گیربکسهای اتوماتیک      

در سال 1938 کرایسلر کلاچ هیدرولیکی را تولید نمود که با وجود آن در حالی که جعبه دنده می توانست در وضعیت درگیری باشد موتور با دور آرام به کار خود ادامه می داد . و با این طرح گام موفقیت آمیزی در ابداع جعبه دنده های نیمه اتوماتیک برداشته شد و بدین لحاظ کرایسلر مشهور گردید .
جعبه دنده های نیمه اتوماتیکی که طراحی گردید به نام های مختلف در تجارت شناخته شد مانند: و در طراحی های بعد به جای کلاچ هیدرولیکی مبدل گشتاور هیدرولیکی جایگزین شد و به نام های کرایسلر تورک – درایو و پلی موث هیدرایو نامیده شد.مشاهده می شود که در آن ها به منظور نعویض دنده ها هنوز از یک کلاچ پایی استفاده شده است .
در سال 1940 کارخانه جنرال موتور جعبه دنده هیدراماتیک را برای اولین بار در اتومبیل اولد زموبیل به کار برد . این طراحی اولین بار در اتومبیل اولدزموبیل به کار برد . این طراحی اولین کاربرد کلاچ های هیدرولیکی را در ترکیب جعبه دنده 4 دنده ای مشخص کرد و جعبه دنده اتوماتیک نامیده شد که در آن مجموعه خورشیدی جلو و عقب برای وضعیت خلاص و دنده های جلو به کار برده شد و در دنده عقب مجموعه ی خورشیدی جلو نسبت دور کاهنده ای ( افزایش گشتاور ) دارد و مجموعه خورشید عقب مسیر قدرت را عکس نمود و همچنین نسبت دور دنده عقب را بیشتر کاهش می دهد . ( افزایش گشتاور را بیشتر افزایش می دهد . )
در سال 1948 بیوک جعبه جعبه دنده داینافلو را ارائه داد و اولین اتومبیلی بود که در آن موفق شده بودند جعبه دنده اتوماتیک را با مبدل گشتاور هیدرولیکی به کار برند که با استفاده از مجموعه خورشیدی حرکت مستقیم دنده یک و دنده عقب را شامل می شد و اهرم تعویض دنده جعبه دنده را به محور خروجی مبدل گشتاور بدون دنده های اضافی مربوط می سازد . ضریب ماکزیمم در مبدل گشتاور 1 : 25/2 و نسبت دنده در دنده یک 1 : 82/1 می باشد که دارای کشش عالی در سر بالایی ها بوده و حالت ترمز موتوری در سرازیری ها را نیز دارا می باشد کاربرد عمومی جعبه دندذه های اتوماتیک که ناشی از رشد صنعتی بوده است . جعبه دنده های اتو ماتیک فورد – ا – ماتیک ترکیبی است از یک مبدل گشتاور 3 عنصری و یک سیستم مجموعه خورشیدی که شامل 3 دنده جلو ( 3 سرعته ) و یک دنده عقب می باشد . ضریب ماکزیمم مبدل گشتاور آن برابر 1: 1/2 می باشد . مسیر حرکت از مبدل گشتاور شروع می شود و دارای نسبت دنده متوسط ( دنده دو ) 1 : 48/1 ( افزایش گشتاور کم ) با تعویض دنده به طور خودکار بوده و همچنین دارای نسبت دنده یک 1 : 44/2 ( افزایش گشتاور زیاد ) که برای عبور در سر بالایی ها و حالت ترمز موتوری در سرازیریها می باشد طراحی شده است .
کرایسلر دارای جعبه دنده اتوماتیک دو سرعته به نام پاور فلایت می باشد که دارای یک مبدل گشتاور 3 عنصری ( توربین پمپ استاتور ) و دو مجموعه خورشیدی با نسبت دنده هایی به منظور درگیری دنده یک دنده عقب و دنده مستقیم می باشد . هنگام حرکت مسیر قدرت از مبدل گشتاور که دارای ضریب ماکزیمم گشتاوری 1 : 7/2 است شروع می شود و در دنده یک نسبت دنده ی 1 : 27/1 می باشد که به طور خودکار در دنده مستقیم قرار می گیرد . ( در دنده مستقیم نسبت دنده 1 : 1 است و در صورت لزوم نسبت مبدل گشتاور اعمال می گردد . ) این جعبه دنده نیز توسط اهرم تعویض دنده به طور دستی در دنده یک ( برای حرکت در سربالایی و سرازیری ) قرار می گیرد .
طرح جدید جعبه دنده اتوماتیک اولتراماتیک مربوط به اتومبیل پاکارد نشان می دهد که دارای مبدل گشتاور 4 عنصری و یک مجموعه دنده های خورشیدی است که مشابه جعبه دنده داینافلوی بیوک می باشد و قادر است تا وضعیت های دنده مستقیم دنده یک و دنده عقب را درگیر نماید . مسیر قدرت مانند جعبه دنده ی داینافلو در حرکت به جلو از مبدل گشتاور شروع شده و بدون کمک دنده های اضافی به محور خروجی منتقل می گردد . مبدل گشتاور آن دارای یک کلاچ اصطکاکی برای وضعیت دنده مستقیم می باشد که به طور خودکارعمل می کند و در سایر وضعیت ها کلاچ اصطکاکی مبدل گشتاور قطع می باشد که مبدل می تواند حد اکثر نسبت گشتاوری 1 : 4/2 را منتقل نماید . نسبت در دنده یک 1 : 82/1 می باشد که جعبه دنده به وسیله اهرم تعویض دنده می تواند در این وضعیت برای عبور درسر بالایی و سرازیری قرار گیرد .
جعبه دنده های اتوماتیک استودبکر که به وسیله بورگ – وارنر ارائه گردید دارای مبدل گشتاور 3 عنصری با یک کلاچ حرکت مستقیم و دو مجموعه خورشیدی که 3 دنده جلو و یک دنده عقب می باشد طراحی گردیده است . حداکثر ضریب افزایشی مبدل گشتاور 1 : 15/2 است که دارای وضعیت دنده متوسط دنده مستقیم دنده یک و دنده عقب می باشد و نسبت دنده ها عبارتند از : دنده 1 :31/2 دنده دو 1: 43/1 و دنده سه 1 : 1 برای حرکت در سر بالایی و سرازیری با دنده یک می توان توسط توضیحات بعدا گفته خواهد شد . اهرم تعویض دنده به طور دستی جعبه دنده را در وضعیت قرار داد .
تا سال 1955 طراحی جعبه دنده های اتوماتیک کامل گردید و از آن تاریخ به بعد با اتخاذ تصمیم مشترک و استاندارد اکثر کارخانجات آن را به کار بردند به طوری که امروزه بیش از 90 درصد اتومبیل ها ی امروزی آمریکایی مجهز به جعبه دنده های اتوماتیک می باشند . جعبه دنده اتوماتیک اولترا ماتیک مربوط به اتومبیل پاکارد مسیر قدرت در آن و در جعبه دنده اتوماتیک پاورگلاید و سایر جعبه دنده های اتوماتیک 2 سرعته یکسان می باشد . شرح این که چگونه یک جعبه دنده اتوماتیک کار می کند باید گفت که یک داستان هیجان انگیزی است به وسیله مختصر نگاهی به اصول مقدماتی و اساسی طرز کار آنها می توان فهمید که جعبه دنده های اتوماتیک چه طور کار می کنند و این بسیار ساده است زیرا تمام تعویض های خودکار با استفاده از اصول اولیه طراحی شدهاند و به طور کلی دارای یک مبدل گشتاور هیدرولیکی و یک مجموعه خورشیدی با نسبت دنده های مختلف می باشند که به وسیله ی یک سیستم کنترل هیدرولیکی به طور خودکار
تعویض دنده ها را انجام می دهد . ترکیب مبدل گشتاور هیدرلیکی و مجموعه ی دنده های خورشیدی رایج در تعدادی از جعبه دنده های اتوماتیک هم خانواده مانند جعبه دنده های تورک فلایت ( کرایسلر ) کروئیز – ا – ماتیک ( فورد ) و هیدرا – ماتیک ( جنرال موتور ) به کار برده شده است .
یکی از بزرگترین مزیت های جعبه دنده های اتوماتیک این است که به طور خودکار دنده ها را تعویض می نماید و وظایف راننده را کاهش می دهد و در نتیجه او مجبور نخواهد بود که در تعویض دنده ها مهارت خاص رانندگی را دارا باشد و متناسب با مقاومت مسیر که بستگی به وزن سرعت و موقعیت اتومبیل دارد به طور خودکار در مواقع لزوم تعویض دنده ها انجام می گردد . در جعبه دنده های معمولی بر اثر سرعت بیش از حد معمول و یا عدم ایجاد هماهنگی بین سرعت چرخ دنده ها هنگام درگیر شدن توسط یک راننده ی
غیر ماهر باعث استهلاک سریع قطعات خواهد گردید . در صورتی که در جعبه دنده های اتوماتیک راننده به یک اهرم تغییر وضعیت دنده ها و پدال گاز احتیاج دارد .
سیستم های کنترل کننده :
جعبه دنده های اتوماتیک دارای سیستم های کنترل کننده ای می باشند که اولا جعبه دنده را با موتور مربوط می سازد بدین ترتیب که هر گونه تغییرات موتور را عینا به جعبه دنده منتقل می نمایند و باعث تعویض دنده ها می گردند . ثانیا ارتباط راننده با جعبه دنده را به وسیله اهرم تغییر وضعیت به طور دستی بر قرار می سازد که هر کدام به نوبه ی خود دارای وظایفی می باشد :
سیستم کنترل دستی :
ارتباط راننده به جعبه دنده را بر قرار می سازد و تغییر وضعیت اهرم تعویض دنده ها را به وسیله ی اتصالات آن به سوپاپ دستی واقع در بدنه ی سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی منتقل می نماید .
سیستم کنترل دریچه گاز :
این سیستم گشتاور موتور را احساس می کند و شامل مجموعه ی سوپاپ تعدیل فشار در بدنه ی سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی می باشد و این سیستم اثر گشتاور ورودی را یا به وسیله ی اهرم های اتصال به طور مکانیکی از پدال گاز به جعبه دنده و یا به وسیله ی یک اثر خلایی از زیر دریچه گاز کاربراتور به یک واحد کنترل کننده خلایی در بدنه جعبه دنده دریافت می کند . اگر در تعویض خودکار دنده هااشکالی پیش بیاید علاوه بر موارد فوق یک ارتباط دهنده دیگری برای جعبه دنده ضروری است و بدین منظور یک سیستم گاورنرپیش بینی شده است تا تغییرات سرعت جاده ای اتومبیل را به جعبه دنده منتقل نماید .
سیستم کنترل گاورنر :
این سیستم تغییرات سرعت اتومبیل را از دور خروجی جعبه دنده احساس می کند و مانند سیستم کنترل دریچه گاز اثر فشار هیدرولیکی را به بدنه سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی می فرستد این سیستم مجهز به مجموعه ی سوپاپ تنظیم فشار با وزنه های گریز از مرکز می باشد . سیستم کنترل دستی کنترل دریچه گاز و کنترل گاورنر قسمت هایی از سیستم کنترل هیدرولیکی می باشند .
سیستم کنترل هیدرولیکی :
این سیستم شامل یک پمپ هیدرو لیک جتو و سوپاپ تعدیل فشار برای تکمیل و پر کردن روغن مورد نیاز مبدل گشتاور با تجهیزات مربوطه و ارسال روغن به بدنه سوپاپ جهت تقسیم نمودن به مدارات راه انداز کلاچ و باند ( نوار ترمز ) می باشد. بدنه سوپاپ مغز سیستم هیدرولیکی و به طور معمول جایگاه سوپاپ دستی سوپاپ کنترل دریچه گاز و یک سوپاپ کنترل دستی برای ایجاد درگیری دنده یک توسط راننده و مجموعه ی سوپاپ تعویض دنده به طور خودکا می باشد .

