس گلف نيز مشهور مي‌باشد. اين رده از خودروها در رده‌بدني كلاس C قرار مي‌گيرند مانند فورد فوكوس و گلف.

3. Sedan/ saloon- station wagon/ estate
Sedan/ Saloon:سدان خودرويي مسافرتي است با دو رديف صندلي كه رديف دوم صندلي آن، داراي فضاي مناسب براي افراد بزرگسال است. همچنين اين خودرو در انتهاي بدنه، داراي صندوق عقب بزرگي مي‌باشد. بيشتر استايل بدنه‌هاي رايج در خودروهاي مدرن بر پايه خودروهاي سدان طراحي شده كه مي‌توان از نظر اتاق دسته‌بندي‌هاي ذيل را معرفي كرد:

الف- Notch Back
بدنه ناچ‌بك‌ها را مي‌توان به سه بخش فضاي موتور، سرنشين و صندوق عقب تفكيك كرد. فضاي موتور از جلو خودرو شروع مي‌شود و تا ابتداي شيشه جلو (به صورت كشيده) امتداد مي‌يابد. فضاي سرنشينان به صورت مجزا از صندوق عقب است كه در اين حالت، سقف و صندوق عقب موازي با سطح زمين و شيشه عقب، داراي شيب تند است. صندوق عقب آن كوچك و مجزا از فضاي سرنشينان مي‌باشد. نظير: لوگان (L90)

ب- Fast Back
بدنه فست بك‌ها را مي‌توان به دو فضاي موتور و فضاي سرنشين تفكيك كرد كه فضاي سرنشين و صندوق عقب از نظر ظاهري با هم تركيب شده است. اين خودروها شبيه هاچ‌بك بوده در حالي كه شيب شيشه عقب و درب صندوق عقب در يك راستاست، اما درب صندوق به صورت مجزا باز مي‌شود. مانند فورد ماستنگ

پ- Two Door Sedan
خودورهاي سداني هستند كه داراي دو در جانبي و دو رديف صندلي مي‌باشند و طبق استاندارد SAE فضاي سرنشينان عقب حدود يك متر مكعب مي‌باشند. همچنين صندوق عقب مجزا از اتاق خودرو دارند مثل شورلت مونتكارلو. خودروهاي 2در با شيشه عقب شيب‌دار و درب موتور كشيده «كوپه» نيز ناميده مي‌شوند. لازم به ذكر است كه خودروهاي كوپه به فست‌بك‌هاي دو در شبيه‏ا‏ند. نظير: مرسدس- بنز 560 SEC.

ت- Hard Top Sedan
خودروهاي سدان دو دري مي‌باشند كه سقف آنها از جنس فلز يا مواد سخت است و سقف فلزي خودرو برداشته شده و يا جمع مي‌شود. به اين خودروها Convertible Hard Top نيز گفته مي‌شود. نظير: پژو 206CC
ث- (Hatch Back Sedan (Lift Back
ليفت بك‌ها نوعي از ساختار فست بك‌ها هستند. با اين تفاوت كه در صندوق عقب با شيشه عقب بلند مي‌شود. اين خودروها به صورت چهار در و دو در توليد شده‌اند. نظير زانتيا

ج- Chauffeured Sedan
اين سدان‌ها در رده خودروهاي تشريفاتي و هم رديف Limousineها قرار مي‌گيرند كه عموماً توسط شخصيت‌هاي دولتي و افراد مشهور استفاده مي‏شوند. مالك اين خودرو معمولاً خود رانندگي آن را برعهده ندارد و داراي راننده شخصي است. نظير رولز رويس فانتوم و 405 ليموزين

چ- Station wagon/estate
خودروهايي با استايل و پلت‌فرم سدان‌ها با اين تفاوت كه در صندوق عقب به صورت عمودي تا سقف ادامه مي‏يابد (مثل درب صندوق عقب هاچ‌بك‌ها) و فضاي بزرگي پشت صندلي سرنشينان عقب در دسترس است كه دسترسي به اين فضا را براي سرنشينان سهل‌الوصول مي‏كند مانند 405 استيشن و رنو مگان استيشن. در سال‌هاي اخير با توجه به ايده استيشن واگن‌ها (جاداري، خانوادگي و مسافرتي بودن آنها) خودروهاي MPV و SUV طراحي شده كه موارد مشترك زيادي با خودروهاي استيشن واگن دارند.
سدان‌ها و استيشن واگن‌ها از نظر سطح امكانات و تجهيزات رفاهي به دو رده معمولي و لوكس تقسيم مي‌شوند. رده معمولي از اين خودروها شامل موارد ذيل است:

1-3. Small Car
كوچك‌ترين بدنه سدان‌ها هستند كه عموماً زير 2/4 متر طول و گنجايش چهار بزرگسال و يك كودك را دارند. صندوق نسبتاً جاداري دارند كه در كشورهاي در حال توسعه با توجه به قيمت و مصرف سوخت مناسب، بسيار مورد توجه مي‌باشند. اين رده در كلاس +B قرار مي‌گيرند. اين خودروها داراي اجزاء و قطعات مشترك با هاچ‌بك‌ها هستند‏،اما قسمت انتهايي آنها با هم متفاوت است. مثل پژو206 صندوق‌دار، خودروي كياريو، هيوندا ورنا و پرايد صندوق‌دار.

2-3. Small Family Car/ Compact Car
اين خودروها بزرگتر از رده ‏Small Carها مي‌باشند. ميانگين طول آنها حدود 5/4 متر بوده و براي پنج بزرگسال فضا دارند. همچنين بسته به ابعاد خودرو داراي صندوق عقب بزرگي هستنند. اين مدل در كلاس C رده‌بندي خودروها قرار دارد نظير: هيونداي آوانته، مزدا 323، سمند P2 و مگان.

3-3. Large family Car/ Mid-size Car
اين خودروها بزرگتر و جادارتر از رده قبلي هستند، موتورهاي آنها معمولاً قوي‌تر هستند و عموماً شش سيلندر دارند. نظير: تويوتا كمري، هيوندا سوناتا، هوندا آكورد و سيتروئن C5

4-3. Full size car
اين رده بزرگ‌ترين و جادارترين گروه خودروها در اين سطح هستند كه طول آنها بيش از 5 متر است. نظير: هيونداي آزرا، تويوتا آولون، نيسان ماكسيما و پژو607
* رده لوكس اين خودروها شامل موارد ذيل است كه از نظر ابعادي مثل رده معمولي هستند،اما لوكس‌تر، گران‌تر و داراي موتور قوي‌تر هستند:

5-3. Compact Executive
خودروهاي لوكس رده Large family/ Compact car هستند. داراي پيشرانه نيرومندتر- بعضاً موتورهاي 4 و 6 سيلندر- بوده و فضاي اتاق آنها از نظر جاداري و دسترسي سرنشينان و كيفيت مطلوب صندلي‌ها از مدل‌هاي غير لوكس معتبر بوده و داراي امكانات رفاهي بيشتر نسبت به آنها مي‌باشند. مانند BMW سري 3، بنز سري C و Lexus IS

6-3. Mid- Luxury car/ Executive car
رده متوسط خودروهاي لوكس مي‌باشند. ابعاد اتاق آنها بزرگتر از Compactها مي‌باشد. كاملاً جا دارند و پيشرانه پرقدرت و امكانات رفاهي بيشتري از سري compactها دارند. نظير: مرسدس سري E و BMW سري 5.

7-3. Full size Luxary
اين خودروها به عنوان يك سدان چهار در، بزرگ‏ترين رده خودروهاي لوكس مي‌باشند. گذشته از آنكه اتاق بزرگي دارند بسيار پرقدرت، لوكس و گرانتر از خودروهاي معمولي با همان ابعاد هستند. داراي آخرين نوع تكنولوژي در سيستم‌هاي فني، ايمني و رفاهي بوده و به نوعي معرف لوكس‌ترين خودروهاي برند خود مي‌باشند. نظير: بنز سري Sا، BMW سري 7 و خودروي مي‌باخ.

4. Sportive Cars
1-4. Hot hatch/ Sport compact
با توجه به نياز بازار مصرف براي خودروهاي كوچك و پرتحرك اكثر كمپاني‌هاي خودروسازي بر پايه هاچ‌بك‌هاي توليد انبوه خود، خودروهاي پرتواني را روانه بازار كرده‏اند كه به Hot Hatch معروف هستند. اين خودروها با تقويت موتور، گيربكس، سيستم‌هاي تعليق، ترمز، فرمان و همچنين استايل خودرو (شكل ظاهري)شكل مي‌گيرند. نظير پژو GTiا206
در ايالات متحده با توجه به عدم علاقه مردم به فرم بدنه Hatch back كوپه‌هاي صندوق‌دار جايگزين Hot Hatchها شده كه بهSport compact معروف مي‌باشند. نظير Honda CRX

2-4. Sports sedan/ sports saloon
مدل‌هاي بسيار پرتوان از سدان‌هاي خانوادگي مي‌باشند. پيشرانه آنها معمولاً توسط بخشي مجزا در شركت اصلي تقويت مي‌شود. همچنين اتاق آنها با وجود تغييرات جزئي شبيه خودروهاي اصلي مي‌باشد. نظير خودروي AMG E55 و BMW M5
موارد فوق خودروهايي هستند كه بر پايه خودروهاي معمولي كارخانه‌هاي خودروسازي هستند، اما خودروهاي ذيل اساساً بر پايه اسپرت طراحي شده‌اند.

3-4. Sport car
خودروي اسپرت، خودرويي است كه بر پايه عملكرد و هندلينگ1 خوب، شتاب و زيبايي طراحي مي‌شود. اين خودروها عموماً داراي دو در و دو صندلي، محرك عقب، تجهيزات رفاهي، ايمني خوب و قيمت نسبتاً متوسطي مي‌باشند. رمز موفقيت در اين بازار، هندلينگ عالي، وزن كم، قدرت و ايمني بالا، آسايش و راحتي و ترجيحاً صندوق عقب جادار است. خودروهاي موفق اين بازار عبارتند از:Lotus Elise, Mazda MX5, Porsche boxter.
عنوان(Brand) خودرو براي خريدار اين خودروها حايز اهميت است. نظير خودروي Ferrary يا Lotus كه بسيار معروفند.

