بخشی از مقاله
چکیده:
سیستم تعلیق خودرو یکی از مهمترین اجزا در کنترل و امنیت خودرو به حساب میآید زیرا در اثر افزایش سرعت باعث به وجود آمدن گشتاور و نیروهای جدیدی در خودرو میشود که در اثر کنترل نکردن آن عبور از پیچها در سرعتهای بالا غیر ممکن میشود و یا در صورت ناهموار بودن جاده وضعیت خودرو و راحتی سرنشینان غیر قابل تحمل میشود، پس ساخت سیستم تعلیقی بدون ارتعاش، ضربه و ایمنی در هنگام رانندگی در سرعت بالا اهمیت پیدا میکند.
ساخت این چنین سیستم تعلیقی باید با دقت تمام در تجزیه و تحلیل نیروها وحرکت خودرو جهت دستیابی به بهینهترین شکل ممکن صورت گیرد، که این کار بانرم افزار ADAMS/CAR امکانپذیر است. اکنون با شبیهسازی سیستمهای تعلیق مکفرسون و دوجناغی در این نرم افزار و تحلیل آن از تمام نیروها و گشتاورهای وارده بر اساس مشخصات خودرو اطلاع می یابیم. از جمله اموری که در این مقاله انجام گرفته میتوان به معرفی دو نوع سیستم تعلیق و فرمان، شبیهسازی آن در نرم افزار، مقایسه، تحلیل آن و بررسی نتایج این شبیهسازی اشاره کرد.
مقدمه
در اغلب ماشینها و دستگاههای صنعتی رفتار و حرکات هماهنگ و هدفدار مجموعهی اجزاء و اعضاء، سیستمی دینامیکی را ایجاد میکند، که مهندس طراح در اولین گام، گریزی به جز تجزیه و تحلیل حرکتها و نیروها در آن را ندارد. از طریق این مرحله است که نهاٌیت به فازهای بهینهسازی، طراحی، استانداردسازی و ... دسترسی مییابد. در تحلیل سیستمهای دینامیکی اعتبار نتایج بستگی مستقیم به میزان بالا بودن دقت و پرهیز از فرضیات سادهکننده در مدلسازی دارد.
دستیابی به نتایجی معتبر و اطمینان از محصولات مربوط به آن به جز از طریق به کارگیری نرم افزارهای صنعتی پیشرفته، بسیار سخت، پرهزینه و چه بسا در شرایط رقابت جهانی صنعت غیرممکن است.
یکی از این نرم افزارهای پر استفاده در صنعت که در شبیه سازیهای دینامیکی به کار میرود نرم افزار آدامز میباشد که در این مقاله ابتدا شرح مختصری از سیستم تعلیق مک فرسون و دوجناقی داده میشود و سپس بحث بر روی نتایج شبیه سازی سیستم تعلیق و فرمان جلوی خودروهای تیبا و ال90 و استون مارتین و در پایان مقایسه این سیستم تعلیقها با یکدیگر است.
سیستم تعلیق
در همان ابتدای ساخت خودرو، طراحان در پی پیشرفت و بهبود وضعیت سیستمهای مولد قدرت و انتقال قدرت جهت رسیدن به توان و سرعت و قدرت بیشتری برای اتومبیلهایشان بودند، به مرور زمان که سرعت اتومبیلها افزایش یافت، رفتارها و حالتهای خاصی در خودرو مشاهده شد که ناشی از نیروهای جانبی و گشتاورهای جدیدی بود که در اثر افزایش سرعت در خودرو ظاهر شده بودند که در صورت کنترل نکردن آنها عبور از پیچها با سرعتهای بالا غیرممکن میشد و یا در صورت عبور از جادههای ناهموار وضعیت سواری و راحتی سرنشینان درسطحی غیر قابل قبول و خارج از تحمل بود، پس نیاز به ساخت سیستم تعلیقی راحت، بدون ارتعاش، ضربه و دارای ایمنی در هنگام رانندگی با سرعتهای بالا اهمیت پیدا کرد و به فکر ساخت سیستمهای تعلیقی متناسب با خصوصیات مورد نظرافتادند.[1] این سیستم بین اکسل و اتاق یا شاسی قرار دارد و هدف از به کارگیری آن موارد زیر میباشد:
1. تحمل وزن خودرو
2. جذب ضربههای ناشی از عبور خودرو از روی دست انداز
3. صحیح نگه داشتن زوایا و جابجاییهای چرخها
4. برقراری تماس بین لاستیک و جاده
سیستم تعلیق مک فرسون
این سیستم که در دهه 70 میلادی در اکثر خودروها رواج یافت به نام سازنده این سیستم تعلیقاِرل مکفرسون - - 1960-1891 نامگذاری گردیده استاین. سیستم باعث حذف طَبَق بالا و متعلقاتش میشود. پس این سیستم در خودروهایی که با کمبود فضا مواجه باشند، خصوصا خودروهای دیفرانسیل جلو بسیار کارآمد خواهد بود. این سیستم که غالبا دارای میل موجگیر برای حفظ تعادل خودرو میباشد، دارای شاخصهایی چون کیفیت نسبتا خوب رانندگی، نسبتا بهینه بودن زاویه کمبر و ارزان بودن سیستم میباشد، که هم در اکسل جلو و هم در اکسل عقب خودروهای کلاس متوسط بخصوص خودروهای با دیفرانسیل جلو به وفور یافت میشود.
سیستم تعلیق دوجناغی
تکامل بعدی در سیستمهای تعلیق طراحی سیستم جناغبودی که در آن دو طَبَق به شکل حرفA ، با طولهایی یکسان و به موازات یکدیگر در بالا و پایین مرکز چرخ قرار میگرفتند. این سیستم بدلیلوجود دو طَبَق قوی، کنترل بسیار خوبی را دارا بود اما این سیستم نیز قابلیت تغییر زاویه کمبر را دارا نبود. همین اشکال، باعث طراحی نوع جدید سیستم دوجناغی گردید.
در این نوع برای اینکه سیستم بتواند، در هنگام فشردگی زاویه منفویدر، هنگام باز شدن زاویه مثبت پیدا نماید؛ طَبَق بالا کوتاهتراز طَبَق پایین در نظر گرفته شد، همامرین باعث شد تا طَبَق پایین حین حرکت شعاع کمتری را پیموده و چرخ هنگام بالا رفتن دچار زاویه منفی گردد که این امر همانطور که گفته شد از انحراف خودرو در پیچها جلوگیری مینماید، این سیستم در اکسل جلوی بسیاری از خودروهای جدید امروزی، اکثر خودروهای مسابقه ایاز جمله فِراری، اکثر خودروهای کارخانه هوندا و... یافت میشود و تقریبا خالی از هر اشکالی است.
