سیستم تعلیق و فرمان

سیستم تعلیق و فرمان – دو رکن اساسی برای یک سواری نرم و ایمن

سیستم تعلیق و فرمان دو جزء جدایی‌ناپذیر در هر خودرویی هستند که به طور مستقیم بر روی راحتی، ایمنی و عملکرد خودرو تاثیر می‌گذارند. این دو سیستم به طور هماهنگ با یکدیگر کار می‌کنند تا رانندگی نرم‌تر و کنترل‌پذیرتری را برای راننده فراهم کنند. در این مقاله، به بررسی دقیق این دو سیستم و نقش آن‌ها در خودرو خواهیم پرداخت.

سیستم تعلیق: جذب ضربات و حفظ تعادل

سیستم تعلیق به مجموعه‌ای از اجزا گفته می‌شود که چرخ‌ها را به شاسی خودرو متصل کرده و وظیفه اصلی آن جذب ضربات و ارتعاشات ناشی از ناهمواری‌های جاده و جلوگیری از انتقال آن‌ها به بدنه خودرو است. این کار باعث می‌شود که سرنشینان کمتر تکان بخورند و راحتی بیشتری را تجربه کنند. همچنین، سیستم تعلیق در حفظ تماس لاستیک‌ها با سطح جاده و بهبود پایداری و فرمان‌پذیری خودرو در سرعت‌های بالا نقش مهمی دارد. اجزای اصلی سیستم تعلیق عبارتند از:

فنرها: انرژی ناشی از ضربات را ذخیره کرده و سپس به تدریج آن را آزاد می‌کنند.

کمک فنرها: حرکت فنرها را کنترل کرده و از پرش و نوسان بیش از حد خودرو جلوگیری می‌کنند.

بوش‌ها: به عنوان اتصالاتی بین اجزای مختلف سیستم تعلیق عمل کرده و حرکت آن‌ها را تسهیل می‌کنند.

میل تعادل: از کج شدن بیش از حد خودرو در پیچ‌ها جلوگیری می‌کند.

بازوهای کنترل: این قطعات موقعیت چرخ‌ها را نسبت به شاسی خودرو تعیین می‌کنند.

ساچمه‌دان‌ها: به چرخ‌ها اجازه حرکت عمودی می‌دهند.

انواع سیستم تعلیق در خودروهای سواری عبارتند از:

سیستم تعلیق مستقل

در این سیستم، هر چرخ به طور جداگانه به بدنه خودرو متصل شده است. این امر باعث می‌شود که حرکت یک چرخ، تأثیر کمتری بر چرخ‌های دیگر داشته باشد و در نتیجه، سواری نرم‌تر و هندلینگ بهتری فراهم شود.

سیستم تعلیق مک‌فرسون استرات (MacPherson Strut): این سیستم یکی از رایج‌ترین انواع سیستم تعلیق مستقل است و در اکثر خودروهای جلوکش به کار می‌رود. ساختار ساده و هزینه تولید پایین از مزایای این سیستم است.

سیستم تعلیق دو جناغی (Double Wishbone): این سیستم از دو بازوی A شکل تشکیل شده است که به چرخ متصل هستند. این سیستم پایداری و هندلینگ بسیار خوبی را ارائه می‌دهد و در خودروهای اسپرت و لوکس به کار می‌رود.

سیستم تعلیق مولتی‌لینک (Multi-link): این سیستم پیچیده‌ترین نوع سیستم تعلیق مستقل است و از چندین بازوی مختلف تشکیل شده است. این سیستم کنترل بسیار دقیق بر هندلینگ خودرو دارد و در خودروهای لوکس و اسپرت با عملکرد بالا استفاده می‌شود.

سیستم تعلیق محور صلب

در این سیستم، چرخ‌های یک محور به یکدیگر متصل هستند و به صورت یکپارچه حرکت می‌کنند. این سیستم ساده‌تر و ارزان‌تر از سیستم تعلیق مستقل است اما سواری خشک‌تر و هندلینگ ضعیف‌تری را ارائه می‌دهد. معمولاً در خودروهای تجاری و شاسی‌بلندهای قدیمی‌تر استفاده می‌شود.

عوامل موثر در انتخاب نوع سیستم تعلیق

نوع خودرو: خودروهای اسپرت و لوکس معمولاً از سیستم‌های تعلیق پیچیده‌تر و گران‌قیمتی مانند مولتی‌لینک استفاده می‌کنند، در حالی که خودروهای اقتصادی از سیستم‌های ساده‌تری مانند مک‌فرسون استرات استفاده می‌کنند.

قیمت: سیستم‌های تعلیق مستقل معمولاً گران‌تر از سیستم‌های تعلیق محور صلب هستند.

عملکرد: سیستم تعلیق مستقل سواری نرم‌تر و هندلینگ بهتری را ارائه می‌دهد، در حالی که سیستم تعلیق محور صلب ساده‌تر و بادوام‌تر است.

فضای موجود: برخی از سیستم‌های تعلیق به فضای بیشتری نیاز دارند و ممکن است در خودروهای کوچک قابل استفاده نباشند.

