سیستم تعلیق مفصل توپی دوبل از یک جفت بازو، یکی در کشش و دیگری در فشار به جای استفاده از جناقی در سیستم مکفرسون یا SLA استفاده میکند. انتهای بیرونی هر بازو به یک مفصل توپی ختم میشود و اسم این سیستم از همین خصوصیت آن گرفته شده است.
اتصال 4 میلهای از دو طبق، یک دسته و بدنه تشکیل یافته است. استفاده از اتصالات در قسمت پایینی تعلیق در سیستم مکفرسون یا طبقهای کوتاه و بلند همین حالا نیز همانند یک مفصل توپی مجازی خارج از دسته عمل کرده و به طراح سیستم تعلیق اجازه میدهد که در حین این که مفاصل توپی در هنگام ترمز به درون و بیرون حرکت میکند، بتواند شعاع مالش منفی را حفظ نماید. بعضی از تولیدکنندگان از بازوی مفصل توپی دوبل به منظور جایگزینی با هر دو جناقیها در سیستم تعلیق بازوهای کوتاه و بلند استفاده میکنند. با این کار دست طراح در بهینهسازیهای بیشتر باز خواهد بود.
از این سیستم در خودروهای بزرگ همانند لکسوس LS 460، بیامو X5، فورد Territory و خودروهای سری Zeta در جنرال موتورز استفاده شده است.
مفصل توپی اضافه به سیستم وزن و هزینه اضافه تحمیل میکند. همچنین باعث افزایش اصطکاک در هنگام چرخاندن فرمان در سیستم تعلیق میشود. هندسه موجود شامل تعدادی از پارامترهای نامطلوب همانند قابلیت برگشت از حالت قفل کامل در هنگام پارک بوده که نیاز به مدیریت بالایی دارد.
بوش یا بوش لاستیکی نوعی از ایزولاتورهای ارتعاشی است. این قطعه یک فضا بین دو قطعه دیگر ایجاد نموده و انرژی از طریق آن منتقل میشود. یکی از کاربردهای مرسوم آن در سیستمهای تعلیق خودرو است که در آن جنس این قطعه از لاستیک بوده (یا لاستیک مصنوعی یا پلیاورتان) و بین دو قطعه فلزی را جدا کرده و به آنها اجازه حرکت محدود میبخشد. این حرکت به قطعات سیستم تعلیق اجازه میدهد که در مواردی مانند عبور از دستاندازها آزادانه حرکت کنند ولی در همین حال انتقال صدا و ارتعاشات کوچک را به شاسی خودرو محدود میکند. یک بوش لاستیکی را میتوان به عنوان یک قطعه منعطف یا ضد ارتعاش درنظر گرفت.
این بوشها معمولا به شکل یک سیلندر حلقوی با مواد منعطف در داخل یک لوله فلزی هستند. همچنین ممکن است که از یک لوله محافظ به منظور محافظت از بوش در برابر لهیدگی توسط اتصالاتی که آنها را درون توپی نگه میدارند، استفاده کنند. انواع مختلف و طراحیهای متنوعی برای بوش استفاده میشود. یک اختلاف عمده آنها با بلبرینگهای صفحهای در این است که حرکت نسبی دو قطعه متصل به یکدیگر به جای نیروی برشی یا اصطکاک در سطح تماس، با انقباض در لاستیک بوش انجام میشود. بعضی از بوشهای لاستیکی مانند نوع D میلتعادل را در جای خود ثابت نگه داشته اما در محل تماس اجازه لغزیدن به قطعه و لاستیک را میدهد.
مزیت اصلی بوش در مقایسه با اتصالات صلب، صدا و ارتعاش کمتر آن است. مزیت دیگر آن این است که نیاز به روانکاری در آن ناچیز و یا صفر است.
