مفهوم
يتكون هيكل التعليق النموذجي من عناصر مرنة، وآليات توجيه، وامتصاص الصدمات، وما إلى ذلك، كما تحتوي بعض الهياكل أيضًا على كتل عازلة، وقضبان تثبيت، وما إلى ذلك. وتكون العناصر المرنة على شكل نوابض ورقية، ونوابض هوائية، ونوابض لولبية، ونوابض الالتواء. نوابض البار.تستخدم أنظمة تعليق السيارات الحديثة في الغالب النوابض اللولبية ونوابض قضيب الالتواء، وتستخدم بعض السيارات المتطورة النوابض الهوائية.
وظيفة الجزء:
مضاد للصدمات
الوظيفة: ممتص الصدمات هو المكون الرئيسي الذي يولد قوة التخميد.وتتمثل وظيفتها في تخفيف اهتزاز السيارة بسرعة، وتحسين راحة ركوب السيارة، وتعزيز الالتصاق بين العجلة والأرض.بالإضافة إلى ذلك، يمكن لممتص الصدمات أن يقلل من الحمل الديناميكي لجزء الجسم، ويطيل عمر خدمة السيارة.إن ممتص الصدمات المستخدم على نطاق واسع في السيارة هو بشكل أساسي ممتص الصدمات الهيدروليكي من نوع الأسطوانة، ويمكن تقسيم هيكله إلى ثلاثة أنواع: نوع الأسطوانة المزدوجة، ونوع الأسطوانة الواحدة القابل للنفخ، ونوع الأسطوانة المزدوجة القابل للنفخ.[2]
مبدأ العمل: عندما تقفز العجلة لأعلى ولأسفل، يتردد مكبس ممتص الصدمات في غرفة العمل، بحيث يمر سائل ممتص الصدمات عبر الفتحة الموجودة على المكبس، لأن السائل له لزوجة معينة وعندما ينسكب السائل يمر عبر الفتحة، ويكون على اتصال بجدار الثقب ويتم إنشاء الاحتكاك بينهما، بحيث يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية وتبدد في الهواء، وذلك لتحقيق وظيفة تخميد الاهتزاز.
(2) عناصر مرنة
الوظيفة: دعم الحمل الرأسي، وتخفيف وكبح الاهتزاز والتأثير الناجم عن سطح الطريق غير المستوي.تشمل العناصر المرنة بشكل رئيسي الزنبرك الورقي، الزنبرك اللولبي، زنبرك قضيب الالتواء، الزنبرك الهوائي، الزنبرك المطاطي، إلخ.
المبدأ: الأجزاء مصنوعة من مواد ذات مرونة عالية، عندما تتعرض العجلة لتأثير كبير، تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة محتملة مرنة ويتم تخزينها، ويتم إطلاقها عندما تقفز العجلة إلى الأسفل أو تعود إلى حالة القيادة الأصلية.
(3) آلية التوجيه
يتمثل دور آلية التوجيه في نقل القوة واللحظة، كما أنها تلعب دورًا توجيهيًا.أثناء عملية قيادة السيارة، يمكن التحكم في مسار العجلات.
تأثير
يعد نظام التعليق أحد الأجزاء المهمة في السيارة، حيث يربط الإطار بالعجلات بشكل مرن، ويرتبط بالأداء المتنوع للسيارة.من الخارج، يتكون تعليق السيارة فقط من بعض القضبان والأنابيب والينابيع، لكن لا تعتقد أن الأمر بسيط للغاية.على العكس من ذلك، فإن نظام تعليق السيارة عبارة عن مجموعة سيارات يصعب تلبية المتطلبات المثالية، لأن نظام التعليق يلبي متطلبات الراحة للسيارة، ومن الضروري أيضًا تلبية متطلبات استقرار التعامل معها، وهذان الاثنان الجوانب متضادة مع بعضها البعض.على سبيل المثال، من أجل تحقيق راحة جيدة، من الضروري تخفيف اهتزاز السيارة بشكل كبير، لذلك يجب تصميم الزنبرك ليكون أكثر ليونة، ولكن الزنبرك ناعم، ولكن من السهل أن يتسبب في فرامل السيارة "إيماءة" "، قم بتسريع "الرأس لأعلى" وتدحرج بجدية إلى اليسار واليمين.هذا الاتجاه لا يفضي إلى توجيه السيارة، ومن السهل أن يتسبب في عدم استقرار السيارة.
