دانستنيها درباره سيستم تعليق

[sezar & sanaz]

دانستنيها درباره سيستم تعليق

بخش اول
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] (100).jpg
مقدمه




در کاتالوگها يا دفترچه راهنمای خودروها ، در قسمت نوع سيستم تعليق با نامهايی چون ؛ سيستم تعليق مستقل ، مک فرسون ، پيچشی ، Multilink و ... مواجه می شويم ، اما متاسفانه اطلاعات عامه مردم ، درباره سيستم تعليق و انواع و اجزای آن در حد بسيار اندکی می باشد ؛ در حدی که حتی برخی افراد نمی دانند سيستم تعليق يا Suspension به کدام قسمت يا قسمتهايی از خودرو اطلاق می شود ، بنابراين در اين مطلب سعی خواهد شد فلسفه وجود اين سيستم ، اجزا تشکيل دهنده و انواع مختلف آن همراه با مزايا و معايب هر کدام مورد بررسی قرار گيرد




فلسفه وجود سيستم تعليق


يک جاده هر چقدر هم صاف و مسطح باشد ، محل مناسبی برای به حرکت در آوردن ۱ يا چند تن فلز با سرعت بالا ،‌نيست . پس به سيستمی نياز است که توانايی کاهش ضربات ، تکانها و لرزشهای ناشی از شرايط جاده را داشته باشد . علاوه بر اين ، يک خودرو بايد در مقابل تغيير مقدار بار وارده و تغيير نقطه ثقل ، انعطاف پذير بوده و توانايی مواجه با آنها را داشته باشد ، بطور مثال در شکل زير تغيير نقطه ثقل يک خودرو را در در نقاط مختلف يک پيچ ملاحظه می کنيد ، که در صورت نبود سيستمی برای تغيير وضعيت تعادل ، خودرو در ابتدای پيچ از مسير منحرف شده و يا واژگون می گردد
موارد بالا را می توان فلسفه اصلی وجود سيستم تعليق دانست ، اما سيستم تعليق علاوه بر دفع ضربات و جلوگيری از انحراف و چپ شدن خودرو تواناييهای ديگری نظير ؛ نگهداری ميزان تنظيم چرخها در حالت صحيح ، نگهداشتن ارتفاع خودرو در ميزان ثابت ، پشتيبانی از وزن خودرو و تنظيم نحوه پخش آن ، نگهداشتن تايرها در تماس با جاده و ... را نيز دارا است


يک سيستم تعليق دارای اجزاء بسياری می باشد ، اما اصلی ترين اجزای آن فنر و کمک فنر می باشند ؛ به همين خاطر ابتدا به بررسی کارکرد اين دو در سيستم پرداخته و سپس بطور مفصل انواع هر کدام را بررسی خواهيم کرد


فنر ()



قسمتی از سيستم تعليق می باشد که وزن خودرو را ساپورت کرده ، ارتفاع خودرو را در حد استانداردش ثابت نگه داشته و ضربات جاده را نيز دفع می نمايد


فنرها که اغلب ميله ها يا حلقه های فولادی انعطاف پذيری هستند ، به شاسی و اتاق خودرو اجازه می دهند تا بدون اخلال در حرکت خودرو ، دست اندازها را يکی پس از ديگری پشت سر بگذارد .



کمک فنر ( Shock Absorber يا Damper )



در صورتی که خودرويی تنها مجهز به فنر باشد ، زمانی که باری اضافه بر روی فنرها اعمال شود يا وسيله نقليه با يک دست انداز روبرو شود ، فنر با جمع شدن آنرا جذب می نمايد ، اما زمانی که يک فنر جمع می شود ،

[sezar & sanaz]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مقداری انرژی در خود ذخيره می کند که برای تخليه اين انرژی ، فنر باز شده و انرژی وارده را به شکلی غير قابل کنترل رها می سازد و از آنجائيکه فيزيک يک فنر با نوسان و ارتعاش آميخته است پس از باز شدن دوباره جمع شده و سپس دوباره باز می شود ، و اين حرکت تا زمان تخليه کامل انرژی ادامه می يابد ، البته هر بار با فرکانسی کمتر از بار قبل

اين سيکل باعث جدا شدن چرخ از سطح جاده ، خارج کردن کنترل خودرو از دست راننده و از بين بردن نرمی و راحتی سواری و ايجاد حالتی مشابه قايق سواری ، می گردد.