4-4. Grand Tourer
اين خودروها از خودروهاي اسپرت، بزرگ‏تر و سنگين‌تر مي‌باشند. معمولاً موتور جلو و محرك عقب بوده و تركيب صندلي‌هاي آنها چهار نفره يا 2+22 مي‌باشد. اين مدل‏ها خودرو‌هاي بسيار گراني هستند كه بيشتر به جنبه لوكس آن (به نسبت اسپرت بودن) توجه شده و در اين خودروها تكنولوژي مدرن با دست‌ساز تركيب شده است.
مانند: Jaguar XK8- Aston martin DB9

5-4. Super Sport/ Super Car
اين خودروها داراي عملكرد فوق‌العاده‌، بسيار گران، لوكس و خيلي سريع‌ هستند و آخرين فناوري‏هاي صنايع خودروسازي در آنها به كار رفته است. براي مثال در ساخت بدنه آنها (براي كاهش وزن) از فيبر كربن به صورت گسترده استفاده شده و يا در طراحي بدنه از فناوري Cutting Edgeا3 استفاده شده است. در واقع اين خودروها نمونه‌هاي شهري خودرو‌هاي مسابقه‌اي فرمول 1 هستند. همچنين با توجه به تيراژ پايين عموماً دست‌ساز مي‌باشند. نظير: Ferrari ENZO, Lambarghini MORCIELAGO

6-4. Muscle Car
اين مدل‏ها عموماً خودروهاي دهه 70 امريكايي بودند كه موتورهايي بسيار پرتوان بر روي آنها نصب مي‌شد. اين خودروها داراي عملكرد فوق‌العاده‌اي هستند، اما مصرف آنها بالاست. با توجه به بحران‌هاي نفتي دهه 70 و مسائل زيست‌محيطي دهه 80 استقبال عمومي از اين خودروها كاهش يافت. نظير: Mercury Cougar, Pontiac GTO

5. Cabriolet/ Convertible
خودروهايي با سقف پارچه‌اي، فلزي و يا تركيب مواد مصنوعي هستند كه قابليت جمع شدن و برداشته شدن دارند. اين خودروها داراي دو در و دو صندلي به همراه درب موتور بزرگ مي‌باشند. به آنها RoodSter، اCoupe روباز و Saloon روباز نيز گفته مي‌شود. تا پيش از توليد خودروهاي داراي تهويه مطبوع اين خودرو‌ها با توجه به امكان باز نمودن سقف در روزهاي گرم، طرفداران بسياري داشت. در حال حاضر نيز اين خودروها با توجه به فرم زيباي اتاق، مورد توجه جوانان مي‌باشند. اين خودروها با سقف پارچه‌اي Canvertible و با سقف متحرك فلزي و يا مواد مصنوعي Coupe Convertible ناميده مي‌شوند. نظير: مرسدس Volks wagon Eos, SLK

6. Off roaders/ 4×4
در جنگ جهاني دوم خودروهاي جيپ و لندرور براي عمليات نظامي در ارتش متفقين مورد استفاده قرار گرفت. بعد از جنگ، امكان استفاده از اين خودروها با توجه به نياز بشر براي عبور و مرور در مناطق صعب‌العبور منجر به طراحي خودروهايي با گيربكس و شاسي تقويت شده، تايرهاي بزرگ و سيستم تعليق قابل انعطاف و قابليت رانندگي در زمين‌هاي گلي، يخ زده و ماسه‌اي شد. همچنين مهم‏ترين ويژگي اين خودروها دو ديفرانسيل بودن آنهاست. اصطلاحات ذيل در اين خودروها صادق است:
4WD: به خودرويي اطلاق مي‌شود كه دو چرخ محرك دارد و دو چرخ ديگر به صورت سوييچ دستي امكان محرك شدن را مي‌يابد.
AWD : خودروهاي چهار چرخ محرك دائمي هستند.
Offroadها به دو دستـه SUV و Cross Over- SUV تقسيم مي‌شوند:

1-6. SUV
SUV خودرويي با قابليت خوب از خاصيت Offroadهاست و چهار چرخ متحرك با امكانات لوكس، موتورهاي قوي و مرتفع‌تر از خودروهاي معمولي هستند. اين خودروها داراي مشكلاتي نظير: مصرف سوخت زياد (بعلت فرم بدنه غيرآيروديناميك و وزن سنگين)، آلودگي هواي بيشتر، مشكلات ايمني (پايين بودن Handeling بعلت بالا بودن مركز ثقل) و در عين حال انتقال ضربه در تصادفات به مسافران و خودروهاي روبه‌رو هستند. نظير: نيسان رونيز، موسو، تويوتا لندكروز، ميتسوبيشي پاجيرو، پرادو.
اين خودروها بسته به ابعاد و تجهيزات رفاهي، قابليت حركتي و خواص Offroad داراي دسته‌بندي‌هاي متنوعي هستند. براي مثال Porche Kayen يا BMW X5 خاصيت اسپرت بيشتري دارند. خودروهاي Codillac Scalad و Lexus جنبه لوكس بيشتري دارند. خودروهاي رنجروور، لندروور و جيپ گرند چروكي خاصيت Offroad بهتري دارند.

2-6. Crossover SUV/ XUV
خودروهايي هستند كه خاصيت شهري آنها نسبت به Off road آنها بيشتر است و ارتفاعشان نسبت به SUVها كمتر و سبك‌تر است. همچنين شباهت‌هايي به خودروهاي استيشن واگن (SW) دارند كه اين عوامل سبب handeling بهتر آنها نسبت به SUVها شده است. نظير: Chrysler Pacifica, Toyota RAV4, Volvo XC90

7. Mini van/ Multi- Purpose vehicle=MPV
خودروهاي چند منظوره‌اي هستند كه از فضاي مناسب براي كاربردهاي مختلف برخوردارند. صندلي‌ آنها براحتي قابل جابه‌جايي (برداشتن و نصب مجدد)است. به اين ترتيب امكان حمل بارهاي كوچك يا اضافه كردن صندلي براي سرنشينان بيشتر فراهم مي‌شود. بعضي از شركت‌ها امكان استفاده معلولان و سالخوردگان را در اين خودروها پيش‌بيني كرده‌اند. مبتكر ايجاد و توسعه اين كلاس خودروها شركت‌هاي كرايسلر و رنو هستند. اين خودروها را براساس ابعاد اتاق مي‌توان به 3 بخش:
mini MPV نظير Fiat Idea
Compact MPV نظير Mazda 5
Large MPV نظير پژو 807

9. وانت
اين خودروها قابليت حمل بار، اثاثيه و سرنشين را دارند. اتاق اين خودروها داراي دو بخش مسافري و باري است. قسمت باري عموماً به صورت رو باز است و داراي ديواره‌هاي جانبي محكمي است. موتور و گيربكس پرقدرت‌تري نسبت به انواع سواري‌ها دارند. قسمت بار از نظر شكل ظاهري (بنا به نحوه استفاده) در كشورهاي مختلف متفاوت است.
وانت‌هاي سبك با موتور 4 سيلندر (مثل مزدا 1600 و وانت پيكان) compact و وانت‌هاي سنگين با موتور 6 و 8 سيلندرFull size (نظير: تويوتا تاكوما و Dodge Ram) ناميده مي‌شوند.
وانت‌هاي سنگين بعضاً داراي خاصيت‌هاي SUV مي‌باشند (4×4) كه در امريكا به Pickup truks نيز معروفند.
از نظر شكل اتاق مي‌توان وانت‌ها را به 4 دسته تقسيم كرد:
1. Pickup (وانت تك كابين): داراي اتاقي با ظرفيت يك رديف صندلي «دو تا سه سرنشين» و با دو در جانبي است.
2. Crew up (يك و نيم كابين): اتاق اين خودروها يك رديف صندلي در جلو و يك فضاي نيمكت مانند در پشت اين رديف (بيشتر براي كودكان) دارد.
اين خودروها داراي دو در جانبي و دو نيم در جانبي هستند و عموماً در رده وانت‌هاي سنگين توليد مي‌شوند.
3. Couble Cab (دو كابين): داراي دو رديف صندلي و چهار در جانبي هستند و سعي بر آن است كه خواص سواري بيشتري نسبت به Pickup داشته باشند.
4. Chassis (شاسي): خودروهايي بر پايه وانت كه فقط داراي فضاي سرنشين مي‌باشند و به جاي قسمت بار فقط شاسي دارند و قابليت اضافه كردن اتاقكي به منظور استفاده خاص را دارا مي‏باشند. نظير:آمبولانس، وانت‌هاي حمل حيوانات و كمپرسي

در انتها فهرست خودروهاي توليدي و وارداتي به كشور كه در كلاس‌بندي‌هاي فوق‌الذكر مي‌گنجند در جدول ذيل درج شده است.

تصویر در اندازه اصلی

پانوشت‌ها:
1. هماهنگي بين سيستم فرمان و تعليق و خوش دستي خودرو
2. خودرويي با ظرفيت دو صندلي براي بزرگسال در رديف جلو و دو كودك يا افراد كوچك در صندلي رديف عقب
3. تكنولوژي به كار رفته در طراحي بدنه خودرو با لبه‌هاي برشي

منابع:
1. http://cn.wikipedia.org/wiki/car-dassification
2. http://www.euroncap.com/content/safety-ratings/introdouction.php
3. http://globalautoindex.com

ایمنی در خودروها ( گرد آورنده : امیر رضا اسماعیلی)

 امروزه بسیاری از افرادی كه قصد خرید یك خودرو را دارند به امتیاز ایمنیcrash ratings  آن ها كه توسط دولت كشور سازنده خودرو منتشر می شود مراجعه می كنند .

سازمان ایمنی حمل و نقل در جاده كه یك سازمان دولتی در آمریكا است  (NHTSA) از یك سیستم ٦ ستاره ای برای اعطای امتیاز ایمنی برای تمامی وسائط نقلیه ای كه به امر جابجایی افراد در آمریكا می پردازند استفاده كرده است .

به غیر از این سازمان موسسات بیمه خصوصی نیز در آمریكا وجود دارند كه حوادث جاده ای را آمارگیری كرده و برای خود برنامه آموزشی مجزایی دارند و سیستم امتیاز دادن آن ها متفاوت است . این موسسات بیمه ای را HIIS و HLDI  می نامند .

 حال ببینیم كه سیستم امتیاز ایمنی به چه معنی است؟ ماهیت آزمایشات برای تعیین امتیاز چیست ؟ و آیا این نتایج بر امر خرید یك خودرو می تواند تاثیر بگذارد یا خیر؟

 سیستم یا روش پنج ستاره

 در این روش از دو آدمك مجهز به پیشرفته ترین دستگاههای جمع آوری اطلاعات هستند استفاده شده كه بر روی صندلی های جلوی یك خودرو در حالی كه كمربند ایمنی را بسته اند قرار داده شده اند و خودرو در حالیكه با سرعت حدود 48 كیلومتر در ساعت در حال حركت است به یك مانع بسیار محكم که غیر قابل تغییر شكل است كوبیده می شود . به این روش NCAP  ( new car assessment program )  یا برنامه اندازه گیری و برآورد خودروی جدید اطلاق می شود .

در این برنامه میزان حركت و سرعت حركتی كه سر و سینه و استخوان ران در اثر برخورد انجام می دهند در داخل خود آدمك هااندازه گیری شده و اعداد بدست آمده در داخل یك معادله ریاضی گذارده می شوند . نتیجه ای كه از محاسبات این معادله بدست می آید نشان دهنده ی ضریب ایمنی خودرو است . به طور مثال اگر عدد بدست آمده طی این فرمول ١٠٠٠باشد این بدان مفهوم است كه مسائل ایمنی در آن به مراتب بیش تر از استانداردهایی است كه توسط دولت فدرال آمریكا تدوین شده است و در سهمگین ترین تصادفات درصد صدمه دیدن سرنشینان فقط ١٠ درصد است . یك خودرویی كه عدد بدست آمده برای آن ; آن را در موقعیت چهار ستاره قرار دهد باز هم به مفهوم بالاتر بودن از حد استاندارد تدوین شده برای تصادف در آمریكا است ولی درصد صدمه دیدن بین ١٠ الی ٢٠ درصد است .

  خودروی قرار گرفته شده در كلاس ٣ ستاره دقیقا مطابق استاندارد بوده و آن هایی كه در گروه یك یا دو ستاره قرار می گیرند خودروهایی هستند كه از نظر ایمنی خطرناك محسوب می شوند .

 سایر آزمایشات

 از دیگر آزمایشاتی كه شاید جنبه تبلیغاتی آن بیشتر باشد ، آزمایشاتی است كه مقاومت انواع خودرو را در تصادفات از پهلو و قسمت جلو بررسی می كنند . سرعت برخورد در این آزمایش كه از سیستم یا روش ٥ ستاره استفاده می شود ،5/51 كیلومتر در ساعت است . در این آزمایش خودرو از پهلو مورد برخورد یك جسم فلزی كه حكم خودروی دیگر را بازی می كند قرار می گیرد . اعدادی كه در معادله برای بدست آوردن امتیاز ایمنی قرار می گیرند ناشی از میزان شتابی است كه بخش های مختلف بدن از جمله سر و سینه در هنگام برخورد و تصادف كسب می كنند .