تعليق غير مستقل
الميزة الهيكلية للتعليق غير المستقل هي أن العجلات على كلا الجانبين متصلة بمحور متكامل، ويتم تعليق العجلات مع المحور تحت الإطار أو جسم السيارة من خلال تعليق مرن.يتميز نظام التعليق غير المستقل بمزايا الهيكل البسيط والتكلفة المنخفضة والقوة العالية وسهولة الصيانة والتغييرات الصغيرة في محاذاة العجلات الأمامية أثناء القيادة.ومع ذلك، نظرًا لضعف راحتها واستقرارها في التعامل، لم تعد تُستخدم بشكل أساسي في السيارات الحديثة.، وتستخدم في الغالب في الشاحنات والحافلات.
تعليق ربيعي غير مستقل
يتم استخدام زنبرك الأوراق كعنصر مرن للتعليق غير المستقل.نظرًا لأنه يعمل أيضًا كآلية توجيهية، فقد تم تبسيط نظام التعليق إلى حد كبير.
يستخدم النوابض الورقية الطولية غير المستقلة النوابض الورقية كعناصر مرنة ويتم ترتيبها على السيارة بالتوازي مع المحور الطولي للسيارة.
مبدأ العمل: عندما تسير السيارة على طريق غير مستوي وتواجه حمل تأثير، تدفع العجلات المحور للقفز لأعلى، كما يتحرك زنبرك الأوراق والطرف السفلي لامتصاص الصدمات للأعلى في نفس الوقت.يمكن تنسيق زيادة الطول أثناء الحركة الصعودية للزنبرك الورقي من خلال تمديد العروة الخلفية دون أي تدخل.نظرًا لأن الطرف العلوي من ممتص الصدمات ثابت والطرف السفلي يتحرك للأعلى، فإنه يعادل العمل في حالة مضغوطة، ويتم زيادة التخميد لتخفيف الاهتزاز.عندما تتجاوز كمية القفز للمحور المسافة بين الكتلة العازلة والكتلة الحدية، تتلامس الكتلة العازلة ويتم ضغطها مع الكتلة الحدية.[2]
التصنيف: يمكن تقسيم التعليق غير المستقل للزنبرك الطولي إلى تعليق غير مستقل للزنبرك الطولي غير المتماثل، والتعليق المتوازن والتعليق غير المستقل للنابض الورقي الطولي المتماثل.إنه تعليق غير مستقل مع نوابض ورقية طولية.
1. تعليق زنبركي طولي غير متماثل غير مستقل
يشير التعليق غير المستقل للنابض الورقي الطولي غير المتماثل إلى تعليق تكون فيه المسافة بين مركز الترباس على شكل حرف U ومركز العروات عند كلا الطرفين غير متساوية عندما يتم تثبيت الزنبرك الورقي الطولي على المحور (الجسر) .
2. تعليق الرصيد
التعليق المتوازن هو تعليق يضمن أن الحمل الرأسي على العجلات على المحور المتصل (المحور) متساوي دائمًا.وظيفة استخدام نظام التعليق المتوازن هي ضمان الاتصال الجيد بين العجلات والأرض، ونفس الحمولة، والتأكد من قدرة السائق على التحكم في اتجاه السيارة وأن السيارة تتمتع بالقوة الدافعة الكافية.
وفقًا للهياكل المختلفة، يمكن تقسيم نظام التعليق المتوازن إلى نوعين: نوع قضيب الدفع ونوع الذراع المتأرجح.
