امروزه راحتی سرنشينان مهم ترين هدف سازندگان خودرو است.يکی از مهم ترين عوامل راحتی سرنشينان جلوگيری از انتقال ارتعاشات حاصل از محيط خارج به سرنشينان است. اين ارتعاشات ميتواند ناشی از عوامل متعددی مانند ترمز کردن ،حرکت در پيچ و ناهمواريهای جاده و .... باشد.

برای تحقق اين هدف ،بين چارچوب شاسی و چرخهای خودرو سيستم تعليق را کار گذاشته اند.
سيستم تعليق ،مجموعه فنرها،کمک فنرها و تمام سازوکارهايی است که برای ایجاد راحتی سفر و فرمانپذيری خودرو به کار ميروند.
هر سيستم تعليق دو هدف کلی دارد:


هدف اول به واسطه جدا کردن سرنشينان از ناهمواريهای جاده فراهم ميشود. که اين وظيفه به وسيله اجزای انعطاف پذير مانند فنر و عضو ميرا کننده (کمک فنر)انجام ميپذيرد.در واقع اکثر کار سيستم را فنرها انجام ميدهند،از کمک فنرها نيز همان طور که اشاره شد برای ميرا کردن نوسان فنرها بعد از برخورد با ناهمواريها در جاده استفاده ميشود.به طوری که اگر کمک فنر استفاده نشود ،اتومبيل بعد از برخورد با ناهمواريها به دفعات و با دامنه نسبتا زياد نوسان ميکند و اين برای سرنشينان ناخوشايند است.
هدف دوم نيز به وسيله جلوگيری از غلط خوردن و پرتاب شدن خودرو و حفظ تماس چرخها با جاده ميسر ميشود.اين وظيفه با استفاده از بازوهای مکانيکی که اتصال اکسل يا چرخها به بدنه يا شاسی را ممکن ميسازد،انجام ميشود.
خواص يک سيستم تعليق که برای ديناميک خودرو اهميت زياد دارد در رفتار حرکتی و پاسخ ان به نيروها و ممنتوم های است که از تايرها به شاسی انتقال ميابد.
در واقع سيستم تعليق يکی از اجزای واحد شاسی در هر خودرو سبک و سنگين است که در ناحيه ای بين محور عرضی انتقال قدرت چرخها و قسمت بدنه خودرو قرار ميگيرد.
اجزای سيستم تعليق:
قبل از بررسی اجزای تشکيل دهنده سيستم تعليق و سازو کارهای ان بايد به خاطر داشته باشيم که يک خودرو در حال حرکت چيزی بيش از چرخش چرخهاست، به طوری که با چرخش چرخها و حرکت اتومبيل ،سيستم تعليق در هر لحظه در وضعيت تعادل ديناميکي ميباشد. يعنی به طور مداوم اتومبيل را با شرايط متغير جاده تطبيق ميدهد.
اصلی ترين اجزای سيستم تعليق عبارت است از:

2-کمک فنرها (shock absorber)
۳-ستونهای نگهدارنده(struts)
۴-تاير(tire)
اين اجزا وديگر جزييات تشکيل دهنده سيستم تعليق به منظور ايفای شش نقش زير طراحی ميشوند.






۱-راحتی سرنشينان ۲-فرمايپذيری و کنترل خودرو ۱-فنرها (spring) ۱-ثابت نگه داشتن ارتفاع خودرو در حال حرکت ۲-کاهش اثرات نيروهای حاصل از ضربه ۳-حفظ مسير صحيح چرخها ۴-تحمل وزن خودرو ۵-حفظ تماس چرخها با جاده ۶-کنترل مسير حرکت خودرو
نقش فنرها در سيستم تعليق:
فنرها اجزای انعطاف پذيری هستند که وزن بدنه و چارچوب و همچنين بار اضافی انومبيل را تحمل ميکند و ارتفاع ان را در حين حرکت ثابت نگه ميدارد.همچنين با نوسان کردن از انتقال ارتعاشات شديد حاصل از برخورد با موانع به بدنه و چارچوب به طور نسبی جلوگيری ميکند.
بهترين فنرها به سرعت ارتعاشات به وجود امده توسط جاده را جذب ميکنند و به ارامی به حالت نرمال برميگردند.فنرهايی که خيلی نرم و انعطاف پذير هستند نوسانات بيشتری را برای قسمت فوقانی اتومبيل باعث ميشوند،در صورتی که فنرهای سخت اجازه ارتعاش زياد را به اجزای اتومبيل نميدهند.در واقع فنرها اتصال انعطاف پذير بين چرخها و بدنه ايجاد ميکنند.
در ضمن برای درک بهتر سازوکار فنرها در سيستم تعليق خودرو اشنايی با در مفهوم زير ضروری به نظر ميرسد.


