در این مقاله بحث
بر سر تعلیق خودروهای دیفرانسیل جلو و عقب معمولی بوده – خودروهایی که در
جاده های عادی و در شرایط رانندگی متعارف استفاده می شوند. ولی در مورد تعلیق
خودروهای ویژه نظیر خودروهای تقویت شده، مسابقه ای و یا خودروهای مسابقات
خارج از جاده چه؟ در حالی که تعلیق خودروهای ویژه از همان ویژگی های پایه
بهره می برند، آنها از خصوصیات برتری نیز، بسته به شرایط رانندگی که در آن
قرار دارند، برخوردار هستند. در ادامه یک بررسی را از چگونگی طراحی این سیستم
برای سه نوع خودروی ویژه – فولکس باجا، خودروهای مسابقه ای فرمول یک و
خودروهای کلاسیک تقویت شده آمریکایی – ارائه می دهیم.
طراحی فولکس قورباغه ای مشخصاً
برای تبدیل شدن به یک خودروی مطلوب برای طرفداران مسابقات خارج از جاده انجام
شده بود. با یک مرکز ثقل پایین و قرار گرفتن موتور بر اکسل عقب، فولکسِ تک
دیفرانسیل، به راحتی خودروهای دو دیفرانسیل با شرایط غیر جاده ای کنار می
آید. البته فولکس قورباغه ای با تجهیزات اولیه (کارخانه ای) خود، با شرایط
غیر جاده ای هماهنگ نمی باشد. اکثر فولکس ها به یک سری تغییرات و تبدیل ها
نیازمند هستند تا بتوان از آنها در شرایط سخت مسابقات صحرایی باجا کالیفرنیا
استفاده نمود.
یکی از مهمترین تغییرات، در
سیستم تعلیق به وجود می آید. با برداشتن سیستم تعلیق میله پیچشی، تجهیزات
استانداردی که در جلو وعقب اکثر فولکس های سال های 1936 تا 1977 وجود داشته،
می توان فضا را برای چرخ ها و لاستیک های سنگین و مخصوص خارج از جاده باز
نمود. کمک فنرهای بلندتری جایگزین کمک های استاندارد شده تا بدنه را بالاتر
ببرد و فضای بیشتری را به چرخ ها برای جابه جایی دهد. در بعضی موارد دیده شده
که میله های پیچشی را به کل برداشته و با سیستم های فنری فشرده جایگزین می
کنند، قطعاتی که شامل فنر و کمک در یک واحد قابل تنظیم قرار دارند. نتیجه این
تغییرات، خودرویی است که به چرخ ها اجازه جا به جایی عمودی در حدود 20 اینچ
(50 س م) با بیشتر را می دهد. چنین خودرویی به راحتی می تواند از مناطق سخت
عبور نموده و اغلب به نظر می آید که پستی و بلندی ها را "نادیده" می گیرد،
مانند سنگی که روی آب می جهد.
خودروی مسابقه ای فرمول یک، اوج
تکامل و ابداع را در صنعت اتومبیل به نمایش می گذارد. وزن کم، بدنه های
ترکیبی، موتورهای ده سیلندر قدرتمند و فرم ایرودینامیک پیشرفته، منجر به پدید
آمدن خودروهایی سریع تر، امن تر و قابل اعتمادتر شده است.
برای بالا بردن
مهارت راننده به عنوان فاکتور و هدف کلیدی در یک مسابقه، ملزومات و قوانین
سختی بر طراحی خودروی مسابقه فرمول یک حاکم می باشد. برای مثال، قوانین مربوط
به نظم بخشیدن به طراحی سیستم تعلیق بیان می کند که همه خودروهای فرمول یک
بایستی به شیوه معمول فنربندی شوند، و اجازه استفاده از تعلیق های پویا (که
توسط کامپیوتر کنترل و تنظیم شده اند) نمی دهد. با در نظر گرفتن این مطلب،
خودروها دارای یک سیستم تعلیق چند اتصالی می شوند، که از یک مکانیزم چند میله
ای استفاده می کند، همانند سیستم دوجناغی.