سازندگان خودرو در طی سالیان گذشته برای كسب امتیاز ایمنی بالا در آزمایش برخورد از پهلو اقدام به طراحی و ساخت کیسه هوای جانبی نموده اند . در اروپا انجام آزمایشات تصادف از روبرو براساس استانداردهای دیگری انجام می گیرد . شباهت به آزمایشاتی دارد كه شركت های بیمه خوصی انجام می دهند .

در آزمایش NCAP  كه در اروپا انجام می گیرد خودروی مورد آزمایش با یك مانع تغییر شكل دهنده كه به صورت لانه زنبور ساخته شده برخورد می كند و در نظر گرفتن چنین سازه ای در حقیقت نوعی شبیه سازی با یك تصادف واقعی با خودروی دیگر است . این مانع لانه زنبوری دقیقا همانند یك خودرو مدرن امروزی در اثر برخورد و تصادف متلاشی می شود. در این آزمایش خودرو از تمامی قسمت جلوی خود با مانع برخورد نمی كند بلكه حدود چهل درصد سطح جلوی خودرو درگیر تصادف می شود . به این آزمایش تصادف از جلوی متعادل می گویند و سرعت حركت در این آزمایش ٦١ كیلومتر در ساعت بوده ولی NHTSA  (سازمان ایمنی حمل ونقل در جاده ها ) در حال بررسی نتایج آزمایش با سرعت های كمتر نیز هست .

آزمایشاتی كه موسسات بیمه ای خصوصی در آمریكا انجام می دهند مانند IIHS  یا HLDA شباهت بیشتری به آزمایشات  NCAPاروپا دارد و در این آزمایشات كه دو نوع امتیاز (قبولی – ردی) اعطاء می شود میزان ایمنی ستون های سقف و ریل درها و شیشه جلو كه اندازه گیری می شود و میزان ضربه ای را كه در اثر تصادف باعث برخورد سر راننده و سرنشینان با قسمت های داخلی سقف می شود، تعیین می گردد . پیش بینی می شود كه محاسبه چنین مواردی برای هر خودرو ی جدید الزامی است و چنان چه نتوانند استانداردهای لازم را كسب كنند مردود شده و اجازه ورود و فروش پیدا نخواهند كرد . 

نتایج آزمایشات چیست؟

انجام آزمایشات مختلف پارامترهای مختلفی را در خودرو مورد بررسی قرار می دهد . به طور مثال انجام آزمایشات NCAP  كه همانا تصادف از روبرواست  بهترین آزمایش برای تعیین قابلیت های سیستم های بازدارنده در خودرو در هنگام پروژه تصادف است . این سیستم ها عبارتند از : كمربندها و کیسه های هوا. در تصادف از روبرو به دلیل ایجاد یك شتاب بسیار زیاد و ناگهانی مسافران و راننده در هنگام برخورد به مانع چنان چه این سیستم كارآیی مطلوبی نداشته باشند ، باعث تشدید صدمات می شود . آزمایشات اروپایی NCAP و HLDI/IIHS قابلیت های دیگری را نیز دارند و آن پی بردن و تشخیص سایر صدماتی است كه به سرنشینان وارد  می شود . یكی از این ها صدمات وارده از برخورد پدال های خودرو به پای رانندگان در بروز تصادف است و نیز آسیب هایی كه به رانندگان و سایر سرنشینان در اثر استفاده نكردن از كمربند ایمنی و یا کیسه ی هوا وارد می شود و چه افراد بسیار زیادی كه جان خود را مدیون كمربند ایمنی و کیسه هوا هستند .

میزان اهمیت آزمایشات

بعد از این كه متوجه می شوید كه انجام آزمایشات چه مسائلی را در رابطه با بدن شما كه بسیار هم آسیب پذیر هست برای شما روشن می كند ، اهمیت این آزمایشات برای شما مشخص می شود .

اگر مخالفین و نظرات آن ها را كنار بگذاریم مقررات دولتی در آمریكا و اروپا به گونه ای تدوین شده اند كه باعث ایجاد پیشرفت های چشمگیری در خصوص مهندسی تصادف خودرو گشته اند.حال ببینیم این پیشرفت ها و نتایج آن ها چیست؟

به عنوان نمونه طراحی و ساخت کیسه های جلویی باعث كاهش ٨٠ درصدی صدمات سر و صورت رانندگان و سرنشینان كناری آن ها شده است و به طور خلاصه می توان گفت كه شانس زنده ماندن در یك خودرو مدرن امروزه در حین تصادف شدید به مراتب بیش از خودرو دهه پنجاه یا شصت است . امروزه شایعاتی در خصوص نا امن بودن آن ها بر سر زبان هاست كه برای پایان دادن به این شایعات بد نیست بدانید كه خودروی اس یو وی ب ام و X5  توانسته بهترین امتیاز را در آزمایشات IIHS بدست آورد و میزان ایمنی بسیار بالایی دارد .

 در پاسخ به این سوال كه آیا این آزمایشات تصنعی نیستند ، باید گفت چرا ،همه این آزمایشات غیر طبیعی و مصنوعی هستند .فقط تلاش شده كه سناریو های دنیای واقعی به نوعی شبیه سازی شود .

برای اطلاع بد نیست بدانید كه هر تصادفی نیاز به ملاحظات فیزیكی خاص خود دارد . برای تهیه این مقاله سازندگانی مورد خطاب قرار گرفتد كه تمامی مجموعه تصادف و آثار و علائم آن را بررسی کرده اند و فقط به مقوله خسارات نپرداخته اند و قصدشان این نبوده كه با عنایت به صرف صدمات فیزیكی و خسارتی اقدام به انجام تبلیغات گسترده برای خودروهای تولیدی خود بنمایند. هر كدام از آن ها وسائط نقلیه تولیدی خود را با سرعت های بیشتری نسبت به سازمان های دولتی مورد ارزیابی قرار داده اند . چرا؟ برای اطمینان خاطر از این واقعیت كه در تحت شرایط حتی بسیار دشوار خودروی آن ها بتواند جان افراد بیشتری را نجات دهد .

مثلا كمپانی فورد بنابر گفته یكی از مدیرانش در طراحی و ساخت هر یك از تولیدات فورد مسائل ایمنی به گونه ای كامل مورد بررسی قرار می گیرد و هدف صرفا پذیرفته شدن در آزمایشات دولتی نیست و هدف فورد كسب ٥ ستاره در هر جای ممكن است .

 نباید تصور كرد كه امتیازات كسب شده در آزمایشات تصادف تعیین كننده قطعی و تنها عامل مهم است ولی این گونه تلاش ها حداقل می توانند مبنایی برای مقایسه باشند و بدین ترتیب خودروها را مورد مقایسه قرار داد .

منابع : مجله ماشین، http://www.nhtsa.com ،  http://www.euroncap.com

روش های افزایش قدرت موتور:  (ترجمه از مسعود مشکین)  

امروزه هر خوردرویی که شما از یک کارخانه ی مهممی خرید با چندین مصلحت اندیشی ساخته شده است . اين مصلحت اندیشی ها ( یا کوتاه آمدن ها ) توسط چندين فاکتور ايجاد می شوند :

●   تلاش براي گنجاندن قيمت خودرو در يک محدوده مشخص .

●   نياز براي دريافت استانداردها .

●   تمايل براي تامين حداکثري عمر و قابل اطمينان بودن خودرو .

تغییر تراشه رم اغلب افزایش قدرت موتور را در پی دارد.

اين مصلحت اندیشی ها  اغلب به شما مجال زيادي براي بهبود وضعيت بر حسب عملکردتان مي دهد! راههاي بسیار مختلفي براي افزايش اسب بخار موتور موجود ، وجود دارد . اينجا چندين مثال موجود است(عموما از آسان ترين تا مشكل ترين/ گرانترين مرتب شده است):

تراشه (چيپ )كامپيوترتان (ECU) را عوض کنيد-- گاهي اوقات  و  یقيناً نه هميشه -- شما مي توانيد با عوض کردن تراشه ي رُم در "بخش کنترل موتور" يا همان ECU عملکرد خودرو را تغيير دهيد. شما مي توانيد اين تراشه‌ها را معمولاً از فروشندگان لوازم يدکي بخريد . خواندن يک بررسي مستقل براي تراشه ي در نظر گرفته شده خيلي ارزشمند است چون بعضي از تراشه ها فقط جنبه ي تبليغاتي دارند و کارايي ندارند.

●   به هوا اجازه بدهيد راحتر وارد بشود ، هنگامي که پيستون پايين مي رود در مرحله ي مکش ، مقاومت هوا مي تواند مقداري از قدرت موتور را از بين ببرد . بعضي از خودروهاي جديدتر داراي منيفلدهاي*(1) ورودي صيقلي هستند که  مقاومت هوا را بر طرف کنند . کاهش لوله هاي ورودي و فيلتر هواي بزرگتر مي توانند جريان هوا را بهبود بخشند .

●   اجازه دهيد خروج دود راحتر انجام شود ، اگر مقاومت هوا يا برگشت آن وجود داشته باشد فشار ان باعث سخت خارج شدن دود از محفظه سيلندر در مرحله ي تخليه مي شود و اين نيز قدرت موتور را تحليل مي دهد . فشار منفي*(2) به علت لولۀ اگزوز بسیار کوچک یا مقدار زیاد مقاومت هوا در صدا خفه کن*(3) است . سيستم هاي خروجي با عملکرد بالا از هدزر*(4) استفاده مي کنند ؛ لوله هايي که انتهايي گشاد و آزاد دارند انباره هاي اگزوز را روان و فشار بالعکس (منفي)را در سيستم اگزوز بر طرف مي کند .

●   سرسيلندر و بادامک ها را عوض کنيد -- بسياري از موتور هاي موجود يک سوپاپ ورودي و يک سوپاپ خروجي دارند . خريدن يک سر سيلندر جديد که چهار سوپاپ در هر سيلندر دارد جريان هواي ورودي و خروجي موتور را به صورت دراماتيکي بهبود مي بخشد و مي تواند قدرت را بيشتر کند . همچنين استفاده از بادامک هاي کارا سبب يک تغيير بزرگ در عملکرد موتور مي شود .

روشهای دیگر افزایش اسب بخار:

●   درون سيلندر را بيشتر پر بكنيد - اگر شما بتوانيد هواي بيشتري (و همچنين سوخت بیشتری ) را در يک سيلندر که اندازه اي معلوم دارد بگنجانید در نتيجه قدرت بيشتري از سيلندر جذب می شود ( به طور مشابه شما مي توانيد اندازه ي سيلندر را افزايش دهيد و قدرت را افزايش دهيد) توربو شارژها و سوپر شارژرها فشار هواي ورودي را تنظيم مي کنند ، که سيلندر با هواي بيشتري پر شود . سازندگان فراواني قطعات توربو شارژرها و سوپر شارژرها را براي خودرو هاي مختلف مي سازند.

●   هواي ورودي را خنک کنيد - متراکم کردن هوا ، دماي آن را بالا مي برد . شما مايليد خنک ترين هواي ممکن در سيلندر را داشته باشيد زيرا وقتی احتراق انجام شود هوای داغ حجم بالایی دارد*(5). بدين منظور خيلي از خودروهاي مجهز به توربو شارژ و سوپر شارژ داراي اينترکولر*(6) هستند . اينتر کولر  يک رادياتور مخصوص مياني است که دمای هوای متراکم شده را قبل از ورود به سیلندر کاهش می دهد.

●   همه چيز را سبک کنيد - قطعات سبک وزن به موتور کمک مي کنند بهتر کار کند. هر دفعه که پيستون تغيير جهت دهد يک انرژي صرف از بين بردن جابجايي در يک مسير مي شود و اين عمل دوباره تکرار مي شود*(7) . پيستون سبکتر ، انرژي کمتري صرف مي کند . همچنين قطعات سبکتر به موتور اجازه مي دهد که سريعتر بچرخد ، و سريعتر چرخيدن به موتور اسب بخار بيشتر مي دهد.