اما آنچه اين مشکل را حل می نمايد چيزی نيست جز کمک فنر ؛ کمک فنری که در شرايط مناسب قرار داشته باشد به سيستم تعليق اجازه می دهد تا نوسان به وجود آمده را به يک يا دو سيکل تقليل داده ، حرکت بيش از حد را تعديل نموده و وزن وارد بر چرخها را در حالت تعادل و چسبيده به جاده قرار دهد با کنترل فنر و حرکات سيستم تعليق ، اجزاء ديگر سيستم نظير Tie Rod ها نيز در وضعيت درست خود فعاليت خواهند کرد و همين امر تنظيم چرخهارا نيز به صورت ثابت در حالت صحيح خود ، نگه می دارد



کمک فنر عموما شامل يک پيستون با سوراخهای ريز می باشد که در درون يک استوانه حاوی سيال هيدروليکی حرکت ميکند ، که عبور تحت فشار سيال از سوراخها ، منجر به حرکت ملايم پيستون در استوانه می گردد





انواع فنرها




۵
نوع عمده فنر در وسايل نقليه مورد استفاده قرار می گيرد




۱- فنر مارپيچ
( Coil Spring )




نوع معمول و شناخته شده فنر می باشد ، که يک ميله پيچيده شده ( حلقه شده ) فولادی است ، قطر و ارتفاع حلقه ، قدرت و مقاومت فنر را تعيين مينمايد . افزايش قطر ميله ،‌ باعث افزايش قدرت فنر می گردد ، در حاليکه افزايش طول آن باعث افزايش انعطاف پذيريش خواهد شد




مقدار وزنی که برای فشردن يک فنر مارپيچ به ميزان ۱ اينچ لازم است را نرخ فنر ( Spring Rate ) می نامند . اين مقدار برای اندازه گيری قدرت فنر استفاده می شود و می توان آنرا نرخ فشردگی فنر نيز اطلاق کرد . برای مثال اگر ۱۰۰ پاند وزن لازم باشد تا فنری با حلقه های مساوی در ارتفاعش ۱ اينچ فشرده شود ، برای اينکه همين فنر ۲ اينچ فشرده شود نياز به ۲۰۰ پاند وزن می باشد اما اين فرمول فقط برای فنرهايی صادق است که فشردگی حلقه های يکسانی دارند ، در فنرهای پيشرفته ( Progressive Springs ) ، يک فنر دارای نرخ های مختلف در نقاط مختلفش می باشد .‌ اين فنرها به دو روش ساخته می شوند ، در روش اول ،‌ فنر در قسمتهای مختلف از ارتفاعش ، دارای ضخامتهای مختلفی است ، و در نوع دوم که نوع متداولتری است فشردگی فنر در قسمتهای بالاتر بيشتر است



اصولا فنرهای چند نرخی باعث می شوند تا در زمان خالی بودن خودرو ، قسمتی که دارای نرخ کمتری است وارد عمل شده و سواری نرمتری را فراهم نمايد و در هنگام اعمال وزن نيز قسمت با نرخ بالا وارد عمل شده و ساپورت و کنترل بهتری را برای وسيله نقليه فراهم می سازد




محاسن : فنرهای مارپيچ به هيچ تنظيمی نياز نداشته و اکثرا بدون خرابی می باشند




معايب : اين نوع فنها از لحاظ تحمل وزن محدوديت داشته همچنين احتمال ضعيف شدنشان هم وجود دارد ، که اين امر باعث بر هم حوردن تنظيم هندسی و ارتفاع خودرو و فرسودگی تايرها و ديگر قطعات خودرو می شود . با اندازه گيری ارتفاع خودرو و مقايسه آن با ميزان مشخص شده ، می توان از ضعيف شدن فنرها آگاه شد




موارد مصرف : اين نوع فنر ، در اغلب خودروهای سواری امروزی ، استفاده می گردد

[sezar & sanaz]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ](5).jpg
۲- فنر تخت ( Leaf Spring )