یاد آور می شویم که یک طرح
دوجناغی از دو بازوی کنترل جناغ شکل استفاده می کند، تا حرکت بالا و پایین هر
چرخ را کنترل نماید. هر بازو سه نقطه اتصال دارد – دو تا به شاسی و یکی در
توپی چرخ – و هر اتصال دارای لولا است تا بتواند حرکت چرخ را کنترل کند. در
همه خودروها فایده اولیه تعلیق دوجناغی، کنترل می باشد. هندسه بازوها و حرکت
پذیری اتصالات به مهندسان، نهایت کنترل را بر زوایای چرخ و دیگر حرکات خودرو
نظیر بلند شدن، نشست و یا پرش می دهد. هر چند بر خلاف خودروهای خیابانی و
جاده ای، در خودروی فرمول یک، کمک ها و فنرهای پیچشی مستقیماً به بازوهای
کنترل متصل نمی شوند. در عوض آنها به صورت افقی در طول خودرو قرار می گیرند و
به وسیله یک سری میله و میل لنگ از دور کنترل می شوند. با چنین تنظیماتی،
میله ها و میل لنگ ها حرکات بالا و پایینی چرخ را به حرکت عقب و جلویی
تجهیزات فنری و تقلیل دهنده تبدیل می کنند.
دوره خودروهای کلاسیک تقویت شده
آمریکایی از سال 1945 تا حدود 1965 می باشد. مانند فولکس های قورباغه ای،
خودروهای کلاسیک تقویت شده، نیاز به تغییرات مشخصی از طرف صاحبانشان داشتتند.
هر چند بر خلاف فولکس های قورباغه ای که بر روی شاسی فولکس ساخته شده اند،
خودروهای تقویت شده بر روی انواع مختلفی ازمدل های قدیمی و اغلب تاریخی سوار
بودند: خودروهایی که قبل از سال 1945 در خط تولید قرار داشتند، خوراک مناسبی
برای تبدیلات تقویتی بودند، زیرا بدنه و شاسی های آنها اغلب در حالت خوبی
قرار داشت، در حالی که موتورها و گیربکس هایشان (بخش انتقال نیرو) نیاز به
جایگزینی کامل داشت. برای طرفداران و علاقه مندان خودروهای تقویتی کلاسیک،
این دقیقاً همان چیزی بود که آنها می خواستند؛ زیرا به آنها اجازه نصب
موتورهایی بس پر قدرت تر و قابل اطمینان تر می داد، نظیر فورد هشت سیلندر سر
تخت و یا شورلت هشت سیلندر.
1923 T-bucket
یک نمونه ی خودروی تقویت شده
مردمی T-Bucket
نام داشت، زیرا بر پایه فورد مدل
T
ساخته شده بود. فرم معمول تعلیق، در جلوی فورد مدل
T
شامل یک اکسل I
شکل یک تکه (تعلیق یکپارچه) یک فنر
U
شکل کالسکه ای (فنر تخت) و یک میله ی جناغی شکل (شعاعی) با توپی در میانه آن،
که در یک کاسه که به گیربکس متصل بود، می چرخید. مهندسان فورد، مدل
T
را برای سواری در سطح بالاتر و همراه با حرکات بسیار زیاد سیستم تعلیق
ساختند، تا مدلی ایده آل برای جاده های سخت و ابتدایی دهه 1930 باشد. ولی پس
از جنگ جهانی دوم، خودروهای تقویتی شروع به تجربه موتورهای بزرگتری نظیر
کادیلاک یا لینکلن بر روی خود کردند، واین بدین معنی بود که میله شعاعی
جناغی-شکل، دیگر قابل استفاده نبود. و به جای آن، توپ مرکزی را حذف نموده و
دو سر آن را به میله های شاسی جوش دادند. این طرح "جناغ دو تکه"، اکسل جلویی
را حدود 1 اینچ (2.5 س م) پایین تر آورد و قدرت هدایت را بهبود بخشید.
