شاسی موتور سیکلت

اختصاصی از ژیکو شاسی موتور سیکلت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

- طراحی شده توسط نرم افزار : Solid Works 2013            

- حجم فایل : 10MB            

- پیوست : Rendering        

- تعداد فایل : 1 عدد ( شامل 1 عدد فایل PART می باشد)            

دانلود مقاله شاسی خودرو

اختصاصی از ژیکو دانلود مقاله شاسی خودرو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

به طور کلی خودرو از سه قسمت اصلی تشکیل شده که عبارتند از:

1- بدنه 2- موتور 3- شاسی
بدنه خودرو:

بدنه ی خودروهای سواری از قسمتهای مختلفی مثل اسکلت جوشکاری شده،درها، گلگیرها،سقف و غیره تشکیل شده است ولی بدنه ی خودروهای باری شامل اتاق راننده و اتاق بار است.

تعریف موتور:

مجموعه ای از قطعات مکانیکی است که انرژی شیمیایی به انرژی حرارتی و مکانیکی تبدیل می شود یا به عبارت دیگر موتور دستگاهی است که با مصرف سوخت، قدرت و حرکت تولید می کند.

شاسی خودرو:

شاسی در اصل یک چهارضلعی است و از فولاد سخت به شکل ناودانی ساخته می شود که قسمتهایی مثل موتور، سیستم انتقال قدرت، سیستم فنربندی و سیستم ترمز و فرمان روی ان نصب می شود، مانند بسیاری از اتومبیلهای سواری قدیمی و خودروهایی مثل جیپ و کامیون و اتوبوس ها را می توان نام برد.

شاسی در شکلهای مختلفی وجود دارد. یک نوع شاسی را مستقل می گویند که از دو تکه ناودانی بلند از جنس فولاد سخت ولی سبک که به صورت موازی به هم وصل می شوند تشکیل شده است. این دو تکه به وسیله ی دو رام در دو سر به یکدیگر متصل می شوند. شاسی معمولا در قسمت عقب کمی بالاتر امده است و این به خاطر ایجاد فضای بیشتر برای دیفرانسیل و فنرهاست و در قسمت جلو کمی باریکتر ساخته می شود که این نیز به خاطر فرمان دهی بهتر است. در بعضی از اتومبیلهای قدیمی برای استحکام شاسی در چند نقطه به رام های زیادتری مجهز می شوند. در صورتی که در اتومبیلهای جدید رامهای تقویتی وسطی به کار برده نمی شوند. بلکه اتاق را محکم با بستهای خوب به شاسی متصل می کنند.

ولی در نوع دیگر شاسی به اسم شاسی های سر خود، شاسی، در واقع جزئی از اسکلت اتاق است.(برای سبکتر بودن وزن اتومبیل و به خاطر اینکه نیروی محرکه ی ان افزایش پیدا کند.) در طراحی شاسی سر خود از ورقهای نازک فلزی که انها را به روش شکل دادن(پروفیل) تولید می کنند، استفاده می کنند. البته قسمتهایی از شاسی مثل کف و محوطه ی موتور و همچنین تکیه گاه های محورهای جلو و عقب که بیشترین نیرو و فشار بر انها اعمال می شود باید از ورقهایی که ضخامت بیشتری دارند، درست شوند. ضخامت ورقها معمولا 2 تا 3 میلیمتر است و به گونه ای جوش داده می شوند که از استحکام خوبی برخوردارند. خودروهای سواری در مقایسه با خودروهای سنگین نیروی کمی را تحمل می کنند و روی شاسی انها بار استاتیکی کمتری وارد می شود. بنابر این خودروهای سواری می توانند با سرعت زیاد حرکت کنند و اصولا طراحی شاسی سر خود به همین منظور بوده است.

بنابر این شاسی خودرو را به دو دسته ی کلی خودروهای شاسی و بدنه جدا از هم و نوع دوم خودروهای شاسی سرخود یا شاسی بدنه ی یکپارچه می نامند.

