این مقاله بر روی سیستم تعلیق خودروهای دیفرانسیل جلو و عقب اصلی متمرکز شده است. در بیشتر موارد، خودروهایی که در جادههای عادی در شرایط رانندگی عادی رانندگی میکنند. اما در مورد سیستم تعلیق خودروهای خاص، مانند هات میلهها، مسابقات اتومبیل رانی یا وسایل نقلیه شدید خارج از جاده چطور؟
اگرچه سیستم تعلیق خودروهای تخصصی از اصول اولیه یکسانی پیروی میکند، اما مزایای اضافی منحصر به فرد برای شرایط رانندگی که باید طی کنند را ارائه میدهد. آنچه در ادامه میآید مروری کوتاه بر نحوه طراحی سیستم تعلیق ماشین برای سه نوع خودروی خاص باجا باگ، اتومبیلرانی فرمول یک و هات راد به سبک آمریکایی است.
۱. تعلیقهای تخصصی، باجا باگ
Baja Bug دارای چندین سیستم سیم پیچ است، یک مورد پس از فروش که فنر و کمک فنر را در یک واحد قابل تنظیم ترکیب میکند.
فولکس واگن بیتل یا باگ قرار بود در بین علاقه مندان به آفرود محبوب شود. باگ دو چرخ متحرک با مرکز ثقل پایین و قرارگیری موتور روی محور عقب، شرایط خارج از جاده و همچنین برخی از خودروهای چهار چرخ متحرک را کنترل میکند. البته فولکس واگن باگ با تجهیزات کارخانهای خود برای شرایط خارج از جاده آماده نیست. بیشتر باگها نیاز به تغییرات یا تبدیلهایی دارند تا برای مسابقه در شرایط سخت مانند بیابانهای باجا کالیفرنیا آماده شوند.
یکی از مهمترین تغییرات در سیستم تعلیق رخ میدهد. سیستم تعلیق میله پیچشی، تجهیزات استاندارد در جلو و پشت اکثر Bugs بین سالهای ۱۹۳۶ و ۱۹۷۷، میتواند برای ایجاد فضایی برای چرخها و لاستیکهای آفرود سنگین، بلند شود.
کمک فنرهای بلندتر جایگزین شوکهای استاندارد میشوند تا بدنه را بالاتر ببرند و حداکثر حرکت چرخ را فراهم کنند. در برخی موارد، مبدلهای باجا باگ میلههای پیچشی را به طور کامل حذف میکنند و آنها را با چندین سیستم سیم پیچ جایگزین میکنند، یک کالای پس از فروش که فنر و کمک فنر را در یک واحد قابل تنظیم ترکیب میکند. نتیجه این تغییرات وسیله نقلیه ای است که به چرخ ها اجازه میدهد تا به صورت عمودی ۲۰ اینچ (۵۰ سانتی متر) یا بیشتر در هر انتها حرکت کنند. چنین خودرویی میتواند به راحتی در زمینهای ناهموار حرکت کند و اغلب به نظر میرسد که از روی تخته لباسشویی بیابانی مانند سنگی روی آب «پرش» میکند.
۲. تعلیقهای تخصصی، مسابقات فرمول یک
ماشین مسابقه فرمول یک نشان دهنده اوج نوآوری و تکامل خودرو است. بدنه سبک، کامپوزیت، موتورهای قدرتمند V۱۰ و آیرودینامیک پیشرفته منجر به تولید خودروهای سریعتر، ایمنتر و مطمئنتر شده است.
برای ارتقای مهارت راننده به عنوان عامل اصلی تمایز در یک مسابقه، قوانین و الزامات سختگیرانهای بر طراحی ماشین مسابقه فرمول یک حاکم است. به عنوان مثال، قوانینی که طراحی سیستم تعلیق را تنظیم میکنند، میگویند که تمام مسابقات فرمول یک باید به طور معمول فنر شوند، اما آنها اجازه نمیدهند سیستم تعلیق فعال و کنترل شده توسط کامپیوتر وجود داشته باشد. برای تطبیق با این موضوع، خودروها دارای سیستم تعلیق چند پیوندی هستند که از مکانیزم چند میلهای معادل سیستم دو استخوان جناغی استفاده میکنند.
تمام اتومبیلهای مسابقه فرمول یک باید به طور معمول فنر شوند. تعلیق فعال و کنترل شده توسط رایانه مجاز نیست.
به یاد بیاورید که طراحی دو جناغی از دو بازوی کنترلی به شکل جناغ برای هدایت حرکت بالا و پایین هر چرخ استفاده میکند. هر بازو دارای سه موقعیت نصب است – دو موقعیت در چارچوب و یکی در توپی چرخ – و هر مفصل برای هدایت حرکت چرخ لولا شده است. در همه خودروها، مزیت اصلی سیستم تعلیق دوبل، کنترل است. هندسه بازوها و خاصیت ارتجاعی مفاصل به مهندسان کنترل نهایی را بر زاویه چرخ و سایر پویاییهای وسیله نقلیه مانند بالابر، اسکات و شیرجه میدهد.