فنرهای تخت که در دو نوع تک ورقی و چند ورقی عرضه می شوند ، اين فنرها مانند فنرهای مارپيچ برای جذب ضربه جمع نمی شوند ، بلکه خم می شوند . نوع چند ورق شامل چند صفحه فولادی انعطاف پذير با طولهای مختلف می باشد که بر روی يکديگر قرار گرفته اند و در مواجه با ضربات جاده خم شده و بر روی يکديگر می لغزند. در نوع تک ورق نيز که عمدتا از نوع باريک شونده می باشد ، تنها يک ورق فنری که در وسط کلفت تر از طرفين می باشد ، مورد استفاده قرار می گيرد ،‌ اين نوع از فنرهای تخت عمدتا از کامپوزيتها ساخته می شوند اما نوع فولادی آنها نيز يافت می شود .

فنرهای تخت عمدتا به صورت مجزا برای هر چرخ استفاده می شوند که در طول خودرو و در زير هر چرخ نصب می شوند ، اما برخی کارخانجات نيز ، از نوع متقاطع ( ضربدری ) آن برای هر دو چرخ استفاده می کنند . فنرهای تخت بوسيله يک رابط U شکل به اکسل خودرو متصل می شوند و از دو طرف نيز به شاسی وصل می گردند



محاسن : اين نوع از فنرها توانايی ساپورت وزنهای زياد را دارا بوده و سواری نرمتری را برا ی خودروهای سنگين به ارمغان می آورند




معايب : نياز به جای زياد ، وجود اصطحکاک بين ورقه های فنر و ايجاد صدای ناشی از لغزش فنرها بر روی يکديگر ( با نصب ورفهای پلاستيکی بين ورقه های فنر قابل حل است ) و همچنين نياز به سرويس و نگهداری از معايب اين فنرها محسوب می شود




موارد مصرف : اين نوع از فنرها بيشتر در خودروهای سنگين ، وانت بارها ، برخی SUV ها (‌در مورد وانتها و SUV
های جديد فقط برای چرخهای عقب استفاده می شود ) و حتی برخی خودروهای سواری قديمی نظير پيکان ديده می شود




۳- ميله پيچشی
( Torson Bar )




در اين نوع از فنر ، ميله فولادی نه جمع شده و نه خم می شود بلکه در خود می پيچد ، ميله پيچشی که يک ميله صاف يا L شکل است به صورت عرضی در يک سمت به شاسی وصل شده و در سمت ديگر به قسمت متحرکی از سيستم تعليق متصل می شود ، در هنگام مواجه با ضربه ، ميله پيچشی در خود پيچ خورده ( می تابد ) و رفتار يک فنر را از خود بروز می دهد (‌حرکت اين نوع فنر مانند زمانی است که برای آبکشيدن يک لباس آنرا با دو دست می پيچانيم )



ميله های پيچشی برای تبديل حرکت عمودی خودرو به حرکت پيچشی در سطح افقی خود ، در يک سمت شياردار می باشند




محاسن : قيمت کمی دارند نياز به تعمير و نگهداری ندارند ، قابل تنظيم بوده و فضای کمی نيز اشغال می کنند از اينرو در مواردی که فضای کافی برای فنر مارپيچ وجود نداشته باشد ، از اين نوع استفاده می گردد




معايب : راحتی و نرمی حاصل از فنرهای مارپيچ را دارا نيست




موارد مصرف : اصولا برای اکسل عقب خودروها طراحی شده ، در خودروهای موجود در کشور بر روی اکسل عقب پژو ۲۰۶ و ۲۰۵ موجود می باشد.




- فنر هوايی
( Air Spring )




نوع ديگری از فنرها می باشد که در حال رواج يافتن می باشند . فنر هوا يک سيلندر لاستيکی است که با هوای فشرده پر شده و پيستونی که به اتصالات پايين چرخ متصل است با حرکت خود در اين سيلندر باعث فشردگی هوا و ايجاد حالت فنريت خواهد شد . اگر ميزان وزن خودرو تغيير نمايد نيز ، يک والو در بالای سيلندر هوا باز شده تا به مقدار هوای داخل سيلندر بيفزايد ( يک کمپرسور اين هوا را تامين می نمايد ) و اين امر باعث خواهد شد تا خودرو با وجود افزايش بار وارده ، در ارتفاع ثابت خود باقی بماند