  نوشته شده در  دوشنبه بیست و نهم بهمن 1386ساعت 16:0  توسط masoud   

کیسه های هوا      

طی سالیان طولانی کمربندهای ایمنی تنها وسیله مهارکننده کنش‌پذیر در خودروها بوده‌اند. در عین حال در این مدت بحثهای زیادی در مورد ایمنی آنها بخصوص در مورد کودکان مطرح شده است، ولی به مرور زمان در اکثر کشورها کمربندهای ایمنی شامل مقررات اجباری شده‌اند. آمار و ارقام نشان می‌دهد که استفاده از کمربندهای ایمنی جان هزاران نفر را در تصادفات نجات داده است. کیسه‌های هوا طی سالیان طولانی در حال توسعه بوده‌اند. ایده استفاده از یک بالش نرم در برابر برخورد، بسیار جذاب بوده و اولین ثبت اختراع در مورد یک وسیله قابل انبساط برای فرود آمدن در آن در هنگام تصادف برای هواپیماها طی جنگ جهانی دوم انجام شده است! در دهه ۸۰ اولین کیسه هوای تجاری شده در خودروها ظاهر شد. از سال ۱۹۹۸، وجود کیسه های هوا در هر دو سمت راننده و سرنشین جلو در آمریکا الزامی شده است(کامیونت های سبک نیز از سال ۱۹۹۹ تحت این قانون در آمدند). تاکنون آمار نشان داده که کیسه‌های هوا ریسک مرگ را در تصادفات روبرو حدود ۳۰ درصد کاهش داده است. استفاده از کیسه‌های هوای نصب شده در صندلی و درها جدیدتر است ، اگرچه آنها به گستردگی کیسه‌های هوای نصب شده در فرمان و داشبورد مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. برخی از کارشناسان بر این عقیده‌اند که طی سالیان آتی تعداد کیسه‌های هوای خودروها از دو به شش تا هفت خواهد رسید. کیسه‌های هوا هم مانند کمربند ایمنی در سالهای اولیه، موضوع تحقیقات و آزمونهای جدی دولتی و صنعتی هستند. در این مقاله به دانش پشت کیسه‌های هوا و اینکه آنها چگونه کار می‌کنند، مشکلات آنها چیست و تکنولوژی آنها به چه سمتی پیش می‌رود خواهیم پرداخت.
اصول اولیه
پیش از پرداختن به اصول خاص آنها بهتر است به مرور دانش خود درباره قوانین حرکت (نیوتن) بپردازیم. اول اینکه ما می دانیم که اجسام در حال حرکت دارای اندازه حرکت (مومنتوم) (حاصلضرب جرم و سرعت یک جسم) هستند. در صورتی که یک نیروی خارجی بر جسم وارد نشود آن جسم به حرکت خود با سرعت و جهت خود ادامه خواهد داد. خودروها از اجسام متعددی تشکیل شده اند که شامل خود خودرو و اجسام مهار نشده درون آن و البته سرنشینان می شود. اگر این اجسام مهار نشوند، حتی در صورت توقف خودرو در اثر تصادف، آنها با سرعتی که خودرو دارد به حرکت خود ادامه می دهند. متوقف کردن یک جسم دارای مومنتوم مستلزم اعمال نیرو به آن در یک دوره زمانی است. وقتی یک خودرو دچار تصادف می شود، نیروی مورد نیاز برای متوقف کردن اجسام بسیار زیاد است چرا که مومنتوم در لحظه تغییر کرده در حالی که برای سرنشینان اینطور نبوده است و وقت زیادی نیز برای اینکار وجود ندارد. هدف هر سیستم مهار کننده کمکی، کمک به متوقف کردن سرنشین با ایجاد کمترین آسیبها به وی است. کاری که یک کیسه هوا انجام می دهد کاهش سرعت سرنشین به صفر با کمترین یا بدون آسیب است. محدودیتهایی که کیسه هوا با آنها درگیر است زیاد است. کیسه هوا باید در کسری از ثانیه در فضای بین سرنشین و فرمان یا داشبورد عمل نماید. برای آنکه سیستم بتواند به جای آنکه سرنشین را بصورت ناگهانی متوقف کند ، حرکت آن را آرام نماید ، حتی کوچکترین مقدار فضا و زمان ارزشمند است.