●   نسبت تراکم را افزايش دهيد- افزایش نسبت تراکم  تا يک نقطه خاص قدرت بيشتر توليد مي کند.  با اين وجود اگر شما مخلوط سوخت و هوا را بيشتر متراکم کنيد به احتمال زياد خود به خود منفجر مي شود و آتش مي گيرد ( قبل از اينکه شمع ها آن را مشتعل سازند). بنزين‌هاى با عدد اكتان بالاتر تقريبا از اشتعال زودهنگام جلو گيري مي کنند. به همین علت عموماً خودروهای با کارایی بالا به بنزین اکتان بالا نیاز دارند ؛ موتور انها برای دریافت قدرت بیشتر از نسبت تراکم بالاتر استفاده می کند.

●   جابجايى *(8) را افزايش دهيد ، جابجايي بيشتر به معني قدرت بيشتر است چون شما مي توانيد با هر بار چرخش موتور بنزين بيشتري بسوزانيد. شما مي توانيد جابجايي را با بزرگتر کردن سيلندر افزايش دهيد.امکان دارد شما هنگامي كه سعي کنيد جابجايي(حجم) را افزايش دهيد به هزينه هاي خريد يک موتور جديد با کارايي بالا و سوار کردن آن بر ماشينتان فکر کنيد ، شايد اين آسانتر و راحتر باشد.

زیرنویس مترجم :

*(1) چند راهه های دود یا هوا

*(2) فشار بالعکس

*(3) انبارۀ لوله اگزوز

*(4) چند راهه هايي که از چدن زبر و نا هموار ساخته نمي شوند و خميدگي هاي حاد ندارند.

*(5) هوای گرم تعداد مولکول های کمتری نسبت به هوای سرد دارد یا به عبارتی جرم هوای گرم کمتر است .

*(6) اینتر کولر یا سردکن میانی شبیه یک رادیاتور است ، که از لوله های ورودی بزرگ برای جریان ورودی و  استفاده از آب یا هوای بییرونی جهت دار شده  که بر روی لوله های ورودی رفته و دمای آن را کاهش می دهند . وقتی که از اینترکولر استفاده می شود هم قدرت افزایش می یابد و هم  مصرف سوخت بهینه می شود.

*(7) اشاره به اينرسي و شتابي که پيستون در يک جهت مي گيرد

*(8) جابجایی یک اصطلاح است ، منظور حجمی از هوا و سوختی است که از نقطۀ مرگ پایینی تا نقطۀ مرگ بالایی وجود دارد ؛  اینجا افزایش کورس مطرح نیست یعنی طول شاتون را تغییر نمی دهیم هرچند که این کار نیز موثر است. پارسی خودرو

سیستم های تعلیق ویژه (ترجمه از  sidewinder )

تا به اینجا، در این مقاله بحث بر سر تعلیق خودروهای دیفرانسیل جلو و عقب معمولی بوده – خودروهایی که در جاده های عادی و در شرایط رانندگی متعارف استفاده می شوند. ولی در مورد تعلیق خودروهای ویژه نظیر خودروهای تقویت شده، مسابقه ای و یا خودروهای مسابقات خارج از جاده چه؟ در حالی که تعلیق خودروهای ویژه از همان ویژگی های پایه بهره می برند، آنها از خصوصیات برتری نیز، بسته به شرایط رانندگی که در آن قرار دارند، برخوردار هستند. در ادامه یک بررسی را از چگونگی طراحی این سیستم برای سه نوع خودروی ویژه – فولکس باجا، خودروهای مسابقه ای فرمول یک و خودروهای کلاسیک تقویت شده آمریکایی – ارائه می دهیم.

طراحی فولکس قورباغه ای مشخصاً برای تبدیل شدن به یک خودروی مطلوب برای طرفداران مسابقات خارج از جاده انجام شده بود. با یک مرکز ثقل پایین و قرار گرفتن موتور بر اکسل عقب، فولکسِ تک دیفرانسیل، به راحتی خودروهای دو دیفرانسیل با شرایط غیر جاده ای کنار می آید. البته فولکس قورباغه ای با تجهیزات اولیه (کارخانه ای) خود، با شرایط غیر جاده ای هماهنگ نمی باشد. اکثر فولکس ها به یک سری تغییرات و تبدیل ها نیازمند هستند تا بتوان از آنها در شرایط سخت مسابقات صحرایی باجا کالیفرنیا استفاده نمود.

یکی از مهمترین تغییرات، در سیستم تعلیق به وجود می آید. با برداشتن سیستم تعلیق میله پیچشی، تجهیزات استانداردی که در جلو وعقب اکثر فولکس های سال های 1936 تا 1977 وجود داشته، می توان فضا را برای چرخ ها و لاستیک های سنگین و مخصوص خارج از جاده باز نمود. کمک فنرهای بلندتری جایگزین کمک های استاندارد شده تا بدنه را بالاتر ببرد و فضای بیشتری را به چرخ ها برای جابه جایی دهد. در بعضی موارد دیده شده که میله های پیچشی را به کل برداشته و با سیستم های فنری فشرده جایگزین می کنند، قطعاتی که شامل فنر و کمک در یک واحد قابل تنظیم قرار دارند. نتیجه این تغییرات، خودرویی است که به چرخ ها اجازه جا به جایی عمودی در حدود 20 اینچ (50 س م) با بیشتر را می دهد. چنین خودرویی به راحتی می تواند از مناطق سخت عبور نموده و اغلب به نظر می آید که پستی و بلندی ها را "نادیده" می گیرد، مانند سنگی که روی آب می جهد.

خودروی مسابقه ای فرمول یک، اوج تکامل و ابداع را در صنعت اتومبیل به نمایش می گذارد. وزن کم، بدنه های ترکیبی، موتورهای ده سیلندر قدرتمند و فرم ایرودینامیک پیشرفته، منجر به پدید آمدن خودروهایی سریع تر، امن تر و قابل اعتمادتر شده است.

 برای بالا بردن مهارت راننده به عنوان فاکتور و هدف کلیدی در یک مسابقه، ملزومات و قوانین سختی بر طراحی خودروی مسابقه فرمول یک حاکم می باشد. برای مثال، قوانین مربوط به نظم بخشیدن به طراحی سیستم تعلیق بیان می کند که همه خودروهای فرمول یک بایستی به شیوه معمول فنربندی شوند، و اجازه استفاده از تعلیق های پویا (که توسط کامپیوتر کنترل و تنظیم شده اند) نمی دهد. با در نظر گرفتن این مطلب، خودروها دارای یک سیستم تعلیق چند اتصالی می شوند، که از یک مکانیزم چند میله ای استفاده می کند، همانند سیستم دوجناغی.

یاد آور می شویم که یک طرح دوجناغی از دو بازوی کنترل جناغ شکل استفاده می کند، تا حرکت بالا و پایین هر چرخ را کنترل نماید. هر بازو سه نقطه اتصال دارد – دو تا به شاسی و یکی در توپی چرخ – و هر اتصال دارای لولا است تا بتواند حرکت چرخ را کنترل کند. در همه خودروها فایده اولیه تعلیق دوجناغی، کنترل می باشد. هندسه بازوها و حرکت پذیری اتصالات به مهندسان، نهایت کنترل را بر زوایای چرخ و دیگر حرکات خودرو نظیر بلند شدن، نشست و یا پرش می دهد. هر چند بر خلاف خودروهای خیابانی و جاده ای، در خودروی فرمول یک، کمک ها و فنرهای پیچشی مستقیماً به بازوهای کنترل متصل نمی شوند. در عوض آنها به صورت افقی در طول خودرو قرار می گیرند و به وسیله یک سری میله و میل لنگ از دور کنترل می شوند. با چنین تنظیماتی، میله ها و میل لنگ ها حرکات بالا و پایینی چرخ را به حرکت عقب و جلویی تجهیزات فنری و تقلیل دهنده تبدیل می کنند.

دوره خودروهای کلاسیک تقویت شده آمریکایی از سال 1945 تا حدود 1965 می باشد. مانند فولکس های قورباغه ای، خودروهای کلاسیک تقویت شده، نیاز به تغییرات مشخصی از طرف صاحبانشان داشتتند. هر چند بر خلاف فولکس های قورباغه ای که بر روی شاسی فولکس ساخته شده اند، خودروهای تقویت شده بر روی انواع مختلفی ازمدل های قدیمی و اغلب تاریخی سوار بودند: خودروهایی که قبل از سال 1945 در خط تولید قرار داشتند، خوراک مناسبی برای تبدیلات تقویتی بودند، زیرا بدنه و شاسی های آنها اغلب در حالت خوبی قرار داشت، در حالی که موتورها و گیربکس هایشان (بخش انتقال نیرو) نیاز به جایگزینی کامل داشت. برای طرفداران و علاقه مندان خودروهای تقویتی کلاسیک، این دقیقاً همان چیزی بود که آنها می خواستند؛ زیرا به آنها اجازه نصب موتورهایی بس پر قدرت تر و قابل اطمینان تر می داد، نظیر فورد هشت سیلندر سر تخت و یا شورلت هشت سیلندر.

1923 T-bucket

 یک نمونه ی خودروی تقویت شده مردمی T-Bucket نام داشت، زیرا بر پایه فورد مدل T ساخته شده بود. فرم معمول تعلیق، در جلوی فورد مدل T شامل یک اکسل I شکل یک تکه (تعلیق یکپارچه) یک فنر U شکل کالسکه ای (فنر تخت) و یک میله ی جناغی شکل (شعاعی) با توپی در میانه آن، که در یک کاسه که به گیربکس متصل بود، می چرخید. مهندسان فورد، مدل T را برای سواری در سطح بالاتر و همراه با حرکات بسیار زیاد سیستم تعلیق ساختند، تا مدلی ایده آل برای جاده های سخت و ابتدایی دهه 1930 باشد. ولی پس از جنگ جهانی دوم، خودروهای تقویتی شروع به تجربه موتورهای بزرگتری نظیر کادیلاک یا لینکلن بر روی خود کردند، واین بدین معنی بود که میله شعاعی جناغی-شکل، دیگر قابل استفاده نبود. و به جای آن، توپ مرکزی را حذف نموده و دو سر آن را به میله های شاسی جوش دادند. این طرح "جناغ دو تکه"، اکسل جلویی را حدود 1 اینچ (2.5 س م) پایین تر آورد و قدرت هدایت را بهبود بخشید.

پایین آوردن اکسل بیش از 1 اینچ، نیازمند یک طراحی کاملاً نوین بود؛ کاری که توسط شرکت بل اوتو انجام گردید. در طی دهه های 1940 و 1950، شرکت بل اوتو "اکسل های لوله ای پایین آمده" را معرفی کرد که خودرو را 5 اینچ کامل (13 س م) پایین آورد. اکسل های لوله ای از لوله های استیل نرم ساخته شده بودند و قدرت را همراه با ایرودینامیک در تعادل نگاه می داشتند. همچنین سطح استیلی، روکش کرومی را بهتر از اکسل های میله ای I شکل قبول می کرد؛ بنابراین تقویتی بازان اغلب، آنها را به خاطر کیفییات زیبایی شناختی شان ترجیح می دادند.

هر چند، برخی تقویتی بازان معتقد بودند که کنترل خوب فشارهای رانندگی، بر سختی اکسل های لوله ای و ناتوانی آنها در انعطاف پذیری نمی چربد. برای مرتفع ساختن این مشکل، تقویتی بازان، "تعلیق چهار میله ای" را معرفی کردند که دو اتصال آن بر روی اکسل و دو تای دیگر بر روی شاسی بود. در هر نقطه اتصال، انتهای میل های مدل-هواپیمایی، حرکات بسیاری را در تمام زوایا فراهم می نمودند. نتیجه؟ سیستم چهار میلی، کارکرد تعلیق در همه نوع شرایط رانندگی را بهبود بخشید.