محاسن : نرمی بسيار بالا مانند غوطه وری در هوا

[sezar & sanaz]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ](8).jpg
معايب : پيچيدگی سيستم و قيمت بالای آن

موارد مصرف : برای خودروهای سواری ، وانت ها و کاميونهای سبک در حال رايج شدن می باشد

۵- فنر لاستيکی ( Rubber Spring ) :

اين نوع فنر که توسط دکتر Alex Moulten ابداع شد ، از يک لاستيک فشرده انعطاف پذير تشکيل شده

محاسن : سبک بوده و جای کمی می گيرد

معايب : قابليتهای فنرهای فولادی را دارا نيست و بسيار ضعيفتر از آنهاست

موارد مصرف : اولين بار بر روی خودروهای مينی استفاده شد ، اما همينک در کمتر خودرويی بکار می رود و تنها برای دوچرخه ها و موتورهای مسابقه و صخره نوردی استفاده می شود .

نقش تایرها درسیستم تعلیق

تايرها فنرهايی هستند که به چشم نمی آيند ؛ تايرها نوعی فنر هوا می باشند که تمامی وزن خودرو را تحمل می کنند . فعاليت فنری تايرها روی کيفيت سواری و هندلينگ خودرو بسيار مهم می باشد ، و بطور کل تايرها به عنوان عضو اصلی اجزاء مؤثر در کيفيت رانندگی ، محسوب می شوند . سايز ، ساختمان ، ترکيب و تورم احتمالی در کيفيت رانندگی بسيار مؤثر می باشد

در بخشهای بعدی اين مطلب به نحوه عملکرد کمک فنر و انواع آن ، ديگر اجزای سيستم تعليق و انواع سيستمهای تعليق خواهيم پرداخت

[sezar & sanaz]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ](2).jpg
دانستنيها درباره سيستم تعليق
بخش دوم
همانطور که قبلا ذکر شد ، بر خلاف تفکر عامه ، کمک فنر وزن خودرو را ساپورت نمی کند بلکه وظيفه اصلی آن کنترل نوسانات فنرها و حرکات سيستم تعليق و نگه داشتن چرخ به صورت چسبيده به جاده می باشد .
اين کار با تبديل انرژی جنبشی حاصل از نوسانات فنر و سيستم تعليق و تبديل آن به انرژی گرمايی ( حرارتی ) در کمک فنر انجام می گردد
برای ورود به بحث نحوه عملکرد يک کمک فنر ، ابتدا به زبان ساده و بدور از جزئيات به بررسی اساس کار آن پرداخته و سپس به تشريح کلی و تحصصی عملکرد ، اجزا و انواع آن خواهيم پرداخت ؛ يک کمک فنر شامل پيستونی است که در سطح مقطعش سوراخهای ريزی ( اين سوراخها را Orifice می نامند ) تعبيه شده و به يک ميله فولادی ( Piston Rod ) متصل است ، اين پيستون درون يک محفظه بسته ( تيوپ ) فلزی که حاوی يک سيال هيدروليکی ( عموما روغن ) است ، حرکت می نمايد . اطراف محل حرکت ميله به داخل و خارج محفظه به وسيله يک کاسه نمد کاملا آب بندی شده و سيال تحت فشار ، امکان خروج از محفظه را دارا نيست