شاسی های غیر رایج

در قسمتهای قبلی انواع رایج شاسی که اکثرا" جهت تولید انبوه یا نیمه انبوه به کار میرفتند مورد بررسی قرار گرفتند.
در این بخش که آخرین بخش از مبحث شاسی میباشد به بررسی انواع غیر رایج شاسی که کمتر مورد استفاده قرار میگیرند و عمدتا" جهت ساخت خودروهای اسپورت یا سوپر اسپورتی با تیراژ تولید محدود و البته قیمت بالا تولید شده اند خواهیم پرداخت.شاسی های مورد بررسی در این قسمت جهت تولید انبوه مورد استفاده قرار نگرفته اند.
اولین و قدیمیترین و البته پرکاربردترین انواع غیر رایج شاسی که از نظر قیمت ساخت نیز قیمت معقولی دارد شاسی و بدنه فایبر گلاس میباشد.
فایبر گلاس برای بسیاری از خودروسازان در مقیاس کوچک و تولید غیر انبوه یک ماده کامل و کاربردی محسوب میشود.از فولاد و آلومینیوم سبکتر است و به سادگی شکل میگیرد و در مقابل پوسیدگی و خوردگی از مقاومت بالائی برخوردار است.مهمترین مزیت این شاسی و بدنه سادگی و قیمت ارزان جهت ساخت میباشد.در حقیقت برای ساخت این شاسی شما فقط به تعداد معدودی ابزار ارزانقیمت و دو دست جهت شکل دادن به بدنه و شاسی دارید!
این موضوع مهمترین مزیت جهت ساخت حتی به صورت تولید در مقیاس کوچک و به صورت دستی میباشد.
تنها ایرادات وارده به این نوع از شاسی و بدنه شامل موارد معدود زیر است:
دقت پائین و تولرانس بالا در ساخت این گونه از شاسی به سبب ساخت بدون قالب و معمولا" به صورت دستی.
عدم علاقه خریداران به سوار شدن و استفاده از یک خودروی پلاستیکی!
توسعه و پیشرفت این نوع از شاسی و بدنه بوسیله خوروسازان انگلیسی و خصوصا" شرکتهای تولید کننده اتومبیلهای دست ساز صورت گرفت زیرا ساخت بدنه و شاسی فایبر گلاس تنها راه جهت تولید خودرو در مقیاس کوچک با قیمت اقتصادی معقول میباشد.پیشرو ساخت شاسی از جنس فایبرگلاس شرکت لوتوس میباشد.این شرکت نخستین بار در دهه پنجاه میلادی در مل الیت خود که یک خودروی اسپرت کوچک بود از شاسی فایبرگلاس استفاده کرد.مهمترین مشخصه های این شاسی که کلیه قسمتهای فنی از قبیل موتور گیربکس و سیستم تعلیق را در برگرفته بود مقاومت بالا در حد شاسی های فیبرکربن مونوکوک امروزی بود و مزیت دیگر وزن بسیار پائین خودرو بود ( وزن این خودرو با احتساب کلیه متعلقات کمتر از 660 کیلوگرم بود! )
البته این مورد را هم باید عنوان کرد که این خودرو مشکلات زیادی را برای سازنده بوجود آورد.بزرگترین مشکل موجود این بود که اتصال قطعات فنی نظیر موتور یا سیستم تعلیق با شاسی نیاز به تولرانس بسیار پائین و مقاومت بالا در نقطه تماس دارد در حالی که فایبرگلاس فاقد این مشخصات میباشد.لوتوس جهت ساخت نمونه هائی با تولرانس و کیفیت مورد نظر مجبور به ساخت تعداد زیادی شاسی شد تا نمونه های با تولرانس مناسب جهت ساخت مورد استفاده قرار گرفته و بقیه بلااستفاده رها شوند.همچنین جهت بدست آوردن دقت مناسب باید مراقبت بسیار زیادی جهت ساخت شاس صورت میگرفت.در هر صورت مدل الیت هرگز برای شرکت لوتوس مدل موفقی محسوب نشد وکلیه الیت های ساخت لوتوس با ضرر در هنگام فروش مواجه شدند.
این مورد باعث عدم بکارگیری این نوع از شاسی در دیگر خودروها شد و شاسی فایبرگلاس به فراموشی سپرده شد.
امروزه از شاسی و بدنه فایبرگلاس در قسمت نیمه بالای شاسی و قسمتهائی که معمولا" تحت تنش و فشار کاری کم قرار دارند و احتیاج به تولرانس پائین هم در هنگام ساخت ندارند در بسیاری از خودروها نظیر لوتوس .تی وی آر.مارکوس.کوروت.کامارو و فایربرد.ونتوری و ...... که همگی خودروهائی زیبا و آئرودینامیک از گونه اسپرت محسوب میشوند استفاده میشود و در قسمتهای تحت تنش شاسی همچنان از گونه های شاسی لوله ای.شاسی فضائی آلومینیومی یا مونوکوک مسطح ( نظیر مونوکوک معمولی بدون داشتن قطعات اتصالی شاسی در قسمت بدنه و ارتفاع خودرو ) استفاده میکنند.