 آینده سیستم های تعلیق

در حالی که فنرها و کمک هایشان دستخوش تغییرات و بهبودهایی گردیده اند، طرح اصلی تعلیق خودرو در طی سال ها، دچار تحول مهمی نشده است. ولی همه این سیستم، با معرفی یک طراحی کاملاً جدید از شرکت Bose در حال تغییر می باشد – همان Bose که برای نوآوری هایش در فناوری صوتی شناخته شده است. بعضی حرفه ای ها، تا بدین حد پیش رفته اند که می گویند سیستم تعلیق Bose، بزرگترین پیشرفت در سیستم تعلیق اتومبیل، از زمان معرفی یک طراحی کاملاً جداگانه، می باشد.

Bose® Suspension Front Module

 چگونه کار می کند؟ سیستم Bose، به جای یک سیستم سنتی فنر و کمک، از یک موتور الکترومغناطیسی خطی (LEM) در هر چرخ بهره می برد. تقویت کننده ها، برای موتورها الکتریسیته فراهم می آورند، به طوری که با هر بار فشردگی سیستم، نیروی آنها جایگزین می شود. فایده اصلی موتورها این است که آنها مانند تقلیل دهنده های سنتی که بر پایه سیالات بودند، توسط اینرسی محدود نمی شوند. در نتیجه، یک LEM می تواند با سرعت بسیار بالاتری باز و بسته شود که به صورت مجازی، همه لرزش ها در کابین سرنشین را خنثی می سازد. حرکت چرخ نیز به خوبی کنترل می گردد، به طوری که بدنه خودرو در یک سطح باقی می ماند؛ بدون توجه به اتفاقاتی که برای چرخ می افتد. LEM همچنین می تواند حرکت خودرو را هنگام شتاب گرفتن، ترمز کردن و یا پیچیدن خنثی نموده و به راننده حس کنترل بسیار بهتری دهد.

متاسفانه این تغییر الگوی تعلیق، تا سال 2009 میسر نمی باشد، زمانی که این سیستم نوین برای یک یا چند خودروی اشرافی گران قیمت به کار گرفته می شود. تا آن زمان، رانندگان باید به متودهای آزمون و خطای سیستم های تعلیق، که جاده های پر دست انداز را در طول قرن ها رام کرده اند، اعتماد کنند.

پارسی خودرو

ضربه گیر (ترجمه از  sidewinder )

تا زمانی که خودرویی فاقد یک ساختار تقلیل دهنده نیرو باشد، فنر آن، انرژی را که از یک دست انداز جذب کرده، به صورت و آهنگ کنترل نشده ای پخش کرده و رها می سازد. فنر در بسامد طبیعی خود باز و بسته می شود تا جایی که همه انرژی را که جذب کرده، از دست بدهد. تعلیقی که تنها بر اساس فنرها طراحی و ساخته شده باشد، سواری بسیار پرتحرک و بسته به نوع زمین، خودرویی غیرقابل کنترل را به وجود می آورد.

در تعریف ضربه گیر، یا کمک فنر، باید گفت "وسیله ای برای کنترل حرکات نامطلوب فنر در طی فرآیند تقلیل." کمک ها، کار تقلیل نیروی حرکات لرزشی را بر عهده دارند، بدین صورت که انرژی جنبشی (حرکت تعلیق) به انرژی گرمایی تبدیل می شود، و انرژی گرمایی نیز در سیّال روغنی (هیدرولیکی) از بین می رود. برای درک بهتر طرز کار آن، به درون یک کمک فنر نگاهی می اندازیم تا ساختار و عملکردش را بهتر ببینیم.

 کمک، اساساً یک پمپ روغن است که مابین بدنه خودرو و چرخ های آن قرار گرفته است. سر بالایی آن به بدنه (که همان وزن معلق باشد) و سر پایینی اش به اکسل، نزدیک چرخ (که همان وزن نامعلق باشد)، اتصال دارد. در یک طرح دو لوله ای، که یکی از رایج ترین انواع کمک ها می باشد، سر بالایی (از داخل) به یک میل پیستون متصل است، که آن نیز خود به یک پیستون اتصال دارد، که در نهایت پیستون در لوله ای حاوی سیّال روغنی قرار دارد. لوله ی داخلی را لوله فشار و لوله ی خارجی را لوله ذخیره (محافظ) می نامند. لوله ذخیره، سیال روغنی مازاد را ذخیره می کند.

هنگامی که چرخ خودرو با دست اندازی در جاده برخورد می کند و باعث باز و بسته شدن فنر می شود، انرژی فنر از طریق سر بالایی کمک به آن منتقل می گردد، و سپس به میل پیستون و در نهایت به پیستون می رسد. منافذی که بر روی پیستون وجود دارند، به سیّال اجازه گذر از خود را می دهند و می گذارند تا در حین حرکت پیستون به سمت بالا و پایین، درلوله فشار جریان داشته یاشد. به علت اندازه نسبتاً ریز سوراخ ها، تحت فشار بالا، تنها مقدار کمی روغن  از آنها درز می کند. این عمل، حرکت پیستون و در نتیجه حرکت فنر را کند می سازد.

کمک فنرها در دو گردش کار می کنند – گردش تراکم و گردش بسط (یا کشش). گردش تراکم هنگامی اتفاق می افتد که پیستون به سمت پایین حرکت کرده و سیال روغنی را در محفظه زیر پیستون متراکم می کند. گردش بسط در زمان حرکت پیستون به سمت بالای لوله ی فشار رخ می دهد که سبب متراکم شدن سیّال، در قسمت بالای پیستون می گردد. یک خودروی معمولی و یا یک کامیونت، در طول گردش بسط نسبت به گردش تراکم مقاومت بیشتری نشان خواهد داد. با در نظر گرفتن این مطلب، در می یابیم که گردش تراکم، حرکت وزن نامعلق خودرو را کنترل می نماید؛ در حالی که دور بسط، کار دشوارتری را بر عهده دارد: کنترل وزن معلق.

همه کمک های جدید، نسبت به سرعت حساس هستند – هر چه تعلیق سریع تر حرکت کند، کمک، مقاومت بیشتری را از خود نشان می دهد. این، کمک ها را قادر می سازد تا با شرایط جاده هماهنگ شده و همه تکان های نامطلوب ناشی از حرکت یک خودرو را، از قبیل پرش، موج، شیرجه ترمز و یا نشست شتاب، کنترل نماید.

ستون-پایه و میل موج گیر

سیستم رایج دیگر برای تقلیل نیرو، ستون و پایه (استرات) نام دارد: اصولاً کمکی که درون فنر قرار دارد. ستون-پایه ها دو کار انجام می دهند: روند تقلیل نیرو را اعمال می کنند، نظیر کمک ها؛ و برای سیستم تعلیق خودرو پشتیبانی ساختاری فراهم می آورند. بدان معنا که ستون-پایه ها وزن بیشتری را نسبت به کمک ها انتقال می دهند؛ که شامل وزن خودرو نمی شود – آنها تنها سرعتی را که وزن در آن منتقل می شود کنترل می نمایند، نه خود وزن را.

 به دلیل ارتباط زیاد کمک ها و ستون-پایه ها با کنترل خودرو، آنها را می توان به عنوان مشخصه های اصلی امنیتی به حساب آورد. ستون-پایه ها و کمک های کار کرده، ممکن است اجازه انتقال وزن از طرفی به طرف دیگر و از جلو به عقب را دهند. این کار توانایی لاستیک را برای چسبیدن به جاده کاهش می دهد، و البته به همان میزان از دست فرمان (قدرت کنترل خودرو) و کارائی ترمز می کاهد.

میل موج گیرها (همچنین با نام میل پیچ گیر) همراه با کمک ها یا ستون-پایه ها استفاده می شوند تا به خودروی در حال حرکت، استقامت بیشتری دهند. میل موج گیر، میله ای است فلزی که کلّ اکسل را در بر می گیرد و به صورت موثری دو طرف تعلیق را به یکدیگر متصل می گرداند.

هنگامی که تعلیق در یک چرخ، بالا وپایین می رود، میل موج گیر حرکت را به چرخ دیگر انتقال می دهد. این کار باعث ایجاد یک سواری یک سطح تر شده و موج خودرو را کاهش می دهد. به خصوص، هنگامی که خودرو در حال دور زدن می باشد، میل موج گیر، با موج خودرو بر سیستم تعلیق درگیر می شود. به همین خاطر، تقریباً همه خودروهای امروزی دارای میل موج گیر، به عنوان تجهیزات استاندارد می باشند. هرچند اگر خودرویی فاقد این مزیت باشد، با استفاده از کیت ها به راحتی می توان آن را، در هر زمانی نصب نمود.

 انواع سیستم های تعلیق

تا به اینجا، مبحث ما بر سر این بود که فنرها و کمک ها چگونه بر روی چرخ ها عمل می کنند. ولی چهار چرخ خودرو با یکدیگر در دو نظام مستقل کار می کنند – دو چرخ متصل به اکسل جلویی و دو چرخ متصل به اکسل عقب. این بدان معناست که یک خودرو می تواند دو نوع متفاوت از سیستم تعلیق در جلو و عقب داشته باشد و معمولاً بدین گونه است. بیشتر بدین بستگی دارد که دو چرخ توسط اکسلی یک تکه متصل گردیده اند، یا به صورت مستقل در حرکت اند. حالت اولی به نام سیستم یکپارچه شناخته شده، و دومی را نیز با نام سیستم جداگانه می شناسند.

سیستم تعلیق یکپارچه جلویی، دارای یک اکسل جلو است که دو چرخ را به هم متصل می کند. اساساً همانند یک میله محکم است که در قسمت زیرین جلویی خودرو قرار داشته و در جایش به وسیله فنرهای تخت و کمک ها محکم شده است. این سیستم به طور معمول در کامیون ها و خودروهای باری، استفاده می شود. و سال هاست که در عمده خودروهای سواری به کار گرفته نمی شود.

در یک سیستم تعلیق یکپارچه جلویی، چرخ های جلویی اجازه حرکت به صورت مستقل دارند. ستون-پایه مک فِرسُن (MacPherson) که توسط شخص وی، از شرکت جنرال موتورز در سال 1947 گسترش پیدا کرد، پر کاربرد ترین سیستم تعلیق جلویی می باشد، به خصوص در خودروهای منطقه ی اروپا.

ستون-پایه مک فرسن، کمک و فنر پیچشی را ترکیب کرده و به صورت یک واحد در می آورد. این عمل، سیستم تعلیق فشرده تر وسبک تری را برای خودروهای دیفرانسیل جلو فراهم می آورد.

سیستم تعلیق دو جناغی (همچنین بازوی A شکل) نوع دیگر معمول سیستم تعلیق جداگانه جلویی است.

Double-wishbone suspension on Honda Accord 2005 Coupe

 در حالی که پیکربندی های بسیار گوناگونی وجود دارد، این طراحی به طور خاص برای حفظ چرخ، از دو بازوی جناغ شکل استفاده می کند. هر جناغ، که دارای دو محل اتصال به شاسی و یکی به چرخ می باشد، یک کمک و فنر پیچشی را برای جذب لرزش ها، حمل می کند. سیستم های تعلیق دو جناغی اجازه کنترل بیشتری را روی زاویه تمایل چرخ می دهند و آن، زاویه ای است که چرخ به خارج یا داخل تمایل پیدا می کند. آنها همچنین کمک به حداقل رسانیدن پیچ یا موج می کنند و احساس هدایت مطمئن تری را فراهم می نمایند. به خاطر همین مشخصات، به طور معمول از سیستم های تعلیق دوجناغی بر چرخ های جلویی خودروهای بزرگتر استفاده می شود.

حال نگاهی به سیستم های تعلیق عقب می اندازیم.