زمانی که نيرويی بر يک کمک فنر وارد شود ، کمک فنر به اصطلاح در سيکل فشرده شدن قرار گرفته و پيستون می خواهد به سمت پايين ، درون محفظه حرکت نمايد ، اما از آنجا که سيال قابليت فشرده شدن ندارد در مقابل اين نيرو مقاومت می کند و چون برای رهايی از اين فشار منفذی جز سوراخهای پيستون وجود ندارد ، برای دفع فشار وارده سيال از سوراخهای ريز درون پيستون عبور کرده و به پشت ( بالای )پيستون خواهد رفت ، اين حرکت نيز بدليل ريز بودن Orifice ها به کندی و با توليد حرارت انجام می گردد .
همين کاهش سرعت جلوی نوسان فنر را گرفته و تعادل خودرو را برقرار می نمايد . برای باز کردن کمک فنر فشرده شده ( سيکل بازشدن ) نيز عملياتی مشابه سيکل فشرده شدن انجام می شود با اين تفاوت که اين بار سيال از بالای پيستون می خواهد به زير پيستون منتقل شود
ميزان مقاومتی که يک کمک فنر از خود نشان می دهد بستگی به سرعت سيستم تعليق ( دست اندازهای جاده ) همچنين تعداد و سايز Orifice ها دارد
اما ساختمان کمک فنرهای امروزی تا حدی پيچيده تر از آن چيزی است که در بالا ذکر شد ، تقريبا تمامی کمک فنرهای مدرن امروزی از نوع حساس به سرعت ( Velocity Sensitive ) می باشند ، بدين معنا که در سرعتهای بالای سيستم تعليق ( جاده های پر دست انداز ) ، کمک فنر مقاومت بيشتر و برعکس در سرعتهای پايين مقاومت کمتری از خود نشان می دهد که اين امر نرمی و راحتی رانندگی را بسيار بيشتر می نمايد .
اما در سيستمی که در بالا بطور ساده بررسی شد يک مشکل بزرگ به چشم می خورد ؛ حجم سيال پايين پيستون ، در هنگامی که پيستون تا انتها بالا آمده ، با حجم سيال بالای پيستون در زمانی که پيستون تا انتها پايين رفته مساوی نيست ، دليل آن هم وجود ميله کمک فنر در بالای پيستون می باشد

اما اين مشکل نيز به روشهای مختلفی در انواع کمک فنرهای موجود حل شده . حال با توجه به توضيحات ارائه شده در بالا به بررسی نحوه عملکرد يک کمک فنر متداول امروزی خواهيم پرداخت :
همانطور که گفته شد کمک فنرها بر اساس جابجايی سيال در دو طرف پيستونی که در يک محفظه ( تيوپ ) حرکت می نمايد ، در دو سيکل فشرده شدن و بازگشت ( کشش )‌کار می کنند

[sezar & sanaz]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ](3).jpg
سيکل فشرده شدن ( Compression Cycle )

در هنگام فشرده شدن يا همان حرکت رو به پايين کمک فنر ، مقداری از سيال از طريق Orifice ها از قسمت B به قسمت A رفته و مقداری نيز از طريق سوپاپ فشردگی ( Compression Valve ) که در کف محفظه کمک فنر قرار دارد به تيوپ ذخيره ( Reserve Tube ) وارد می شود ، دليل وجود تيوپ ذخيره اختلاف حجم دو قسمت A و B بدليل وجود ميله کمک فنر در قسمت B می باشد ، از اينرو مقدار سيالی که در قسمت B قرار دارد قابل جايگزينی در قسمت A کمک فنر نمی باشد . پس در اثر فشار وارده ، سوپاپ فشردگی باز شده و مقداری از سيال وارد تيوپ ذخيره 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 سيستم حساس به سرعت می باشند
، اين سيستم برای کنترل جريان سيال در سرعتهای محتلف سيستم تعليق دارای قطعاتی اضافه در پيستون و سوپاپ فشردگی می باشد ، اين قطعات ساده که شامل چند ديسک ( واشر ) ، يک 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 پايين باشد ، ديسکها در مقابل جريان روغن مقاومت می نمايد ، اين امر باعث عبور جريان آرامی به صورت نشتی از Orifice ها ، از قسمت B به قسمت A خواهد شد . در سرعتهای بيشتر ، فشار جريان روغن افزايش يافته پيستون را به سمت قسمت B فشار می دهد که باعث باز شدن اندک ديسکهای موجود در پيستون از روی کف پيستون می گردد و سيال با سرعت کم از درون Orifice ها عبور می کند ، اما در سرعتهای بسيار زياد ، ديسکها تحت فشار وارده باز مانده و سيال نيز با سرعت زياد از درون Orifice ها عبور می نمايد ، اما همزمان با پيستون ، سوپاپ فشردگی موجود در محفظه نيز که عملکرد و ساختمانی مشابه با پيستون دارد ،
در همان ۳ مرحله ، حجمی از سيال که قابل جايگيری در قسمت A نيست ( بدليل وجود ميله ) را تحت فشار وارده به تيوپ ذخيره در گرداگرد محفظه اصلی منتقل می نمايد

سيکل باز شدن ( Extension Cycle يا Rebound )

