بررسی شاسی های خودرو

شاسی ها خودرو

به طور کلی خودرو از سه قسمت اصلی تشکیل شده  که عبارتند از -1  بدنه   -2 موتور -3  شاسی

تعریف: شاسی دراصل یک چهار ضلعی است واز فولاد سخت به شکل ناودانی ساخته می شود که قسمت هایی مثل موتور و سیستم انتقال قدرت و سیستم  فنربندی و سیستم ترمز و فرمان روی ان نصب می شود.

شاسی

خصوصیات یک شاسی خوب:                  

1)  تحمل بیشترین میزان وزن و تنش ممکنه

2)  سبکی شاسی

3)  کمترین حجم ممکنه

4)  سهولت در پیاده سازی سیستم

5)  هزینه پایانی جهت اجرای سیستم

6)  توانایی تغییر فرم در موارد مورد لزوم و درنقاط مشخص جهت بالاترین میزان جذب ضربه

7) توانایی حفظ استحکام وعدم تغییر فرم در قسمتهای حیاتی مورد نیاز سیستم جهت حفظ بالاترین میزان ایمنی

8)  توانایی مقاومت در برابر خوردگی تاثیرات شیمیای وهمچنین توانایی کارکرد در گرمای گسترده

9)  قابلیت تعمییر ساده و بازیابی خصوصیات اولیه

10)  انتقال کمترین میزان لرزش و صدا به قسمتهای درونی اتاق

شاسی مستقل

این شاسی از دو تکه اهن ناودانی بلند که بصورت موازی از جنس فولاد سخت ولی سبک می باشد ساخته می شود و به وسیله دو رام در دو سر ان به یکدیگر متصل میشود شاسی معمولا در عقب کمی بالاتر امده و  این به خاطر ایجاد فضای  بیشتر برای دیفرانسیل وفنرهاست و در قسمت جلو کمی باریک تر ساخته  می شود و این برای بهتر فرمان دادن می باشد. در طراحی شاسی، شاسی سر خود از ورقهای نازک فلزی که آنها را به روش شکل دادن ( پروفیل) تولید می کنند. البته قسمتهائی از شاسی باید از ورقهایی که ضخامت  بیشتری دارند مثل کف و محوطه موتور و همچنین تکیه گاههای محورهای جلو و عقب که بیشترین  نیرو و فشار بر آنها اعمال می شود درست می کنند. ضخامت ورقها معمولا 2 الی 3 میلی متری است و به گونه ای جوشکاری می شوند که ازاستحکام خوبی برخوردارند. خودروهای سواری در مقایسه با خودروهای سنگین نیروی کمی را تحمل می کنند و روی شاسی آنها بار استاتیکی کمتری وارد می شود. بنابرین خودروهای سواری می توانند با سرعت زیاد حرکت کنند و اصولا طراحی شاسی سرخود به همین منظور بوده است.

مزایای شاسی و اتاق مستقل

1- هزینه های تمام شده و اجرت کار به خاطر یک جا و مستقل بودن ساخت شاسی و اتاق صرفه جویی در زمان (مراحل پرس کاری و جوشکاری) می شوند.

2- چون تعویض قطعات به علت خراب شدن به وسیله پیچ و مهره است زمان و مخارج کمتری دارد.

معایب شاسی و اتاق مستقل

1- به علت سنگین بودن خودرو نیروی محرکه آن برای شتاب گرفتن کمتر است

2- طراحی ایمنی خودرو به علت سنگین بودن قطعات دشوار است و در هنگام تصادف احتمال این که سرنشینان دچار حادثه شوند زیاد است.

3- ساخت قطعات و اسکلت آن نیاز به پرس های سنگین و ماشین آلات گران تری دارد.

4- به علت اتصال قطعات توسط پیچ و مهره به  سر و صدای زیاد و همچنین استهلاک بیشتری دچار می شود.

شاسی نیمه جدا شدنی

 نوع دیگری از شاسی ها وجود دارد که آن ها را شاسی نیمه جدا شدنی گویند کارخانجات خودروسازی ROVER برای اولین بار خودروهایی را تولید کرده که شاسی آنها از دو قسمت تشکیل شده است. الف:  ثابت  ب: قسمتهای جداشدنی از شاسی .

 اجزای ثابت:1- کف 2- ستونها 3- دیوارهای صندوق عقب 4- دیواره جلوی موتور

 قسمتهای جداشدنی 1- سقف خودرو گلگیرها 2- گلگیرها 3- پنجره جلویی و غیره که اینها به وسیله پیچ و مهره به قسمت ثابت بسته می شوند.