نقش سیستم تعلیق:

راحتی: با جذب ضربات، از انتقال لرزش‌ها و ناهمواری‌های جاده به داخل خودرو جلوگیری کرده و راحتی سرنشینان را افزایش می‌دهد.

پایداری: با حفظ تماس چرخ‌ها با سطح جاده، به پایداری خودرو در سرعت‌های بالا و هنگام مانور کمک می‌کند.

کنترل: به راننده امکان می‌دهد تا خودرو را به راحتی کنترل کرده و مانورهای دلخواه را انجام دهد.

سیستم فرمان: ارتباط راننده با خودرو

سیستم فرمان به راننده امکان می‌دهد تا جهت حرکت خودرو را کنترل کند. این سیستم شامل یک فرمان، یک ستون فرمان، یک جعبه فرمان و اتصالات مختلف است. با چرخاندن فرمان، نیروی چرخشی به جعبه فرمان منتقل می‌شود و سپس این نیرو به چرخ‌های جلو منتقل شده و باعث تغییر جهت خودرو می‌شود.اجزای اصلی سیستم فرمان عبارتند از:

فرمان: نیروی وارده از سوی راننده را به سیستم فرمان منتقل می‌کند.

ستون فرمان: چرخ فرمان را به جعبه فرمان متصل می‌کند.

جعبه فرمان: نیروی چرخشی را به حرکت خطی تبدیل کرده و به چرخ‌های جلو منتقل می‌کند.

میل فرمان: نیروی چرخشی را از جعبه فرمان به چرخ‌های جلو منتقل می‌کند.

انواع سیستم فرمان عبارتند از:

سیستم فرمان مکانیکی:

ساده‌ترین نوع سیستم فرمان: در این سیستم، نیروی چرخش فرمان به صورت مکانیکی و مستقیم به چرخ‌های جلو منتقل می‌شود.

مزایا: ساختار ساده، هزینه پایین

معایب: فرمان سنگین، نیاز به نیروی بیشتر از سوی راننده، دقت پایین در سرعت‌های بالا

کاربرد: در خودروهای قدیمی و برخی خودروهای سبک تجاری

سیستم فرمان هیدرولیکی:

استفاده از نیروی هیدرولیک: در این سیستم، از یک پمپ هیدرولیکی برای تقویت نیروی چرخش فرمان استفاده می‌شود.

مزایا: فرمان سبک‌تر، راحتی بیشتر برای راننده، دقت بالاتر در سرعت‌های بالا

معایب: نیاز به نگهداری بیشتر، احتمال نشتی روغن هیدرولیک

کاربرد: در بسیاری از خودروهای سواری و تجاری

سیستم فرمان الکتروهیدرولیکی:

ترکیبی از سیستم‌های هیدرولیکی و الکترونیکی: در این سیستم، یک موتور الکتریکی به پمپ هیدرولیک متصل است و نیروی مورد نیاز برای تقویت فرمان را تامین می‌کند.

مزایا: فرمان سبک‌تر، دقت بالاتر، امکان برنامه‌ریزی و کنترل بیشتر

معایب: هزینه بالاتر نسبت به سیستم هیدرولیکی

کاربرد: در خودروهای مدرن و برخی خودروهای لوکس

سیستم فرمان برقی (EPS):

استفاده از موتور الکتریکی: در این سیستم، یک موتور الکتریکی به طور مستقیم به ستون فرمان متصل است و نیروی لازم برای چرخاندن چرخ‌ها را تامین می‌کند.

مزایا: فرمان بسیار سبک، مصرف سوخت کمتر، امکان برنامه‌ریزی و کنترل بسیار دقیق

معایب: هزینه بالاتر، پیچیدگی بیشتر

کاربرد: در اکثر خودروهای مدرن، به ویژه خودروهای هیبریدی و برقی

عوامل موثر در انتخاب نوع سیستم فرمان

نوع خودرو: خودروهای اسپرت و لوکس معمولاً از سیستم‌های فرمان برقی یا الکتروهیدرولیکی استفاده می‌کنند که فرمان‌پذیری دقیق‌تری را ارائه می‌دهند.

قیمت: سیستم‌های فرمان مکانیکی ارزان‌ترین و سیستم‌های فرمان برقی گران‌ترین هستند.

عملکرد: سیستم‌های فرمان برقی و الکتروهیدرولیکی فرمان‌پذیری نرم‌تر و دقیق‌تری را ارائه می‌دهند.

مصرف سوخت: سیستم‌های فرمان برقی به دلیل مصرف انرژی کمتر، به کاهش مصرف سوخت کمک می‌کنند.

مزایای سیستم‌های فرمان مدرن

فرمان‌پذیری بهتر: سیستم‌های فرمان مدرن، فرمان‌پذیری بسیار دقیق و حس ارتباط بهتر راننده با جاده را فراهم می‌کنند.

راحتی بیشتر: فرمان‌های سبک‌تر و نرم‌تر، خستگی راننده را کاهش می‌دهند.