از معایب آن میتوان به استهلاک سریع آن در صورت تماس با روغن (روغن موتور یا روغنهای معدنی) و یا حضور در شرایط بسیار سرد یا بسیار گرم اشاره نمود. همچنین انعطافپذیری لاستیک یک درجه آزادی در سیستم تعلیق ایجاد میکند. این امر میتواند منجر به تغییر در زاویه و شیب چرخهای یک خودرو در هنگام اعمال بارهای شدید (مانند دور زدن یا ترمزگیری) شده و فرمانپذیری خودرو را تحت تاثیر سوء خود قرار دهد. به همین دلیل، در بسیاری از امور مربوط به افزایش راندمان در بازار پس از فروش، این بوشهای لاستیکی را با بوشهایی با جنسهای سختتر نظیر پلیاورتان تعویض میکنند. بوشهای پلیاورتان با همان خصوصیات بوشهای اولیه استفاده شده توسط خودروسازان اما با طول عمر بسیار بالاتر موجود میباشد. استفاده از این بوشها در خودروهایی که در آنها بوشهای معمولی به سرعت مستهلک میشود، بسیار مفید خواهد بود اما در خودروهایی که مصرفکننده به دنبال سواری نرمتر بوده استفاده از آنها توصیه نمیشود.
چارلز سورنسون (Ch. E. Sorensen) از والتر کرایسلر (W. Chrysler) به عنوان رهبر استفاده از اتصالات ایزولاتورهای لاستیکی ارتعاش یاد میکند. در یادواره او در سال 1956 سورنسون گفته که در 10 مارس سال 1932، کرایسلر در دفتر شرکت فورد مدل جدید خودروی Plymouth را نشان میدهد.
«منحصر به فردترین خصوصیت این ماشین سیستم تعلیق بدیع موتور 6 سیلندر آن است و میتواند ارتعاشات موتور را به میزان بسیار زیادی جذب نماید. موتور در سه نقطه و با استفاده از نشیمنهای لاستیکی بر روی بدنه مستقر میشد. صدا و ارتعاش بسیار کمتر شده بود. هنوز هم موتور در حالت خلاص حرکت زیادی داشت اما تحت بار جنبش آن متوقف میشد. اگرچه استفاده از آن بر روی Plymouth موفقیت بالایی داشت اما هنری فورد از این سیستم زیاد راضی نبود. بدون هیچ دلیل خاصی از آن خوشش نیامد و تمام! من به والتر گفتم که معتقدم این یک قدم به جلو است زیرا این سیستم سروصدا را جذب نموده و از نفوذ صدا به داخل جلوگیری میکند. امروزه از بوشهای لاستیکی بر روی کلیه خودروها استفاده میشود. همچنین از آنها در موتورهای الکتریکی، یخچالها، رادیوها، تلویزیونها و هرجای دیگری که صدای مکانیکی وجود دارد، از لاستیک برای حذف این صداها استفاده میشود. ما باید از آقای والتر کرایسلر به دلیل زندگی کمصدا قدردان باشیم. آقای فورد میتوانست از این سیستم برای خودروهای 8 سیلندر خود استفاده کند اما ارزش آن را متوجه نشد. بعدتر ادسل (Edsel) و من او را به این کار متقاعد کردیم. از لاسیتک امروزه در درها، قلابها، پنجرهها، ضربهگیرها، آویزهای فنری، دستبندها و لامپها استفاده میشود و در تمامی آنها از آن برای حذف صدا و لرزه بهره برده میشود.»
لی یاکوکا (L. Iacocca) به سرمهندس کرایسلر در آن زمان فردریک زدر (F. Zeder) اعتبار لازم برای انجام امور را اعطا نمود. یاکوکا گفته که زدر اولین شخصی بود که فهمید چطور جلوی ارتعاشات در خودرو را بگیرد. راه حل او چه بود؟ او موتور را بر روی پایههای لاستیکی نصب نمود.
روش بدیع نصب موتور کرایسلر به عنوان «قدرت شناور» در بازار عرضه شد. ایده ساده آن به زودی به روش مرسوم در صنعت اتومبیلسازی تبدیل شد.