sprung weight:قسمتهايی از خودرو که وزن انها به وسيله فنرها ساپورت ميشود.مثل:بدنه،گيربکس،موتو ر،... unsprung weight:قسمتهايی از خودرو که وزن ان به وسيله ی فنرها ساپورت نميشود.مثل:تايرها،مجموعه ترمز،اکسل،...

يکی از متداول ترين فنرها ميباشد.امروزه تقريبا تمامی ماشينهای سواری ازcoil spring استفاده ميکنند.تعداد زيادی از ماشينهای بارکش نيز از اين نوع فنر استفاده ميکنند،البته به دليل بارگذاری زياد در اين نوع ماشينها فنرهای تخت (leaf spring) را در سيستم تعليق قسمت عقب به کار ميبرند.
سرعت جهش فنر(spring rate):
که به ان deflection rate هم گفته ميشود و معياری برای اندازه گيری سختی فنر است.سرعت جهش فنر مقدار نيرويی است که بايد وارد شود تا فنر ۱ اينچ تغيير شکل دهد(منبسط يا متراکم شود)،به فرض اگر برای فشرده شدن فنر به اندازه ۱ اينچ،۱۰۰ پوند نيرو لازم باشد ميتوان نتيجه گرفت که برای متراکم شدن ان به اندازه ۳ اينچ بايد۳۰۰ پوند نيرو اعمال کرد.

تعداد حلقه های فنر،قطر حلقه ها،قطر سيمی که فنر از ان ساخته شده است.
به طوری که سختی فنر با قطر سيم نسبت مستقيم و با تعداد حلقه ها نسبت عکس دارد.
همچنين ميتوان اين نوع فنرها را طوری ساخت که سختی متغير داشته باشند،اين سختی متغير عمدتا از طريق تغيير در پارامترهايی همچون،ضخامت در طول سيم،فواصل بين حلقه ها،و قطر حلقه ها ايجاد ميشود.اين نوع فنرها در شرايط بدون بار يا کم بار سختی کمتری از خود نشان ميدهند و در نتيجه حرکت نرم و هموار را برای اتومبيل ايجاد ميکنند.اما تحت شرايط بارگذاری شده سختی انها بيشتر است که نتيجه ان توانايی در تحمل بار و کنترل خودرو در شرايط متغير جاده است.
spring rate به عوامل زير بستگی دارد:
با توجه به گفته های بالا ميتوان نتيجه گرفت که طراحی فنر در کنترل و فرمانپذيری خودرو نقش بسزايی دارد،به بيان ديگر هر چه فنر انرژی بيشتری جذب کند راحتی سفر خودرو بيشتر است.
فنر تخت (leaf spring):
اين نوع فنرها بيشتر در ماشينهای سنگين مورد استفاده قرار ميگيرد و به دو صورت طراحی ميشود:


۱-چند لايه (multi-leaf spring) که اغلب از استيل ساخته ميشود. ۲-يک لايه (mono-leaf spring) که اغلب از الياژ ساخته ميشود.
نوع اول متشکل از چندين لايه با طول متفاوت است که در بين لايه ها از پلاستيک يا نوعی لاستيک برای سهولت انعطاف استفاده ميشود.هنگام برخورد با ناهمواريها لايه های فلزی با خم شدن و سر خوردن بر روی يکديگر ارتعاشات را جذب ميکنند.
نوع دوم اين فنرها تنها از يک لايه تشکيل شده است که در وسط نسبت به دو انتها ضخامت بيشتری دارد.
دو انتهای اين نوع فنرها (leaf spring)به شکل حلقه خم شده تا بتوان از اين طريق ان را به چارچوب اتصال داد،که البته يکی از اين اتصال ها ازاد است تا فنر بتواند به راحتی خم شود
ویرایش و تلخیص: آکاایران