ایمنی بالاتر: سیستم‌های فرمان مدرن، امکاناتی مانند کمک‌فرمان در سرعت‌های پایین و سیستم‌های کنترل پایداری را فراهم می‌کنند که ایمنی خودرو را افزایش می‌دهند.

کاهش مصرف سوخت: سیستم‌های فرمان برقی به دلیل مصرف انرژی کمتر، به کاهش مصرف سوخت کمک می‌کنند.

نقش سیستم فرمان:

کنترل جهت حرکت: راننده با چرخاندن فرمان، جهت حرکت چرخ‌های جلو را تغییر داده و در نتیجه مسیر حرکت خودرو را تغییر می‌دهد.

راحتی فرمان‌پذیری: سیستم فرمان مدرن به گونه‌ای طراحی شده است که فرمان‌پذیری خودرو را آسان و دقیق کند.

ایمنی: سیستم فرمان نقش مهمی در ایمنی خودرو دارد و به راننده امکان می‌دهد تا در شرایط اضطراری به سرعت واکنش نشان دهد.

ارتباط بین سیستم تعلیق و فرمان

سیستم تعلیق و فرمان به طور مستقیم با یکدیگر در ارتباط هستند. عملکرد صحیح هر یک از این سیستم‌ها بر روی عملکرد دیگری تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، یک سیستم تعلیق نرم باعث می‌شود که فرمان خودرو حساس‌تر شود و راننده بتواند تغییرات کوچک در جهت حرکت خودرو را احساس کند. از طرف دیگر، یک سیستم فرمان دقیق به راننده اجازه می‌دهد تا خودرو را با دقت بیشتری کنترل کند و در نتیجه ایمنی خودرو افزایش می‌یابد.

علائم خرابی سیستم تعلیق و فرمان:

لرزش فرمان

کشیده شدن خودرو به یک سمت

صدای غیرعادی از قسمت جلوی خودرو

سفت شدن فرمان

کاهش پایداری خودرو در پیچ‌ها

چگونگی تاثیر سیستم تعلیق و فرمان بر کاهش مصرف سوخت

کاهش اصطکاک: هرچه اصطکاک بین اجزای سیستم تعلیق و فرمان کمتر باشد، انرژی کمتری برای حرکت آن‌ها صرف می‌شود و در نتیجه مصرف سوخت کاهش می‌یابد.

بهینه‌سازی هندسه چرخ‌ها: تنظیم صحیح زوایای چرخ‌ها باعث کاهش اصطکاک لاستیک با سطح جاده و در نتیجه کاهش مصرف سوخت می‌شود.

کاهش مقاومت هوا: طراحی آیرودینامیکی خودرو و اجزای سیستم تعلیق و فرمان می‌تواند به کاهش مقاومت هوا و در نتیجه کاهش مصرف سوخت کمک کند.

وزن خودرو: وزن اضافی در هر بخشی از خودرو، از جمله سیستم تعلیق و فرمان، باعث افزایش مصرف سوخت می‌شود.

تنظیمات سیستم تعلیق: تنظیمات سیستم تعلیق، مانند سختی فنرها و کمک فنرها، می‌تواند بر نحوه تماس چرخ‌ها با جاده و در نتیجه مصرف سوخت تاثیر بگذارد.

راه‌های کاهش مصرف سوخت از طریق سیستم تعلیق و فرمان:

استفاده از مواد سبک‌تر: استفاده از مواد سبک‌تر در ساخت اجزای سیستم تعلیق و فرمان می‌تواند به کاهش وزن خودرو و در نتیجه کاهش مصرف سوخت کمک کند.

بهینه‌سازی هندسه چرخ‌ها: تنظیم صحیح زوایای چرخ‌ها می‌تواند به کاهش اصطکاک و بهبود کارایی سیستم تعلیق و فرمان کمک کند.

نگهداری منظم: سرویس و نگهداری منظم از سیستم تعلیق و فرمان باعث می‌شود که این سیستم‌ها بهینه کار کنند و مصرف سوخت را کاهش دهند.

استفاده از لاستیک‌های با مقاومت کم در برابر چرخش: لاستیک‌های با مقاومت کم در برابر چرخش، انرژی کمتری برای غلبه بر اصطکاک نیاز دارند و در نتیجه مصرف سوخت را کاهش می‌دهند.

تنظیم فشار باد تایرها: تنظیم فشار باد تایرها به مقدار توصیه شده توسط سازنده خودرو، باعث کاهش اصطکاک و بهبود کارایی سیستم تعلیق می‌شود.

نتیجه‌گیری

سیستم تعلیق و فرمان دو جزء بسیار مهم در هر خودرو هستند که به طور مستقیم بر روی راحتی، ایمنی و هندلینگ خودرو تاثیر می‌گذارند. درک عملکرد این دو سیستم به شما کمک می‌کند تا در هنگام خرید خودرو تصمیم بهتری بگیرید و همچنین در صورت بروز هرگونه مشکل، به موقع آن را تشخیص داده و برطرف کنید.