در کیسه هوا سه قسمت وجود دارد که می توان به انجام این کار بزرگ یاری دهد: 
کیسه که از پارچه نایلونی نازکی ساخته شده که درون فرمان یا داشبورد ( و اخیرا درون صندلی و در) تا می شود و قرار می گیرد. سنسور که وسیله‌ای است که به کیسه فرمان باد شدن را می دهد. باد شدن در صورتی رخ می‌دهد که برخوردی با نیروی معادل برخورد با یک دیوار آجری با سرعت ۱۰ تا ۱۵ مایل بر ساعت (۱۶ تا ۲۴ کیلومتر بر ساعت) ایجاد شود. وقتی یک تغییر جرم باعث بسته شدن یک اتصال برقی شود، یک سوئیچ مکانیکی زده شده و به سنسور پیام می دهد که یک تصادف رخ داده است. سنسور اطلاعات را از یک شتاب سنج که درون میکرو چیپ قرار دارد دریافت می کند.سیستم باد کننده کیسه هوا موجب واکنش آزید سدیم (Na N۳) با نیترات پتاسیم (KNO۳) و ایجاد گاز نیتروژن می شود. انفجار داغ نیتروژن موجب باد شدن کیسه هوا می شود. سیستم بادکننده شبیه یک بوستر راکت جامد است. سیستم کیسه هوا یک پیشران (propellant) جامد را مشتعل کرده و به سرعت می سوزد تا یک حجم بزرگ گاز را برای باد کردن کیسه هوا بوجود بیاورد. به این ترتیب کیسه هوا از قسمت ذخیره شده خود با سرعت ۲۰۰ مایل بر ساعت (۳۲۲ کیلومتر بر ساعت) یعنی سریعتر از یک چشم بر هم زدن از هم باز می شود. یک ثانیه بعد ، برای آنکه سرنشین بتواند حرکت کند، گاز به سرعت از سوراخهای درون کیسه تخلیه شده و کیسه را از حالت باد شدن در می آورد. کیسه هوا و سیستم باد کننده ذخیره شده در فرمان گرچه همه این فرآیند تنها در یک بیست و پنجم ثانیه رخ می دهد ولی زمان اضافی ایجاد شده برای جلوگیری از یک جراحت جدی کافی است. ماده پودری که از کیسه هوا آزاد می شود آرد ذرت عادی یا پودر تالک است که توسط سازنده برای نچسبیدن تاهای کیسه به هم در هنگام ذخیره کیسه هوا استفاده شده است. سیستم باد کننده از یک پیشران جامد و یک جرقه‌زن استفاده می‌کند.
توسعه ایده
همانطور که گفته شد بر اساس مجله Scientific American ایده اولیه استفاده از بالش سریع بادشونده برای ممانعت از جراحات تصادفات قبل از آن که در دهه ۱۹۸۰ توسط وزارت راه آمریکا برای استفاده در خودروها اجباری شود دارای یک پیشینه طولانی است. اولین اختراع وسیله باد شونده برای تصادفات برای هواپیماها در طی جنگ جهانی دوم ثبت شده است. تلاشهای اولیه برای استفاده از کیسه هوا برای خودروها با موانع قیمت بالا و مشکلات فنی مرتبط با ذخیره و آزاد سازی گاز فشرده مواجه شد. پژوهشگران در جستجوی پاسخگویی به سوالات زیر بودند: ▪ آیا درون خودرو فضای کافی برای مخزن گاز وجود دارد؟ ▪آیا می شود گاز را برای مدت زمان عمر خودرو در آن به صورت ذخیره شده نگه داشت؟ ▪ آیا کیسه هوا را می توان به سرعت و با اطمینان در شرایط مختلف آب و هوایی منبسط نمود بدون آنکه صدای انفجار گوشخراشی ایجاد شود؟ نیاز به یک مجموعه واکنشهای شیمیایی وجود داشت که نیتروژن ایجاد کند و کیسه را باد کند. باد کننده های پیشران جامد (Solid- Propellant Inflators) در دهه ۱۹۷۰ به کمک این ایده آمدند. گر چه از نظر تاریخی کیسه های هوا در ابتدا برای استفاده توسط سرنشینان بدون کمربند ایمنی طراحی شده بود ولی در همان روزهای اولیه شروع ایده کیسه هوا برای خودروها، کارشناسان هشدار داده بودند که این وسیله جدید باید به صورت پشتیبان و همراه با کمربند ایمنی استفاده شود. کمربندهای ایمنی بازهم کاملا ضروری هستند چرا که کیسه های هوا فقط در تصادفات روبرویی که با سرعت بیش از ۱۰ مایل بر ساعت ( ۱۶ کیلومتر بر ساعت) رخ دهد عمل می کنند. در مورد برخوردها و تصادفات جانبی، تصادفات از عقب و برخوردهای ثانویه فقط کمر بندهای ایمنی می توانند کمک کنند( گرچه امروزه کیسه های جانبی هوا نیز در حال متداول شدن هستند). با وجود پیشرفت فن آوری، کیسه های هوا فقط وقتی موثر هستند که همراه با یک کمربند شانه و ران استفاده شوند. کمربند ایمنی سرنشین را در موقعیت خود نگه می دارد، در حالی که کیسه هوا یک مانع نرم برای توقف اعضای بدن او را فراهم می آورد. کیسه های هوا جراحات منجر به مرگ را در مورد رانندگان ۱۱ درصد و در مورد سرنشینان بزرگسال۱۳ درصد کاهش می دهد. حفاظت ایجاد شده توسط کیسه هوا به علاوه کمربند ایمنی قابل مقایسه با هیچ نوع حفاظت دیگری نیست. مطالعات نشان می دهند که در یک برخورد، سرنشینانی که توسط کمربند ایمنی و کیسه هوا محافظت می شوند ۵۰ درصد کمتر از سرنشینان مهار نشده دچار آسیبهای مرگبار و جراحات جدی خواهند شد.
ایمنی
پس از مدت کمی دریافته شد که نیروی یک کیسه هوا می تواند به کسانی که بسیار به آن نزدیک قرار گیرند آسیب بزند چرا که یک عامل ایجاد خطر در مورد کیسه های هوا امکان برخورد آنها با صورت یا گردن است. پژوهشگران دریافته اند که ناحیه خطر برای کیسه هوای راننده در محدوده ۲ تا ۳ اینچی ( ۵ تا ۸ سانتیمتری) محل باد شدن قرار دارد. بنابراین قرار گرفتن در فاصله ۱۰ اینچی (۲۵ سانتیمتری) از کیسه هوای راننده یک حاشیه ایمنی مناسب را ایجاد می کند. این فاصله از مرکز فرمان تا قفسه سینه اندازه گیری می شود. اگر راننده در فاصله کمتری از این فاصله قرار می گیرد، باید فاصله خود را به یکی از طرق زیر بیشتر کند: ▪با عقب بردن صندلی تا جای ممکن به صورتی که پاها به راحتی به پدالها برسند. ▪ با مایل نمودن پشتی صندلی به عقب. گرچه طراحی خودروها با یکدیگر متفاوت است ولی اغلب رانندگان می توانند حتی در جلوترین حالت صندلی با مایل کردن اندک پشتی به عقب به فاصله ۱۰ اینچی دست یابند. اگر مایل کردن پشتی صندلی مانع از داشتن دید مناسب از جاده می شود، می توان با بالا بردن صندلی ( در خودروهایی که دارای این نوع تنظیم هستند) یا قرار دادن یک بالش سفت غیر لغزنده آن را اصلاح نمود. ▪ با مایل کردن فرمان ( در مورد خودروهایی که این تنظیم را دارند) به صورتی که کیسه هوا به جای سر و گردن به سمت قفسه سینه باز شود. یک دوست خطرناک ولی قاعده برای کودکان متفاوت است. کیسه هوا در مورد کودکانی که در هنگام ترمز ناگهانی کمربند ایمنی نبسته باشند یا بسیار نزدیک به کیسه هوا نشسته باشند یا به سمت داشبورد پرتاب شوند می‌تواند موجب آسیب جدی و حتی مرگ شود. کارشناسان معتقدند که رعایت نکات ایمنی زیر ضروری است: ▪ کودکان زیر ۱۲ سال باید در صندلی عقب نشسته و برای آنها از کمربند ایمنی مناسب سن آنها استفاده شود. ▪نوزادان (زیر یک سال و با وزن کمتر از ۹ کیلوگرم) که در صندلیهای مخصوص رو به عقب می نشینند هرگز نباید در صندلی جلو یک خودرو قرار گیرند. ▪اگر لازم شد که یک نوزاد زیر یک سال باید در صندلی جلو یک خودرو دارای کیسه هوای جانبی بنشیند باید او را در یک صندلی مخصوص بچه دارای کمربند رو به جلو قرار داد و صندلی باید در دورترین فاصله نسبت به داشبورد قرار گیرد.