این ترکیب وزن بسیار پائین در گونه فایبر گلاس کامل را تا حدودی افزایش میدهد.
گونه بعدی از شاسی های غیر رایج شاسی مونوکوک فیبر کربن میباشد.
استفاده اولیه از فیبر کربن و بعدها کولار در ساخت شاسی و بدنه خودرو به دهه هشتاد میلادی باز میگردد.و در حقیقت نمونه ای دیگر از راهیابی مواد مورد استفاده در صنایع هوا فضا به صنعت خودروسازی میباشد.
فیبر کربن نوعی خاص از مواد مرکب با بیس پلیمری و آرماتور بندی بوسیله الیاف کربن ( همانگونه که میدانید سخت ترین ماده موجود در دنیا کربن میباشد ) به صورت ماتریسی میباشد.
الیاف کربن بالاترین میزان مقاومت در برابر وزن را در بین مواد صنعتی موجود در دنیا دارا هستند و پس از تارعنکبوت با مقاومت 20 برابر در مقابل هم وزن خود فولاد کولار با مقاومت 7تا 9 برابر در برابر هم وزن خود فولاد و فیبر کربن با مقاومت 5 تا 6 برابر هم وزن خود فولاد قرار دارد.
پس از اینکه در ابتدای دهه 80 فیا ( فدراسیون جهانی اتومبیلرانی ) مجوز استفاده از شاسی و بدنه با مواد غیر فلزی را صادر کرد فیبر کربن کم کم راه خود را به دنیای خودروهای مسابقه ای و سپس خیابانی اسپورتی باز کرد.
در ابتدای دهه هشتاد تعدادی اتومبیل اسپرت که در بخشهائی از پانلهای بدنه آنها از فیبر کربن استفاده شده بود معرفی شدند که معروفترین آنها پورشه 959 و فراری 288 جی تی او بودند.
طریقه ساخت قطعات بدنه و شاسی بوسیله فیبرکربن به این صورت است که ابتدا صفحه های بافته شده از فیبر کربن که معمولا" به شکل پارچه هستند در قطعات مختلف و مورد نیاز بریده شده ( لازم به ذکر است که الیاف کربن قبل از مخلوط شدن با رزین به عنوان بیس از قابلیت انعطاف و استحکام بسیار پائینی نظیر پارچه برخوردارند و به سادگی قابلیت برش و فرم دهی با دست را دارند ) و برروی فویلهای آلومینیومی که به شکل قطعه مورد نیاز است قرار میگیرند.
سپس لایه اول بوسیله رزین مایع پوشانده شده و رزین کلیه قسمتهای الیاف کربن را در بر میگیرد.سپس لایه های بعدی از پارچه کربنی برروی لایه اول چسبانده شده و مجددا" رزین اندود میشود و بسته به مقاومت مورد نیاز تعداد لایه ها افزایش میابد.
پس از اتمام لایه گذاری و رزین کاری قطعه شکل گرفته به این ترتیب جهت پخت وارد یک کوره بزرگ با دمای 120 درجه سانتیگراد و فشار 90 پوند بر اینچ مربع شده و به مدت سه ساعت در این شرایط پخته میشود.
پس از اتمام این عملیات قطعات نرم الیاف کربن و رزین تبدیل به یک ماده فرم داده شده بسیار سخت ( مقاومت حدو 6 برابر هم وزن خود از جنس فولاد! ) میشود.
قطعات بدنه ای که به این طریق ساخته شده اند وزن بسیار پائین و مقاومت بسیار بالائی دارند.
بسیاری از خودروهای سوپر اسپرت در دهه هشتاد و نود در قسمتهائی از بدنه و بعضا" قسمتهائی شاسی خود جهت کاهش وزن از قطعات فیبرکربن استفاده کردند.نمونه هائی از این خودروها عبارتند از پورشه 959.فراری288 جی تی او.فراری اف 40.لامبورگینی دیابلو اس وی و جی تی.
اما خودروهائی که از شاسی مونوکوک تمام کربنی به همراه بدنه فیبرکربن تا قبل از قرن 21 استفاده کردند عبارت بودند از مک لارن اف 1( اولین خودروی سوپراسپرت خیابانی تمام کربنی ).بوگاتی ا بی 110 اس اس ( با گونه جی تی اشتباه نشود ) و فراری اف 50.
