معرفی قطعات جانبی کمک فنر و کمک های خودرو

کمک فنر یا جاذب ضربه (Shock Absorber) یک قطعه مکانیکی می باشد که در نزدیکی چرخ های خودرو قرار می گیرد و وظیفه آن این است که نوسانات ایجاد شده در فنر خودرو را کنترل کند و در نهایت آنها را میرا کند. همانطور که اطلاع دارید، یکی از مهمترین قسمت های هر خودرویی سیستم تعلیق (Suspension) آن می باشد. این سیستم اجزایی همچون سیبک، فنرها، کمک فنر ها و … دارد، که وظیفه اصلی آن اتصال بدنه و همچنین چرخ ها به یکدیگر و نیز مدیریت ارتباط بین جاده و خودرو می باشد.

 سیستم تعلیق خودرو در وظایف دیگری همچون هدایت خودرو، شتاب گرفتن آن و نیز ترمز و حتی توقف خودرو نقش مهمی را خواهد داشت.

کمک فنر و انواع مختلف این قطعه برای خودرو

همان طور که اطلاع دارید کمک فنر یکی از قطعات مهم خودرو است و زیر مجموعه ای از سیستم تعلیق به شمار می آید. کمک فنر ها در ابعاد و اشکال مختلفی طراحی می شوند و قطعات جانبی کمک فنر متنوع هستند، البته  معمولا این قطعات در نزدیکی هر یک از چرخها، یک عدد از آن ها کار گذاشته خواهد شد.

وظیفه اصلی کمک فنر در خودروها، به حداقل رساندن میزان ارتعاشات ایجاد شده از حرکت خودرو در سطوح ناهموار می باشد و از ضربات وارد شده و همچنین لرزش متعدد در خودرو جلوگیری خواهد کرد. در این مقاله می خواهیم شما را با عملکرد کمک فنرها، انواع آن و همچنین قطعات جانبی کمک فنر ها آشنا کنیم.

در واقع کمک فنر وسیله مکانیکی می باشد که در نزدیکی هر چرخ نصب خواهد شد تا نوسانات فنرها را کنترل نماید. یک سر کمک‌ فنر به اتاق یا شاسی خودرو متصل گردد و سر دیگر آن به قطعه‌ای متحرک از سیستم تعلیق، همانند پوسته اکسل یا طبق متصل می باشد. در این وضعیت حرکت فنر باعث افزایش و کاهش طول کمک‌فنر خواهد شد.

در واقع هدف از بکارگیری کمک فنر از بین بردن نوسانات فنر می باشد. کمک‌فنر زیر بار وزن خودرو نمی باشد و بر ارتقاء خودرو هم اثر نخواهد داشت، بعضی از کمک‌ فنرها توانایی این را دارند که کارکردها را بهبود ببخشد.

تقسیم بندی  انواع کمک فنرها

کمک‌ فنرها را می‌توان از دو نظر تقسیم بندی کرد که یکی از لحاظ ساختار و همچنین مکانیسم عملیاتی و دیگری از بعد چند تیوپه بودن آن خواهد بود. از جنبه ساختار، کمک فنرها به ۶ دسته گازی، هیدرولیکی یا روغنی، تلسکوپی، هیدرواستاتیکی، قابل تنظیم و اهرمی تقسیم بندی می‌ شوند که تفاوت آنها در روش جذب ارتعاشات می باشد که امکان دارد به کمک روغن، گاز، اهرم‌بندی و… باشد.

همچنین از نظر ساختار فیزیکی هم به انواع تک‌تیوپه، دوتیوپه و با مخزن بیرونی قابل تقسیم هستند که تفاوت آنها در قطعات جانبی کمک فنر ها، ساختمان داخلی ، محل قرارگیری گاز و نیز سیال داخل آنها می باشد.

اما مرسوم‌ترین کمک فنرها که در اغلب خودروها استفاده می شود، دو نوع گازی و روغنی است. کمک فنرهای هیدرولیکی در حقیقت به صورت دو یا سه تیوپ طراحی می شوند که به همین علت، آنها را تلسکوپی هیدرولیکی نیز نام گذاری می کنند.

اگر بخواهیم به صورت ساده بر عملکرد آن مروری داشته باشیم، باید بگوییم که در این کمک فنر به عنوان قطعات جانبی کمک فنر ها یک پیستون در درون سیال که روغن وجود دارد، حرکت خواهند کرد. وقتی که به کمک فنر نیرو وارد شود. پیستون تلاش در گذر از لایه‌های روغن خواهد داشت و روغن از سوراخ‌های روی پیستون به سوی دیگر عبور می کند.

چون روغن به سختی از بین سوراخ‌ها عبور خواهد کرد، پیستون هم در مقابل حرکت خود مقاومت را حس می کند و همین امر موجب میرا شدن ارتعاشات می شود. کمک فنرها نیز به هنگام باز شدن هم به همین صورت با مقاومت عبور روغن از سوراخ‌های پیستون همراه خواهند شد.