غیر فعال کردن:
در پاسخ به ملاحظات مرتبط با کودکان و سایر سرنشینان خصوصا افراد ریز جثه که در صورت استفاده نامناسب یا کیسه های هوای بسیار قوی ، در معرض خطر مرگ یا آسیب‌دیدگی قرار دارند، اداره ملی ایمنی بزرگراههای آمریکا (NHTSA) در سال ۱۹۹۷ قانونی را تصویب کرد که بر اساس آن سازندگان را مجاز می کرد که از کیسه های هوای با قدرت کمتر استفاده کنند. این قانون اجازه می‌دهد که کیسه‌های هوا ۲۰ تا ۳۵ درصد کاهش قدرت داده شوند. علاوه بر آن از سال ۱۹۹۸ تعمیرگاهها و فروشگاههای لوازم یدکی مجاز شدند کلیدهای روشن/ خاموش روی خودرو قرار دهند که امکان غیرفعال‌سازی کیسه‌های هوا را می‌دهد. در آمریکا در صورتی که دارندگان خودرو در یكی از گروههای ریسک زیر قرار بگیرند، توسط اداره ملی ایمنی بزرگراههای آمریکا (NHTSA) اجازه خواهند داشت کلید روشن/ خاموش را برای یک یا هر دو کیسه هوای خود نصب کنند: ▪در هردو طرف راننده و سرنشین جلو- در مورد افراد با شرایط پزشکی که در مورد آنها ریسک استفاده از کیسه هوا بیشتر از ریسک برخورد در صورت استفاده نکردن از آن است. ▪در سمت راننده- ( علاوه بر شرایط پزشکی)، کسانی که در صورت رعایت فاصله حداقل ۱۰ اینچی (۲۶ سانتیمتری) از مرکز کیسه هوای راننده ، نمی توانند بدرستی از خودرو خود استفاده کنند . ▪برای سرنشین جلو- (علاوه بر شرایط پزشکی) افرادی که بدلیل عدم وجود صندلی عقب در خودرو یا کوچک بودن فضای آن برای قرار گیری یک صندلی کودک رو به عقب یا بدلیل نیاز به مراقبت دائم شرایط سلامت یک کودک ، لازم است یک کودک را درون صندلی کودک رو به عقب روی صندلی سرنشین جلو قرار دهند. ▪برای سرنشین جلو- ( علاوه بر شرایط پزشکی)، افرادی که لازم است کودکان یک تا ۱۲ ساله را در صندلی جلو بنشانند بدلیل : الف) عدم وجود صندلی عقب در خودرو - ب) اجبار به حمل کودک بیش از گنجایش صندلیهای عقب کودک.- ج) نیاز به مراقبت دائم شرایط سلامت یک کودک در امریکا برای نصب یک کلید غیر فعال سازی کیسه هوا روی خودرو نیاز به دریافت مجوز از اداره ملی ایمنی بزرگراههای آمریکا (NHTSA) است. پس از دریافت این مجوز دارنده خودرو می‌تواند خودرو خود را برای نصب این کلید به تعمیرگاه ببرد. چنین کلیدهایی باید مجهز به یک چراغ هشدار‌دهنده باشند که وضعیت فعال یا غیر فعال بودن کیسه هوا را نشان دهد. واضح است که حتی اگر امکان غیرفعال کردن کیسه هوا وجود دارد، در مورد رانندگانی که امکان قرار گرفتن در فاصله حداقل ۱۰ اینچ را دارند، کیسه هوا باید فعال باشد. در مورد افرادی که حتی با رعایت موارد ذکر شده نمی‌توانند این حداقل فاصله را ایجاد نمایند، کیسه هوا می‌تواند غیرفعال شود. گروهی از پزشکان در کنفرانس ملی توصیه‌های پزشکی برای غیرفعال کردن کیسه هوا شرایط پزشکی که عموما در مقالات گزارش می‌شوند را به عنوان دلایل احتمالی غیرفعال کردن کیسه هوا مورد بررسی قرار داده اند. با این وجود غیرفعال کردن کیسه هوا برای شرایط نسبتا عادی مانند: وجود ضربان ساز (Pacemaker) در قلب، عینک، دردهای موضعی، نفخ (Emphysema)، آسم، جراحی سینه، جراحی پشت یا گردن، سن بالا، پوکی استخوان ، آرتروز یا بارداری توصیه نمی شود. عموما بدون نصب یک کلید روشن/ خاموش نمی توان کیسه هوا را غیر فعال نمود. به هر حال نباید هرگز شخصا اقدام به غیر فعال کردن کیسه هوا کرد. باید به خاطر داشت که کیسه هوا فقط یک بالش نرم نیست بلکه کیسه ای است که با ضربه باز می شود و اگر ندانید که چه می کنید می تواند به شما آسیب برساند. اداره ملی ایمنی بزرگراه های آمریکا (NHTSA) بجز در شرایط خاص ، تنها در حالتی که صندلی عقب وجود نداشته باشد یا فضای آن برای قراردادن یک صندلی ایمنی رو به عقب کودک کافی نباشد مجوز نصب کلید غیر فعال سازی کیسه هوا را برای خودروهای نو نمی دهد. در حال حاضر در آمریکا سازندگان خودرو مجوز نصب کلید غیرفعال‌سازی کیسه هوا را برای صندلی راننده در خودروهای نو ندارند چرا که برای اداره ملی ایمنی بزرگراه های آمریکا (NHTSA) این بیم وجود دارد که در این صورت این کلید در تمامی خودروهای نو حتی در خودروهایی که توسط افراد در گروههای ریسک قرار نمی گیرند جزو تجهیزات استاندارد خودرو در آید. همچنین مواردی از یکپارچه‌سازی این کلیدها در داشبورد خودرو مشاهده شد که احتمال انحراف منابع از توسعه سیستمهای ایمن‌تر و پیشرفته‌تر کیسه هوا را بوجود می‌آورد.
آینده کیسه‌های هوا:
فعالیتهای مرتبط با بهبود مزایای ایمنی سرنشین توسط کیسه‌های هوا در حال تغییرات مستمر است. آزمونهای جدید با استفاده از مانکنهای آزمون (dummy) دارای معیارهای بهتری در مورد آسیبهای وارده به آن است. گرچه ۴۰ درصد همه جراحات جدی در تصادفات در نتیجه برخوردهای جانبی و ۳۰ درصد کل تصادفات، برخوردهای جانبی هستند، تا همین اواخر بیشتر گامها برای ایمنی خودرو در برخوردهای جلو و عقب برداشته می‌شد. بسیاری از خودروسازان در پاسخ به این آمار ( و در نتیجه استانداردهای جدید) اقدام به قویتر کردن درها، قاب درها و بخشهای کف و سقف نموده‌اند. ولی خودروهایی که از کیسه هوای جانبی استفاده کرده‌اند نماینده موج جدیدی از ایمنی سرنشین می‌باشند. کارشناسان معتقدند که طراحی کیسه‌های موثر جانبی بسیار دشوارتر از کیسه‌های هوای جلو است. این به این دلیل است که در برخورد روبرو، بیشتر انرژی برخورد توسط سپر، کاپوت و موتور جذب می شود وتقریبا ۳۰ تا ۴۰ ثانیه طول می کشد تا ضربه به سرنشین خودرو منتقل شود. ولی در برخوردهای جانبی فقط یک در نازک و چند اینچ فاصله بین سرنشین و خودروی دیگر وجود دارد. این بدان معنا است که کیسه های جانبی هوا که روی در سوار شده اند باید در ۵ تا ۶ میلی ثانیه عمل کنند! مهندسین شرکت ولوو راههای مختلفی را برای نصب کیسه های جانبی هوا آزموده اند و نصب در پشتی صندلی را انتخاب کرده اند چرا که اینکار سرنشین را فارغ از جثه او و چگونگی قرارگیری صندلی محافظت می کند. این ترتیب به مهندسین این امکان را می دهد که یک سنسور با تحریک مکانیکی را روی کناره‌های بالشهای صندلی و زیر راننده و سرنشین جلو قرار دهند. این مانع باد شدن کیسه هوا در سمت آسیب ندیده می‌شود. نصب همه مجموعه کیسه هوا در پشتی صندلی این مزیت را نیز دارد که از فعال شدن کیسه هوا در موارد غیرضروری نظیر برخورد با عابرین پیاده یا دوچرخه‌ها جلوگیری می‌کند. در برخوردهای با سرعت حدود ۱۲ مایل بر ساعت (۱۹ کیلومتر بر ساعت) است که کیسه‌های جانبی هوا تحریک می‌شوند. مهندسان شرکت BMW کیسه‌های جانبی نصب شده روی درها را انتخاب کرده اند. در دارای فضای بیشتری است که نصب کیسه های بزرگتر را ممکن می سازد. کیسه هوای سر یا سازه‌های بادشونده تیوبی (Inflatable Tubular Structure-ITS) در همه خودروهای مدلهای سال ۱۹۹۹BMW (به جز مدل با سقف متحرک) قرار داده شده اند. این کیسه‌های سر کمی شبیه سوسیس‌های بزرگ هستند و بر خلاف کیسه‌های هوا برای آن طراحی شده‌اند که به مدت حدود ۵ ثانیه در حالت باد شده باقی بمانند و در برخی از برخوردهای جانبی حفاظت بهتری را تامین كنند.
کیسه‌های هوشمند هوا:
تا سال۹۷، ۱۹ بزرگسال و ۳۱ نوزاد در آمریکا توسط کیسه های هوا کشته شده‌اند. برخی از این مرگها در سرعتهای پایینی رخ داده که در حالت عادی معمولا منجر به مرگ نمی‌شد. وسایل ایمنی برای این طراحی نمی‌شوند که خود عامل بروز خطر باشند. برای حذف پتانسیل بروز خطر توسط کیسه‌های هوا تاکنون در مورد غیرفعال کردن صحبت شد. غیر فعال کردن کیسه‌های هوا وقتی کودکان روی صندلیهای مربوط قرار می‌گیرند این ایراد را دارد که اغلب فراموش می‌کنند در صورت نشستن یک فرد بزرگسال مجددا آن کیسه هوا را فعال کنند. یک راه دیگر حذف خطر برای کودکان هوشمند کردن کیسه‌های هوا است به این معنی که بتوانند تشخیص دهند چه کسی در مقابل آنها نشسته است.
انتخاب‌های موجود:!
برای هوشمند کردن کیسه‌های هوا راه‌های زیر وجود دارد: ▪ترازو- وجود ترازو در صندلی سرنشین این امکان را فراهم می‌کند که تنها در صورتی فعال شود که وزن سرنشین از حد مشخصی بیشتر شود. ولی این سیستم نمی‌تواند تشخیص دهد که کودک کمربند خود را بسته است یا خیر. ▪سنسور برچسب- این سنسور می تواند برچسبی را که بر روی صندلی ایمنی نوزاد نصب شده را بخواند. اگر چنین صندلی در جلو این سنسور قرار گیرد، کیسه هوا غیر فعال می شود. ▪واحد اولترا سونیک- وجود این واحد بر روی داشبورد صداهای با فرکانس بالایی تولید می کند که پژواک حاصل از آن مشخص می کند چه کسی یا چه چیزی در صندلی سرنشین قرار دارد. سیستم میدان الکتریکی- این سیستم با استفاده از آنتنهایی در صندلی خودرو میدان الکتریکی ضعیف ولی با فرکانس بالایی تولید می کند . مزیت این سیستم آن است که نه تنها تحلیل زمان واقعی سرنشین صندلی را فراهم می کند بلکه می تواند جرم را ثبت کند و حداقل به صورت تئوریک مشخص کند که آیا سرنشین توسط کمربند مهار شده یا نه. شکل زیر نمونه ای از یک کیسه هوای هوشمند را نشان می دهد: همانگونه که مشاهده می شود در این صندلی یک میدان الکتریکی ضعیف برقرار می باشد . آنتن که در زیر پارچه و یا کفی صندلی قرار دارد میدان الکتریکی را اندازه گرفته و فورا کنترل کننده کیسه هوا اطلاعات خود را از نظر اندازه و موقعیت سرنشین به روز می نماید. در همه این مدلها مشخص است که دانش کیسه های هوا هنوز جدید و تحت توسعه روزافزون است. در این زمینه باید در انتظار ایده های جدید با استفاده از داده های دنیای واقعی برخوردها بود