مزایای شاسی نیمه جدا شدنی

 مزایای این نوع نسبت به دونوع دیگر عبارتند از: 1- درهنگام تصادف هزینه قطعاتی که خراب شده اند و باید تعویض شوند پایین می آید. 2- فرم اتاق شکل پذیر است و می توان طرح جدیدی را تولید کرد 3- می توان موتورو محورها را که نسبتا" سنگین هستند را روی یک اسکلت جداگانه سوار کرد. 4- درمونتاژکردن امکان عایق بندی بهتری بین دو قطعه وجود دارد در نتیجه سروصدا وهمچنین ارتعاشات چرخها به اتاق کاهش می یابند

انواع شاسی جدا شدنی

 1-شاسی نردبانی 2-شاسی جناقی دروانت  3-شاسی وسط لوله ای در کامیون 4-شاسی فرم 7و8 در خودروهای مسابقه ای  5- شاسی صفحه ای مثل شاسی فولکس واگن قورباغه ای

تعمیرات شاسی و روسازی آن

در اثرارتعاشات وتکانهای زیاد به علت ناهموار بودن جاده ممکن است: الف- اتصالات و قطعات  شل یا شکسته  شوند ب- ممکن است در اثر تصادف  فرم شاسی و روسازی آن تغییر کند در هردو صورت بایددراسرع وقت نسبت به رفع عیب اقدام شود.

1- قطعاتی که بوسیله میخ پرچ و یا جوشکاری به هم متصل می شوند اگر شکسته و یا شل شده اند  را می توانید با ضربه زدن توسط یک چکش کوچک امتحان کرد اگر صدای شنیده شده ناشی از ضربه ، خفه بود پرچها شل و یا قسمت های جوشکاری شکسته شده اند کویدن روی پیچ ها به خاطر محکم شدن کار درستی نیست باید تعویض شوند

2- اگر محل اتصال روی شاسی صدای جیر جیر دهد نشانه آن است که لائی های بین دوقطعه از بین رفته و باید هر چه زودتر تعویض شود.

3- در اثر تصادف  خودرو  ممکن است فرم شاسی و روسازی آن تغییر کند ، با یک سری آزمایش می توان عیب را  مشخص و آن را رفع کرد مثلا اگر فرم قالب شاسی تغییر کند و یا محورها و فنرهای برگه ای (شمشی) منحرف شوند در هر صورت باعث لاستیک سایی شدید می شود. نواقص فوق را می توان با اندازه گیری دقیق مشخص کرد.اندازه گیری انحراف قاب شاسی به وسیله ریسمان به دوروش امکان پذیر است:الف- روسازی باید جدا شود. ب- روسازی جدا نمی شود

 الف –  ابتدا باید روسازی های خودرو را جدا کنیم سپس به وسیله ریسمان این کار را انجام می دهیم بیشتر سازندگان خودروها نقطه وسط ( نقطه کنترل)را علامت گذاری می کنند ریسمان باید از نقطه وسط بگذرد و قطرها باید از هر دو طرف مثلث های مساوی را نشان دهد در غیر این صورت شاسی انحراف دارد.

 ب- چنانچه اندازه گیری بدون پیاده کردن  روسازی  انجام شود مثل خودروهای شاسی سرخود ،ابتدا خودرو را روی یک سطح  صاف افقی قرار می دهیم و از هردو طرف از نقاط مشابه قاب شاسی شاغول روی زمین نشانه گذاری  می کنیم  مثلا از محل کرپی فنرها یا انتهای اکسل ها استفاده می شود چهار نقطه روی زمین مشخص شده باوصل کردن این چهار نقطه یک مستطیل رسم می شود سپس قطرهای آن را رسم نموده  محل تقاطع  قطرها همان نقطه وسط شاسی است درصورت سالم بودن شاسی باید تمام مثلث ها ، مشابه و  مساوی هم باشند در غیر این صورت اندازه انحراف شاسی معلوم می شود.