①تعليق توازن قضيب الدفع.يتم تشكيله من زنبرك ورقي موضوع عموديًا، ويتم وضع طرفيه في دعامة من نوع اللوحة المنزلقة أعلى غلاف المحور الخلفي.يتم تثبيت الجزء الأوسط على هيكل محمل التوازن من خلال مسامير على شكل حرف U، ويمكن أن يدور حول عمود التوازن، ويتم تثبيت عمود التوازن على إطار السيارة من خلال دعامة.يتم تثبيت أحد طرفي قضيب الدفع على إطار السيارة، ويتم توصيل الطرف الآخر بالمحور.يتم استخدام قضيب الدفع لنقل القوة الدافعة وقوة الكبح وقوة رد الفعل المقابلة.
مبدأ العمل لتعليق توازن قضيب الدفع هو مركبة متعددة المحاور تسير على طريق غير مستو.إذا كانت كل عجلة تعتمد هيكلًا نموذجيًا من الألواح الفولاذية كنظام تعليق، فلا يمكن ضمان أن تكون جميع العجلات على اتصال كامل بالأرض، أي أن بعض العجلات تتحمل الحمل العمودي المنخفض (أو حتى الصفر) من شأنه أن يجعل الأمر صعبًا على العجلات. للسائق التحكم في اتجاه السير إذا حدث على العجلات الموجهة.إذا حدث ذلك لعجلات القيادة، فسيتم فقدان بعض (إن لم يكن كل) القوة الدافعة.قم بتثبيت المحور الأوسط والمحور الخلفي للمركبة ذات المحاور الثلاثة على طرفي شريط التوازن، ويتم توصيل الجزء الأوسط من شريط التوازن بشكل مفصلي بإطار السيارة.ولذلك، فإن العجلات الموجودة على الجسرين لا يمكنها التحرك لأعلى ولأسفل بشكل مستقل.إذا غرقت أي عجلة في حفرة، فإن العجلة الأخرى تتحرك للأعلى تحت تأثير قضيب التوازن.وبما أن أذرع قضيب التوازن متساوية الطول، فإن الحمل الرأسي على كلتا العجلتين متساوي دائمًا.
يتم استخدام نظام التعليق المتوازن لقضيب الدفع للمحور الخلفي لمركبة الطرق الوعرة ثلاثية المحاور 6×6 والشاحنة ثلاثية المحاور 6×4.
②تعليق توازن ذراع التأرجح.يعتمد نظام تعليق المحور الأوسط على هيكل زنبركي طولي.يتم ربط العروة الخلفية بالطرف الأمامي للذراع المتأرجح، بينما يتم ربط دعامة محور الذراع المتأرجح بالإطار.يتم توصيل الطرف الخلفي للذراع المتأرجح بالمحور الخلفي (المحور) للسيارة.
مبدأ عمل نظام تعليق توازن الذراع المتأرجح هو أن السيارة تسير على طريق غير مستو.إذا سقط الجسر الأوسط في حفرة، فسيتم سحب الذراع المتأرجح للأسفل من خلال العروة الخلفية ويدور عكس اتجاه عقارب الساعة حول عمود الذراع المتأرجح.سوف تتحرك عجلة المحور للأعلى.يعتبر الذراع المتأرجح هنا رافعة تمامًا، وتعتمد نسبة توزيع الحمل الرأسي على المحاور الوسطى والخلفية على نسبة الرافعة للذراع المتأرجح والأطوال الأمامية والخلفية للزنبرك الورقي.
لفائف الربيع تعليق غير مستقل
نظرًا لأن الزنبرك اللولبي، كعنصر مرن، يمكنه فقط تحمل الأحمال الرأسية، فيجب إضافة آلية توجيه وممتص للصدمات إلى نظام التعليق.