  نوشته شده در  دوشنبه بیست و نهم بهمن 1386ساعت 15:53  توسط masoud   

سيستم تعليق خودرو      

همانطور که قبلا ذکر شد ، بر خلاف تفکر عامه ، کمک فنر وزن خودرو را ساپورت نمی کند بلکه وظيفه اصلی آن کنترل نوسانات فنرها و حرکات سيستم تعليق و نگه داشتن چرخ به صورت چسبيده به جاده می باشد . اين کار با تبديل انرژی جنبشی حاصل از نوسانات فنر و سيستم تعليق و تبديل آن به انرژی گرمايی ( حرارتی ) در کمک فنر انجام می گردد .
برای ورود به بحث نحوه عملکرد يک کمک فنر ، ابتدا به زبان ساده و بدور از جزئيات به بررسی اساس کار آن پرداخته و سپس به تشريح کلی و تحصصی عملکرد ، اجزا و انواع آن خواهيم پرداخت ؛ يک کمک فنر شامل پيستونی است که در سطح مقطعش سوراخهای ريزی ( اين سوراخها را Orifice می نامند ) تعبيه شده و به يک ميله فولادی ( Piston Rod ) متصل است ، اين پيستون درون يک محفظه بسته ( تيوپ ) فلزی که حاوی يک سيال هيدروليکی ( عموما روغن ) است ، حرکت می نمايد . اطراف محل حرکت ميله به داخل و خارج محفظه به وسيله يک کاسه نمد کاملا آب بندی شده و سيال تحت فشار ، امکان خروج از محفظه را دارا نيست .

زمانی که نيرويی بر يک کمک فنر وارد شود ، کمک فنر به اصطلاح در سيکل فشرده شدن قرار گرفته و پيستون می خواهد به سمت پايين ، درون محفظه حرکت نمايد ، اما از آنجا که سيال قابليت فشرده شدن ندارد در مقابل اين نيرو مقاومت می کند و چون برای رهايی از اين فشار منفذی جز سوراخهای پيستون وجود ندارد ، برای دفع فشار وارده سيال از سوراخهای ريز درون پيستون عبور کرده و به پشت ( بالای )پيستون خواهد رفت ، اين حرکت نيز بدليل ريز بودن Orifice ها به کندی و با توليد حرارت انجام می گردد . همين کاهش سرعت جلوی نوسان فنر را گرفته و تعادل خودرو را برقرار می نمايد . برای باز کردن کمک فنر فشرده شده ( سيکل بازشدن ) نيز عملياتی مشابه سيکل فشرده شدن انجام می شود با اين تفاوت که اين بار سيال از بالای پيستون می خواهد به زير پيستون منتقل شود .
ميزان مقاومتی که يک کمک فنر از خود نشان می دهد بستگی به سرعت سيستم تعليق ( دست اندازهای جاده ) همچنين تعداد و سايز Orifice ها دارد.
اما ساختمان کمک فنرهای امروزی تا حدی پيچيده تر از آن چيزی است که در بالا ذکر شد ، تقريبا تمامی کمک فنرهای مدرن امروزی از نوع حساس به سرعت ( Velocity Sensitive ) می باشند ، بدين معنا که در سرعتهای بالای سيستم تعليق ( جاده های پر دست انداز ) ، کمک فنر مقاومت بيشتر و برعکس در سرعتهای پايين مقاومت کمتری از خود نشان می دهد که اين امر نرمی و راحتی رانندگی را بسيار بيشتر می نمايد . اما در سيستمی که در بالا بطور ساده بررسی شد يک مشکل بزرگ به چشم می خورد ؛ حجم سيال پايين پيستون ، در هنگامی که پيستون تا انتها بالا آمده ، با حجم سيال بالای پيستون در زمانی که پيستون تا انتها پايين رفته مساوی نيست ، دليل آن هم وجود ميله کمک فنر در بالای پيستون می باشد .

اما اين مشکل نيز به روشهای مختلفی در انواع کمک فنرهای موجود حل شده . حال با توجه به توضيحات ارائه شده در بالا به بررسی نحوه عملکرد يک کمک فنر متداول امروزی خواهيم پرداخت :

همانطور که گفته شد کمک فنرها بر اساس جابجايی سيال در دو طرف پيستونی که در يک محفظه ( تيوپ ) حرکت می نمايد ، در دو سيکل فشرده شدن و بازگشت ( کشش )‌ کار می کنند .


سيکل فشرده شدن ( Compression Cycle ) :

