در هنگام رانندگی مواقعی که به دست اندازی میرسید و سواری شما به بالا و پایین میرود و بعد از آن که سواری وسیله نقلیه شما ثابت شد، مرکز ثقل آن در یک مکان ثابت باقی میماند تا لاستیکها به طور محکم در مقابل پیادهرو قرار بگیرند تا شما را با خیال راحت کنترل خودروی خود را حفظ میکند.
در این مقاله، نگاهی به طرز کار کمک فنر و تغییرات اساسی در طراحی خواهیم داشت.
هدف ما در مجموعهی جهان فنون این است که به شما کمک کنیم هنگام تعویض شوکهای خود تصمیمی آگاهانهتر بگیرید، زیرا ما هم شوکهای جایگزین به سبک کارخانهای OEM را برای استفاده در خیابان و راحتی سواری و هم شوکهای عملکردی ارائه میدهیم که سواری شما را محکم میکند و هندلینگ را بهبود میبخشد.
شکل: طرحهای پایه کمک فنر خودرو به قدری مؤثر هستند که نسخههای بزرگ آنها برای فرونشاندن جهش و لرزش روی پلها استفاده میشوند.
طراحی ضربهگیر
کمک فنر بین قاب خودرو و اعضای سیستم تعلیق ماشین نزدیک هر چرخ پیچ میشود. نقاط نصب معمولاً به عنوان «چشمی» (بوش گردی که پیچ از آن عبور میکند) یا «پین» (شفت رزوهای که مهره را دریافت میکند) توصیف میشود. بیشتر شوکهای مدرن همچنین حاوی گاز نیتروژن هستند تا محو شدن ضربهگیر را کاهش دهند که در صورت هوادهی و حبابدار شدن روغن به دلیل تجمع گرما اتفاق میافتد.
پس از برخورد چرخ به دست انداز، پیستون داخل کمک فنر داخل محفظه سیلندر فشرده میشود. وقتی این مورد پیش میآید، حرکت آن عمدا به دلیل مقاومت ناشی از خروج مایع هیدرولیک از گذرگاههای طراحی شده ویژه در دیواره سیلندر، کند میشود. از آنجایی که این معابر کوچک هستند، تنها مقدار محدودی مایع میتواند از آن خارج شود. با کاهش سرعت حرکت پیستون از جهش مداوم فنرها جلوگیری میشود.
اکثر کمک فنرهای استاندارد در طول چرخه توسعه (طولانی شدن) در مقایسه با چرخه تراکم (کوتاه شدن) مقاومت بیشتری تولید میکنند. در نهایت، چرخه تراکم وزن فنر نشده روی یک وسیله نقلیه (چرخها، محورها، سیستم تعلیق) را تنظیم میکند، در حالی که چرخه تراکم وزن فنر خود بدنه خودرو را تنظیم میکند
کمک فنرهای ساخته شده در دهههای اخیر به گونهای طراحی شدهاند که در صورت فشرده شدن سریعتر فنرها و کمک فنرها مقاومت خود را تغییر داده و افزایش دهند. این نه تنها از فرو رفتن در چالههای عمیق جلوگیری میکند، بلکه دامنه بیشتری از حرکات ناخواسته بدن مانند زمین، غلتیدن، تاب خوردن، اسکوات شتاب و شیرجه رفتن ترمز را به حداقل میرساند که این مساله نگهداری کمک فنر خودرو را راحتتر از قبل کرده است.
شکل: یک کمک فنر معمولی “تیوب دوقلو” که به عنوان تجهیزات اصلی در اکثر خودروهای سواری و کامیونهای سبک یافت میشود.
شارژ گاز در مقابل کمک فنر هیدرولیک
در حالی که همه کمک فنرها حاوی مایع هیدرولیک هستند، کمک فنرهای «شارژ گاز» و «هیدرولیک» به طور متفاوتی چیده شدهاند. شوکهای شارژ شده با گاز سواری محکمتر و اسپرتتری را ارائه میدهند زیرا حاوی گاز (معمولاً نیتروژن) هستند که تحت فشار بالا به شوک تزریق میشود. این فشار باعث فشرده شدن سریعتر هوا و روغن در کمک فنر میشود که منجر به احساس واکنش بیشتر میشود.