وهي تتكون من نوابض لولبية، وامتصاص الصدمات، وقضبان الدفع الطولية، وقضبان الدفع الجانبية، وقضبان التسليح ومكونات أخرى.الميزة الهيكلية هي أن العجلات اليسرى واليمنى متصلة معًا بعمود كامل.يتم تثبيت الطرف السفلي من ممتص الصدمات على دعامة المحور الخلفي، ويتم تثبيت الطرف العلوي مع جسم السيارة.يتم وضع الزنبرك اللولبي بين الزنبرك العلوي والمقعد السفلي على الجزء الخارجي من ممتص الصدمات.يتم لحام الطرف الخلفي لقضيب الدفع الطولي على المحور ويتم تثبيت الطرف الأمامي على إطار السيارة.أحد طرفي قضيب الدفع العرضي معلق على جسم السيارة، والطرف الآخر معلق على المحور.عند العمل، يتحمل الزنبرك الحمل الرأسي، ويتم تحمل القوة الطولية والقوة العرضية على التوالي بواسطة قضبان الدفع الطولية والعرضية.عندما تقفز العجلة، يتأرجح المحور بأكمله حول النقاط المفصلية لقضيب الدفع الطولي وقضيب الدفع الجانبي على جسم السيارة.تمنع البطانات المطاطية الموجودة في نقاط المفصلية تداخل الحركة عندما يتأرجح المحور.نظام التعليق غير المستقل بالزنبرك اللولبي مناسب للتعليق الخلفي لسيارات الركاب.
تعليق هوائي غير مستقل
عندما تكون السيارة قيد التشغيل، بسبب تغير الحمولة وسطح الطريق، يجب أن تتغير صلابة التعليق وفقًا لذلك.مطلوب من السيارات تقليل ارتفاع الجسم وزيادة السرعة على الطرق الجيدة؛لزيادة ارتفاع الجسم وزيادة قدرة المرور على الطرق السيئة، لذا يشترط أن يكون ارتفاع الجسم قابلاً للتعديل حسب متطلبات الاستخدام.نظام التعليق غير المستقل للزنبرك الهوائي يمكنه تلبية هذه المتطلبات.
إنها مكونة من الضاغط، خزان الهواء، صمام التحكم في الارتفاع، الزنبرك الهوائي، قضيب التحكم، إلخ. بالإضافة إلى ذلك، هناك ممتصات الصدمات، أذرع التوجيه، وقضبان التثبيت الجانبية.يتم تثبيت الزنبرك الهوائي بين الإطار (الجسم) والمحور، ويتم تثبيت صمام التحكم في الارتفاع على جسم السيارة.نهاية قضيب المكبس معلقة بالذراع المتقاطع لقضيب التحكم، والطرف الآخر للذراع المتقاطع معلق بقضيب التحكم.يتم دعم الجزء الأوسط على الجزء العلوي من الزنبرك الهوائي، ويتم تثبيت الطرف السفلي من قضيب التحكم على المحور.يتم توصيل المكونات التي تشكل الزنبرك الهوائي معًا عبر خطوط الأنابيب.يدخل الغاز عالي الضغط الناتج عن الضاغط إلى خزان الهواء من خلال فاصل الزيت والماء ومنظم الضغط، ثم يدخل صمام التحكم في الارتفاع من خلال مرشح الهواء بعد الخروج من خزان الغاز.خزان الهواء، يتم توصيل خزان الهواء مع النوابض الهوائية الموجودة في كل عجلة، فيزداد ضغط الغاز في كل نابض هوائي مع زيادة الكمية المتضخمة، وفي نفس الوقت يتم رفع الجسم حتى يدخل المكبس سوف يتحرك صمام التحكم في الارتفاع نحو خزان الهواء، ويتم حظر منفذ تعبئة الهواء للتضخم الداخلي.كعنصر مرن، يمكن للزنبرك الهوائي أن يخفف حمل التأثير الواقع على العجلة من سطح الطريق عندما ينتقل إلى جسم السيارة من خلال المحور.بالإضافة إلى ذلك، يمكن لنظام التعليق الهوائي أيضًا ضبط ارتفاع جسم السيارة تلقائيًا.يقع المكبس بين منفذ النفخ ومنفذ تفريغ الهواء في صمام التحكم في الارتفاع، ويقوم الغاز من خزان الهواء بنفخ خزان تخزين الهواء وزنبرك الهواء، ويرفع ارتفاع جسم السيارة.عندما يكون المكبس في الموضع العلوي لمنفذ النفخ في صمام التحكم في الارتفاع، يعود الغاز الموجود في الزنبرك الهوائي إلى منفذ تفريغ الهواء من خلال منفذ النفخ ويدخل إلى الغلاف الجوي، وينخفض ضغط الهواء في الزنبرك الهوائي، لذلك كما ينخفض ارتفاع جسم السيارة.يحدد قضيب التحكم والذراع المتقاطع الموجود عليه موضع المكبس في صمام التحكم في الارتفاع.