در هنگام فشرده شدن يا همان حرکت رو به پايين کمک فنر ، مقداری از سيال از طريق Orifice ها از قسمت B به قسمت A رفته و مقداری نيز از طريق سوپاپ فشردگی ( Compression Valve ) که در کف محفظه کمک فنر قرار دارد به تيوپ ذخيره ( Reserve Tube ) وارد می شود ، دليل وجود تيوپ ذخيره اختلاف حجم دو قسمت A و B بدليل وجود ميله کمک فنر در قسمت B می باشد ، از اينرو مقدار سيالی که در قسمت B قرار دارد قابل جايگزينی در قسمت A کمک فنر نمی باشد . پس در اثر فشار وارده ، سوپاپ فشردگی باز شده و مقداری از سيال وارد تيوپ ذخيره که در گرداگرد محفظه اصلی و جدای از آن قرار دارد ، وارد می شود .
همانگونه که در ابتدا ذکر شد کمک فنرهای امروزی مجهز به سيستم حساس به سرعت می باشند ، اين سيستم برای کنترل جريان سيال در سرعتهای محتلف سيستم تعليق دارای قطعاتی اضافه در پيستون و سوپاپ فشردگی می باشد ، اين قطعات ساده که شامل چند ديسک ( واشر ) ، يک فنر و ... می باشد باعث می شوند تا کمک فنر به نسبت سرعت ضربه اعمال شده در ۳ مرحله از خود واکنش نشان دهد ؛ اگر سرعت پايين باشد ، ديسکها در مقابل جريان روغن مقاومت می نمايد ، اين امر باعث عبور جريان آرامی به صورت نشتی از Orifice ها ، از قسمت B به قسمت A خواهد شد . در سرعتهای بيشتر ، فشار جريان روغن افزايش يافته پيستون را به سمت قسمت B فشار می دهد که باعث باز شدن اندک ديسکهای موجود در پيستون از روی کف پيستون می گردد و سيال با سرعت کم از درون Orifice ها عبور می کند ، اما در سرعتهای بسيار زياد ، ديسکها تحت فشار وارده باز مانده و سيال نيز با سرعت زياد از درون Orifice ها عبور می نمايد ، اما همزمان با پيستون ، سوپاپ فشردگی موجود در محفظه نيز که عملکرد و ساختمانی مشابه با پيستون دارد ، در همان ۳ مرحله ، حجمی از سيال که قابل جايگيری در قسمت A نيست ( بدليل وجود ميله ) را تحت فشار وارده به تيوپ ذخيره در گرداگرد محفظه اصلی منتقل می نمايد .

سيکل باز شدن ( Extension Cycle يا Rebound ) :

باز شدن يا کشش کمک فنر تحت نيروی پتانسيل ذخيره شده در فنر جمع شده ، انجام می گيرد و در اصل اين فنر می باشد که با باز شدن خودش کمک فنر را نيز باز کرده و به حالت اوليه اش بر می گرداند . در اين سيکل زمانيکه پيستون به سمت بالا کشيده می شود طی همان ۳ مرحله و بر حسب سرعت حرکت سيستم تعليق ، سيال موجود در قسمت A از طريق Orifice ها به قسمت B منتقل شده و از آنجا که مقدار سيال موجود در قسمت A برای جايگزينی در قسمت B ناکافی است بايد مقدار سيالی که در سيکل فشردگی در تيوپ ذخيره ،‌ جمع آوری شده ، وارد عمل شود . از آنجاييکه در اين زمان فشار سيال موجود در تيوپ ذخيره بالاتر از فشار سيال موجود در قسمت B می باشد ، باعث باز نمودن سوپاپ فشردگی در کف کمک فنر می گردد و در پی آن سيال از تيوپ ذحيره جريان يافته و وارد قسمت B می گردد تا اين قسمت را بطور کامل پر نمايد ( باز شدن سوپاپ در اين مرحله نيز حساس به سرعت و ۳ مرحله ای است ).

انواع کمک فنرها

- دو تيوپه
- تک تيوپه
- با مخزن بيرونی

دو تيوپه :

در اين مدل از کمک فنر ، که همان نوع بررسی شده در بالاست ، يک تيوپ اصلی وجود دارد که پيستون در آن حرکت می نمايد و تيوپ دوم که تيوپ ذخيره نام دارد ، در گرداگرد تيوپ اصلی قرار گرفته تا سيال مازاد را در خود جای دهد .

کمک های دو تيوپه انواع متنوعی دارند ، که برخی از لحاظ تکنولوژی منحصر به يک يا چند کارخانه بوده و دارای قيمتهای بالا و کارآييهای خاصی نيز می باشند ، اما انواع متداول آن به شرح زير می باشند :

دو تيوپه گازی :

گسترش کمک فنرهای گازی باعث ايجاد برتری عمده ای در رانندگی با خودروهای مجهز به اين نوع کمک فنر گرديده . اين نوع از کمک فنر به مشکلات موجود در کنترل و هدايت خودروهايی که مجهز به شاسی و بدنه يکپارچه هستند يا فاصله چرخهايشان کم است يا نياز به فشار بالای باد تايرها دارند ، خاتمه بخشيده . اين کار تنها با افزودن مقداری گاز نيتروژن با فشار کم در تيوپ ذخيره انجام می گيرد . اين در حالی است که تصور عامه بر اين است که در کمک های گازی تنها از نوعی گاز استفاده می شود و از روغن خبری نيست . اما چنين نيست ، در اين نوع کمک فنر ، گاز ( نيتروژن ) تنها حجم بسيار کمی از حجم مواد موجود در کمک را شامل می شود . فشار نيتروژن درون تيوپ ذخيره نيز ما بين ۱۰۰ تا ۱۵۰ psi می باشد .

يکی ديگر از محاسن نيتروژن جلوگيری از ايجاد کف در کمک فنر است ، اين کف ( Foam ) که حاصل ترکيب شدن روغن با هوا ( در کمک فنرهای دو تيوپه هيدروليکی بجای نيتروژن ، هوا وجود دارد ) است ، قابل فشرده شدن می باشد ، از اينرو باعث اخلال در کار کمک شده و نرمی و راحتی رانندگی را از بين می برد همچنين واکنشهای کمک فنر را با تاخير مواجه می کند . اما در انواع گازی ، نيتروژن تحت فشار قابليت ترکيب شدن با روغن را دارا نيست . در صورتی هم که مقادير کمی هوا در پروسه توليد يا در حين کارکرد کمک وارد آن شده باشد ، بدليل وجود فشار نيتروژن تنها به صورت حباب در روغن پخش می شود .

ديگر مزيت کمک فنرهای گازی ، بازگشت جزئی آنها پس از فشرده شدن است ، اين امر که بدليل بيشتر بودن سطح مقطع زير پيستون نسبت به سطح بالای پيستون ( بدليل وجود ميله )‌ و وجود فشار بالای نيتروژن وارد بر سطح بزرگتر ( زير پيستون ) اتفاق می افتد ، باعث بالا رفتن ضريب فنر شده ، و تا حدی از پايين رفتن سر خودرو هنگام ترمز گيری ، پايين رفتن عقب خودرو در هنگام شتاب گيری و چپ شدن و انحراف خودرو جلوگيری می نمايد.

دو تيوپه هيدروليکی :

عينا مشابه نوع گازی می باشند ، با اين تفاوت که در آنها بجای نيتروژن تحت فشار کم ، از هوا در فشار معولی استفاده می شود ، که مشکلاتی نظير ايجاد کف در آنها اجتناب ناپذير است ( نوع هيدروليکی ، نسل اول کمک فنرهای دو تيوپه محسوب می شوند ، که همينک جای خود را به انواع گازی سپرده اند ) .

دو تيوپه( Foam Cell ):

در اين نوع بجای اينکه اجازه داده شود گاز نيتروژن در تماس با سيال هيدروليکی ( روغن ) قرار گيرد ، سلولهايی از نيتروژن اشباع شده بکار می رود ، اين نوع نيز همانند نوع گازی ، از ايجاد کف هوا و روغن جلوگيری می نمايد ، اما در صورتی که در دماهای بسيار بالا قرار گيرد ( کارکرد در جاده های با دست انداز بسيار زياد در مدت زياد ) پس از سرد شدن ديگر کيفيت اوليه خود را باز نخواهد يافت .