یک میلتعادل با بار اعمال شده
سیستم تعلیق میلتعادل، معروف به سیستم تعلیق فنر پیچشی، به هر نوع سیستم تعلیقی گفته میشود که از میلتعادل به عنوان فنر اصلی حامل بار استفاده کند. یک انتهای یک میله فلزی بلند محکم به شاسی خودرو متصل شده و انتهای دیگر به یک اهرم میرسد و با این اهرم به طبق، دسته یا اکسل متصل میشود. حرکت عمودی چرخ سبب پیچش میله حول محور خود شده و این پیچش توسط مقاومت پیچشی میله محدود میگردد. نرخ فنریت موثر این میله به طول، سطح مقطع، شکل، مواد و فرایند ساخت آن بستگی خواهد داشت.
یک میلتعادل بدون بار اعمالی
نباید با سیستم تعلیق تیر پیچشی اشتباه گرفته شود.
از سیستمهای تعلیق میلتعادل در خودروهای جنگی و تانکهای مانند T-72، Leopard 1، Leopard 2، M26 Pershing، M18 Hellcat و M1 Abrams (بسیاری از تانکهای جنگ جهانی دوم) و کامیونها و SUVهای امروزی از شرکتهای فورد، کرایسلر، جنرال موتور، میتسوبیشی، مزدا، نیسان، ایسوزو، LuAZ و تویوتا استفاده شده است. تولیدکنندگان میلتعادل یا کلید را به منظور تنظیم ارتفاع سواری و معمولا بسته به وزن خودرو تغییر میدهند. درحالی که میتوان ارتفاع سواری را با پیچاندن پیچهای تنظیم در محل کلید میلتعادل تنظیم نمود، اما اگر کلید بیش از حد پیچانده شود میتواند سبب خم شدن پیچهای تنظیم شده و در این حالت پیستون ضربه از حد حرکت استاندارد خود خارج شود. پیچاندن بیش از حد میلههای پیچشی همچنین میتواند باعث عدم واکنش کامل به دستاندازها شده و سواری در آن خودرو بسیار ناراحت شود. کیتهای کلید پیچشی در بازار پس از فروش از کلیدهای تنظیم قفل شده بهره میبرند تا از پیچانده شدن بیش از حد آنها جلوگیری کنند. همچنین دارای نگهدارندههای ضربه بوده که حد حرکت پیستون را در محدوده مناسب نگه میدارند.
مزیتهای اصلی یک سیستم تعلیق میلتعادل سواری نرم آن به دلیل استفاده از میله، دوام بالا، تنظیم آسان ارتفاع سواری و ابعاد کوچک در عرض ماشین است. این سیستم نسبت به فنر لول فضای کمتری در بدنه خودرو اشغال میکند.
میلههای پیچشی در اواسط قرن 20 میلادی در همان زمانی که ساختار واحد در حال مطالعه بود، به بالاترین سطح محبوبیت خود در ساخت خودروهای جادهای تولید انبوه دست یافته بودند. در همان زمانی که اصول مکانیک تنش و خستگی در فریمهای تک بدنه به شدت ناشناخته بود، استفاده از میلتعادلها به عنوان میلههای برای تقویت قطعات داخلی به خصوص قسمت اتاق بسیار محبوب بود. استفاده از سیستم مکفرسون به منظور دستیابی به تعلیق مستقل در جلو به همراه فنرهای لول به معنی فراهم شدن چفت و بست محکم در ساختار جلویی خودرو بود.
یک عیب آن این است که میلتعادلها برخلاف فنرهای لول، معمولا نمیتوانند نرخ فنریت افزایشی در خود ایجاد کنند. در اکثر سیستمهای میلتعادل، ارتفاع سواری (و در نتیجه خصوصیات فرمانپذیری) را میتوان با تنظیم پیچهایی که میلتعادلها را به سیبکهای فرمان متصل کردهاند، تغییر داد. در اغلب خودروها با این نوع سیستم تعلیق، تعویض میلتعادلها برای دستیابی به نرخ فنریت متفاوت کار آسانی است. میلتعادلها طولی تا زیر قسمت سرنشینان ادامه یافتهاند و در زیر کف اتاق بالا آمدگیهایی مشاهده میشود در حالی که طول میلتعادل به عرض خودرو محدود خواهد بود.
