آشنایی با انواع سیستم تعلیق در خودروهای امروزی

یکی از بخش‌هایی که در یک خودرو به نحوی مستقیم با راحتی و آسایش سرنشینان آن ارتباط تنگاتنگی دارد، سیستم تعلیق است. این بخش در یک خودرو از دو جزء اصلی تشکیل شده است: فنر و کمک‌فنر.

فنر برای تحمل وزن یک خودرو به کار می‌رود و در انواع متفاوتی اعم از فنر شمش یا برگی، فنر مارپیچ، فنر پیچشی، فنر نیوماتیک یا بادی، فنر هیدرواستاتیکی و... در خودروها ارائه می‌شود. کمک‌فنر نیز وظیفه هضم و مستهلک کردن ضربات وارده از سطوح جاده‌ای را عهده‌دار است و در گونه‌های متفاوتی از جمله کمک فنر دولوله‌ای، کمک‌فنر مغناطیسی، کمک‌فنر تولیدکننده توان و... تقسیم‌بندی می‌شود.

با این تعریف مختصر، در متن پیش رو، شما خوانندگان را با برخی از سیستم‌های تعلیق روتین و پرمصرف در دنیای نوین خودروسازی آشنا می‌نماییم.

این سامانه که از زمره قدیمی‌ترین و متعارف‌ترین سامانه‌های تعلیق موجود در دنیای خودروسازی است؛ نخستین بار در سال 1948 میلادی و توسط مهندسی از شرکت فورد به نام ارل استیل مک‌فرسون (Earle s.MacPherson) به جهانیان معرفی شد.

این سامانه از همان آغاز به سبب ارزانی و کارآمدی نسبی خود مورد استقبال پرشور خودروسازان عالم قرار گرفت و کماکان با گذشت بیش از هفتاد سال، در خودروهای مدرن امروزی نیز به وفور کاربرد دارد. در این سامانه، یک قطعه جناغی شکل در پایین و یک محور نسبتاً بلند به نام بازو (Stout) در بالای محور چرخ قرار می‌گیرد. بازو که از مجموعه فنر، کمک‌فنر و اجزای دیگری تشکیل شده است به وسیله یک فلنچ به زیر گلگیر یاتاقان‌بندی می‌شود و داخل آن حرکت چرخشی دارد. از طرف پایین نیز، محور چرخ روی مفصل‌ بندی خاصی که یک سیبک دارد، می‌چرخد.

تعلیق صلب نیز همانند سامانه تعلیق مک‌فرسون از قدیمی‌ترین سامانه‌های تعلیق در صنعت خودروست. هر چند که این سامانه امروزه در خودروهای سبک‌تر، به ویژه سدان‌ها و هاچ‌بک‌ها کمتر کاربرد دارد ولی در خودروهای بلندقامت و اغلب سنگین‌تر، به ویژه در کامیون‌ها، پیکاپ‌های تنومند، وانت‌های تک و دوکابین و معدودی از شاسی‌بلندها - اغلب آمریکایی - حضور شایان توجهی دارد.

در سیستم تعلیق صلب هر دو چرخ خودرو به یک محور ثابت وصل هستند و در یک زمان با یکدیگر نوسان پیدا می‌کنند. در این سامانه، هر گونه حرکتی از یک چرخ به چرخ دیگر منتقل می‌شود، به نحوی چرخ‌ها به یک نسبت کنترل شده و با هم به پستی و بلندی سطح جاده پاسخ می‌دهند. سامانه تعلیق صلب بیشتر در چرخ‌های عقب خودرو کاربرد دارد و به سبب ساختار ساده خود از فنرهای شمش یا مارپیچی در آن استفاده می‌شود.

این سامانه تعلیق با نام‌های دیگری همچون بازوی نگهدارنده، اهرم دو شاخه‌ای ساده و خم‌شونده و Troiling-Arm هم شناخته می‌شود. این سامانه از دو بازوی آویخته (دو اهرم شاخه‌ای) تشکیل شده است که سر تکی آن یاتاقان‌بندی شده و از داخل آن پلوس عبور می‌کند و سر دوشاخه‌ای آن نیز، عمود بر محور طولی، در دو نقطه شاسی یاتاقان‌بندی می‌شود. در تعلیق نیمه دنباله‌ای (Semi Trailing Arm)، در حین گردش چرخ‌ها کج شده و با زاویه‌ای کمتر از نود درجه نسبت به خودرو حرکت می‌کند. در این حالت مرکز ثقل خودرو پایین آمده و خودرو به سختی واژگون می‌شود.

هر چند که این سامانه پهنای کمتری از عرض خودرو را اشغال می‌کند ولی در عوض، فضای بیشتری را برای سرنشینان عقب آن مهیا می‌کند. همچنین، این سامانه تعلیق ارزان‌قیمت بوده و کمک‌فنرهای آن در قیاس با سامانه مک‌فرسون می‌تواند مورب‌تر از حالت عمودی قرار گیرند. این نوع تعلیق که درجات کمی از مانور را برای چرخ‌های خودرو فراهم می‌کند در حقیقت نوعی سامانه نیمه مستقل نیز محسوب می‌شود.

استفاده از این نوع سیستم تعلیق از اواخر دهه 80 میلادی به نحو قابل ملاحظه‌ای در خودروهای مدرن اعم از سدان تا کوپه فزونی گرفت. یکی از خودروهای مشهوری که به طور استاندارد از این سیستم بهره می‌برد نسل اول مرسدس‌بنز کلاس C و یا همان بنز E190 معروف است که به کشور ما نیز سال‌ها پیش وارد شد.

این سامانه در هر چرخ به طور مستقل عمل می‌کند و نحوه چیدمان اجزای آن طوری است که گشتاور خمشی کمتری به تک‌تک آن‌ها وارد شده و فرمان‌پذیری مناسب و آسایش درخوری را برای سرنشینان خودرو فراهم می‌آورد اما در عوض، هزینه طراحی، ساخت و تولید آن به نسبت گران‌تر از دیگر سامانه‌های تعلیق موجود در بازار است.

این تعلیق عموماً در محور جلوی خودرو به کار می‌رود و گاهی اوقات به خاطر بازوهای جناغی A شکلی که در آن به کار رفته به Arm-A نیز مشهور است. این سیستم به نام سامانه تعلیق طبق‌دار نیز نامیده می‌شود.

این تعلیق به سبب فراهم کردن زاویه چمبر ثابت چرخ (زاویه بین محور عمودی چرخ و محور عمودی خودرو را زاویه چمبر می‌گویند)، میزان غلتش را کاهش داده و احساس فرمان‌پذیری ثابتی را برای خودرو فراهم می‌کند. جناغی‌ها اهرم‌های مثلثی شکل هستند که قاعده آن‌ها به رام شاسی و راس شان به وسیله مفصل سیبکی به اهرم چرخ متصل است. سامانه تعلیق خودروهای تویوتا لندکروز و البته پرادو از نوع تعلیق جناغی دوگانه است.

این سامانه تعلیق برای نخستین بار در سال 1952 میلادی به بازارهای جهانی معرفی شد. در این سیستم از گوی‌هایی استفاده شده که در بخش بالایی آن‌ها از گاز نیتروژن و در بخش پایینی آن‌ها سیال هیدرولیکی ذخیره شده است. در این حالت، گاز می‌تواند وظیفه‌ای شبیه فنر و سیال وظیفه‌ای مشابه کمک‌فنر را برای خودرو انجام دهد. در این سیستم هر چرخ به طور مستقل کنترل می‌شود. خودرویی مثل سیتروئن زانتیا در محور جلویی خود از این سامانه بهره می‌برد.