این سه خودرو بیشترین مقاومت در برابر وزن را در خودروهای ساخته شده در دنیا را داشته و قویترین گونه شاسی های دنیا متعلق به این خودروها میباشد.
ضمنا" شاسی مونوکوک فیبر کربنی ( نظیر مونوکوک فلزی ولی از جنس فیبرکربن ) نخستین بار توسط مک لارن برروی خودروی مسابقه ای ام پی 1/4 فرمولا که یک خودروی مسابقه ای فرمول 1 بود معرفی و سپس برروی مدل اف وان این شرکت به عنوان اولین خودروی خیابانی با این نوع شاسی نصب شد.
در مورد فراری اف 50 و مک لارن اف وان باید گفت که گذشته از استفاده این دوخودرو از شاسی فیبرکربنی خودروهای فرمولا وان هر دو خودرو از تکنیک دیگر تمامی خودروهای فرمولا یعنی استفاده از موتور بعنوان بخش عقبی شاسی خودرو هم استفاده میکنند.
این تکنیک که اولین بار در مسابقات فرمولا وان در سال 1963 بوسله لوتوس مورد استفاده قرار گرفت و موجب پیروزی لوتوس در این مسابقات گردید توسط کالین چپمن ( بنیانگذار لوتوس ) معرفی شد و در خوردوری فرمولا وان لوتوس موتور و گیربکس بعنوان محل اتصال سیستم تعلیق عقب جهت کاهش وزن و عرض شاسی و همچنین کاهش ارتفاع محل نصب موتور و نتیجتا" افزایش پایداری خودرو به سبب مرکز ثقل پائینتر و همچنین بهبود ضریب دراگ آئرودینامیکی خودرو به سبب ارتفاع کمتر خودرو شده بود.
مزیت اینکار کاهش چشمگیر ارتفاع و ابعاد شاسی و وزن در قسمت عقب خودرو و ایراد آنهم انتقال لرزش به صورت مستقیم از موتور به بدنه و درون کابین میباشد.
به صورت کلی مزیت شاسی مونوکوک فیبر کربنی وزن بسیار پائین و مقاومت بسیار بالای این نوع شاسی و حجم اشغال شده کم در قسمت شاسی و بدنه میباشد.بزرگترین مشکل این نوع از شاسی هم قیمت بسیار بالا و پروسه ساخت وقت گیر و پیچیده آن میباشد.این مورد در زمان تعمیرات شاسی هم خودنمائی میکند و جهت تعمیرات به همان دستگاههای اولیه که جهت ساخت شاسی استفاده شده اند مجددا" نیاز داریم.
در مورد خودروهای بعد از سال 2000 فراری انزو از همین ترکیب استفاده میکند.
جدیدترین و آخرین گونه شاسی شاسی آلومینیومی مورد استفاده در لوتوس الیزه میباشد که جهت اتصالات بین قطعات مختلف آلومینیومی این شاسی که بوسیله روش اکسترود شکل گرفته اند از چسب جهت انجام اتصالات استفاده شده که موجب بالارفتن مقاومت شاسی خصوصا" در برابر گشتاورهای پیچشی شده است.
روش شاخت در این نوع شاسی نظیر سیستم Asf آئودی بوده و تفاوت فقط در طریقه اتصال قطعات میباشد.
رنو اسپورت اسپایدر هم از این نوع شاسی منتهی با اتصالات نقطه جوش برای اتصال قطعات استفادهع میکند که در مقام مقایسه باید گفت که شاسی لوتوس دارای وزن 65 کیلوگرم در برابر 80 کیلوگرم برای رنو است.
همچنین نیروی مورد نیاز برای پیچاندن شاسی به اندازه 1 درجه برای لوتوس 11000 نیوتون متر و برای رنو 10000 نیوتون متر میباشد.همچنین با توجه به ضخامت قطعات آلومینیومی که در لوتوس 1.5 میلیمتر و در رنو 3 میلیمتر میباشد شاسی لوتوس به مراتب قویتر و پیشرفته تر میباشد.
محاسن این نوع از شاسی شامل هزینه پائین جهت ساخت به صورت تولید محدود و همچنین مقاومت نسبت به وزن پائین ( تقریبا" نزدیک به شاسی مونوکوک فبیرکربن ) میباشد.
ایراد این نوع از شاسی حجم اشغال شده بالای آن میباشد و ضمنا" درها به سبب قرار داشتن قسمتی از شاسی در ارتفاع باید در ارتفاع بالائی نسب شوند.
مجموع این موارد موجب بکارگیری این نوع از شاسی در خودروهای اسپورتی کوچک نظیر لوتوس الیزه.لووس ام 250 و اپل اسپید استر ( که در حقیقت همان لوتوس الیزه با مارک اپل است ) میباشد.

