سیستم تعلیق یا فنربندی (به انگلیسی: Suspension) قسمتی از خودرو است که باعث میشود نوسانات حاصل از حرکت خودرو بر روی سطوح ناهموار به جِرم معلق که شامل اتاق، شاسی، متعلقات و سرنشینان وارد نشود. سیستم تعلیق از جِرم فنربندی شده، فنر، کمک فنر و جِرم فنربندی نشده تشکیل شده است.
سیستم تعلیق خودرو دو وظیفهٔ مهم را برعهده دارد که یکی جذب نوسانات و ارتعاشات وارد به چرخها بر اثر ناهمواری‌های جاده و دیگری تماس مؤثر لاستیک چرخها با سطح جاده است. در سیستم تعلیق خودرو همیشه دو مقوله مورد بحث بوده: یکی کیفیت سواری دادن و دیگری قابلیت هدایت و کنترل، که این دو مرتباً در تضاد با یکدیگرند. به عبارت دیگر، بهبود یکی باعث بروز اشکال در دیگری میشود.
سیستم تعلیق خودرو در حقیقت بخشی از شاسی آن است و به نوعی با تمامی اجزای زیرین خودرو در ارتباط است. یک سیستم تعلیق خوب علاوه بر اینکه راحتی و آرامش را برای سرنشینان به همراه می آورد به پایداری خودرو در جاده هم کمک بسیاری می کند و در چسبندگی و تعادل آن نقش مهمی دارد. اگر خودرو هایی مانند پورشه باکستر، موستانگ، دوج چلنجر در جاده هندلینگ و چسبندگی فوق العاده ای دارند یکی از دلایل آن داشتن سیستم تعلیق پیشرفته آنهاست.
سیستم تعلیق علاوه بر اینکه باید وزن خودرو را تحمل کند باید ضربه هایی را که در دست انداز ها به خودرو وارد می شود جذب کند و مانع از انتقال آن به بدنه خودرو شود و نوسان آن را میرا کند و باید طوری طراحی شود که در شرایط مختلف تماس لاستیک ها را با سطح جاده حفظ کند.
وظیفه سیستم تعلیق که یکی از مهمترین اجزای خودرو به شمار می رود، ایجاد ارتباط بین جاده و خودرو است. این سیستم در مواردی هم چون هدایت خودرو، شتاب گیری، و ترمز نقش ویژه ای ایفا می کند. لازم به یادآوری است، در صورت عدم وجود سیستم تعلیق، تمام قطعات خودرو به دلیل شدت ضربات وارده از جاده، به سرعت از بین می روند و عمر خودرو کوتاه می شود. با توجه به اهمیت موضوع، در این مقاله قصد داریم ضمن بررسی اجزای تشکیل دهنده سیستم تعلیق، به مطالعه انواع آن ها نیز خواهیم پرداخت.
۱- تحمل وزن خودرو
۲- جذب ضربات وارد و تبدیل آن ها به ارتعاش
۳- حفظ هندسه سیستم فرمان و موقعیت چرخ ها
۴- افزایش قابلیت فرمان پذیری خودرو
۵- افزایش میزان پایداری خودرو
۶- حفظ تماس چرخ ها با سطح جاده
(۱) فنر
(۲) کمک فنر
(۳) سیبک
(۴) بوش
(۵) طبق
(۶) میل تعادل (میل موجگیر)
(7) استرات (Strut)
البته هر کدام از این بخش ها نیز به نوبه خود به زیرشاخه های متعددی تقسیم بندی می شوند که در این جا به طور خلاصه تری به معرفی آن ها می پردازیم.
این قطعه یکی از بخش های اصلی سیستم تعلیق خودرو محسوب می شود و بسته به نوع سیستم تعلیق، در شکل های گوناگونی اعم از فنر تخت، لول، و پیچشی ساخته می شود. (الف) فنر تخت: این نوع فنر در سیستم تعلیق ثابت، به شکل فلز تخت و محکم و قابل انعطاف ساخته می شود که سپس تعدادی از آن ها روی هم چیده می شوند و به عنوان یک مجموعه در سیستم به کار می رود. (ب) فنر لول: این نوع فنر در واقع میل گرد پیچیده به دور محوری استوانه ای شکل است. (ج) فنر پیچشی: خاصیت ارتجاعی این نوع فنر در جهت عقربه های ساعت افزایش و خلاف آن کاهش می یابد.
کمک فنر یا جاذب ضربه نیز از دیگر بخش های مهم سیستم تعلیق است. وظیفه این قطعه، جذب ضربات ناشی از حرکت در مسیرهای ناهموار است.
