رایج‌ترین سیستم‌های تعلیق در صنعت اتومبیل

مهندسان دینامیک خودرو برای انتخاب نوع سخت‌افزار مورد استفاده در سیستم تعلیق خودروها کار سختی را پیش‌رو دارند. این مهندسان می‌بایست در چارچوب محدودیت‌هایی عمل کنند که توسط عواملی چون فضای موردنیاز، بودجه و ساختمان وسیله نقلیه به آنها دیکته می‌شود. امّا تنظیمات و اصلاحات زیادی باید در این زمینه صورت بگیرد. پس از جمع‌آوری داده‌های دستگاه ویژه تست سیستم تعلیق، هدف‌گذاری  K&C برای خودروها تعریف می‌شود.

سپس این مهندسان با طراحان «سیستم تعلیق» گرد هم جمع می‌شوند تا الگوهای فضایی جلو و عقب را به منظور نیل به این اهداف به‌وجود آورند. آنها به این منظور نقاط اتصال، سختی بوشینگ‌ها، طراحی لینک‌ها و بازوها و دیگر متغیرها را تغییر می‌دهند. در ادامه، پنج نمونه از رایج‌ترین انواع ساختار سیستم تعلیق را که در خودروهای امروزی یافت می‌شوند را مرور می‌کنیم.

اَکسل صلب

استفاده از بدنه اَکسل برای جانمایی چرخ‌ها می‌تواند به اندازه قدمت این ایده، دوام داشته باشد و شاید به همین دلیل است که این تکنولوژی عصر گاوآهن همچنان در آفرودها، پیکاپ‌ها و وسایل نقلیه تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. امّا این سیستم یک نقص واضح و روشن دارد؛ اینکه هر ناهمواری در جلوی یک چرخ، بر چرخ دیگر نیز تأثیر می‌گذارد. وقتی یک «اَکسل صلب» دو چرخ متحرک از یک وسیله نقلیه را به هم متصل می‌کند، محورهای اَکسل، دیفرانسیل و تمام قسمت‌های بدنه اَکسل نسبت به نیروی وزن واکنش نشان می‌دهند و در نتیجه، این امر بر کیفیت سواری اثرگذار است؛ جایی که انتقال نیروی اَکسل به داخل کابین تحت شرایط شتاب‌گیری و ترمز، به‌ویژه در وسایل نقلیه با گشتاور بالاتر، با شدت بیشتری صورت می‌گیرد.

بازوهای کنترلی

یک جفت بازوی جانبی که گاهی اوقات به آنها دوجناغی یا بازوی A نیز گفته می شود، کنترل بهتری در هنگام حرکت نسبت به تنظیمات «استرات» در سیستم تعلیق فراهم می‌کنند. یکی از مزیّت‌های این سیستم در آن است که طول بازوی بالایی از بازوی پایینی کوتاه‌تر است تا به این وسیله یک جهت‌گیری بهینه برای سطح تماس تایر در هنگام گردش بدنه ایجاد شود و در نتیجه، چسبندگی جانبی بیشتری فراهم گردد. همچنین بازوهای کنترل نسبت به سیستم تعلیق استرات، نیاز به ارتفاع کمتری دارند و از این رو، به‌راحتی می‌توان از آنها در زیر کاپوت‌های با ارتفاع کوتاه در خودروهای اسپورت نظیر آکورا NSX و شورولت کوروت استفاده کرد.

مولتی‌لینک یا چند اتصالی

بیشترین ظرافت و انعطاف‌پذیری در تنظیمات سیستم تعلیق از ترکیب لینک‌ها و بازوها، یا به عبارت بهتر، ۵ لینک مجزّا حاصل می‌شود. یکی از الگوهای رایج در این زمینه، استفاده از سه اتصال جانبی برای موقعیت پهلو به پهلوی چرخ، یک اتصال طولی برای محدوده حرکتی جلو و عقب، و یک اتصال کنترل پنجه است. این اتصال کنترل پنجه، موجب مهار سیستم تعلیق شده و کنترل فرمان را تسهیل می‌کند. رویکرد چند اتصالی شرایط را برای داشتن سختی جانبی بالاتر فراهم می‌کند. همچنین تنظیمات مولتی‌لینک می‌توانند برای مقاومت بهتر در مقابل شیرجه و اسکات، به ترتیب در مواقع ترمزگیری و شتاب، طراحی شوند. به عبارت ساده، استفاده از سیستم تعلیق مولتی‌لینک باعث می‌شود که بیشترین تفکیک بین هندلینگ و کیفیت سواری به‌وجود آید.

میله پیچشی

این سیستم تعلیق که معمولاً در عقب خودروهای اقتصادی یافت می‌شود، از بازوهای تریلینگ متصل به یک محور بینابینی استفاده می‌کند. این محور بینابینی به منظور گردش همگام با چرخ‌ها طراحی شده‌ است. در حالی که میله پیچشی یا چرخشی شرایط سختی یک «اَکسل صُلب» را ندارد، امّا در عین یک سیستم تعلیق کاملاً مستقل نیز محسوب نمی‌شود. صلبیت بیشتر در بوشینگ‌ها می‌تواند با ویژگی‌های جانبی خاص میله پیچشی جبران شود، ولی همین موضوع خشونت بیشتری از سیستم تعلیق را در هنگام سواری در مسیرهای ناهموار به دنبال دارد. البته برخی از خودروها نیز برای بهبود صلبیت جانبی و در عین حال، حفظ کیفیت سواری از ابزاری به نام اتصال «وات» یا میله «پنهارد» استفاده می‌کنند. ضمن اینکه ارتفاع پایین‌تر نقاط اتصال، به همراه فنربندی و دامپرها که در فاصله‌ای بیرونی‌تر نسبت به سایر سیستم‌های تعلیق نصب می‌شوند، امکان طراحی فضای بیشتری را در کابین و صندوق عقب فراهم می‌کنند.

استرات یا ستونی

در این سیستم که محبوبیت زیادی در استفاده برای تعلیق جلوی خودروها دارد، یک دامپر با ابعاد بزرگ (معمولاً با یک کویل اسپرینگ مرکزی) دو عملکرد را برعهده دارد؛ یکی به عنوان ابزار جانمایی و دیگری متعادل کردن حرکات عمودی. الگوهای استرات در سیستم تعلیق معمولاً به خاطر سادگی و هزینه مناسب‌شان انتخاب می‌شوند. مهم‌تر از همه اینکه، این سیستم‌ها ابعاد جمع‌وجورتری نسبت به بازوهای کنترلی و مولتی‌لینک دارند. در نتیجه، گزینه‌ای ایده‌آل برای خودروهای با «موتور عرضی» هستند. امّا نکته منفی در استفاده از سیستم استرات، ایجاد محدودیت مهندسی برای بهینه‌سازی زاویه «کمبر» در حالت حرکت قائم چرخ‌هاست.

منبع: caranddriver