اگر یک اکسل یک تکه، چرخ های عقب خودرو را به هم متصل نماید، آنگاه به طور معمول، خودرو دارای سیستم تعلیق بسیار ساده ای می باشد – بر پایه یک فنر تخت یا پیچشی. در طرح اولی، فنرهای تخت مستقیماً به اکسل فرمان می چسبند. دو سر فنرهای تخت به صورت مستقیم به شاسی اتصال پیدا می کند، و کمک، به اتصالی که فنر را به بدنه نگاه می دارد، وصل می گردد. سالیان متمادی، تولید کنندگان خودروهای آمریکایی، استفاده از این طرح را به خاطر سادگی اش ترجیح می دادند.

همان طرح پایه با جایگزینی فنرهای پیچشی به جای تختی نیز به دست می آید. در این حالت، فنر و کمک می توانند به صورت یکپارچه و یا جدا از هم به کار گرفته شوند. هنگامی که جدا از هم باشند، می توان از فنرهای کوچکتری استفاده نمود تا سیستم تعلیق، فضای کمتری را اشغال نماید.

اگر هر دو سیستم عقب و جلو، جداگانه باشند آنگاه تمامی چرخ ها به صورت جداگانه به بدنه اتصال و جهش می یابند. و در نتیجه آگهی های بازرگانی خودرو، آن را "سیستم تعلیق چهار چرخ مستقل" می نامند. هر سیستم تعلیقی که بتوان در جلو به کار گرفت، و همینطور مدل های سیستم جداگانه جلویی که در قبل بدانها اشاره گردید، در عقب نیز به کار گرفته می شود. البته در عقب خودرو نظام هدایت (سیستمی که شامل چرخ دنده جناغی بوده و چرخ ها را قادر می سازد تا از جهتی به جهت دیگر گردش یابند) غایب است. این بدان معنی است که تعلیق های جداگانه عقب را می توان نسخ ساده شده جلویی ها دانست، اگر چه قسمت های اصلی به قوت خویش باقی می مانند.

(ترجمه از sidewinder )

هنگامی که مردم در مورد کارایی اتومبیل فکر می کنند، معمولاً کلماتی نظیر: اسب بخار، گشتاور و شتاب صفر تا صد به ذهن شان خطور می کند. ولی اگر راننده نتواند خودرو را کنترل کند، همه قدرتی که توسط موتور ایجاد می گردد، بدون استفاده است. به همین دلیل، مهندسین خودرو تقریباً از هنگامی که به فناوری موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه دست پیدا کردند، توجهشان به سیستم تعلیق معطوف گردید.

کار تعلیق خودرو، در به حداکثر رسانیدن اصطکاک بین لاستیک و سطح جاده، برای فراهم آوردن هدایت پایدار، دست فرمان خوب و اطمینان از اینکه سرنشینان در راحتی به سر می برند، خلاصه می شود. در این مقاله ما به کاوش چگونگی کارکرد سیستم تعلیق می پردازیم، و اینکه در طول سال ها چگونه متحول شده، و اینکه طراحی سیستم های تعلیق در آینده به کدام جهت سوق پیدا می کند.

اگر جاده ها کاملاً صاف بودند و بدون هیچ دست اندازی، ما نیازی به سیستم تعلیق نداشتیم. ولی جاده ها از صاف بودن فاصله زیادی دارند. حتی جاده هایی هم که به تازگی آسفالت شده اند، دارای ناصافی هایی جزئی هستند که می توانند بر چرخ های خودرو تاثیر بگذارند. این ناصافی ها بر چرخ ها نیرو وارد می کنند و طبق قوانین حرکت نیوتن، همه نیروها جهت و اندازه دارند. یک دست انداز باعث می شود تا چرخ به صورت عمودی بر سطح جاده بالا و پایین برود. البته نیرو به بزرگی و کوچکی دست انداز بستگی دارد. در عین حال، چرخ خودرو هنگامی که از نا هم سطحی عبور می کند، یک شتاب عمودی را نیز به دست می آورد.

بدون یک نظام مداخله کننده، همه انرژی عمودی چرخ، به شاسی که در همان جهت در حال حرکت است انتقال می یابد. در چنین شرایطی، ممکن است که چرخ ها به طور کامل ازجاده جدا شده و سپس، تحت نیروی جاذبه، مجدداً با سطح جاده برخورد کنند. چیزی که شما نیاز دارید، سیستمی است که انرژی چرخ را (که دارای شتاب عمودی است) در حال عبور از دست انداز، جذب کرده و به شاسی و بدنه اجازه دهد تا به راحتی حرکت کنند.

مطالعه نیروهای موجود در یک خودروی متحرک را دینامیک خودرو می نامند، و برای درک بهتر ضرورت وجود یک سیستم تعلیق، در وحله اول، نیاز به دانستن بعضی مفاهیم می باشد. اکثر مهندسان اتومبیل، دینامیک خودروی متحرک را از دو دیدگاه بررسی می کنند:

● سواری – توانایی خودرو برای به نرمی عبور کردن از یک جاده پر دست انداز.

● دست فرمان – امنیت خودرو در شتاب، ترمز و در پیچ ها و دورها.

این دو خصیصه را می توان به صورت عمیق تری در سه بخش مهم توضیح داد – ایزولاسیون جاده، نگهدارندگی جاده و پیچ. جدول زیر این اجزاء را توضیح داده و به این می پردازد که مهندسان چگونه سعی بر حل این مشکلات، به صورت جداگانه و بسته به نوع خودشان دارند:

سیستم تعلیق یک خودرو، با تمام قطعات مختلفش، زمینه تمامی این راه حل ها را فراهم می آورد. بگذارید به قسمت هایی از یک سیستم تعلیق استاندارد نگاهی بیندازیم. کار را از شاسی شروع کرده و به ترتیب پایین می رویم و به اجزای مشخصی که سیستم تعلیق را تشکیل می دهند، می پردازیم.

شاسی:

سیستم تعلیق یک خودرو در حقیقت بخشی از شاسی است که شامل تمام سیستم های مهمی که در زیر بدنه قرار دارند، می شود.

این سیستم ها شامل بخش های زیر می شوند:

● شاسی(فریم)- قطعه ساختاری و حامل بار که بدنه موتوردار خودرو را حمل می کند، پس در نتیجه توسط سیستم تعلیق پشتیبانی می شود.

● سیستم تعلیق – تشکیلاتی که وزن را تحمل می کند، شوک و فشار را جذب کرده و کاهش می دهد و تماس لاستیک را کنترل می کند.

● سیستم هدایت – مکانیزمی که راننده را قادر می سازد تا وسیله را هدایت کرده و جهت بدهد.

● چرخ ها و لاستیک ها – اجزایی که حرکت خودرو را، با درگیری (اصطکاک) با سطح جاده، میسر می سازند.

پس تعلیق، یکی از سیستم های اصلی در خودرو می باشد.

با مرور این شمای کلی در ذهن، نوبت پرداخت به سه قطعه بنیادین هر سیستم تعلیق می رسد: فنرها، کمک فنرها و میل موج گیر.

فنرها:

سیستم فنرهای امروزی بر پایه ی یک طرح از چهار طرح کلی می باشند:

● فنرهای پیچشی – رایج ترین نوع فنر بوده و در اصل یک میله فلزی سخت و محکم می باشد که حول یک محورپیچیده است. فنر پیچی ها باز و بسته می شوند تا جا به جایی چرخ ها را جذاب کنند.

● فنرهای تخت – این نوع از فنر از لایه های مختلف فلزی تشکیل شده که به یکدیگر متصل می شوند تا به عنوان یک واحد عمل کنند. فنرهای تخت، اول بار در کالسکه های اسب کش استفاده شدند و تا سال 1985 بر روی اکثر اتومبیل های آمریکایی به کار گرفته می شدند. امروزه نیز هنوز بر روی اکثر کامیون ها و خودروهای سنگین استفاده می شوند.

● میله های پیچشی – میله های پیچشی از خواص پیچش یک میله استیل استفاده می کند تا کارایی همانند فنر پیچشی را ایجاد کند. طریقه کارش به این صورت می باشد که یک سر میله به بدنه خودرو قلاب و متصل شده. انتهای دیگر به یک جناغ متصل است که مانند اهرمی عمل می کند که با زاویه º 90 نسبت به میله پیچشی حرکت می کند. هنگامی که چرخ با یک دست انداز برخورد می کند، حرکت عمودی به جناغ انتقال یافته و سپس، در طی عمل هم سطح سازی، به میله پیچشی می رسد. پس از آن میله پیچشی به دور محورش می پیچد تا نیروی فنری ایجاد نماید. خودروسازان اروپایی از این سیستم به صورت گسترده ای استفاده کردند، و نیز در ایالات متحده، پاکارد و کرایسلر در طول سال های 1950 تا 1960 این کار را انجام دادند.

● فنرهای بادی – فنر بادی که شامل یک محفظه سیلندری هوا می باشد، بین چرخ و بدنه خودرو قرار گرفته، و از خواص فشرده سازی هوا استفاه می کند تا لرزش های چرخ را بگیرد. طرح آن بیش از یک قرن قدمت دارد و می توان آن را در کالسکه های اسب کش یافت. فنرهای بادی در آن دوران از کیسه های چرمی پر از هوا درست می شدند، بسیار شبیه به کیسه های سازهای بادی؛ در سال 1930 فنرهای بادی چرمی-قالبی جایگزین این کیسه ها شدند.

با توجه به محلی که فنرها در خودرو قرار دارند – که همان بین چرخ ها و بدنه می باشد – مهندسان، اغلب صحبت درباره جرم معلق و جرم نامعلق (= جرمی که در تماس با جاده می باشد) را مناسب می دانند.

فنرها: جرم معلق و نامعلق

جرم معلق، جرم خودرو بر فنرها است، حال آنکه جرم نامعلق به صورت جداگانه، جرم بین جاده و فنرهای سیستم تعلیق تعریف می شود. خشکی فنر، بر عکس العمل جرم معلق در هنگام رانندگی تاثیر می گذارد. خودروهایی که دارای جرم معلق ضعیفی هستند، نظیر خودروهای اشرافی (مانند خودروی شهری لینکلن) می توانند دست اندازها را به راحتی هضم کرده و یک سواری فوق العاده نرم و راحت را فراهم آورند؛ هر چند، این چنین خودرویی از شیرجه و نشست، در هنگام ترمز کردن و شتاب گرفتن رنج می برد و در سر پیچ ها و دورزدن ها، تمایل بیشتری به تجربه موج یا پیچش بدنه نشان می دهد. خودروهایی که دارای فنرهای سخت می باشند، مانند خودروهای اسپرت (مثل Mazda Miata) نسبت به جاده های پر دست انداز، خشونت بیشتری نشان می دهند. ولی این نوع اتومبیل، به خوبی حرکت بدنه را به حداقل می رساند؛ واین بدان معناست که آنها قابلیت سواری به صورت دیوانه وار را دارا هستند، حتی در سر پیچ ها.

پس در حالی که فنرها به خودی خود، قطعاتی ساده به نظر می آیند، طراحی و به کارگیری آنها بر روی یک خودرو به منظور تعادل بین راحتی سرنشین و کنترل خودرو، فرآیند پیچیده ایست. و برای پیچیده تر ساختن مسئله، همین کافی است که فنرها به تنهایی نمی توانند یک سواری کاملاً نرم را فراهم آورند. چرا؟ زیرا آنها در جذب انرژی بسیار عالی عمل می کنند، ولی در رهاسازی اش به آن خوبی نیستند. قطعات دیگری، به عنوان کمک فنر نیاز هستند تا این کار به خوبی انجام پذیرد.

