به دلیل تعدادی از معایب سیستم تعلیق جلو پرتو یا محور سفت و سخت، سازندگان از یک نسخه بداهه یعنی سیستم تعلیق جلو مستقل برای خودروهای سواری استفاده میکنند. با این حال، خودروهای نسل قبلی از سیستم تعلیق جلوی محور سفت و سخت به دلیل طراحی ساده آن استفاده میکردند. همچنین ساخت و نگهداری آن ارزانتر است.
علاوه بر این، خاصیت جذب ضربه آن ضعیف است که منجر به سواری ناهموار و ناپایداری میشود. در حالت ایده آل، یک سیستم تعلیق جلو خوب باید دارای ویژگیهای فنری و میرایی باشد.
در این سیستم چرخها به گونهای به قاب متصل میشوند که حرکت یک چرخ به چرخ دیگر وابسته نباشد. از این رو، هر چرخ به عنوان یک واحد تعلیق جداگانه عمل میکند. بالا و پایین رفتن هر یک از چرخها تأثیر مستقیمی بر دیگری ندارد. در نتیجه، هر چرخ قادر است بدون توجه به عملکرد چرخ جلوی دیگر، موقعیت سطح خود را حفظ کند.
امروزه اکثر خودروهای سواری از سیستم تعلیق جلو مستقل استفاده میکنند. عملکرد فنر نرم تر، هندسه فرمان بهبود یافته و اتصال بهتر چرخها با جاده را فراهم میکند. علاوه بر این، این سیستم تعلیق کیفیت سواری و هندلینگ خودرو را بهبود میبخشد. بنابراین، راحتی سواری بهتری را برای مسافران فراهم میکند.
انواع سیستم تعلیق جلو مستقل
این سیستم با نام سیستم تعلیق از نوع متوازیالاضلاع نیز شناخته میشود. این به این دلیل است که بازو، بازو پایین و محور خرد هنگام اتصال شکل متوازیالاضلاع را تشکیل میدهند. این شامل یک بازو بالا و بازوی پایین است که به حامل محور یا بند فرمان متصل میشود. به طور کلی، بازو پایینی بزرگتر از بازو بالایی است و ممکن است موازی نباشند.
۱. فنرهای سیم پیچ نوع I
این طرح از فنرهای سیم پیچی استفاده میکند که عمل فنر را به سیستم تعلیق ارائه میدهد. فنر بین بازوهای بالایی و پایینی قرار میگیرد. بازوی پایینی در یک نقطه به قاب متصل میشود.
۲. فنر مارپیچ نوع II
این رایجترین طرحی است که از فنرهای مارپیچ نیز استفاده میکند. فنر بین بازوهای بالایی و پایینی قرار میگیرد. با این حال، بازوی پایینی در دو نقطه به قاب متصل میشود.
سیستم تعلیق جلو مستقل با فنر مارپیچ (نوع II)
۳. فنر مارپیچ نوع III
در نوع سوم فنر کویل بین بازو و برج فنر یا محفظه که بخشی از بدنه خودرو است قرار میگیرد.
سیستم تعلیق جلو مستقل با فنر مارپیچ (نوع III)
۴. میله پیچشی
این طرح از یک میله فولادی به نام میله پیچشی استفاده میکند. به عنوان فنری عمل میکند تا بازوهای بالایی و پایینی را تحت بار موازی نگه دارد. یکی از انتهای آن در قسمت پایین بازو قرار میگیرد و انتهای دیگر آن در یک لنگر قرار میگیرد. به اعضای متقاطع قاب ثابت میشود.
سیستم تعلیق جلو مستقل میله پیچشی
۵. فنر برگ
در این طرح از فنر برگ به جای فنر مارپیچ برای عمل فنری تعلیق استفاده میشود. یک سر فنر برگ به قاب شاسی و انتهای دیگر به بازوی پایینی متصل میشود.
فنر برگ مستقل- جلو تعلیق
۶. مک فرسون Strut
در این طرح از واحد ویژهای متشکل از فنر و ضربهگیر استفاده میشود. این نام به افتخار مک فرسون که آن را اختراع کرد و از این رو، نامگذاری شد. سازندگان از این طرح به ویژه در ساخت بدنه تک خروس استفاده میکنند.
سیستم تعلیق مک فرسون Strut
سیستم تعلیق دو جناحی
این یک نسخه بداهه از سیستم تعلیق جلو مستقل است. در این طرح معمولا یک دمپر در داخل فنر سیم پیچ نصب میشود. به منظور جذب ضربهها، سازندگان یک فنر و یک دمپر هیدرولیک بین هر استخوان جناغی و فریم/بدنه خودرو ارائه میکنند. انتهای بالایی فنر سیم پیچ در یک صندلی لاستیکی واقع در براکت فنری قرار دارد که به قاب شاسی جوش داده شده است. انتهای پایین فنر سیم پیچ روی یک صندلی فنری در لینک پایینی قرار دارد.
سیستم تعلیق دو جناحی
یک سر پیوند پایینی از طریق یک پین و بوشهای غیرعادی به عضو متقاطع قاب شاسی میچرخد در حالی که سر دیگر توسط یک مفصل توپی به پایین محور خرد متصل میشود. انتهای باز استخوان جناغی بالایی از طریق یک دوک و بوتهها به سمت قاب میچرخد. انتهای بسته استخوان جناغی بالایی توسط یک مفصل توپی به بالای محور خرد متصل میشود. علاوه بر این، یک میله یا میله ترمز که بین استخوان جناغی پایینی و بدنه/شاسی متصل است، نیروهای ترمز را جذب میکند. در طول تراز چرخ، کاستور با تغییر طول این میله ترمز تنظیم میشود.
مزایای سیستم تعلیق مستقل از جلو
مزایای سیستم تعلیق مستقل از جلو عبارت است از:
- وزن کم فنر نشده
- سیستم تعلیق نرم تر در مقایسه با نوع سفت
- کیفیت سواری بهتر
- بهبود پایداری خودرو
- بر تأثیر نامطلوب بر هندسه فرمان غلبه می کند
- فضای بیشتر برای قرار دادن موتور
پرکاربردترین سیستم تعلیق جلو، مخصوصاً در خودروهای اروپایی، مک فرسون است که توسط Earle S. MacPherson از جنرال موتورز در سال ۱۹۴۷ ساخته شد.
سیستم تعلیق یک وسیله نقلیه شاید مهمترین پارامتر برای قضاوت در مورد عملکرد آن باشد. در مورد آن فکر کنید – اگر نمیتوانید آن را کنترل کنید، داشتن یک ماشین با صدها اسب و هزاران لیتر زیر کاپوت چه فایدهای دارد. همچنین، تا زمانی که ماشین شما نتواند آن دست اندازهای جاده را خیس کند، هیچ کس تمایلی به سوار شدن در آن نخواهد داشت. بنابراین واضح است که بسیار مهم است که وسیله نقلیه شما سیستم تعلیق مناسب را در آن نصب کرده باشد.
در زمان حاضر، سیستم تعلیق جلو مستقل در بسیاری از انواع مختلف وسایل نقلیه رایج شده است. به طور کلی جایگزین سیستم تعلیق محور سفت و سخت قدیمی شده است که امروزه فقط کاربردهای محدود و خاصی دارد.