شاسی بدنه

در واقع تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی مکانیکی اولین پروسه ای است که جهت حرکت در اتومبیل شکل میگیرد مسئله بعدی انتقال این انرژی است به چرخها است برای این منظور اتومبیل باید دارای چنان مکانیسمی باشد که بتواند این مهم را انجام دهد برای این منظور در وهله نخست می باید این اجزائ بر روی قطعه ای به متصل گرددند این مجموع قطعه عات را در اتو مبیل شاسی و بدنه اتومبیل نام می نهند که از طریق این سیستم انرژی تولید شده به چرخها مرسد و سپس حرکت معنای دگر می یابد

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
سیستم تعلیق چیست؟
امروزه راحتی سرنشینان مهم ترین هدف سازندگان خودرو است.یکی از مهم ترین عوامل راحتی سرنشینان جلوگیری از انتقال ارتعاشات حاصل از محیط خارج به سرنشینان است. این ارتعاشات میتواند ناشی از عوامل متعددی مانند ترمز کردن ،حرکت در پیچ و ناهمواریهای جاده و .... باشد.
برای تحقق این هدف ،بین چارچوب شاسی و چرخهای خودرو سیستم تعلیق را کار گذاشته اند.
سیستم تعلیق ،مجموعه فنرها،کمک فنرها و تمام سازوکارهایی است که برای ایجاد راحتی سفر و فرمانپذیری خودرو به کار میروند.
هر سیستم تعلیق دو هدف کلی دارد:
۱-راحتی سرنشینان
۲-فرمایپذیری و کنترل خودرو
هدف اول به واسطه جدا کردن سرنشینان از ناهمواریهای جاده فراهم میشود. که این وظیفه به وسیله اجزای انعطاف پذیر مانند فنر و عضو میرا کننده (کمک فنر)انجام میپذیرد.در واقع اکثر کار سیستم را فنرها انجام میدهند،از کمک فنرها نیز همان طور که اشاره شد برای میرا کردن نوسان فنرها بعد از برخورد با ناهمواریها در جاده استفاده میشود.به طوری که اگر کمک فنر استفاده نشود ،اتومبیل بعد از برخورد با ناهمواریها به دفعات و با دامنه نسبتا زیاد نوسان میکند و این برای سرنشینان ناخوشایند است.
هدف دوم نیز به وسیله جلوگیری از غلط خوردن و پرتاب شدن خودرو و حفظ تماس چرخها با جاده میسر میشود.این وظیفه با استفاده از بازوهای مکانیکی که اتصال اکسل یا چرخها به بدنه یا شاسی را ممکن میسازد،انجام میشود.
خواص یک سیستم تعلیق که برای دینامیک خودرو اهمیت زیاد دارد در رفتار حرکتی و پاسخ ان به نیروها و ممنتوم های است که از تایرها به شاسی انتقال میابد.
در واقع سیستم تعلیق یکی از اجزای واحد شاسی در هر خودرو سبک و سنگین است که در ناحیه ای بین محور عرضی انتقال قدرت چرخها و قسمت بدنه خودرو قرار میگیرد.
اجزای سیستم تعلیق:
قبل از بررسی اجزای تشکیل دهنده سیستم تعلیق و سازو کارهای ان باید به خاطر داشته باشیم که یک خودرو در حال حرکت چیزی بیش از چرخش چرخهاست، به طوری که با چرخش چرخها و حرکت اتومبیل ،سیستم تعلیق در هر لحظه در وضعیت تعادل دینامیکی میباشد. یعنی به طور مداوم اتومبیل را با شرایط متغیر جاده تطبیق میدهد.
اصلی ترین اجزای سیستم تعلیق عبارت است از:
۱-فنرها (spring)
2-کمک فنرها (shock absorber)
۳-ستونهای نگهدارنده(struts)
۴-تایر(tire)
این اجزا ودیگر جزییات تشکیل دهنده سیستم تعلیق به منظور ایفای شش نقش زیر طراحی میشوند.
۱-ثابت نگه داشتن ارتفاع خودرو در حال حرکت
۲-کاهش اثرات نیروهای حاصل از ضربه
۳-حفظ مسیر صحیح چرخها
۴-تحمل وزن خودرو
۵-حفظ تماس چرخها با جاده
۶-کنترل مسیر حرکت خودرو

نقش فنرها در سیستم تعلیق:
فنرها اجزای انعطاف پذیری هستند که وزن بدنه و چارچوب و همچنین بار اضافی انومبیل را تحمل میکند و ارتفاع ان را در حین حرکت ثابت نگه میدارد.همچنین با نوسان کردن از انتقال ارتعاشات شدید حاصل از برخورد با موانع به بدنه و چارچوب به طور نسبی جلوگیری میکند.
بهترین فنرها به سرعت ارتعاشات به وجود امده توسط جاده را جذب میکنند و به ارامی به حالت نرمال برمیگردند.فنرهایی که خیلی نرم و انعطاف پذیر هستند نوسانات بیشتری را برای قسمت فوقانی اتومبیل باعث میشوند،در صورتی که فنرهای سخت اجازه ارتعاش زیاد را به اجزای اتومبیل نمیدهند.در واقع فنرها اتصال انعطاف پذیر بین چرخها و بدنه ایجاد میکنند.
در ضمن برای درک بهتر سازوکار فنرها در سیستم تعلیق خودرو اشنایی با در مفهوم زیر ضروری به نظر میرسد.
sprung weight:قسمتهایی از خودرو که وزن انها به وسیله فنرها ساپورت میشود.مثل:بدنه،گیربکس،موتور،...
unsprung weight:قسمتهایی از خودرو که وزن ان به وسیله ی فنرها ساپورت نمیشود.مثل:تایرها،مجموعه ترمز،اکسل،...
یکی از متداول ترین فنرها میباشد.امروزه تقریبا تمامی ماشینهای سواری ازcoil spring استفاده میکنند.تعداد زیادی از ماشینهای بارکش نیز از این نوع فنر استفاده میکنند،البته به دلیل بارگذاری زیاد در این نوع ماشینها فنرهای تخت (leaf spring) را در سیستم تعلیق قسمت عقب به کار میبرند.
سرعت جهش فنر(spring rate):
که به ان deflection rate هم گفته میشود و معیاری برای اندازه گیری سختی فنر است.سرعت جهش فنر مقدار نیرویی است که باید وارد شود تا فنر ۱ اینچ تغییر شکل دهد(منبسط یا متراکم شود)،به فرض اگر برای فشرده شدن فنر به اندازه ۱ اینچ،۱۰۰ پوند نیرو لازم باشد میتوان نتیجه گرفت که برای متراکم شدن ان به اندازه ۳ اینچ باید۳۰۰ پوند نیرو اعمال کرد.
spring rate به عوامل زیر بستگی دارد:
تعداد حلقه های فنر،قطر حلقه ها،قطر سیمی که فنر از ان ساخته شده است.
به طوری که سختی فنر با قطر سیم نسبت مستقیم و با تعداد حلقه ها نسبت عکس دارد.
همچنین میتوان این نوع فنرها را طوری ساخت که سختی متغیر داشته باشند،این سختی متغیر عمدتا از طریق تغییر در پارامترهایی همچون،ضخامت در طول سیم،فواصل بین حلقه ها،و قطر حلقه ها ایجاد میشود.این نوع فنرها در شرایط بدون بار یا کم بار سختی کمتری از خود نشان میدهند و در نتیجه حرکت نرم و هموار را برای اتومبیل ایجاد میکنند.اما تحت شرایط بارگذاری شده سختی انها بیشتر است که نتیجه ان توانایی در تحمل بار و کنترل خودرو در شرایط متغیر جاده است.