هنگامي كه مردم به عملكرد خودرو فكر مي‌كنند، به طور معمولي، قدرت (اسب‌بخار)، گشتاور خروجي موتور و همچنين شتاب صفر تا صد آن را به ياد مي‌آورند، اما اگر راننده نتواند خودرو را كنترل كند، تمام قدرت لوله شده به‌وسيله پيستون‌هاي موتور بدون استفاده مي‌ماند. علت گرايش مهندسان خودرو به سيستم تعليق خودروهاي با موتور چهارزمانه احتراق داخلي، توجه ويژه صاحبان خودروها به اين موضوع است.

شكل يك: نماي سيستم تعليق خودرو

مأموريت سيستم تعليق خودرو، بيشينه ساختن اصطكاك ميان تايرها و سطح جاده است تا بتواند پايداري فرمان را به‌طور مناسب فراهم كرده و آسايش سرنشينان خودرو را تضمين كند.

اگر جاده‌اي كاملاً بي‌عيب و مسطح باشد، در حين حركت نيازي به سيستم تعليق احساس نمي‌شود، اما عموماً جاده‌ها مسطح نيستند. حتي جديدترين و مسطح‌ترين بزرگراه‌ها نيز فاقد عيب نمي‌باشند. اين مسئله مي‌تواند اثر متقابل با چرخ‌هاي خودرو داشته باشد. اين عيوب مطابق قوانين حركتي نيوتن، نيروهاي عكس‌العملي به چرخ‌ها وارد مي‌كنند و تمامي اين نيروها داراي اندازه و جهت هستند. يك دست‌انداز جاده‌اي در حين حركت خودرو سبب بالا و پايين رفتن چرخ در جهت عمود بر سطح جاده مي‌شود. اين چرخ‌هاي خودرو هستند كه وظيفه تحمل شتاب عمودي خودرو را بر عهده دارند.

شكل2: وضعيت شتاب عمودي و افقي خودرو در هنگام حركت

در صورت عدم وجود ساختاري حايل، همه انرژي‌هاي عمودي به شاسي و در ادامه به بدنه خودرو منتقل مي‌شوند و آنها را در همان راستا به حركت درمي‌آورند. همچنين در اين وضعيت، چرخ‌ها تماس مناسب خود را با سطح جاده از دست مي‌دهند و در نتيجه نيروي وزن خودرو، آن را به شدت به سطح جاده مي‌كوبد. در اينجا به سيستمي نياز داريم كه انرژي ناشي از شتاب عمودي چرخ را جذب و خنثي كرده و از حركت و ارتعاش زياد بدنه و شاسي خودرو، در زمان مواجه شدن با دست‌اندازهاي روي جاده پيشگيري كند.

مطالعه نيرويي خودرو در حين حركت، ديناميك خودرو ناميده مي‌شود و در همين راستا لازم است بعضي از مفاهيم براي درك بيشتر سيستم تعليق خودرو بيان شود. اكثر مهندسين خودرو، ديناميك حركتي خودرو را از دو جنبه مختلف بررسي مي‌كنند.

1. سواري: توانايي يك خودرو در حركت مناسب بر روي جاده ناهموار

2. كاربري: قابليت خودرو براي استقرار مناسب هنگام شتابگيري، ترمزكردن و در حين عبور از پيچ جاده‌ها

با توجه به اينكه طرح‌هاي سيستم تعليق طي ساليان متمادي، تكامل فراواني يافته است. كماكان شش وظيفه اساسي اجزاي سيستم تعليق عبارتند از:

1. حفظ ارتفاع صحيح خودرو

2. كاهش اثر نيروهاي ضربه‌اي ناشي از اعوجاج جاده

3. حفظ ميزان فرمان صحيح

4. تحمل وزن خودرو

5. حفظ تماس چرخ‌ها با جاده

6. كنترل جهت حركت خودرو

سيستم تعليق خودرو از اجزاي مختلفي تشكيل شده كه در كنار هم، عملكرد مناسب وظايف اين سيستم را تسهيل مي‌كنند. آنچه در اين بخش، مطرح مي‌شود وضعيت عملكرد مجموعه كمك فنر در سيستم تعليق خودرو مي‌باشد.

براي آشنايي بيشتر با اجزاي تشكيل‌دهنده مجموعه كمك‌فنر، نمونه‌اي از تصوير قطعات مجموعه (مدول) كمك فنر جلو خودرو به همراه نام آنها ذكر شده است. اين مجموعه سيستم تعليق را از قسمت پايين، به سگدست و از قسمت بالاي آن به بدنه خودرو متصل مي‌كند و به همين جهت تمامي نيروهاي وارده به چرخ‌هاي جلو را نيز بايد تحمل كند. فنر حلقوي بين نشيمنگاه‌هاي بالائي (درپوش) و پاييني (نعلبكي فنر) قرار مي‌گيرد.

به اين مجموعه اصطلاحاً استرات نيز گفته مي شود كه عملكرد آن مشابه كمك فنر و از نظر طراحي متفاوت است. وظيفه هر دو، كنترل نوسان اضافي فنر است. استرات از اجزاي ساختاري سيستم تعليق نيز به شمار مي‌رود. استرات مي‌تواند جايگزين دو يا سه قطعه از اجزاي سيستم تعليق شود و اغلب به عنوان نقطه دوران در سيستم فرمان و محل تنظيم موقعيت چرخ‌ها، براي ميزان فرمان به كار مي‌رود.

شكل3: قطعات مجموعه (مدول) كمك فنر جلو خودرو

اين مجموعه، وظيفه مستهلك ساختن نيروهاي ناگهاني اعمالي به چرخ‌ها و فنرلول، ايجاد نوسان به منظور طولاني كردن زمان استهلاك كامل و بازگرداندن كمك فنر به حالت اوليه را به عهده دارد. مجموعه كمك فنر و فنرلول، تبديل نيروهاي ضربه‌اي به نوساني و انتقال حداقل ميزان آن به بدنه را بر عهده دارند.

نحوه عملكرد يك فنر: با توجه به شكل 4 در حالت حركات عادي، كمك فنر به صورت عمودي و در حالت تقريباً باز قرار دارد، زماني كه بر روي بلندي قرار مي‌گيرد، دو سر ابتدا و انتهاي آن به هم نزديك شده، پيستون به طرف پايين حركت مي‌كند و فشار هيدروليكي، شير روي پيستون را باز كرده و روغن به طرف بالاي پيستون رفته و چون فضاي خالي بالاي ميل پيستون كم است، روغن اضافي به داخل انباره يا محفظه ذخيره روغن (فضاي بين دو لوله) رفته و جريان سيال عبوري از ولو، باعث نيروي ميرايي مي‌شود.

شكل 4: نمونه‌اي از كمك فنر دو تيوپه هيدروليكي به همراه اجزاي تشكيل دهنده آن

زماني كه پيستون به دليل وجود نيروي فنرلول به طرف بالا مي‌آيد، سيال از بالاي پيستون و از داخل شير روي پيستون كه در اثر فشار هيدروليكي بازشده، به طرف پايين مي‌رود. همچنين روغن داخل فضاي دولوله (انباره) از ولو پايين سيلندر به محل اوليه برمي‌گردد.

بايد توجه داشت كه با عبور دادن روغن از يك طرف پيستون به طرف ديگر و از طريق مسيرهاي تعبيه شده در آن، سرعت حركت فنر و سيستم تعليق كند شده و نيروي مقاومي در مقابل اين حركت اعمال مي‏شود. مقدار اين نيرو به سرعت حركت پيستون و اندازه و تعداد سوراخ‌هاي تعبيه شده بر روي شير پيستون بستگي دارد. كمك فنر نسبت به سرعت باز و بسته شدن حساس است، يعني هرچه سريع‌تر باز و بسته شود نيروي عكس‌العمل آن بزرگتر است. به دليل اين ويژگي است كه كمك فنر خود را با شرايط جاده منطبق مي‌كند. در نتيجه موارد زير را كاهش مي‌دهد:

1. جهش چرخ در دست‌اندازها

2. كج شدن خودرو در موقع پيچيدن

3. كله زدن خودرو در هنگام ترمز

4. پايين آمدن عقب خودرو در هنگام شتاب گرفتن

نيروي كمك فنر در حالت كشش و فشار متفاوت است. اين امر، به دليل مسيرهاي متفاوت عبور روغن و همچنين باز و بسته شدن مرحله‌اي سوپاپ‌هاي كمك فنر در سرعت‌هاي مختلف مي‌باشد.

در اين بخش تقسيم‌بندي انواع كمك فنرهاي متداول معرفي مي‌شود، اما تشريح همه موارد آن از حوصله اين بحث خارج است. بنابراين صرفاً به نحوه عملكرد كمك‌فنرهاي جديد مغناطيسي مي‌پردازيم:

1. كمك فنر تك تيوپه

2. كمك فنر دوتيوپه

2-1 دوتيوپه گازي

2-2كمك فنر دوتيوپه هيدروليكي

2-3كمك فنر دو تيوپه با سلول‌هاي نيتروژن اشباع شده

3. كمك فنر با مخزن بيروني

4. كمك فنرهاي جديد مغناطيسي

شركت Audi اخيراً سيستم فنربندي جديدي را روي خودروهاي خود ارائه كرده است. اين سيستم كه از ميراكننده‌هاي مغناطيسي ساخته شده، توسط شركت Delphi ارائه شده است. اين سيستم به كمك سنسورهاي نصب شده در نقاط مختلف خودرو، در هر لحظه خود را با شرايط محيطي، نظير شكل پروفيل سطح جاده سازگار مي‌كند. ميراكننده‌هاي موجود در كمك فنرها به جاي استفاده از روغن‌هاي متداول، از يك نوع روغن مغناطيسي (روغن مصنوعي كه ذرات مغناطيسي با ابعاد 3 تا 10ميكرون در آن معلق مي‌باشند) استفاده مي‌كند. يك كنترلر با ارسال پالس‌هايي از ولتاژ به سمت يك سيم‌پيچ، ميداني مغناطيسي با راستاي مشخص، درون روغن ايجاد مي‌كند. با شكل گرفتن اين ميدان، ذرات مغناطيسي معلق درون روغن برخلاف جهت حركت روغن آرايش يافته و در برابر جريان يافتن روغن از سوراخ پيستون كمك فنر مقاومت مي‌كنند.

به اين ترتيب مي‌توان ميزان ميراكنندگي كمك فنر را در هر لحظه به طور دلخواه تغيير داد. اين سيستم مي‌تواند 1000بار در هر ثانيه نيروي ميراكننده كمك فنر هر كدام از چرخ‌ها را به طور جداگانه كنترل كند. همچنين اين امكان به راننده خودرو داده شده است تا با فشار دادن يك دكمه، وضعيت خودرو را بين دو حالت عادي و اسپورت تغيير دهد. در حال عادي ويكسوزيته روغن مغناطيسي بالاتر بوده و ميزان ميراكنندگي كمتر است. اين حالت براي رانندگي در جاده‌هاي طويل و جاده‌هاي با پستي و بلندي زياد مناسب است. در حالت اسپورت ويسكوزيته روغن پايين‌تر بوده، توانايي ديناميكي خودرو بالا رفته و چرخ‌هاي خودرو بهتر به سطح جاده مي‌چسبند. به اين ترتيب، سرنشينان خودرو احساس راحتي بيشتري كرده و راننده نيز كنترل بهتري بر خودرو خواهد داشت. جالب اين است كه اين سيستم صرفاً بين 5 تا 25وات، توان مصرف مي‌كند.

تشريح اجزاء و روش توليد كمك‌فنر

پس از آشنايي با عملكرد سيستم تعليق و كمك‌فنر، در اين بخش به تشريح اجزا و روش توليد كمك‌فنر، با توجه به تصوير 3 مي‌پردازيم:

· چشم بالايي: لوله توسط دستگاه‌هاي لوله‌بري بريده شده، پليسه‌گيري و سپس فرم‌دهي مي‌شود.