در سیستم تعلیق گاهی نیاز به اتصال قطعات به صورت محکم به یکدیگر و گاهی نیاز است تا در عین وجود اتصالات محکم، امکان حرکت و چرخش آن ها نیز وجود داشته باشد که در این هنگام از سیبک استفاده می شود. سیبک یک گوی فلزی دسته دار است که درون محفظه ای فولادی قرار دارد و دور آن با لاستیک پوشانده شده است و در داخل آن امکان گردش دارد.
سیبک بعنوان محور چرخشی، چرخها را به نحوی به سیستم تعلیق متصل می نماید که قابلیت چرخش در زمان پیچاندن فرمان، همزمان با بالا و پایین رفتن چرخها در دست اندازها (حرکت سیستم تعلیق) وجود داشته باشد، دقیقا بمانند آنچه در محل اتصال پای انسان به لگن وجود دارد. سیبکها که قابلیت ساپورت مقداری از وزن خودرو را نیز دارا هستند، معمولا از یکسو به طَبَق و از سوی دیگر به متعلقات چرخ متصل می شوند. سیبکها معمولا فقط در محور جلو، و به سر هر طَبَق دیده می شوند، البته سیبک هایی هم در اتصالات میل فرمان وجود دارد که کوچکتر از سیبکهای سیستم تعلیق هستند و غالبا توسط عوام با سیبک های سیستم تعلیق اشتباه گرفته می شوند.
اکثر سیبکها نیاز به نگهداری ندارند، اما در برخی خودروهای قدیمی از سیبکهای گریس خور استفاده شده که باید همزمان با تعویض روغن یا حداکثر هر ۶ ماه یکبار گریس کاری شوند.
بوش نیز مانند سیبک برای اتصال قطعات مختلف سیستم تعلیق استفاده میشوند ولی قطعاتی که با بوش به هم وصل شوند فقط در یک جهت میتوانند حرکت کنند و نمی توانند مانند سیبک در هر جهت گردش کنند.
بوش ها قطعاتی هستند اکثرا از جنس لاستیک طبیعی که برای اتصال بین قطعات متحرک سیستم تعلیق به یکدیگر استفاده می شوند. هدف استفاده از بوش ها حذف سر و صدا (Noise) در حین حرکت ، حذف لرزشها و تحمل مقداری از ضربات وارده به جهت خاصیت الاستیکی می باشد. بوش های لاستیکی مقاومت خوبی در برابر کشش داشته، همچنین در دماهای پایین، بسیار مقاوم می باشند. اما در مکانهایی که بدلیل سرعت حرکت، دما بالاست، زود سخت شده و دچار ترکیدگی و شکست می شوند، در چنین مواردی بهتر است از بوش های ساخته شده از اورتان (Urethane) که مقاومت بیشتری در برابر گرما دارند ، استفاده شود، البته این نوع بوش ها انعطاف پذیری نوع لاستیکی را دارا نبوده و نرمی خودرو و هندلینگ آن را تا حدی تحت تاثیر قرار می دهند.
بوش ها در مواردی بعنوان محور (Pivot) عمل می نمایند، بدین صورت که دو قسمت فلزی بوسیله یک بوش استوانه ای مانند شکل زیر به یکدیگر متصل شده و در نتیجه حرکتی مانند حرکات مفاصل بدن انسان حاصل می گردد و حرکت سیستم تعلیق با وجود اتصال به شاسی، با منتقل نمودن کمترین ضربه امکان پذیر می گردد.
طبق قطعه فولادی محکمی است که شاسی را به سیستم تعلیق متصل میکند و در طرفی که به شاسی متصل می شود بوش ها و در طرف دیگر که به چرخ وصل میشود سیبک ها وجود دارند.
قطعه ای است فلزی که در دو سر دارای بوش های محوری مانند آرنج یا زانوی انسان عمل می کند) می باشد که از یک سمت به قطعات متحرک سیستم تعلیق و از سمت دیگر به شاسی خودرو متصل می گردد و نقش اتصال شاسی به قطعات سیستم تعلیق را بر عهده دارد.
در برخی موارد طبق ها به شکل حرف A می باشند یعنی در سمتی که به شاسی متصل می شوند دارای دو محور هستند که در این صورت آنها را جناغی (Wish Bone) و یا A-Arm می نامند، اما در مواردی که به صورت یکپارچه باشند، همان نام طَبَق (Control Arm) به آنها اطلاق می گردد.