با توجه به گفته های بالا میتوان نتیجه گرفت که طراحی فنر در کنترل و فرمانپذیری خودرو نقش بسزایی دارد،به بیان دیگر هر چه فنر انرژی بیشتری جذب کند راحتی سفر خودرو بیشتر است.
فنر تخت (leaf spring):
این نوع فنرها بیشتر در ماشینهای سنگین مورد استفاده قرار میگیرد و به دو صورت طراحی میشود:
۱-چند لایه (multi-leaf spring) که اغلب از استیل ساخته میشود.
۲-یک لایه (mono-leaf spring) که اغلب از الیاژ ساخته میشود.

نوع اول متشکل از چندین لایه با طول متفاوت است که در بین لایه ها از پلاستیک یا نوعی لاستیک برای سهولت انعطاف استفاده میشود.هنگام برخورد با ناهمواریها لایه های فلزی با خم شدن و سر خوردن بر روی یکدیگر ارتعاشات را جذب میکنند.
نوع دوم این فنرها تنها از یک لایه تشکیل شده است که در وسط نسبت به دو انتها ضخامت بیشتری دارد.
دو انتهای این نوع فنرها (leaf spring)به شکل حلقه خم شده تا بتوان از این طریق ان را به چارچوب اتصال داد،که البته یکی از این اتصال ها ازاد است تا فنر بتواند به راحتی خم شود.
دانستنیها درباره سیستم تعلیق
همانطور که قبلا ذکر شد ، بر خلاف تفکر عامه ، کمک فنر وزن خودرو را ساپورت نمی کند بلکه وظیفه اصلی آن کنترل نوسانات فنرها و حرکات سیستم تعلیق و نگه داشتن چرخ به صورت چسبیده به جاده می باشد . این کار با تبدیل انرژی جنبشی حاصل از نوسانات فنر و سیستم تعلیق و تبدیل آن به انرژی گرمایی ( حرارتی ) در کمک فنر انجام می گردد .
برای ورود به بحث نحوه عملکرد یک کمک فنر ، ابتدا به زبان ساده و بدور از جزئیات به بررسی اساس کار آن پرداخته و سپس به تشریح کلی و تحصصی عملکرد ، اجزا و انواع آن خواهیم پرداخت ؛ یک کمک فنر شامل پیستونی است که در سطح مقطعش سوراخهای ریزی ( این سوراخها را Orifice می نامند ) تعبیه شده و به یک میله فولادی ( Piston Rod ) متصل است ، این پیستون درون یک محفظه بسته ( تیوپ ) فلزی که حاوی یک سیال هیدرولیکی ( عموما روغن ) است ، حرکت می نماید . اطراف محل حرکت میله به داخل و خارج محفظه به وسیله یک کاسه نمد کاملا آب بندی شده و سیال تحت فشار ، امکان خروج از محفظه را دارا نیست .

