معرفی ساختار نردبانی شاسی خودرو

ساختار بدنه روی شاسی (body-on-frame) یا آنچه که اغلب با نام شاسی نردبانی (ladder chasis) خطاب می‌شد، یک شیوه از معماری در ساخت و تولید در صنعت خودرو است. این گونه از معماری روی فریمی نسبتاً سخت و یا بر روی آن دسته از شاسی‌هایی که پیشرانه و یا قوای محرکه یک خودرو را حمل می‌کنند، سوار یا قاب می‌شود. این ساختار امروزه بیشتر در خودروهای غول‌آسایی همچون پیکاپ‌ها و شاسی‌بلندهای فول‌سایز به کار می‌رود.

”ایده ساخت شاسی نردبانی از خودروسازان آمریکایی نشات می‌گیرد، چرا که به آن‌ها این امکان را می‌داد تا با ارائه مدل‌های مختلف روی شاسی یکسان، هزینه‌های تولید یک خودرو را در درازمدت پایین نگه دارند.“در اواخر قرن نوزدهم میلادی، خودروهای سواری آن دوره که البته تماماً دست‌ساز بودند، روی فریم‌های مشابه با درشکه‌های اسبی سوار می‌شدند. اما در اوایل قرن بیستم میلادی، شاسی نردبانی به شیوه‌ای استاندارد و در مقیاس تولید انبوه روانه بازارهای مصرف در اقصی نقاط دنیا شد. در سال‌های 1920 میلادی، تولید انبوه بدنه‌های کاملاً فلزی توسط سازندگان آمریکایی همچون بیود (budd) و برادران دوج (dodge brothers) آغاز شد، اما همانطور که انتظار می‌رفت در قاره اروپا استفاده از شاسی نردبانی با تأخیری یک دهه‌ای از آمریکا و در اواخر دهه 30 میلادی رایج شد. در این برهه زمانی، خودروهای سفارشی و دست‌ساز ساخته شده در قاره اروپا از فرم بدنه کالسکه‌ای بهره برده و عموماً نیز از شاسی‌های با فریم چوبی یا آلومینیم ریخته‌گری شده استفاده می‌کردند.

در مقام مقایسه، در قاره اروپا، شاسی‌هایی با معماری یکپارچه (unibody) و مونوکوک (monocoque) توسط همان شرکت آمریکایی بیود (budd) توسعه و گسترش یافت، اما نکته جالب اینجاست : با آن‌که شاسی‌های مذکور توسط یک سازنده آمریکایی در اروپا رواج یافته بود ولی تا مدت‌ها بعد، یعنی تا دهه 50 میلادی و حتی دیرتر، زمان برد که چنین ساختارهایی توسط خود سازندگان آمریکایی به کار گرفته شود. علت چنین تأخیری را می‌توان در هزینه‌های طراحی و توسعه چنین ساختارهایی و همچنین هزینه‌های بالای ماشین‌کاری و قالب‌سازی و نیاز به پرس‌کاری‌های بزرگ عنوان کرد که در چارچوب متد تولید انبوه برای خودروسازان آمریکایی چندان به صرفه نبود.

نخستین خودرویی که در مقیاس تولید انبوه از معماری بدنه روی شاسی بهره برد همان خودروی معروف فورد مدل T است. این تیپ از شاسی، به شرکت فورد این امکان را می‌داد که ظرفیت تولید را به حد ماکزیمم خود رسانده و هزینه‌های جاری را تا جای ممکن کاهش دهد.

از آنجایی که خودروسازان آمریکایی به طور مرتب به تغییر طراحی خودروهای خود مبادرت می‌نمودند استفاده از شاسی نردبانی را بر شاسی یکپارچه ترجیح می‌دادند زیرا با استفاده از این راهکار می‌توانستند بدون تغییر در شاسی خودرو به بهبود مستمر فرم بدنه و تزیینات داخلی کابین آن اقدام نمایند. نکته مهم‌تر این‌که، استفاده از شاسی نردبانی، نکته‌ای حائز اهمیت از دید خریداران خودرو در بازار این کشور بود. در عین حال، خودروسازان آمریکایی یک شاسی نردبانی را برای ارائه مدل‌های متفاوت استفاده می‌کردند و همین امر هزینه‌های تولید یک خودرو را در درازمدت پایین نگه می‌داشت.