نمای برشی سیستم تعلیق جلوی بیتل فولکس واگن
بعضی از خودروها از میلتعادلها به منظور تراز اتوماتیک با استفاده از یک موتور به منظور اعمال پیش تنش در میلهها برای فراهم نمودن مقاومت بیشتر نسبت به بار و در مواقعی (بسته به سرعتی که موتور میتواند عمل کند) برای پاسخ به شرایط جاده استفاده میکنند. از سیستمهای قادر به تنظیم ارتفاع برای حالت تعویض چرخ و باقی ماندن با سه چرخ به طوری که چرخ دیگر برای بالا آمدن از سطح زمین نیازی به جک نداشته باشد، استفاده میشود. این مثال مربوط به خودرویی است که از سیستم تعلیق پنوماتیک روغنی (Oleopneumatic) استفاده میکند و در آن یک پمپ فشار بالا مخزن فشاری را پر میکند که خود این مخزن توپیهایی را با روغن هیدرولیک (LHM) پر میکند و از آنها در سیستم تعلیق بهره میبرد. ارتفاع سواری با اتصال متقاطع توپیهای جلو و عقب با استفاده از لولههای هیدرولیک حفظ میشود.
قبل از جنگ جهانی دوم (1934) خودروی دیفرانسیل جلو سیتروئن (Traction Avant) از سیستم تعلیق مستقلی در جلو بهره میبرد که یک اکسل پیرو مرده منعطف داشت که وزن آن نیز تحت نیروی فنری میلتعادلها بود. انعطافپذیری تیر اکسل میتوانست به موقعیت چرخ خصوصیاتی نظیر اکسل تیر پیچشی بخشد. همچنین در دهه 1930 نمونههای اولیه خودروی بیتل فولکس واگن از میلتعادلها مخصوصا به شیوه نصب متقاطع استفاده کردند. خودروی ساخت چکسلواکی تاترا در مدل T600 Tatraplanدر سال 1948 از سیستم تعلیق میلتعادل در عقب استفاده کرد.
این سیستم اولین بار در قسمت نظامی سوئد و در تانک Stridsvagn L-60 در سال 1934 به کار گرفته شد. از این سیستم به وفور در خودروهای اروپایی نظیر رنو، سیتروئن و فولکس واگن و همچنین پاکارد در دهه 1950 استفاده شد. شرکت Morris Minor و Oxford از اواخر دهه 1940 از سیستمی مشابه سیتروئن در قسمت جلو برای خودروهایی نظیر Riley RM استفاده کردند. خودروی انقلابی جگوار E-Type در سال 1961 با سیستم تعلیق میلتعادل مشابه سیتروئن و موریس به بازار معرفی شد و در عقب از سیستم تعلیق فنر لول مستقل با چهار کمکفنر و فنرهای هممرکز بهره میبرد.
یکی از اولین کاربردهای میلتعادلها در خودروهای آمریکایی مربوط به شرکت خودروسازی Hudson در دیترویت که در سال 1934 برای خودروهای هودسون و Terraplane از سیستم تعلیق Axle Flex در جلو استفاده کرد و در سال 1935 متوجه شد که یک میلتعادل متقاطع متصل به اکسل عقب نیز به عنوان یک میله ضدپیچش برای پایداری خودرو لازم است. یگانه میلتعادل از طریق کنارههای فریم پشت اکسل عقب نصب شده بود و سپس با بازوها و اتصالات به قسمت جلوی صفحات پیچهای U شکل فنر متصل شده بود. از سیستم Axle Flex دیگر برای مدل 1936 استفاده نشد.