يتمتع نظام التعليق الهوائي بسلسلة من المزايا مثل جعل قيادة السيارة مريحة أثناء القيادة، وتحقيق الرفع أحادي المحور أو متعدد المحاور عند الضرورة، وتغيير ارتفاع جسم السيارة والتسبب في ضرر بسيط لسطح الطريق، وما إلى ذلك. ولكن لديها أيضًا بنية معقدة ومتطلبات صارمة للختم.وغيرها من أوجه القصور.يتم استخدامه في سيارات الركاب التجارية والشاحنات والمقطورات وبعض سيارات الركاب.
تعليق ربيع النفط والغاز غير مستقل
يشير التعليق غير المستقل لزنبرك الزيت الهوائي إلى التعليق غير المستقل عندما يعتمد العنصر المرن على زنبرك هوائي زيتي.
وهي تتألف من نوابض النفط والغاز وقضبان الدفع الجانبية والكتل العازلة وقضبان الدفع الطولية والمكونات الأخرى.يتم تثبيت الطرف العلوي من الزنبرك الزيتي الهوائي على إطار السيارة، ويتم تثبيت الطرف السفلي على المحور الأمامي.يستخدم الجانبان الأيسر والأيمن على التوالي قضيب دفع طولي سفلي ليتم احتواؤه بين المحور الأمامي والعارضة الطولية.يتم تركيب قضيب الدفع الطولي العلوي على المحور الأمامي والقوس الداخلي للحزمة الطولية.تشكل قضبان الدفع الطولية العلوية والسفلية متوازي أضلاع، والذي يستخدم لضمان بقاء زاوية عجلة الدبوس دون تغيير عندما تقفز العجلة لأعلى ولأسفل.يتم تثبيت قضيب الدفع المستعرض على العارضة الطولية اليسرى والقوس على الجانب الأيمن من المحور الأمامي.يتم تثبيت كتلة عازلة تحت العوارض الطولية.نظرًا لأن الزنبرك الزيتي الهوائي مثبت بين الإطار والمحور، كعنصر مرن، فإنه يمكنه تخفيف قوة التأثير من سطح الطريق على العجلة عندما تنتقل إلى الإطار، وفي نفس الوقت تخفيف الاهتزاز الناتج .تُستخدم قضبان الدفع الطولية العلوية والسفلية لنقل القوة الطولية وتحمل لحظة رد الفعل الناتجة عن قوة الكبح.تنقل قضبان الدفع الجانبية القوى الجانبية.
عندما يتم استخدام زنبرك الزيت والغاز في شاحنة تجارية ذات حمولة كبيرة، يكون حجمه وكتلته أصغر من حجم الزنبرك الورقي وله خصائص صلابة متغيرة، ولكن لديه متطلبات عالية للختم وصعوبة الصيانة.نظام التعليق الزيتي الهوائي مناسب للشاحنات التجارية ذات الأحمال الثقيلة.