در شوکهای هیدرولیک، فشردهسازی سیال با سرعت کمتری اتفاق میافتد، زیرا هوا و سیال داخل شوک تحت چنین فشار بالایی قرار ندارند. این به شوکهای هیدرولیک سواری نرمتر میدهد. توجه داشته باشید که اگر یک ماشین کلاسیک دارید، احتمالاً با کمک فنرهای هیدرولیک تحت عنوان SHOCK Absorber TYPE طراحی شده است. در دورههای آموزش تعمیر کمک فنر به طور مفصل طرز کار کمک فنر توضیح داده میشود.
تک تیوب در مقابل ضربهگیر دو لوله
دو نوع طراحی داخلی اصلی برای کمک فنرها وجود دارد: طرحهای تک لولهای و دو لوله ای. همانطور که به نظر میرسد، این طرحها عمدتاً در تعداد لولههای فلزی موجود در هر کمک فنر متفاوت هستند. کمک فنرهای دو لولهای عمدتاً به عنوان تجهیزات OEM نصب میشوند، زیرا سواری سازگارتر، راحتتر و هزینه کمتری برای تولید دارند. برعکس، کمک فنرهای تک لولهای به سمت رانندگی عملکردی جهت گیری میشوند و طراحی پیچیده آنها برای ساخت گرانتر است.
شکل: در سمت چپ یک کمک فنر تک لولهای نشان داده شده است که معمولاً هندلینگ محکمتر و اسپرتتری را ارائه میدهد. در سمت راست، یک کمک فنر دو لوله معمولاً به عنوان تجهیزات OEM استفاده میشود، زیرا سواری نرمتر و سازگارتر دارد.
کمک فنر دو لولهای
در شوک دو لولهای، پیستون که در لوله بیرونی بزرگتر قرار دارد در یک لوله کوچک جای میگیرد که درون یک لوله بیرونی بزرگتر هست. لوله داخلی (معروف به «لوله فشار») و لوله بیرونی (معروف به «لوله ذخیره») توسط یک دریچه عبوری که در بین آن قرار دارد به دو محفظه جدا میشوند. این برای محافظت از کمک فنر در برابر آسیب است زیرا اگر لوله بیرونی دندانه شود، هیچ اثر بدی بر عملکرد خود پیستون نخواهد داشت.
گاز نیتروژن و روغن هیدرولیک از هم جدا نیستند، که میتواند در شرایط استفاده سنگینتر مانند خارج از جاده یا مسابقه، به هوادهی سیال و حباب زدن اضافه کند.
دریچهای که اجازه میدهد تا مایع و گاز در صورت نیاز از آن عبور کنند، فشار گاز را پایین نگه میدارد و سواری راحتتری را ایجاد میکند. فشار کم گاز از فشار روی آببندها جلوگیری میکند و تضمین میکند که معمولاً طول عمر بیشتری دارند. با این حال، این شیر پیستونی به دلیل فضای محدود معمولاً از شیرهای تک لوله کوچکتر است. سایر معایب طرح دو لوله شامل ظرفیت محدود روغن هیدرولیک در مقایسه با تک لولهها و زوایای محدودی است که میتوان شوکهای دو لولهای را در آن نصب کرد.
کمک فنر تک لولهای
در شوکهای تک لولهای، محفظه بیرونی به عنوان تنها لوله سیلندر برای پیستون، روغن هیدرولیک، گاز، سوپاپ و سایر بیتها دو برابر میشود. برخلاف طرحهای لوله دوقلو، گاز نیتروژن معمولاً در داخل سیلندر اصلی قرار میگیرد و توسط یک پیستون شناور کاملاً از محفظه روغن جدا میشود. مزایای اصلی شوکهای تک لولهای هوادهی کمتر روغن به دلیل جدا نگه داشتن آن از گاز و دمای کار پایینتر است زیرا مقدار بیشتر روغن گرمای بیشتری را دفع میکند. هر دوی این عوامل اجازه میدهند که نیروی میرایی پایدارتر به طور مداوم و بدون محو شدن ایجاد شود.
برخلاف طرحهای دو لولهای، این شوکها را میتوان در زوایای شدید نیز نصب کرد. از آنجایی که گاز در این طرح باید تحت فشار بالاتری قرار گیرد، شوکهای تک لولهای با کیفیت سواری که تولید میشوند سفتتر هستند – آنها را برای موقعیتهای رانندگی تهاجمی ایدهآل میکند. این فشار بالاتر میتواند در دراز مدت برای آببندیها سختتر باشد. هر گونه آسیب فیزیکی به بدنه پوسته بیرونی باعث میشود که شوکهای تک لولهای عملاً غیرقابل استفاده باشند، زیرا فضایی بین بدنه و دیواره سیلندر پیستون وجود ندارد.