باز شدن يا کشش کمک فنر تحت نيروی پتانسيل ذخيره شده در فنر جمع شده ، انجام می گيرد و در اصل اين فنر می باشد که با باز شدن خودش کمک فنر را نيز باز کرده و به حالت اوليه اش بر می گرداند .
در اين سيکل زمانيکه پيستون به سمت بالا کشيده می شود طی همان ۳ مرحله و بر حسب سرعت حرکت سيستم تعليق ، سيال موجود در قسمت A از طريق Orifice ها به قسمت B منتقل شده و از آنجا که مقدار سيال موجود در قسمت A برای جايگزينی در قسمت B ناکافی است بايد مقدار سيالی که در سيکل فشردگی در تيوپ ذخيره ،‌ جمع آوری شده ، وارد عمل شود . از آنجاييکه در اين زمان فشار سيال موجود در تيوپ ذخيره بالاتر از فشار سيال موجود در قسمت B می باشد ، باعث باز نمودن سوپاپ فشردگی در کف کمک فنر می گردد و در پی آن سيال از تيوپ ذحيره جريان يافته و وارد قسمت B می گردد تا اين قسمت را بطور کامل پر نمايد ( باز شدن سوپاپ در اين مرحله نيز حساس به سرعت و ۳ مرحله ای است )

انواع کمک فنرها
دو تيوپه
تک تيوپه
با مخزن بيرونی

دو تيوپه

در اين مدل از کمک فنر ، که همان نوع بررسی شده در بالاست ، يک تيوپ اصلی وجود دارد که پيستون در آن حرکت می نمايد و تيوپ دوم که تيوپ ذخيره نام دارد ، در گرداگرد تيوپ اصلی قرار گرفته تا سيال مازاد را در خود جای دهد

[sezar & sanaz]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ](4).jpg
کمک های دو تيوپه انواع متنوعی دارند ، که برخی از لحاظ تکنولوژی منحصر به يک يا چند کارخانه بوده و دارای قيمتهای بالا و کارآييهای خاصی نيز می باشند ، اما انواع متداول آن به شرح زير می باشند

دو تيوپه گازی

گسترش کمک فنرهای گازی باعث ايجاد برتری عمده ای در رانندگی با خودروهای مجهز به اين نوع کمک فنر گرديده . اين نوع از کمک فنر به مشکلات موجود در کنترل و هدايت خودروهايی که مجهز به شاسی و بدنه يکپارچه هستند يا فاصله چرخهايشان کم است يا نياز به فشار بالای باد تايرها دارند ، خاتمه بخشيده .
اين کار تنها با افزودن مقداری گاز نيتروژن با فشار کم در تيوپ ذخيره انجام می گيرد .
اين در حالی است که تصور عامه بر اين است که در کمک های گازی تنها از نوعی گاز استفاده می شود و از روغن خبری نيست . اما چنين نيست ، در اين نوع کمک فنر ، گاز ( نيتروژن ) تنها حجم بسيار کمی از حجم مواد موجود در کمک را شامل می شود . فشار نيتروژن درون تيوپ ذخيره نيز ما بين ۱۰۰ تا ۱۵۰ psi می باشد

يکی ديگر از محاسن نيتروژن جلوگيری از ايجاد کف در کمک فنر است ، اين کف ( Foam ) که حاصل ترکيب شدن روغن با هوا ( در کمک فنرهای دو تيوپه هيدروليکی بجای نيتروژن ، هوا وجود دارد ) است ، قابل فشرده شدن می باشد ، از اينرو باعث اخلال در کار کمک شده و نرمی و راحتی رانندگی را از بين می برد همچنين واکنشهای کمک فنر را با تاخير مواجه می کند .
اما در انواع گازی ، نيتروژن تحت فشار قابليت ترکيب شدن با روغن را دارا نيست . در صورتی هم که مقادير کمی هوا در پروسه توليد يا در حين کارکرد کمک وارد آن شده باشد ، بدليل وجود فشار نيتروژن تنها به صورت حباب در روغن پخش می شود