استفاده از سیستم تعلیق میلتعادل در جلو بعد از جنگ مشخصه خودروهای موریس بود و با خودروی موریس مینور در سال 1948، نمونه بزرگتر موریس آکسفورد و خودروی پرفروش موریس Six MS همچنین نمونههای دیگر این دو خودرو با برچسب Wolseley ادامه یافت. طراح این خودروها الک ایسیگونیس (A. Issigonis) بسیار تحت تاثیر سیستم تعلیق Traction Avant بود هرچند خودروهای موریس دیفرانسیل عقب بوده و از فنرهای تخت مرسوم در اکسلهای عقب بهره میبرد. مدل مینور به همراه میلههای پیچشی خود از کمکفنرهای بازو اهرمی استفاده میکرد در حالی که آکسفورد و Six از کمکفنرهای خلاقانه تلسکوپی بهره میبردند. مینور تقریبا بدون تغییر عمده تا سال 1972 تولید شد و پس از آن با مدل موریس مارینا که آن هم از سیستم تعلیق میلتعادل به همراه کمکفنرهای بازو اهرمی استفاده میکرد جایگزین شد. این خودرو یکی از آخرین خودروهایی بود که از این سیستم استفاده میکرد و تا سال 1984 تولید میشد. پلتفرم آکسفورد/Six طی چندین بازبینی به روز شد و در سیستم تعلیق جلو از فنر لول، جناقیهای پایینی و کمکفنرهای بازو اهرمی بهره میبرد.
معروفترین کاربرد این سیستم در خودروهای سواری آمریکایی مربوط به سیستم کرایسلر بود که در مدلهای ساخت سال 1957 خود نظیر سری Imperial Crown از آن بهره برد. اگرچه سیستم تعلیق کرایسلر مدل Torsion-Air تنها در جلو استفاده میشد. از همین سیستم ساده (نصب طولی) تا زمان معرفی خودروی K-car در سال 1981 استفاده میشد. یک سیستم تعلیق میلتعادل بازمهندسی شده در خودروی دوج Aspen در سال 1976 معرفی شد و از میلتعادلها متقاطع (احتمالا بر اساس خودروی سواری فولکس واگن Type 3) و تا سال 1989 استفاده شد و از آن به بعد پلتفرم مدل M کرایسلر به بازار آمد. در بعضی از نسلهای دوج داکوتا و دورانگو از میلتعادلها در جلو استفاده شده است.
جنرال موتور در ابتدا از میلتعادلها در وانتهای پیکاپ سبک خود در 1960 بهره برد و بعد از آن از سال 1963 به بعد به دلیل استفاده از فنرهای لول سنتی برای جلوی وانتهای دو چرخ متحرک خود، به کنار گذاشته شد. اولین بار در سال 1966 برای خودروهای سواری با پلتفرم E (اولدزموبیل تورنادو و کادیلاک الدورادو)، پیکاپهای 4 چرخ متحرک S-10 و ونهای Astro که امکان تمام چرخ متحرک بودن را داشتند، و از سال 1988 برای پیکاپها و SUVهای بزرگ 4 چرخ متحرک (GMT400, GMT800 و GMT900) از این سیستم استفاده کرد.
پورشه از سیستم تعلیق میلتعادل برای 4 چرخ در سریهای 356 و 911 خود در سالهای 1948 تا 1989 و قبل از معرفی سری 964 استفاده نمود. از آنها همچنین در سیستم تعلیق جلوی 914 و سیستم تعلیق عقب 924، 944 و 968 استفاده شده است. هوندا نیز از میلتعادلها در جلو بر روی نسل سوم خودروی Civic و دیگر انواع ساخته شده بر روی آن پلتفرم نظیر Ballade و اولین نسل CRX بهره برد.
تانک Panther آلمانی در جنگ جهانی دوم (و بعضی از انواع مدل Tiger) میلتعادلها دوبل داشتند. نیاز به میلههایی بلندتر از عرض تانک به منظور تامین فنریت لازم و زاویه خمش مجاز در آلیاژهای فولاد در آن زمان، طراح ارنست لر (E. Lehr) را به این فکر انداخت که از سیستمی استفاده کند که در آن میلهها در وسط به شیوه مناسب تا خورده باشد. در هر چرخ، یک میله به طبق متصل شده بود در حالی که دیگری به نقطهای نزدیک در بدنه وصل شده بود. در طرف مقابل تانک، دو میله به همدیگر متصل شده و در یک لولا قرار میگرفتند. تغییر موقعیت بازوی تعلیق سبب میشد که هر دو نیمه پیچش داشته باشند. یک عیب مهم در استفاده از سیستم تعلیق میلتعادل در تانکهای پنتر و تایگر (و بسیاری از تانکها و خودروهای زرهی جنگ جهانی دوم) عدم امکان فرار از کف تانک بود زیرا چیدمان میلههای پیچشی سیستم تعلیق دسترسی خدمه را مسدود کرده بود. هرچند با نبود فنرهای لول و تخت در تانک کناره اتاقک تانک خالی بود و میشد مسیر فرار را از کناره تانک تعبیه نمود. تانکها به ندرت واژگون میشدند و به همین علت میشد با احتمال خوبی از امکان کارکرد آن در شرایط جنگی مطمئن بود.