اما در کمک فنر گازی، روغن نیز وجود دارد که هر کدام وظیفه خاص خود را ایفا می کنند. اساس کار این کمک فنرها هم در عبور هوا و روغن از سوپاپ‌ها در زمان دریافت ضربه می باشد که موجب از بین رفتن ارتعاشات خواهد شد.

این کمک فنر دارای کاربردهای زیادی از جمله استفاده در درب موتور خودروها، درب صندوق عقب خودرو، جک‌های ظریف در کمدها و  همچنین کابینت‌ها است. همچنین چون انتقال حرارت در این کمک فنرها سریع‌تر صورت می گیرد، استهلاک کمتری در کارکردهای گسترده دارند.

کمک فنر روغنی (هیدرولیکی)

در این نوع از کمک فنرها، یک سیلندر پر از روغن قرار دارد که یک پیستون داخل آن در حرکت می باشد. پس از اعمال نیرو به پیستون، روغن از سوراخ هایی که روی پیستون محدود شده است، در هنگام حرکت پیستون مقاومت زیادی برقرار است و در نهایت پیستون به آهستگی حرکت می کند و نوسانات را از بین خواهد برد.

هر چه تعداد سوراخ های پیستون کمتر و اندازه ی آن ها کوچکتر انتخاب شود، ضریب میرایی کمک فنر بیشتر می شود و بر عکس هر چه تعداد سوراخ ها بیشتر و در مقابل سایز آن ها بزرگتر در نظر گرفته شود، ضریب میرایی کمک فنر کمتر خواهد بود.

کمک فنر تلسکوپی

این کمک فنر مدل خاصی از کمک فنرهای روغنی می باشد، در هنگام خروج روغن از پیستون، روغن از سوراخ های بزرگتری خارج خواهد شد و در این هنگام مقاومت کمتر می باشد ولی موقع بازشدن کمک فنر روغن باید از سوراخ های کوچکتری عبور نماید، پس با مقاومت بیشتری مواجه خواهیم بود. در این نوع کمک فنر، جمع شدن به آسانی صورت می گیرد تا ضربه در همان ابتدا به خوبی جذب گردد،ولی هنگام بازشدن از خود مقاومت بالایی نشان می دهند تا نوسانات را از میان بردارند.

کمک فنرهای هیدرو استاتیکی

در کمک فنرهای روغنی، احتمال دارد، وقتی روغن با سرعت از سوراخ ها عبور کند، هوا فشرده شود و بگیرد و کف کند. برای از میان بردن این مشکل، درون محفظه سیلندر معمولاً گاز نیتروژن فشرده را تزریق می کنند. این گاز معمولاً در کیسه لاستیکی که از جمله قطعات جانبی کمک فنر ها به شمار می آید، قرار خواهد گرفت تا با روغن ترکیب نگردد.

کمک فنرهای بادی

در نوع کمک فنر بادی، محفظه هوای فشرده آب بندی شده یافت می شود که هوای فشرده ی آن توسط یک کمپرسور تأمین خواهد شد. برای کنترل فشار هوای درون سیلندر، سوپاپ های کنترل ورودی و نیز  خروجی هوا به عنوان قطعات جانبی کمک فنر ها وجود دارد.

کمک فنر نوع قابل تنظیم

ضریب میرایی این کمک فنرها، قابل تنظیم می باشد و امکان تغییر ضریب میرایی و همچنین ثابت فنر وجود خواهد داشت تا متناسب با شرایط،  از خود واکنش مناسب نشان دهند. برای مثال، وقتی خودرو با سرعت زیاد از روی دست انداز گذر می کند. ضربه ای شدید در زمان کوتاه به سیستم تعلیق وارد خواهد شد، در این حالت باید کمک فنرها نرم تر عمل کنند در حالی که اگر خودرو آهسته از همین دست اندازها بگذرد، باید کمک فنر سفت تر شود.

در این کمک فنر ها سنسورهایی به عنوان قطعات جانبی کمک فنر ها  تعریف شده اند که شرایط حرکت خودرو همانند سرعت، شتاب و نیروهای وارده را دریافت نموده و پس از پردازش این اطلاعات، باز و بسته شدن سوپاپ های ورودی و خروجی را تحت کنترل درآورند. از این طریق، ورود و خروج مقدار روغن و همچنین هوا، مقدار سختی کمک فنرها، متناسب با شرایط تنظیم خواهند شد.

کمک فنرهای اهرمی

در این مدل، نیرو توسط یک اهرم به داخل سیلندر انتقال پیدا می کند. در این حالت پیستون ها به یک سمت و روغن در جهت مخالف جریان پیدا می کند. وقتی فنر جمع شده باشد، روغن از درون مجراهای درشت عبور خواهد کرد و هنگام باز شدن فنر، روغن از مجراهای ریز می گذرد. این موضوع در کمک فنر، در مقابل حرکت، ایجاد حالت مقاومت می کند و باعث از بین رفتن نوسانات خواهد شد.