طبق ها بر حسب نوع سیستم تعلیق در هر دو محور جلو و عقب قابل استفاده بوده و باز هم بر حسب نوع سیستم تعلیق ممکن است یک خودرو بدون طَبَق، با یک طَبَق در هر چرخ یا با دو طَبَق در هر چرخ ، طراحی شود. محل قرار گیری طَبَق ها ممکن است در نیمه بالا و یا نیمه پایین متعلقات چرخ باشد؛ که در صورتیکه در قسمت بالا قرار داشته باشد به آن طَبَق بالا و در صورتیکه در قسمت پایین واقع شده باشد به آن طَبَق پایین گفته می شود.
طبق پایین در محور جلوی اکثر خودروهای امروزی دیده می شود، اما استفاده از طَبَق بالا با گسترش سیستم فنر و کمک فنر یکپارچه (Strut) رو به کاهش است.
میل تعادل یا به اصطلاح مکانیک ها، موج گیر، در اکثر موارد برای بالا بردن تعادل خودرو و جلوگیری از چپ شدن آن، در خودرو هایی که دارای سیستم تعلیق مستقل می باشند، بکار می رود.
میله تعادل یک میله فولادی است که در دو سر دارای بوش بوده و غالبا بین دو چرخ یک محور قرار می گیرد و باصطلاح دو چرخ را به یکدیگر متصل می نماید، میل تعادل معمولا بوسیله دو اتصال محوری (Pivot) در دو طرف به شاسی نیز متصل می شود.
میله موج گیر به کنترل غلتش اتاق در هنگام دور زدن و پیچیدن یا رانندگی روی سطوح ناهموار کمک می کند. میل موج گیر جلو نوعی فنر موج گیر است. این میل موج گیر معمولا بین دو طبق پایین نصب می شود. وقتی خودرو پیچی را طی می کند، اتاق به طرف بیرون پیچ متمایل می شود. در نتیجه این تمایل، طبقهای پایین در جهت مخالف حرکت می کنند و میل موج گیر را می پیچانند اما میل موج گیر در برابر پیچش مقاومت می کند. این عمل سبب سفت شدن سیستم تعلیق در هنگام پیچیدن خودرو می شود، در نتیجه اتاق خودرو کمتر کج می شود یا غلتش پیدا می کند.
زمانی که کمک فنر در درون فنر لول قرار گیرد به این ترکیب اصطلاحا Strut گفته می شود. البته این ترکیب قرارگیری کمک و کمک فنر همیشه Strut خوانده نمی شود، بلکه تنها زمانی، ترکیب کمک فنر قرار گرفته درون فنر را Strut می نامند که این دو علاوه بر انجام وظایف اصلی خود، با حذف سیبک و طَبَق بالا، نقش یک رابط را نیز مابین سیستم تعلیق و شاسی ایفا نمایند. این سیستم رکن اصلی سیستم های McPherson (نوعی سیستم تعلیق است) محسوب می شود و بیشتر هم در همین سیستم، دیده می شود.
از نظر استقلال عملکرد در مجموعه :
۱- تعلیق‌های مستقل
۲- تعلیق‌های صُلب و وابسته
۳- تعلیق‌های نیمه‌مستقل
و طبقه‌بندی از نظر محرک بودن:
۱- تعلیق محرک
۲- تعلیق غیرمحرک
و طبقه‌بندی از نظر:
۱- کاربری در جلو
۲- کاربری در عقب
سیستم های تعلیق بطور گسترده به دو دسته مستقل و وابسته تقسیم می شوند که هر یک از این دو نیز شامل انواع متفاوتی می باشند. در نوع وابسته به طور معمول از یک اکسل یکپارچه، برای هر دو چرخ یک محور استفاده می شود؛ که چرخها را به موازات یکدیگر و عمود بر اکسل نگه می دارد و زمانی که تنظیم یک چرخ بر هم بخورد، تنظیم چرخ مقابل آن نیز بر هم خواهد خورد، همچنین اگر یک چرخ با دست اندازی روبرو شود و بالا یا پایین برود چرخ دیگر نیز موازی با آن تحت تاثیر این حرکت واقع خواهد شد. اما در نوع مستقل که نوع پیشرفته تری محسوب می شود، هر چرخ توانایی حرکت مستقل و بدون تاثیر گرفتن از چرخ مقابل را داراست.
برای اطلاعات بیشتر از تعمیر و نگهداری خودرو می توان به مقاله های بررسی و عملکرد کمپرسور کولر خودرو و نقش و عملکرد پلوس خودرو مراجعه نمود.