زمانی که نیرویی بر یک کمک فنر وارد شود ، کمک فنر به اصطلاح در سیکل فشرده شدن قرار گرفته و پیستون می خواهد به سمت پایین ، درون محفظه حرکت نماید ، اما از آنجا که سیال قابلیت فشرده شدن ندارد در مقابل این نیرو مقاومت می کند و چون برای رهایی از این فشار منفذی جز سوراخهای پیستون وجود ندارد ، برای دفع فشار وارده سیال از سوراخهای ریز درون پیستون عبور کرده و به پشت ( بالای )پیستون خواهد رفت ، این حرکت نیز بدلیل ریز بودن Orifice ها به کندی و با تولید حرارت انجام می گردد . همین کاهش سرعت جلوی نوسان فنر را گرفته و تعادل خودرو را برقرار می نماید . برای باز کردن کمک فنر فشرده شده ( سیکل بازشدن ) نیز عملیاتی مشابه سیکل فشرده شدن انجام می شود با این تفاوت که این بار سیال از بالای پیستون می خواهد به زیر پیستون منتقل شود .
میزان مقاومتی که یک کمک فنر از خود نشان می دهد بستگی به سرعت سیستم تعلیق ( دست اندازهای جاده ) همچنین تعداد و سایز Orifice ها دارد.
اما ساختمان کمک فنرهای امروزی تا حدی پیچیده تر از آن چیزی است که در بالا ذکر شد ، تقریبا تمامی کمک فنرهای مدرن امروزی از نوع حساس به سرعت ( Velocity Sensitive ) می باشند ، بدین معنا که در سرعتهای بالای سیستم تعلیق ( جاده های پر دست انداز ) ، کمک فنر مقاومت بیشتر و برعکس در سرعتهای پایین مقاومت کمتری از خود نشان می دهد که این امر نرمی و راحتی رانندگی را بسیار بیشتر می نماید . اما در سیستمی که در بالا بطور ساده بررسی شد یک مشکل بزرگ به چشم می خورد ؛ حجم سیال پایین پیستون ، در هنگامی که پیستون تا انتها بالا آمده ، با حجم سیال بالای پیستون در زمانی که پیستون تا انتها پایین رفته مساوی نیست ، دلیل آن هم وجود میله کمک فنر در بالای پیستون می باشد .

اما این مشکل نیز به روشهای مختلفی در انواع کمک فنرهای موجود حل شده . حال با توجه به توضیحات ارائه شده در بالا به بررسی نحوه عملکرد یک کمک فنر متداول امروزی خواهیم پرداخت :

همانطور که گفته شد کمک فنرها بر اساس جابجایی سیال در دو طرف پیستونی که در یک محفظه ( تیوپ ) حرکت می نماید ، در دو سیکل فشرده شدن و بازگشت ( کشش )‌ کار می کنند .

سیکل فشرده شدن ( Compression Cycle ) :

در هنگام فشرده شدن یا همان حرکت رو به پایین کمک فنر ، مقداری از سیال از طریق Orifice ها از قسمت B به قسمت A رفته و مقداری نیز از طریق سوپاپ فشردگی ( Compression Valve ) که در کف محفظه کمک فنر قرار دارد به تیوپ ذخیره ( Reserve Tube ) وارد می شود ، دلیل وجود تیوپ ذخیره اختلاف حجم دو قسمت A و B بدلیل وجود میله کمک فنر در قسمت B می باشد ، از اینرو مقدار سیالی که در قسمت B قرار دارد قابل جایگزینی در قسمت A کمک فنر نمی باشد . پس در اثر فشار وارده ، سوپاپ فشردگی باز شده و مقداری از سیال وارد تیوپ ذخیره که در گرداگرد محفظه اصلی و جدای از آن قرار دارد ، وارد می شود .
همانگونه که در ابتدا ذکر شد کمک فنرهای امروزی مجهز به سیستم حساس به سرعت می باشند ، این سیستم برای کنترل جریان سیال در سرعتهای محتلف سیستم تعلیق دارای قطعاتی اضافه در پیستون و سوپاپ فشردگی می باشد ، این قطعات ساده که شامل چند دیسک ( واشر ) ، یک فنر و ... می باشد باعث می شوند تا کمک فنر به نسبت سرعت ضربه اعمال شده در ۳ مرحله از خود واکنش نشان دهد ؛ اگر سرعت پایین باشد ، دیسکها در مقابل جریان روغن مقاومت می نماید ، این امر باعث عبور جریان آرامی به صورت نشتی از Orifice ها ، از قسمت B به قسمت A خواهد شد . در سرعتهای بیشتر ، فشار جریان روغن افزایش یافته پیستون را به سمت قسمت B فشار می دهد که باعث باز شدن اندک دیسکهای موجود در پیستون از روی کف پیستون می گردد و سیال با سرعت کم از درون Orifice ها عبور می کند ، اما در سرعتهای بسیار زیاد ، دیسکها تحت فشار وارده باز مانده و سیال نیز با سرعت زیاد از درون Orifice ها عبور می نماید ، اما همزمان با پیستون ، سوپاپ فشردگی موجود در محفظه نیز که عملکرد و ساختمانی مشابه با پیستون دارد ، در همان ۳ مرحله ، حجمی از سیال که قابل جایگیری در قسمت A نیست ( بدلیل وجود میله ) را تحت فشار وارده به تیوپ ذخیره در گرداگرد محفظه اصلی منتقل می نماید .
سیکل باز شدن ( Extension Cycle یا Rebound ) :