يکی از اشکالات کمک های دو تيوپه ، نداشتن قابليت نصب شدن به صورت زاويه دار و يا سر و ته می باشد ، اين امر باعث می شود ، در مواردی که سازنده با کمبود جا مواجه است امکان استفاده از اين نوع کمک را نداشته باشد ، ديگر اشکال کمک های دو تيوپه نيز دفع نشدن کافی گرما به خارج می باشد ، چرا که تيوپ ذخيره مانعی بر سر خروج گرمای توليدی در پيستون بوده و گرما نيز باعث کاهش ويسکوزيته روغن می گردد ، که اين امر کارآيی کمک فنر را کاهش می دهد ( اين مشکل در نوع گازی کمتر بوجود می آيد ) . کمک های دو تيوپه در اکثر خودروهای سواری ، وانتها ، SUV ها و کاميونهای سبک بکار می رود .

تک تيوپه :

در اين نوع از کمک فنر همانطور که از نامش پيداست ، تيوپ ذخيره وجود ندارد ، در درون تيوپ اصلی ۲ پيستون وجود دارد ؛ پيستون متحرک و پيستون جدا کننده ( معلق ) ، پيستون متحرک که به ميله کمک فنر متصل است دقيقا مشابه انواع دو تيوپه عمل می نمايد ،‌اختلاف اصلی اينجاست که در اين نوع از سوپاپ فشردگی خبری نيست و بجای آن يک پيستون جدا کننده ، محفظه حاوی روغن را از محفظه گاز جدا می نمايد ، محفظه زيرين حاوی گاز با فشار ۳۶۰ psi می باشد . در حين کارکرد در سيکل بازشدن ، هنگامی که فشاری بر پيستون متحرک وارد نشود بر اثر فشار نيتروپن زيرين ، بالا آمده و فضای خالی را پر می نمايد ، در سيکل فشرده شدن نيز تحت فشار ، پيستون پايين می رود تا کمک تا انتها فشرده شود .

اين نوع کمک فنر قابليت نصب در تمامی حالتها را داراست ، همچنين بدليل فشار بالای نيتروژن ، بر خلاف ديگر انواع کمک فنر قابليت ساپورت مقدار کمی از وزن خودرو را نيز دارد . در اين نوع بدليل نبود تيوپ ذخيره مشکل دفع حرارت توليدی نيز وجود ندارد ، در صورت بروز گرما نيز نه تنها کارآيی آن کاهش نمی يابد بلکه در پی افزايش فشار نيتروژن ( در اثر گرما ) بهبود نيز می يابد . همچنين بدليل نبود تماس بين روغن و گاز يا هوا مشکل تشکيل کف نيز وجود ندارد ، اما عيب اين نوع کمک فنر آسيب پذيری آن است چرا که بدليل نبود تيوپ ذخيره ، در صورت برخورد شيئی خارجی با پوسته کمک و ايجاد فرورفتگی ، پيستون از حرکت باز می ماند . اين نوع کمک فنر در بسياری از خودروهای سواری ، وانتها ، SUV ها و کاميونهای سبک استفاده می شود ، اما قيمت بالاتری نسبت به انواع تک تيوپه دارد .

با مخزن بيرونی :

اين نوع که بهترين نوع کمک فنر محسوب می شود ، برای کارهای برجسته ای چون مسابقات اتومبيلرانی و موتورسيکلت رانی بکار می رود و قيمت بالايی نيز دارد . در اين نوع ، از يک کمک فنر تک تيوپه سبک و کوچک استفاده می شود که بوسيله يک لوله به مخزنی که در قسمتی جدای از کمک فنر واقع شده و حاوی سيال و گاز می باشد وصل می شود ، درون مخزن يک پيستون جداکننده و يک سوپاپ فشردگی قرار دارد ، از اينرو می توان اين نوع را ترکيبی از دو نوع قبلی يعنی دو تيوپه و تک تيوپه دانست .

اشغال فضای کمتر در پشت چرخ ، بدليل پرتابل بودن مخزن دوم ( در برخی موارد به تيوپ اصلی چسبانده شده ، اما در اکثر موارد جدا می باشد ) ، خنک شدن بهتر و قابل تنظيم بودن ، از مزايای اين نوع کمک فنرها محسوب می شود .

چند نکته:

مهندسين خودرو برای بدست آوردن کاراکترهايی چون بالانس ، تعادل و پايداری خودرو در شرايط مختلف ، ميزان باز شدن ديسک های پيستون و سوپاپ فشردگی را به نسبت نوع خودرو ، وزن آن و شرايط کارکرد ، تنظيم می نمايند . اين ميزان باز شدن را Valving Value می نامند و با تغيير فنر موجود در پيستون و سوپاپ فشردگی قابل تغيير می باشد ، از اينرو در صورتی که قصد خريد کمک فنری غير از نوع استاندارد خودرويتان داريد ، حتما به مقدار Valving Value کمک فنر جديد توجه نماييد تا با قطعه اصلی يکسان باشد .

برخی کمک فنرها به صورت زاويه دار نصب می شو ند که اين امر باعث کاهش تاثير کمک فنر می شود ، اما در مواردی که با کمبود جا مواجه باشند (‌ چه از نظر کمبود فضا برای قرارگيری در حالت عمودی و چه از نظر ارتفاع باز شدن ) کج کردن زاويه کمک ، اجتناب ناپذير است . اين امر بيشتر در خودروهايی که از فنرهای تخت استفاده می کنند ديده می شود

هر چه قطر محفظه و پيستون ( Bore size ) بيشتر باشد ، فشار داخل تيوپ کمتر شده و دما نيز کاهش می يابد و تعديل سيستم را بهبود می بخشد ، اما در مواردی که با کمبود جا مواجه باشند افزايش قطر امکان پذير نيست .

زمان تعويض :

روش قديمی فشار بر روی گلگير و توجه به نحوه رفتار کمک فنر هنوز يکی از بهترين روشها برای تشخيص خرابی کمک فنر است ( پس از چند تکان محکم ، دست خود را بر داريد اگر نوسان خودرو بيش از ۱ تا ۵/۱ بار ادامه يافت ، کمک فنر بايد تعويض شود .
گسيختگی کاسه نمد باعث نشتی روغن از کمک فنر می شود ، هر گاه نشتی از کمک فنر ديده شد ، زمان تعويض آن است .
وجود مشکل در هندلينگ خودرو و انحراف در پيچها می تواند بر اثر خرابی کمک فنرها باشد .
يک کمک فنر خوب ، به نسبت خرابی جاده هايی که خودروی شما در آنها حرکت می کند ؛ بايد بين ۱۳۰ تا ۱۶۰ هزار کيلومتر کار کند ، اما اين را نيز بدانيد که شرايط يک کمک فنر نو بسيار متفاوت با کمک فنری است که بطور مثال ۱۰۰ هزار کيلومتر کار کرد دارد .
هميشه کمک فنرها را به صورت جفت تعويض نموده و از تعويض تکی آنها خودداری نماييد .

  نوشته شده در  دوشنبه بیست و نهم بهمن 1386ساعت 15:43  توسط masoud