تعریف شاسی
شاسی در صنعت خودرو با تعاریف مختلف بیان میشود. در یک تعریف، شاسی شامل سازه شاسی و متعلقات آن شامل قاب و فنرهای تحملکننده بار، مکانیزم فرمان، ترمزها، موتور و سیستم انتقال قدرت یا مکانیزمهای انتقال قدرت به چرخها است.
در تعریف دیگر در یک خودرو اگر قسمتهای مولد قدرت، انتقال قدرت و دستگاههای الکتریکی جدا شوند، هر آنچه باقی بماند شاسی و بدنه نامیده میشود.
در تعریفی دیگر، شاسی، اسکلتی است که زنجیره انتقال قدرت، سیستم هدایت و کنترل و بدنه را در کنار یکدیگر نگه میدارد. در هر حال، صلبیت شاسی باید به گونهای باشد که موقعیت قطعات و تجهیزات سوار بر آن نسبت به یکدیگر تغییر نکند و تغییر شکل آن در اثر بارهای اینرسی و عکسالعملها کمترین مقدار باشد.
ترکیب های مختلف شاسی خودرو
به طور کلی سه ترکیب از شاسی وجود دارد:
ساختار سه جزئی: این ساختار اغلب در خودروهای بزرگ و خودروهای تجاری بکار رفته است. در این ساختار خودرو از سه جزء اصلی شاسی، اسکلت اصلی و ورقهای بیرونی تشکیل شده است. بارهای اصلی در این طرح، توسط مقاطع مناسب کفی بدنه حمل شده و سپرهای جلو و عقب خودرو بعداً به شاسی متصل میشوند.
در اینگونه شاسیها که بیشتر در خودروهای سنگین و نیمه سنگین و بعضی خودروهای سبک استفاده میشود، کابین به صورت جداگانه بر روی شاسی سوار میشود. در این حالت، شاسی به اندازه کافی صلب ساخته میشود تا بتواند بارهای ناشی از اجزاء و قطعات را تحمل کند.
ساختار دوجزئی: در این ساختار، اسکلت اصلی و ورقهای بیرونی، یک ساختار یکپارچه تشکیل میدهند. به این ترتیب سازه خودرو متشکل از دو جزء اصلی بدنه و شاسی است.
ساختار واحد یا یکپاچه: در اغلب خودروها، سه جزء بالا در یک ساختار واحد گنجانده شده که به یکدیگر متصل هستند. در این حالت، بار اصلی توسط تمامی مقاطع قوطی شکل بدنه با سختی پیچشی و خمشی مناسب حمل میشود.
از جمله مهمترین مزیتهای اینگونه از شاسیها، وزن کم در مقابل سختی زیاد و امنیت بیشتر در تصادفات است و توسط جذبکنندههای انرژی به کار رفته در کل سازه، میتوان در هنگام برخورد، میزان شتاب وارده به بدن سرنشینان خودرو را به میزان قابل ملاحظهای پایین آورد.
از این ساختار بیشتر در انواع خودروهای سواری، اسپرت و خودروهای باگی (Buggy) استفاده میشود. با این تفاوت که انواع پروفیلهایی که در ساختار آنها استفاده میشود، متفاوت است. مثلاً در انواع خودروهای سواری از پروفیلهای ورقی یا پروفیلهای باز استفاده میشود ولی در خودروهای باگی از پروفیلهای مقطع بسته استفاده میشود.
از میان ساختارهای فوق، ساختار یکپارچه با توجه به برتریهای زیر برای خودروهای سواری شهری بیشتر مورد استقبال قرار میگیرد و مزایای زیرا را در بر دارد:
۱- استفاده موثر از مواد و در نتیجه کاهش وزن و افزایش سختی نسبت به وزن
۲- پایینتر بودن هزینه تولید، ابزار و قید و بند با حذف تجهیزات مورد نیاز برای سوراخکاری شاسی و کار روی ورق و تیر.
۳- حذف امکان جابهجایی بدنه و شاسی نسبت به یکدیگر و آسیبهای احتمالی در این زمینه.
۴- مناسب بودن برای خودروهای کم ارتفاع و خودروهای با ارتفاع کفی پایین.
۵- ایمنی بهتر بدنه در تصادفات، به دلیل وزن کمتر و افزایش نسبت استحکام به وزن
فرمهای متداول شاسی
شکل کلی شاسی به نحوه اتصال فنرها به شاسی، مکانهای عبور محور چرخها و فاصله میان چرخهای جلو و عقب (بر پایه معیار پایداری جهتی خودرو) وابسته است. شاسی، تکیهگاه و محل نصب موتور، بدنه، سیستم تعلیق، سیستمهای نگهدارنده چرخ و سیستم انتقال قدرت است.
شاسی مستقل، از اجزایی با مقطع نبشی، C و یا I شکل جوشکاری یا پرچکاری شده به یکدیگر ساخته میشود. برای نگهداری موتور و محور چرخها از تیرهای عرضی استفاده میشود. موتور خودرو به سه یا چهار نقطه از شاسی اتصال دارد.