باز شدن یا کشش کمک فنر تحت نیروی پتانسیل ذخیره شده در فنر جمع شده ، انجام می گیرد و در اصل این فنر می باشد که با باز شدن خودش کمک فنر را نیز باز کرده و به حالت اولیه اش بر می گرداند . در این سیکل زمانیکه پیستون به سمت بالا کشیده می شود طی همان ۳ مرحله و بر حسب سرعت حرکت سیستم تعلیق ، سیال موجود در قسمت A از طریق Orifice ها به قسمت B منتقل شده و از آنجا که مقدار سیال موجود در قسمت A برای جایگزینی در قسمت B ناکافی است باید مقدار سیالی که در سیکل فشردگی در تیوپ ذخیره ،‌ جمع آوری شده ، وارد عمل شود . از آنجاییکه در این زمان فشار سیال موجود در تیوپ ذخیره بالاتر از فشار سیال موجود در قسمت B می باشد ، باعث باز نمودن سوپاپ فشردگی در کف کمک فنر می گردد و در پی آن سیال از تیوپ ذحیره جریان یافته و وارد قسمت B می گردد تا این قسمت را بطور کامل پر نماید ( باز شدن سوپاپ در این مرحله نیز حساس به سرعت و ۳ مرحله ای است ).

انواع کمک فنرها

دو تیوپه
تک تیوپه
با مخزن بیرونی

دو تیوپه :

در این مدل از کمک فنر ، که همان نوع بررسی شده در بالاست ، یک تیوپ اصلی وجود دارد که پیستون در آن حرکت می نماید و تیوپ دوم که تیوپ ذخیره نام دارد ، در گرداگرد تیوپ اصلی قرار گرفته تا سیال مازاد را در خود جای دهد .

کمک های دو تیوپه انواع متنوعی دارند ، که برخی از لحاظ تکنولوژی منحصر به یک یا چند کارخانه بوده و دارای قیمتهای بالا و کارآییهای خاصی نیز می باشند ، اما انواع متداول آن به شرح زیر می باشند :

دو تیوپه گازی :

گسترش کمک فنرهای گازی باعث ایجاد برتری عمده ای در رانندگی با خودروهای مجهز به این نوع کمک فنر گردیده . این نوع از کمک فنر به مشکلات موجود در کنترل و هدایت خودروهایی که مجهز به شاسی و بدنه یکپارچه هستند یا فاصله چرخهایشان کم است یا نیاز به فشار بالای باد تایرها دارند ، خاتمه بخشیده . این کار تنها با افزودن مقداری گاز نیتروژن با فشار کم در تیوپ ذخیره انجام می گیرد . این در حالی است که تصور عامه بر این است که در کمک های گازی تنها از نوعی گاز استفاده می شود و از روغن خبری نیست . اما چنین نیست ، در این نوع کمک فنر ، گاز ( نیتروژن ) تنها حجم بسیار کمی از حجم مواد موجود در کمک را شامل می شود . فشار نیتروژن درون تیوپ ذخیره نیز ما بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ psi می باشد .
یکی دیگر از محاسن نیتروژن جلوگیری از ایجاد کف در کمک فنر است ، این کف ( Foam ) که حاصل ترکیب شدن روغن با هوا ( در کمک فنرهای دو تیوپه هیدرولیکی بجای نیتروژن ، هوا وجود دارد ) است ، قابل فشرده شدن می باشد ، از اینرو باعث اخلال در کار کمک شده و نرمی و راحتی رانندگی را از بین می برد همچنین واکنشهای کمک فنر را با تاخیر مواجه می کند . اما در انواع گازی ، نیتروژن تحت فشار قابلیت ترکیب شدن با روغن را دارا نیست . در صورتی هم که مقادیر کمی هوا در پروسه تولید یا در حین کارکرد کمک وارد آن شده باشد ، بدلیل وجود فشار نیتروژن تنها به صورت حباب در روغن پخش می شود .

دیگر مزیت کمک فنرهای گازی ، بازگشت جزئی آنها پس از فشرده شدن است ، این امر که بدلیل بیشتر بودن سطح مقطع زیر پیستون نسبت به سطح بالای پیستون ( بدلیل وجود میله )‌ و وجود فشار بالای نیتروژن وارد بر سطح بزرگتر ( زیر پیستون ) اتفاق می افتد ، باعث بالا رفتن ضریب فنر شده ، و تا حدی از پایین رفتن سر خودرو هنگام ترمز گیری ، پایین رفتن عقب خودرو در هنگام شتاب گیری و چپ شدن و انحراف خودرو جلوگیری می نماید.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  52  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

بازی جذاب و مهیج موتور شاسی بلند صحرا-اندروید

اختصاصی از ژیکو بازی جذاب و مهیج موتور شاسی بلند صحرا-اندروید دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بازی جذاب و مهیج موتور شاسی بلند صحرا-اندروید