اما برخی دیگر از سازندگان در آن سوی اقیانوس اطلس، یعنی خودروسازان اروپایی، شیوه متفاوتی را که همان استفاده از معماری شاسی بدنه یکپارچه (unibody) است را از اواخر دهه 30 میلادی به کار گرفتند. از زمره نخستین خودروهایی که در مقیاس تولید انبوه از معماری شاسی بدنه یکپارچه استفاده نمودند، می‌توان به سیتروئن ترکشن آوانت در سال 1934 میلادی و اپل المپیا در سال 1935 اشاره داشت. اما در مقابل، سازندگان آمریکایی همچنان به همان شیوه سنتی استفاده از شاسی نردبانی، به ویژه در خودروهای سنگین وزن خود از جمله پیکاپ‌ها و بلندقامت‌های بزرگ سایز ادامه دادند.

در اوایل دهه نود میلادی، با رشد جهشی ورود شاسی‌بلندهای کوچک اعم از کراس‌اورها و یا مینی کراس‌اورها به بازار، استفاده از معماری بدنه یکپارچه یا همان یونی بادی به نحو وسیعی در چنین خودروهایی رواج یافت. هر چند هنوز هم شرکت‌هایی مثل فورد، جنرال‌موتورز و کرایسلر به استفاده از همان معماری شاسی نردبانی برای محصولات تولیدی خود ادامه داده و می‌دهند، اما آن‌ها نیز امروزه برای اغلب محصولات مدرن خود از همان معماری مدرن شاسی بدنه یکپارچه استفاده می‌کنند.

از جمله خودروهای معروفی که امروزه از معماری بدنه روی شاسی یا همان شاسی نردبانی استفاده می‌کنند می‌توان به نام‌هایی همچون مرسدس‌بنز G کلاس، کادیلاک اسکالید، لینکلن ناویگیتور، شورولت تاهو، شورولت سابربن، شورولت سیلورادو، فورد اکسپیدیشن، فورد F-150، فورد رنجر، جمس یوکان، جمس کانیون، جیپ رانگلر و گلادیاتور، رم 1500، اینفینیتی QX80، لکسوس LX و GX، تویوتا لندکروز، تویوتا توندرا، تویوتا تاکوما، نیسان پاترول، نیسان تیتان و سانگ‌یانگ رکستون اشاره داشت.

1. طراحی، ساخت و بهبود سهل‌تر در قیاس با معماری شاسی بدنه یکپارچه و مونوکوک
2. سر و صدای کمتر در زمان تردد و مسافرت
3. تعمیرات آسان‌تر پس از بروز تصادف
4. امکان انعطاف‌پذیری پیچشی بیشتر شاسی پیش از مرحله ساخت و تولید آن
5. از آنجایی که بدنه خودروهای دارای معماری بدنه روی شاسی در ارتفاع بالاتری از کف زمین مستقر هست در نتیجه کمتر احتمال دارد که چنین خودروهایی متحمل خسارات زنگ‌زدگی ناشی از رطوبت، گل ولای، سنگ‌ها، جاده‌های شنی، آب و غیره شوند.

1. از آنجایی که خودروهای دارای بدنه روی شاسی از وزن سنگین‌تری در قیاس با خودروهای شاسی بدنه یکپارچه یا مونوکوک برخوردارند در نتیجه از کاستی در عملکرد و همچنین مصرف بالاتر سوخت رنج می‌برند.
2. خودروهای دارای بدنه روی شاسی به دلیل ارتفاع بیشتر، از نقطه ثقل بالاتری در قیاس با خودروهای دیگر بهره برده و همین عامل خود موجب لطمه زدن به پایداری و عملکرد آن‌ها در جاده‌ها می‌شود.
3. انعطاف‌پذیری پیچشی شاسی‌های نردبانی می‌تواند باعث لطمه در فرمان‌پذیری و چسبندگی خودرو به زمین در سر پیچ‌ها شود.
4. برخی از معماری‌های قدیمی‌تر بدنه روی شاسی فاقد نقطه شکست هستند.