  بررسی چند نوع شاسی

الف : شاسی نردبانی: به صورت کلی شاسی به دوگونه مستقل و سرخود یا یکپارچه با اتاق طبقه بندی می شود. شاسی مستقل به صورت یک قطعه مجزا طراحی و ساخته میشود واتاق  و موتور وگیربکس  به همراه مابقی سیستمهای فنی به صورت  جدا جدا به این شاسی متصل و محکم می شوند، این نوع از شاسی از گونه های بسیار قدیمی  شاسی بوده و امروزه  تقریبا" 99 درصد خودروها از شاسی های غیر مستقل  استفاده می کنند  شاسی  نردبانی LADDER CHASSIS که دلیل  استفاده از لفظ نردبانی در این نوع  از شاسی فرم ساخت کلی  شاسی  میباشد که شبیه به یک نردبان با دو تیرک طولی و تعدادی  تیرک عرضی جهت تقویت و اتصال تیرکهای طولی شاسی می باشد شاسی نردبانی مزایای محدودی نظیر قابلیت تحمل وزن بالا، مقاومت خوب ، هزینه ساخت پایین وتکنیک ساخت ساده وغیر پیچیده دارد. همچنین  تعمیرات بر روی اتاق خودروئی که ازاین نوع شاسی استفاده می کند به سادگی امکانپذیر بوده و شاسی  خصوصیات خود را پس از تصادف سنگین همچنان حفظ می کند. معایب این نوع  شاسی وزن بالا ، حجم  اشغال شده  زیاد( هم در طول و هم در عرض) قابلیت کم درجذب ضربه و ارتعاشات طولی به سبب سختی در این شاسی می باشد موارد استفاده از این گونه شاسی ها در  کامیونها  بوده است. برخی از انواع  وانت سنگین وزن و همچنین برخی از انواع  SUV بزرگ و البته غیر لوکس با قیمت پایین با شرایط کاری سخت هم هنوز از این نوع  شاسی استفاده میکنند. ولی استفاده از این نوع شاسی با توجه به معایب ذکر شده و آسایش بسیارپایین آن درخودروهای سواری سالهاست منسوخ شده ضمنا خودروئی که از این نوع شاسی استفاده میکند از ایمنی بسیار پایین نیز برخوردارست.

 ب: شاسی صفحه ای: شاسی صفحه ای هم گونه ای پیشرفته تر از شاسی هایی  بود که تا حدودی معایب این شاسی مستقل نظیر شاسی نردبانی بود که در گونه صفحه ای بهبود یافته بود.فرم کلی این شاسی همانند شبکه ای از پروفیلهای کوچک فلزی در قسمتهای کف اتاق پوشیده شده می باشد در اینگونه قابلیت جذب ضربات انتقالی از سطح مسیر حرکت ازشاسی بهتر از گونه نردبانی بود و در کل سیستم تعلیق دراینگونه از شاسی ها بهتر از گونه نردبانی بود. همچنین فضای آزاد و بیشتری جهت حرکت مفید و موثر در اتاق در این نوع شاسی بسیار بیشتر بوده وباعث پایین آوردن اتاق و نتیجتا" پایین آوردن مرکز  ثقل خودرو شده بزرگترین مشکل این نوع  شاسی حساسیت  زیاد شاسی نسبت  به تنش های پیچشی بود و مقاومت پیچشی این نوع شاسی از نردبانی هم کمتر می باشد. همچنین توانایی تحمل وزن در این  شاسی مانع بزرگی در جهت بکارگیری این گونه از شاسی ها شده وموارد استفاده این گونه از شاسی در خودروهای بزرگ و سنگین بوده است. این شاسی درخودروهای فولکس واگن مدل بیتل ( با آمار تولید بیش  از 21 میلیون دستگاه) همچنین انواع قدیمی پورشه نظیر 356 و انواع SPEED STER CARERRA و  B و A بوده است این گونه از شاسی از نردبانی بهتر بود اما از نظر ایمنی سرنشینان پایین بود و همچنین در صورت تصادف سنگین و وارد آمدن خسارت به این گونه  شاسی بازگرداندن شاسی به دلیل هزینه  بالا دشوار است.

 ج : شاسی لوله ای: اولین گونه از شاسی های  ( TUBULAR-CHASSIS  )  شاسی لوله ای درپاسخ به نیازفضایی  یا سه بعدی بود که د ر دهه پنجاه و در تمام  خودروهای اسپرتی آن زمان جهت یک شاسی مستحکم ساخته شد. گونه های قبلی شاسی یعنی نردبانی و صفحه ای فقط در دوبعد فضیی که به صورت طولی و عرضی اجرا می شدند. شاسی لوله ای برخلاف این دوگونه به صورت سه بعدی و در جهات بدنه  خودرو پیاده سازی  می گردید که اصطلاحا"  ه این گونه شاسی  شاسی فضای طرح  پیاده سازی اطلاق می شود SPACE FRAME . طریقه پیاده سازی این نوع از شاسی به این صورت بود که فرم کلی شاسی که شبیه  به فرم تعدادی  لوله با  قطرهای متفاوت و کلی اتاق بود و از طریق اتصال این لوله ها پیاده سازی می شد و بعدا  قطعات  فنی خودرو و همچنین پانلهای بدنه و سایر قطعات به این شاسی متصل می شود.در برخی از گونه ها جهت اتصال ساده تر و راحت ترقطعات بدنه به جای استفاده  از لوله از قوطی های مربع  شکل استفاده می شد ولی بیشترین مقاومت بوسیله  لوله های گرد بوجود می آمد. از نظر ایمنی این نوع  شاسی به سبب ایجاد  فرم  مناسب در تمامی جهات از قفسه توانایی محافظت مناسبی از سرنشینان ایجاد می کرد.