تعليق البث التحريري المستقل
التعليق المستقل يعني أن العجلات على كل جانب يتم تعليقها بشكل فردي من الإطار أو الجسم بواسطة نظام تعليق مرن.ومن مميزاتها: خفة الوزن، وتقليل التأثير على الجسم، وتحسين التصاق العجلات بالأرض؛يمكن استخدام الينابيع الناعمة ذات الصلابة الصغيرة لتحسين راحة السيارة.يمكن خفض موضع المحرك، ويمكن أيضًا خفض مركز ثقل السيارة، وبالتالي تحسين استقرار قيادة السيارة؛العجلات اليسرى واليمنى تقفز بشكل مستقل ومستقلة عن بعضها البعض، مما يمكن أن يقلل من إمالة واهتزاز جسم السيارة.ومع ذلك، فإن التعليق المستقل له عيوب الهيكل المعقد والتكلفة العالية والصيانة غير المريحة.تستخدم معظم السيارات الحديثة أنظمة تعليق مستقلة.وفقًا للأشكال الهيكلية المختلفة، يمكن تقسيم أنظمة التعليق المستقلة إلى أنظمة تعليق على شكل عظم الترقوة، وأنظمة تعليق بذراع زائدة، وأنظمة تعليق متعددة الوصلات، وأنظمة تعليق على شكل شمعة، وأنظمة تعليق ماكفرسون.
عظم الترقوة
يشير نظام التعليق المتقاطع إلى نظام التعليق المستقل الذي تتأرجح فيه العجلات في المستوى العرضي للسيارة.وهي مقسمة إلى تعليق مزدوج الذراع وتعليق بذراع واحد وفقًا لعدد الأذرع المتقاطعة.
يتميز نوع عظم الترقوة المفرد بمزايا الهيكل البسيط ومركز التدحرج العالي والقدرة القوية على مقاومة التدحرج.ومع ذلك، مع زيادة سرعة السيارات الحديثة، فإن مركز التدحرج المرتفع بشكل مفرط سيتسبب في تغيير كبير في مسار العجلة عندما تقفز العجلات، وسيزداد تآكل الإطارات.علاوة على ذلك، فإن نقل القوة الرأسية للعجلات اليسرى واليمنى سيكون كبيرًا جدًا أثناء المنعطفات الحادة، مما يؤدي إلى زيادة حدبة العجلات الخلفية.يتم تقليل صلابة العجلة الخلفية عند المنعطفات، مما يؤدي إلى ظروف قاسية من انجراف الذيل عالي السرعة.يتم استخدام نظام التعليق المستقل أحادي الترقوة في الغالب في التعليق الخلفي، ولكن نظرًا لعدم قدرته على تلبية متطلبات القيادة عالية السرعة، فهو لا يستخدم كثيرًا في الوقت الحاضر.
ينقسم التعليق المستقل لعظم الترقوة المزدوج إلى تعليق مزدوج متساوي الطول ونظام تعليق مزدوج غير متساوي الطول وفقًا لما إذا كانت الأذرع المتقاطعة العلوية والسفلية متساوية في الطول.يمكن لنظام التعليق المزدوج ذو الطول المتساوي أن يحافظ على ميل العمود الرئيسي ثابتًا عندما تقفز العجلة لأعلى ولأسفل، لكن قاعدة العجلات تتغير بشكل كبير (على غرار نظام التعليق ذو العظم الترقوة المفرد)، مما يسبب تآكلًا خطيرًا للإطارات، ونادرًا ما يتم استخدامه الآن .بالنسبة لنظام التعليق المزدوج غير المتساوي الطول، طالما تم تحديد طول عظم الترقوة العلوي والسفلي وتحسينه بشكل صحيح، ومن خلال ترتيب معقول، يمكن الحفاظ على تغييرات قاعدة العجلات ومعلمات محاذاة العجلات الأمامية ضمن الحدود المقبولة، مما يضمن أن تتمتع السيارة بثبات جيد في القيادة.في الوقت الحاضر، تم استخدام نظام التعليق المزدوج غير المتساوي الطول على نطاق واسع في نظام التعليق الأمامي والخلفي للسيارات، كما تستخدم العجلات الخلفية لبعض السيارات الرياضية وسيارات السباق هيكل التعليق هذا.