با این حال، برخلاف ماشینهای جادهای، کمک فنرها و فنرهای یک ماشین مسابقهای فرمول یک مستقیماً روی بازوهای کنترلی نصب نمیشوند. در عوض، آنها در امتداد طول خودرو قرار دارند و از راه دور از طریق یک سری میلههای فشار و کشش کنترل میشوند. آنها حرکات بالا و پایین چرخ را به حرکت عقب و جلوی دستگاه فنر و دمپر ترجمه میکنند.
۳. تعلیق تخصصی، هات راد
دوران هات راد کلاسیک آمریکا از سال ۱۹۴۵ تا حدود ۱۹۶۵ به طول انجامید. مانند باجا باگ، هات رادهای کلاسیک نیاز به اصلاحات قابل توجهی توسط صاحبان خود داشتند. با این حال، بر خلاف Bugs، که بر روی شاسی فولکس واگن ساخته میشوند، هات رادها بر روی انواع مدلهای قدیمی و اغلب تاریخی خودرو ساخته میشوند: خودروهایی که قبل از سال ۱۹۴۵ تولید میشدند علوفه ایدهآلی برای دگرگونی هات راد در نظر گرفته میشدند، زیرا بدنه و فریمهای آنها اغلب شکل خوبی داشتند. در حالی که موتورها و گیربکس آنها نیاز به تعویض کامل داشت. برای علاقه مندان به هات راد، این دقیقا همان چیزی بود که میخواستند، زیرا به آنها اجازه میداد موتورهای قابل اعتمادتر و قدرتمندتری مانند فورد V۸ یا شورولت V۸ را نصب کنند.
طرح «شکاف استخوان جناغی» سطل تی ۱۹۲۳ آن را به یک هات راد محبوب تبدیل کرد. یکی از رادهای داغ معروف به سطل T معروف بود زیرا بر اساس فورد مدل T ساخته شده بود. سیستم تعلیق فورد در جلوی مدل T شامل یک محور جلوی پرتو I (یک سیستم تعلیق وابسته) بود، یک سیستم تعلیق U- فنر حشره دار شکل (فنر برگ) و یک میله شعاع جناغی شکل با یک توپ در انتهای عقب که در فنجانی متصل به گیربکس میچرخید.
مهندسان فورد مدل T را برای سوار شدن در ارتفاع با مقدار زیادی حرکت تعلیق ساختند که یک طراحی ایده آل برای جادههای ناهموار و بدوی دهه ۱۹۳۰ بود. اما پس از جنگ جهانی دوم، هات رادرها شروع به آزمایش با موتورهای بزرگتر کادیلاک یا لینکلن کردند، که به این معنی بود که میله شعاع جناغی شکل دیگر قابل استفاده نیست. در عوض، آنها توپ وسط را برداشتند و انتهای استخوان جناغی را به چهارچوب پیچ کردند. این طراحی «شکل جناغی تقسیمشده» محور جلو را حدود ۱ اینچ (۲.۵ سانتیمتر) پایین آورد و هندلینگ خودرو را بهبود بخشید.
پایین آوردن اکسل بیش از یک اینچ به طراحی کاملاً جدیدی نیاز داشت که توسط شرکتی به نام Bell Auto عرضه شد. در طول دهههای ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰، Bell Auto اکسلهای لولهای را ارائه میکرد که خودرو را ۵ اینچ (۱۳ سانتیمتر) پایین میآورد. محورهای لوله از لولههای فولادی صاف و استحکام متعادل با آیرودینامیک فوقالعاده ساخته شدهاند. سطح فولادی نیز آبکاری کروم را بهتر از محورهای I-beam آهنگری میپذیرفت، بنابراین هات رادرها اغلب آنها را به دلیل ویژگیهای زیبایی شناختی خود ترجیح میدهند.
با این حال، برخی از علاقه مندان به هات راد استدلال کردند که استحکام و ناتوانی محور تیوب در خم شدن، نحوه برخورد آن با استرسهای رانندگی را به خطر میاندازد. برای سازگاری با این موضوع، هات رادرها سیستم تعلیق چهار میله را با استفاده از دو نقطه نصب روی محور و دو نقطه روی قاب معرفی کردند. در هر نقطه نصب، انتهای میله به سبک هواپیما حرکت زیادی را در تمام زوایا ایجاد میکرد. نتیجه؟ سیستم چهار میله نحوه عملکرد سیستم تعلیق را در انواع شرایط رانندگی بهبود بخشید.