بسیاری از تانکهای جنگی معاصر از سیستم تعلیق میلتعادل استفاده کردهاند که میتوان به تانک آمریکایی M1 Abrams، تانک آلمانی Leopard 2 و تانک چینی MBT-3000 اشاره کرد. امروزه تانکهای جدید مانند تانک روسی T-14 Armata از سیستم تعلیق هیدرولیکی قابل تنظیم استفاده میکنند. به دلیل اندازه کوچک آنها، قابلیت حمل بار زیاد و راحتی تعمیرات سیستم تعلیق میلتعادل برای استفاده در تانکها ایدهآل است هرچند بدون ایراد هم نیستند. فاصله حرکت زیاد و الاستیسیته بالای میلتعادلها منجر به تکان شدید در هنگام حرکت تانک و یا توقف ناگهانی آن میشود. باید از پایدارساز لوله تانک برای خنثی نمودن این تکانهها استفاده کرد. به دلیل وزن زیاد تانک جنگی در مقایسه با یک اتومبیل، در هنگام مانور و یا عبور از دستاندازها، خطر شکستگی در میلتعادلها بسیار بالاتر است و اگر تعویض نشود، مانورپذیری تانک پایین آمده و در مواقع بحرانی میتواند منجر به زمینگیر شدن تانک به دلیل شکسته شدن دیگر میلتعادلها به دلیل تنش اضافه شود.
بعضی از اتومبیلهای دیفرانسیل جلو مانند میتسوبیشی Debonair از مدلی از سیستم تعلیق میلتعادل به نام سیستم تعلیق میل تابیده عقب استفاده میکنند که در آن چرخهای عقب بر روی بازوهای پیرو متصل به میلتعادل در کناره حمل میشود. فنر در این نوع سیستم از نوع فنرلول است. میلتعادل در این سیستم به عنوان بازوی نگهدار چرخ عمل کرده و به عنوان میله ضدپیچش به منظور مقاومت در برابر حرکت جانبی چرخها به هنگام دور زدن استفاده میشود. مزایای آن ساخت و نصب ارزان و حجم مورد نیاز پایین برای نصب و فراهم بودن فضای بزرگتر برای اتاق و سرنشینان، صندوق و دیگر تجهیزات است. از آنجا که میلتعادل در صفحه جانبی و نه عمودی عمل میکند، با اکسل میل تابیده نمیتواند ارتفاع را تنظیم کرد و تا حدودی مانند دیگر خودروهای مشابه از محدودیتهای هندلینگ در سیستمهای تعلیق اکسل یک تکه رنج میبرد. سیستمهای تعلیق تیر تابیده عقب در خودروی گلف فولکس واگن در دهه 1970 و از آن تاریخ بر روی خودروهای جمع و جور و ونهای کوچک استفاده شد.
گاهی اوقات از میلتعادلها به جای فنرهای لول مرسوم در موتورسیکلتهای قدیمیتر مانند هوندا CB450 و همچنین بر روی خودروهای Panhard Dyna X و Panhard Dyna Z در دهه 1950 استفاده شده است. از آنها همچنین در مکانیسم درب اتومبیلDMC DeLorean نیز استفاده شده است.
شما به سادگی میتوانید با ارتباط برقرار کردن با کارشناسان ما به در خصوص انواع قطعات لوازم یدکی هیوندای و لوازم یدکی کیا مشاوره دریافت کنید و یا در صورت تمایل به مراجعه حضوری میتوانید به آدرس درج شده درون سایت مراجعه کنید.
تمامی حقوق وب سایت متعلق به گروه پارتستان می باشد.
© 2018 PARTESTAN . ALL RIGHTS RESERVED