پایین آوردن اکسل بیش از 1
اینچ، نیازمند یک طراحی کاملاً نوین بود؛ کاری که توسط شرکت بل اوتو انجام
گردید. در طی دهه های 1940 و 1950، شرکت بل اوتو "اکسل های لوله ای پایین
آمده" را معرفی کرد که خودرو را 5 اینچ کامل (13 س م) پایین آورد.
اکسل های لوله ای از لوله های استیل نرم ساخته شده بودند و قدرت را همراه با
ایرودینامیک در تعادل نگاه می داشتند. همچنین سطح استیلی، روکش کرومی را بهتر
از اکسل های میله ای I
شکل قبول می کرد؛ بنابراین تقویتی بازان اغلب، آنها را به خاطر کیفییات
زیبایی شناختی شان ترجیح می دادند.
هر چند، برخی تقویتی بازان
معتقد بودند که کنترل خوب فشارهای رانندگی، بر سختی اکسل های لوله ای و
ناتوانی آنها در انعطاف پذیری نمی چربد. برای مرتفع ساختن این مشکل، تقویتی
بازان، "تعلیق چهار میله ای" را معرفی کردند که دو اتصال آن بر روی اکسل و دو
تای دیگر بر روی شاسی بود. در هر نقطه اتصال، انتهای میل های مدل-هواپیمایی،
حرکات بسیاری را در تمام زوایا فراهم می نمودند. نتیجه؟ سیستم چهار میلی،
کارکرد تعلیق در همه نوع شرایط رانندگی را بهبود بخشید.
آینده
سیستم های تعلیق
در حالی که فنرها و کمک هایشان
دستخوش تغییرات و بهبودهایی گردیده اند، طرح اصلی تعلیق خودرو در طی سال ها،
دچار تحول مهمی نشده است. ولی همه این سیستم، با معرفی یک طراحی کاملاً جدید
از شرکت Bose
در حال تغییر می باشد – همان
Bose
که برای نوآوری هایش در فناوری صوتی شناخته شده است. بعضی حرفه ای ها، تا
بدین حد پیش رفته اند که می گویند سیستم تعلیق
Bose،
بزرگترین پیشرفت در سیستم تعلیق اتومبیل، از زمان معرفی یک طراحی کاملاً
جداگانه، می باشد.
Bose® Suspension Front Module
چگونه کار می کند؟ سیستم
Bose،
به جای یک سیستم سنتی فنر و کمک، از یک موتور الکترومغناطیسی خطی (LEM)
در هر چرخ بهره می برد. تقویت کننده ها، برای موتورها الکتریسیته فراهم می
آورند، به طوری که با هر بار فشردگی سیستم، نیروی آنها جایگزین می شود. فایده
اصلی موتورها این است که آنها مانند تقلیل دهنده های سنتی که بر پایه سیالات
بودند، توسط اینرسی محدود نمی شوند. در نتیجه، یک
LEM
می تواند با سرعت بسیار بالاتری باز و بسته شود که به صورت مجازی، همه لرزش
ها در کابین سرنشین را خنثی می سازد. حرکت چرخ نیز به خوبی کنترل می گردد، به
طوری که بدنه خودرو در یک سطح باقی می ماند؛ بدون توجه به اتفاقاتی که برای
چرخ می افتد. LEM
همچنین می تواند حرکت خودرو را هنگام شتاب گرفتن، ترمز کردن و یا پیچیدن خنثی
نموده و به راننده حس کنترل بسیار بهتری دهد.
متاسفانه این تغییر الگوی
تعلیق، تا سال 2009 میسر نمی باشد، زمانی که این سیستم نوین برای یک یا چند
خودروی اشرافی گران قیمت به کار گرفته می شود. تا آن زمان، رانندگان باید به
متودهای آزمون و خطای سیستم های تعلیق، که جاده های پر دست انداز را در طول
قرن ها رام کرده اند، اعتماد کنند.
|