ديگر مزيت کمک فنرهای گازی ، بازگشت جزئی آنها پس از فشرده شدن است ، اين امر که بدليل بيشتر بودن سطح مقطع زير پيستون نسبت به سطح بالای پيستون ( بدليل وجود ميله )‌ و وجود فشار بالای نيتروژن وارد بر سطح بزرگتر ( زير پيستون ) اتفاق می افتد ، باعث بالا رفتن ضريب فنر شده ، و تا حدی از پايين رفتن سر خودرو هنگام ترمز گيری ، پايين رفتن عقب خودرو در هنگام شتاب گيری و چپ شدن و انحراف خودرو جلوگيری می نمايد

دو تيوپه هيدروليکی

عينا مشابه نوع گازی می باشند ، با اين تفاوت که در آنها بجای نيتروژن تحت فشار کم ، از هوا در فشار معولی استفاده می شود ، که مشکلاتی نظير ايجاد کف در آنها اجتناب ناپذير است ( نوع هيدروليکی ، نسل اول کمک فنرهای دو تيوپه محسوب می شوند ، که همينک جای خود را به انواع گازی سپرده اند )

دو تيوپه Foam Cell

در اين نوع بجای اينکه اجازه داده شود گاز نيتروژن در تماس با سيال هيدروليکی ( روغن ) قرار گيرد ، سلولهايی از نيتروژن اشباع شده بکار می رود ، اين نوع نيز همانند نوع گازی ، از ايجاد کف هوا و روغن جلوگيری می نمايد ، اما در صورتی که در دماهای بسيار بالا قرار گيرد ( کارکرد در جاده های با دست انداز بسيار زياد در مدت زياد ) پس از سرد شدن ديگر کيفيت اوليه خود را باز نخواهد يافت

يکی از اشکالات کمک های دو تيوپه ، نداشتن قابليت نصب شدن به صورت زاويه دار و يا سر و ته می باشد ، اين امر باعث می شود ، در مواردی که سازنده با کمبود جا مواجه است امکان استفاده از اين نوع کمک را نداشته باشد ، ديگر اشکال کمک های دو تيوپه نيز دفع نشدن کافی گرما به خارج می باشد ، چرا که تيوپ ذخيره مانعی بر سر خروج گرمای توليدی در پيستون بوده و گرما نيز باعث کاهش ويسکوزيته روغن می گردد ، که اين امر کارآيی کمک فنر را کاهش می دهد ( اين مشکل در نوع گازی کمتر بوجود می ) . کمک های دو تيوپه در اکثر خودروهای سواری ، وانتها ، SUV ها و کاميونهای سبک بکار می رود آید

[sezar & sanaz]

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ](1).jpg
تک تيوپه


در اين نوع از کمک فنر همانطور که از نامش پيداست ، تيوپ ذخيره وجود ندارد ، در درون تيوپ اصلی ۲ پيستون وجود دارد ؛ پيستون متحرک و پيستون جدا کننده ( معلق ) ، پيستون متحرک که به ميله کمک فنر متصل است دقيقا مشابه انواع دو تيوپه عمل می نمايد ،‌اختلاف اصلی اينجاست که در اين نوع از سوپاپ فشردگی خبری نيست و بجای آن يک پيستون جدا کننده ، محفظه حاوی روغن را از محفظه گاز جدا می نمايد ، محفظه زيرين حاوی گاز با فشار ۳۶۰ psi می باشد . در حين کارکرد در سيکل بازشدن ، هنگامی که فشاری بر پيستون متحرک وارد نشود بر اثر فشار نيتروپن زيرين ، بالا آمده و فضای خالی را پر می نمايد ، در سيکل فشرده شدن نيز تحت فشار ، پيستون پايين می رود تا کمک تا انتها فشرده شود




اين نوع کمک فنر قابليت نصب در تمامی حالتها را داراست ، همچنين بدليل فشار بالای نيتروژن ، بر خلاف ديگر انواع کمک فنر قابليت ساپورت مقدار کمی از وزن خودرو را نيز دارد . در اين نوع بدليل نبود تيوپ ذخيره مشکل دفع حرارت توليدی نيز وجود ندارد ، در صورت بروز گرما نيز نه تنها کارآيی آن کاهش نمی يابد بلکه در پی افزايش فشار نيتروژن ( در اثر گرما ) بهبود نيز می يابد .