 د: شاسی ستون فقرانی: این نوع شاسی یکی دیگر از شاسی های مستقل بوده مخترع این نوع شاسی لوتس و کولبن چاپمن می باشد که اولین بار لوتس الان آنرا بروی گونه خودرویی که به تولید انبوه نرسید و به شرکت کیا کره فروخته شد و خط تولید آن سالها بعد به مدت کوتاهی در خط تولید قرار داشت.از معایب این نوع از شاسی حجم زیاد و بسته شاسی و همچنین سبب محدودیت فضای قابل استفاده در اتاق و سایر درها می شد که کلیه این مشکلات هنگام ورود و خروج  سرنشینان را با مشکل مواجه می کند.  جهت ساختن شاسی ها زمان  زیادی صرف می شود که ساخت آن تنها به صورت دست ساز مقدور میباشد و ساخت این  نوع  شاسی  به صورت سری سازی  و مکانیزه مقدور نبود و این  امر موجب قیمت تمام شده  بالای این نوع  شاسی میشد.این  نوع شاسی فقط در خودروهای اسپرتی با حجم کابین و قیمت بالا استفاده گردیده  بسیاری از خودروهایی که از این نوع شاسی استفاده کردند خودروهای اسپرتی ایتالیایی دهه  60 و مرسدس گلولینگ 300 بودند. شاسی بدین  صورت است که  ابتدا یک لوله  ( معمولا لوله را از قوطی های  مربع به صورتی طول خودرو در خط  میانی شکل درست می کند) در راستای عقب خودرو قرار میدهند که سروته این لوله به اکسلهای جلو و یا ( زیر شاسی های جلو وعقب که مجموعه قطعات فنی نظیر تعلیق و … بروی آنها سوار می شود) چرخها ترمز ، موتور ، سیستم متصل می شود.

  نتیجه گیری:

شاسی های مستقل :

این نوع از شاسی که اولین گونه شاسی است و بطوریکه در سالهای اول برای ساخت آن ( نردبانی ) از چوب استفاده شده است و از دهه پنجاه برای ساخت این گونه از شاسی ها از آهن و فولاد استفاده می کردند و تا دهه 70 از آنها استفاده می شد.

معایب:

1- این نوع شاسی ها تحمل نیروی پیچش بسیاربالا ندارند.

2- حجم اشغال شده زیاد.

3- سنگین بودن شاسی که باعث کم شدن شتاب می شود.

4- سروصدای زیاد به علت اتصال قطعات بوسیله پیچ و مهره.

5- ساخت قطعات مشکل است.

6- ایمنی کم برای سرنشینان.

مزایا:

1- تحمل وزن

2- هزینه پایین جهت ساخت آن

3- شکل ساده و غیر پیچیده

4- قابلیت جذب ضربه

5- تعویض قطعات به علت خراب شدن بوسیله پیچ و مهره  است و زمان و مخارج کمتری دارد

شاسی های یکپارچه :

امروز در بیشتر خودروها از این گونه شاسی استفاده می کنند بطوری که استفاده از این نوع شاسی ها به 99 درصد رسیده است.

مزایا

1- قدرت تحمل نیروها خصوصا نیروی پیچشی

2- فضای بازوگسترده در شاسی

3- تعمیر این شاسی ها پس از تصادف ارزان قیمت است

4- فرم اتاق شکل پذیر است

5- سک بودن شاسی

6- محکم تر بودن شاسی

معایب

1- در بعضی شاسی این نوع شاسی یکپارچه وزن خودرو بالا است. کمترین توان در مقابل وزن وارد شده

2- جنس شاسی های یکپارچه معمولا از فلزهای سبک می باشد . با اینکه از فلزهای سبک می باشد درمقابل ضربات شدید مقاوم بوده است

3- بهترین نوع این نوع شاسی ها شاسی های فوق سبک که از سال 90 در بازار عرضه می شد برای دفع نیاز سرعت محکمتر بودن از این نوع شاسی ها که مزایایی نظیر سبک بودن – محکمتر بودن این شاسی ها است شاسی فوق سبک که در سال 98 بطور کامل در خودروها استفاده شده است.