دانلود مكانيك خودرو (docx) 13 صفحه

دسته بندی : تحقیق

نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات: 13 صفحه

قسمتی از متن Word (.docx) :

دانستنيها درباره سيستم تعليق
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 .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 بيرونیدو 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 . 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 آيد ) . کمک های دو تيوپه در اکثر خودروهای سواری ، وانتها ، SUV ها و کاميونهای سبک بکار می رود .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 شودهر 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 . نوشته شده توسط سید زین العابدین موسوی نژاد در یکشنبه ششم خرداد 1386 ساعت 11:38 قبل از ظهر | لینک ثابت |
2 نظر