· گردگير: اين قطعه از نظر عملكردي، نقش محافظ ميله پيستون را ايفا كرده و هيچگونه بار خارجي را تحمل نمي‌كند. بنابراين از نظر ضخامت ورق و دقت ساخت، از اهميت پائيني برخوردار است. براي توليد آن ابتدا لوله موردنظر توسط دستگاه‌هاي لوله‌بري اتوماتيك بريده شده و سپس پليسه‌گيري مي‌شود.

· كلاهك گردگير: ورق فولادي موردنظر (بلانك) آماده‌سازي، فرم‌دهي و سوراخكاري شده و لبه آن برگردانده مي‌شود. در نهايت پس از بشكه كردن آماده مونتاژ مي‌گردد.

· مجموعه درپوش بالايي سيلندر خارجي: ابتدا ورق فولادي موردنظر آماده‌سازي شده، پرسكاري، فرم‌دهي و سوراخكاري مي‌شود و پس از شستشو، كاسه نمد مربوط به آب‌بندي را روي آن نصب مي‌كنند.

· ميله پيستون، ابتدا ميله توسط دستگاه‌هاي اتوماتيك بريده مي‌شود. پس از انجام چند مرحله عمليات تراشكاري و آماده‌سازي ابتدا و انتهاي ميله، سطح خارجي آن را پرداخت و خش‌گيري مي‌نمايند. در ادامه سطح خارجي آن را پوششكاري كرده و كلاهك گردگير را كه در مراحل قبلي آماده شده بود بر روي آن جوشكاري مي‌كنند. پس از اين مرحله، مجموعه درپوش بالايي سيلندر خارجي و همچنين مجموعه شير روي پيستون را بر روي ميله پيستون و در سر ديگر آن نصب كرده و پيستون و رينگ مربوطه را جاي‌گذاري و به كمك مهره انتهايي آن را محكم مي‌كنند تا مجموعه ميله پيستون تكميل شود.

· مجموعه سيلندر: لوله مخصوص سيلندر توسط دستگاه‌هاي لوله بري اتوماتيك بريده شده، پس از شستشو و پليسه‌گيري، در صورت استاندارد نبودن قطر داخلي آن، توسط عبور دادن گوي‌هاي استاندارد، سايز و كاليبره مي‌شود. در مرحله بعدي شير روي بدنه در انتهاي سيلندر پرس مي‌شود.

· كلاهك خارجي: براي تهيه پولك موردنظر، ابتدا بلاتك ورق فولادي آماده شده، پرسكاري، فرم‌دهي و سپس لبه آن فرم‌دهي مي‏شود.

· چشم‌پاييني: لوله توسط دستگاه‌هاي لوله بري بريده شده، پليسه‌گيري و سپس فرم‌دهي مي‌شود.

· سيلندر (پوسته) خارجي: سيلندر توسط دستگاه‌هاي لوله‏بري اتوماتيك بريده شده، پس از شستشو و پليسه‌گيري، كلاهك خارجي با آن پرس و سپس جوشكاري شده و تست نشتي بر روي آن انجام مي‌شود.

در اين مرحله، مجموعه سيلندر كه قبلاً پيش مونتاژ شده بود داخل پوسته خارجي قرار داده شده و روغن هيدروليك در داخل محفظه ريخته مي‌شود. در مرحله بعد، مجموعه ميله پيستون در داخل سيلندر محتوي روغن قرار گرفته و مجموعه درپوش بالايي سيلندر خارجي بر روي سيلندر خارجي جا زده و محكم مي‌شود.

تست نيرويي كمك فنر از جمله فرايندهايي است كه مي‌بايست بر روي تمامي كمك فنرهاي توليدي و به طور 100درصد انجام شود. براي بررسي وضعيت كمك‌فنرها، معمولاً از گراف نيروي ميرايي (نمودار تخم‌مرغي/ گراف نيروي مستهلك‌كننده) و در سرعت‌هاي مختلف استفاده مي‌شود. در اين نمودار، ميزان نيروي كمك‌فنر در سرعت ثابت و براساس طي يك كورس كامل رفت و برگشت ترسيم مي‌شود. (شكل5: نمودار موقعيت/نيرو)

براي انجام تحليل‌هاي كامل‌تر بر روي كمك‌فنرها، از نمودار سرعت/نيرو (شكل6) نيز استفاده مي‌شود كه نمونه‏اي از هر دو نمودار در ذيل قابل مشاهده است.

شكل 5: نمودار موقعيت/نيرو

شكل 6: نمودار سرعت/نيرو

در صورت عدم تأييد نيرويي كمك‌فنر، مجموعه معيوب براي انجام عمليات اصلاحي از خط توليد خارج شده و در صورت تأييد، جوشكاري كامل مجموعه درپوش بالايي سيلندر خارجي بر روي سيلندر خارجي انجام مي‏شود.

در ادامه مجموعه چربي‌زدايي شده و مي‌بايست تست نشتي روغن بر روي آن انجام ‌شود. انجام عمليات چربي‌زدايي علاوه بر كمك در تشخيص نشتي روغن، سبب بهبود انجام پروسه رنگ نيز مي‌شود. پرس جوش چشم‌هاي بالايي و پاييني در مراحل بعدي كار قرار دارد و در نهايت نقطه جوش گردگير بر روي كلاهك گردگير انجام مي‌گيرد.

معمولاً رنگ‌آميزي به صورت اتوماتيك و توسط سيستم الكترومغناطيسي انجام شده و سپس فرايند پخت رنگ در داخل كوره، بر روي كمك فنرها انجام مي‏شود. در مرحله بعدي بوش‌هاي لاستيكي در داخل چشم‌هاي بالايي و پاييني نصب و به همراه ساير اتصالات آن، آماده بسته‌بندي شده و در نهايت پس از انجام كنترل‌هاي ظاهري به بازار عرضه مي‌شود. لازم به ذكر است كه براي رديابي محصولات، معمولاً سازندگان كمك‌فنر بر روي تمامي محصولات توليدي خود، علائم رديابي و شناسايي حك مي‌كنند.

فعاليت‌هاي كنترلي توليد كمك‌فنر

علاوه بر كنترل قطعات و موادي كه از خارج محيط سازنده تأمين مي‌شود، فعاليت‌هاي كنترلي شامل كنترل فرايند و همچنين محصول نهايي، با روش‌هاي بازرسي نمونه‌برداري و يا بازرسي 100درصد (براساس شرايط مهندسي) اجرا مي‌شود.

فعاليت‌هاي كنترل فرايند كمك فنر شامل كنترل مشخصه‌هاي تركيبات مواد شوينده، دما و زمان انجام فرايند، تست گراويمتري به كمك دستگاه التراسونيك (براي حصول اطمينان از صحت شستشوي قطعات)، كنترل عملكرد صحيح پركن روغن هيدروليك، كنترل ظاهري صحت انجام مونتاژ قطعات، سختي‌سنجي، كنترل ضخامت لايه كرم، كنترل ضخامت لايه رنگ، تست نشتي روغن و تست سالت اسپري (اسپري نمك) مي‌باشد.

كنترل‌هاي نيرويي شامل كنترل مشخصه‌هاي نيروي ميرايي (Damping) در سرعت‌هاي مختلف و همچنين كنترل نيرويي مقاومت قطعات پرسكاري و جوشكاري شده مي‌باشد.

فعاليت‌هاي كنترلي محصول نهايي كمك‌فنر شامل كنترل مشخصه‌هاي ظاهري و ابعادي، كنترل مشخصه‌هاي نيروي ميرايي در سرعت‌هاي مختلف و همچنين تست نشتي مي‌باشد.

ساير موارد كنترلي شامل تست دوام عملكرد است كه معمولاً پس از يك ميليون سيكل و در ادامه، انجام كنترل‌هاي ظاهري و عملكردي انجام مي‌پذيرد. در شرايط ايده‌آل، بعضي از سازندگان كمك‌فنر، شرايط سخت‌تري از جمله كاركرد آن در حالت‌هاي نامناسب از جمله شرايط ارتعاشي و يا كاركرد در گل‌و‌لاي را نيز تدارك مي‌بينند.

آزمون‌هاي پوشش كمك‌فنر نيز شامل كنترل ظاهري، سختي‌سنجي، كنترل ضخامت لايه كرم، كنترل ضخامت لايه رنگ، تست سالت اسپري و كنترل بسته‌بندي مي‌باشد كه براي صحه‌گذاري محصول نهايي تدارك ديده مي‌شود.

زمان تعويض كمك فنر

روش قديمي فشار بر روي گلگير و توجه به نحوه رفتار كمك فنر، هنوز يكي از بهترين روش‌ها براي تشخيص خرابي كمك‌فنر است. به اين ترتيب كه پس از چند تكان محكم، دست خود را برداريد اگر نوسان خودرو بيش از يك تا يك و نيم بار ادامه يافت، كمك فنر بايد تعويض شود.

روش جديدتر تشخيص خرابي كمك فنر در حالت ديناميك و به اين طريق است كه:

الف- هنگام راه افتادن به پايين رفتن بيش از حد، به خودرو توجه كنيد. خودرو بايد نسبتاً پايدار بماند.

ب- ترمز بگيريد و به كله زدن خودرو توجه كنيد: خودرو نسبتاً پايدار بماند.

پ- چندبار به سرعت دور بزنيد و به كج شدن خودرو توجه كنيد: خودرو بايد نسبتاً پايدار بماند.

مشاهده هرگونه جهش زياد، كج شدن زياد كله زدن يا پايين آمدن زياد ته خودرو، نشانه افت كنترل كمك‌هاست. اين امر، موجب حركت بيش از حد سيستم تعليق و فرسايش زود هنگام اجزاي آن مي‌شود.

تشخيص اينكه كمك‌فنر چند كيلومتر كار مي‌كند ساده نيست زيرا مقدار كاركرد كمك فنر با توجه به شرايط جاده تفاوت دارد. پيشنهاد مي‌شود كمك‌فنرها هر 20هزاركيلومتر يا سالي يكبار توسط تعميركار خبره يا تكنسين متخصص، بازديد شوند. برخلاف تاير كه تعداد دور آن در هر كيلومتر مشخص است، كمك‌فنر در جاده‌هاي صاف صرفاً چند مرتبه باز و بسته مي‌شود و در هر كيلومتر جاده‌هاي ناهموار ممكن است صدها بار بازوبسته شود. عوامل ديگري مانند شرايط آب‌و‌هوايي، نوع و مقدار آلاينده‌ها در جاده، عادت‌هاي رانندگي، بار خودرو، تغيير تاير و چرخ و ساير شرايط مكانيكي سيستم تعليق و تاير نيز مي‌توانند بر عمر كمك فنر و استرات اثرگذار باشند.

گسيختگي كاسه نمد باعث نشتي روغن از كمك فنر مي‌شود، هرگاه نشتي از كمك‌فنر ديده شد، زمان تعويض آن است. وجود مشكل در هندلينگ خودرو و انحراف در هنگام عبور از پيچ‌ها مي‌تواند بر اثر خرابي كمك‌فنرها باشد. يك كمك‌فنر خوب، در شرايط نرمال و استاندارد جاده بايد بين 130 تا 160هزار كيلومتر كار كند. اما اين را نيز بدانيد كه شرايط يك كمك فنر نو بسيار متفاوت با كمك‌فنري است كه به طور مثال 100هزاركيلومتر كار كرده است. همواره كمك‌فنرها را به صورت جفت تعويض كرده و از تعويض تكي آنها خودداري كنيد.

منابع

1. استاندارد كمك فنر ايران با شماره 3006

2. http://www.sciencedirect.com

3. http://auto.howstuffworks.com

4.http://www.fsiran.com/farsi/fagf.htm

5. http://csn20.mihanblog.com/page-2.ASPX

6. http://www.edrissoltany.blogfa.com/8510.aspx