همچنين بدليل نبود تماس بين روغن و گاز يا هوا مشکل تشکيل کف نيز وجود ندارد ، اما عيب اين نوع کمک فنر آسيب پذيری آن است چرا که بدليل نبود تيوپ ذخيره ، در صورت برخورد شيئی خارجی با پوسته کمک و ايجاد فرورفتگی ، پيستون از حرکت باز می ماند . اين نوع کمک فنر در بسياری از خودروهای سواری ، وانتها ، SUV ها و کاميونهای سبک استفاده می شود ، اما قيمت بالاتری نسبت به انواع تک تيوپه دارد .




با مخزن بيرونی




اين نوع که بهترين نوع کمک فنر محسوب می شود ، برای کارهای برجسته ای چون مسابقات اتومبيلرانی و موتورسيکلت رانی بکار می رود و قيمت بالايی نيز دارد . در اين نوع ، از يک کمک فنر تک تيوپه سبک و کوچک استفاده می شود که بوسيله يک لوله به مخزنی که در قسمتی جدای از کمک فنر واقع شده و حاوی سيال و گاز می باشد وصل می شود ، درون مخزن يک پيستون جداکننده و يک سوپاپ فشردگی قرار دارد ، از اينرو می توان اين نوع را ترکيبی از دو نوع قبلی يعنی دو تيوپه و تک تيوپه دانست .




اشغال فضای کمتر در پشت چرخ ، بدليل پرتابل بودن مخزن دوم ( در برخی موارد به تيوپ اصلی چسبانده شده ، اما در اکثر موارد جدا می باشد ) ، خنک شدن بهتر و قابل تنظيم بودن ، از مزايای اين نوع کمک فنرها محسوب می شود




چند نکته




مهندسين خودرو برای بدست آوردن کاراکترهايی چون بالانس ، تعادل و پايداری خودرو در شرايط مختلف ، ميزان باز شدن ديسک های پيستون و سوپاپ فشردگی را به نسبت نوع خودرو ، وزن آن و شرايط کارکرد ، تنظيم می نمايند . اين ميزان باز شدن را Valving Value می نامند و با تغيير فنر موجود در پيستون و سوپاپ فشردگی قابل تغيير می باشد ، از اينرو در صورتی که قصد خريد کمک فنری غير از نوع استاندارد خودرويتان داريد ، حتما به مقدار Valving Value کمک فنر جديد توجه نماييد تا با قطعه اصلی يکسان باشد




برخی کمک فنرها به صورت زاويه دار نصب می شو ند که اين امر باعث کاهش تاثير کمک فنر می شود ، اما در مواردی که با کمبود جا مواجه باشند (‌ چه از نظر کمبود فضا برای قرارگيری در حالت عمودی و چه از نظر ارتفاع باز شدن ) کج کردن زاويه کمک ، اجتناب ناپذير است . اين امر بيشتر در خودروهايی که از فنرهای تخت استفاده می کنند ديده می شود



هر چه قطر محفظه و پيستون ( Bore size ) بيشتر باشد ، فشار داخل تيوپ کمتر شده و دما نيز کاهش می يابد و تعديل سيستم را بهبود می بخشد ، اما در مواردی که با کمبود جا مواجه باشند افزايش قطر امکان پذير نيست

زمان تعويض

روش قديمی فشار بر روی گلگير و توجه به نحوه رفتار کمک فنر هنوز يکی از بهترين روشها برای تشخيص خرابی کمک فنر است ( پس از چند تکان محکم ، دست خود را بر داريد اگر نوسان خودرو بيش از ۱ تا ۵/۱ بار ادامه يافت ، کمک فنر بايد تعويض شود
گسيختگی کاسه نمد باعث نشتی روغن از کمک فنر می شود ، هر گاه نشتی از کمک فنر ديده شد ، زمان تعويض آن است
وجود مشکل در هندلينگ خودرو و انحراف در پيچها می تواند بر اثر خرابی کمک فنرها باشد .
يک کمک فنر خوب ، به نسبت خرابی جاده هايی که خودروی شما در آنها حرکت می کند ؛ بايد بين ۱۳۰ تا ۱۶۰ هزار کيلومتر کار کند ، اما اين را نيز بدانيد که شرايط يک کمک فنر نو بسيار متفاوت با کمک فنری است که بطور مثال ۱۰۰ هزار کيلومتر کار کرد دارد
هميشه کمک فنرها را به صورت جفت تعويض نموده و از تعويض تکی آنها خودداری نماييد