برای آن که ارتعاشات ناشی از لرزش موتور مستقیماً به شاسی منتقل نشود، از لاستیکهای دسته موتور در محل اتصال موتور، استفاده میشود. ب
رای کاهش ارتعاش حاصل از موتور به کمترین میزان ممکن، یا باید سطوح لاستیکهای دسته موتور در صفحه گذرانده از مرکز جرم موتور باشد که در این حالت، گشتاور اینرسی حول مکانهای اتصال که منشأ لرزش زاویهای است ایجاد نشده و اینرسی توسط پیچهای اتصال جذب میشود و یا زاویه لاستیکهای دسته موتور نسبت به خط قائم به گونهای اختیار گردد که امتداد محور عمود بر آنها که امتداد نیروهای تماس نیز هست، از محور نوسان مجموعه بگذرد.
در نتیجه نیروهای تماس پیرامون محور نوسان، گشتاوری نخواهند داشت. برای جلو گیری از انتقال ارتعاشات شاسی به بدنه از لاستیکها یا کمک فنرهای ظریف استفاده میشود.
فرمهای متداول شاسی، عبارتند از:
شاسی نردبانی (Ladder frame)
شاسی مرکزی (Central)
شاسی ضربدری (X)
شاسی محیطی (perimeter frame)
فرمهای دیگر شاسی را میتوان متعلق به یک یا ترکیبی از گونههای بالا دانست. همچنین شاسی نردبانی را نیز میتوان به گونهای شاسی محیطی یا ترکیبی دانست، چون عملاً محیط بدنه را دور میزند و فضای میان آن کاملاً قابل استفاده است.
شاسی نردبانی
شاسی نردبانی (Ladder chassis) یکی از اولین گونههای شاسی است. دلیل استفاده از لفظ نردبانی در این نوع از شاسی فرم ساخت کلی شاسی است که شبیه به یک نردبان با دو تیرک طولی و تعدادی تیرک عرضی جهت تقویت و اتصال تیرکهای طولی شاسی است.
امروزه این نوع شاسی در اکثر خودروهای تجاری نظیر انواع کامیون، اتوبوس، برخی گونههای وانت و همچنین بعضی از SUVها مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع شاسی، تا قبل از دهه ۶۰ ، شاسی استاندارد اکثر خودروهای سواری نیز بود. همچنین آمریکاییها تا اواخر دهه ۷۰ همچنان از این نوع شاسی، در خودروهای سواری استفاده میکردند.
شاسی نردبانی مزایایی نظیر قابلیت تحمل وزن بالا، مقاومت خوب، هزینه ساخت پایین و تکنیک ساخت ساده و غیرپیچیده دارد. همچنین تعمیرات بر روی اتاق خودرویی که از این نوع شاسی استفاده میکند به سادگی امکانپذیر بوده و شاسی خصوصیات خود را پس از تصادفات سنگین همچنان حفظ میکند. معایب این نوع شاسی شامل وزن بالا، حجم اشغال شده زیاد (هم در طول و هم در عرض)، قابلیت کم در جذب ضربات و ارتعاشات طولی به سبب سختی در این شاسی است. همچنین سر و صدا و انتقال ارتعاشات در این نوع شاسی بالاست. این نوع شاسی قابلیت تغییر فرم در نقاط حساس در موارد مورد نیاز را ندارد. ضمناً مقاومت پیچشی این نوع شاسی کم بوده و باعث عدم بکارگیری آن در خودروهای اسپرت میشود.
خصوصیات این شاسی به سبب قابلیت تحمل وزن بالا موجب بکارگیری آن در خودروهای تجاری شده است. این شاسی، محکم بوده و در یک خودروی تجاری به سبب این قابلیت و همچنین اهمیت پایین فضا و قیمت پایین استفاده میشود. در بعضی از انواع وانتهای سنگین و همچنین برخی از انواع SUVهای بزرگ و البته غیرلوکس با قیمت پایین یا شرایط کاری سخت، هنوز از این نوع شاسی استفاده میشود. ولی استفاده از این نوع شاسی با توجه به معایب ذکر شده و آسایش بسیار پایین آن، در خودروهای سواری چند سالی است که منسوخ شده است. شاسی نردبانی از عضوهای طولی با مقاطع باز تشکیل شده است که در مقابل خمش در راستای عمود بر آنها مقاومت دارند. عضوهای عرضی بکار رفته در سه ناحیه جلو، وسط و عقب خودرو، دارای اشکال و اتصالات مختلفی است. مهمترین کلی تجهیزات انتقال قدرت نظیر میل گاردان و گیربکس به شاسی متصل میشوند. به طور کلی وظایف اعضای عرضی شاسی عبارتند از:
– ثابت نگه داشتن فاصله دو عضو طولی
– ایجاد مقاومت پیچشی لازم در شاسی
– ایجاد مقاومت در برابر متوازیالاضلاع شدن
– تحمل بارهای لازم به صورت یک تیر دو سر گیردار
– انجام وظایف ذکر شده به صورتی که تنشها در اتصالات بیشتر از حد مجاز نگردد. فنرهای جلو و عقب شاسی و نگهدارندههای آنها به عضوهای طولی متصل میشوند و نگهدارندههای فنرهای عقب، درست در مقابل عضوهای عرضی نصب میشوند. این نگهدارندهها طوری نصب میشوند که نقطه اثر نیروی اعمالی از طرف سیستم تعلیق، از مرکز برش ناودانی عبور کنند.
1 Comments
مفید، دقیق و عالی بود بسیار متشکرم