کاربرد انواع فنرهای صنعتی در خودرو

کاربرد انواع فنرهای صنعتی در اکثر ماشین آلات و قطعات مکانیکی امری ضروری می باشد. این موضوع سبب گشته است تا صنعت فنرسازی توسعه روزافزون یافته و از تخصص های جدید و حرفه ای تر در این صنعت به کار گرفته شود. یکی از مهم ترین صنایعی که استفاده از انواع فنرهای صنعتی در آن امری ملزم می باشد، صنعت خودرو سازی است. تولید فنرهای صنعتی بسترهای لازم را برای پیشبرد اهداف این صنعت گسترده است. فنرها در صنعت خودرو وظایف مهمی از جمله کنترل شتاب خودرو را بر عهده دارند. برای کسب اطلاعات بیشتر و آگاهی از کاربردهای انواع فنرهای صنعتی در صنعت خودرو سازی به شما پیشنهاد می کنیم که در ادامه این مقاله با ما همراه باشید.

دلایل استفاده از انواع فنرهای صنعتی در صنعت خودرو

برای استفاده وکاربرد انواع فنرهای صنعتی در خودرو دلایل مهم و بسیاری وجود دارد. با وجود این دلایل که در زیر به شرح آن پرداخته شده است، استفاده از فنر در قطعات خودرو یک ضرورت محسوب می شود:

1. ضرباتی که هنگام حرکت خودرو از روی سطح جاده به چرخ ها وارد می شود، توسط فنرها کنترل شده و از انتقال آن به اتصالات و مفصل ها و اتاقک خودرو جلوگیری به عمل می آید.
2. وجود فنر، موجب فشردگی بیشتر چرخ های خودرو به سطح زمین می شود. این امر می تواند نیروی کششی چرخ ها را افزایش دهد.
3. به واسطه اتصال فنر به شاسی خودرو و با توجه به وزنی که از سوی خودرو بر آن وارد می شود، چرخ های جلو با سطح زمین برخورد و تماس کامل برقرار می کند. این امر باعث بالا رفتن نیروی کششی چرخ ها شده و در این شرایط راننده بهتر می تواند خودرو را کنترل و هدایت نماید.
4. به کمک فنر، خودرو نسبت به چرخ ها و سطح زمین در ارتفاع مناسبی قرار می گیرد.

یک فنر خوب و با کیفیت نباید خیلی سفت یا سخت باشد، در غیر این صورت خودرو نرم حرکت نمی کند و برای این که خودرو حرکت نرمی داشته باشد، لازم است که یک فنر متوسط یا یک کمک فنر به کار برده شود.

مفاهیم زیر، در طراحی فنرهای خودرو تعریف شده اند:

وزن فنر بندی شده : وزن قسمت هایی از خودرو می باشد که بر روی فنرها قرار دارد.

وزن فنر بندی نشده : وزن این قسمت از خودرو در زیر فنرها قرار دارد.

فنر سخت شونده : این فنر که عموماً در خودروهای سنگین به کار می رود، فنری است که با اعمال نیروی کم، تغییرات طولی آن زیاد باشد و هنگامی که نیروی وارده افزایش می یابد، تغییرات طولی کاهش پیدا می کند.

فنر نرم شونده:  فنری که در برابر بار کم، تغییرات طولی آن کم باشد و هنگام افزایش بار، تغییرات طولی بیشتر شود، فنر نرم شونده نامیده می شود.

انواع فنرهای صنعتی به کار رفته در صنعت خودرو

انواع فنرهای صنعتی با اهداف خاصی در صنعت خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرند. این فنرها شامل فنرهای فولادی و غیر فولادی می باشد. فنرهای فولادی با آلیاژ منگنز، کروم، سیلیسیم و… به صورت شمشی یا برگه ای، مارپیچی و پیچشی می باشد که در تعلیق خودروها به کار گرفته می شود و فنرهای غیر فولادی از نوع پنوماتیکی، لاستیکی و… می باشد. در ادامه مقاله به تعدادی از این موارد و کاربری مخصوصشان می پردازیم.

فنر شمشی یا برگه ای

این نوع فنر اغلب در خودرو های سنگین و برخی سواری ها مانند پیکان به کار گرفته می شود. در این نوع فنر بندی که به صورت طولی نصب می گردد، برای ازدیاد نیروی فنر و تحمل وزن زیاد، شمش فلزی در چند لایه به روی هم وصل می شود. این نوع فنر، نیروهای عرضی و طولی را به خوبی جذب و تحمل می کند و با وجود آن نیازی به اهرم های متعادل کننده نخواهد بود. تعداد شمش هایی که در خودرو به کار می رود، بستگی به نیرویی که به محور جلو و عقب خودرو وارد می گردد، دارد.

فنر مارپیچی یا لوله ای

برای تولید فنر مارپیچی از آهن و چند درصد از آلیاژهای کربن، منگنز و سیلیسیم استفاده می شود. از آن جایی که این فنرها فضای کمی را اشغال می کنند، بیشتر در خودروهای سواری مورد استفاده قرار می گیرند. این فنرها وزن کمی دارند و به مراقبت و نگهداری چندانی نیاز ندارند.

فنر مارپیچی تنها نیروهای محوری را می تواند جذب کند و به جهت این که در انتقال نیروی کششی یا فشاری ضعیف عمل می کند، در سیستم تعلیق به کار گرفته می شود و برای جذب و انتقال نیروهای عرضی به شاسی از اهرم های دیگری استفاده می شود. برای استقرار بهتر فنرهای مارپیچی در بشقابک های مخصوص، دو انتهای آن به شکل مسطح ساخته می شود. به جهت این که فنرهای مارپیچی خاصیت ضربه گیری ندارند، برای کنترل نوسانات خودرو از یک کمک فنر استفاده می شود.

فنر پیچشی

این نوع فنر بیشتر در خودروهای سواری به کار می رود. این فنر به شکل میله ای یا تسمه ای می باشد و با ایجاد پیچش به دور محور طولی خود تغییر شکل پیدا می کند و در جهت عرضی و در برخی خودروها به صورت طولی قرار می گیرد. فنر پیچشی در خودروها به دو صورت فنر بندی و یا به صورت اهرم های طولی و عرضی، پانارد و ضد غلتش به کار گرفته می شود. این فنر، عملکردی نرم و یکنواخت دارد. عدم مراقبت و نگهداری از ویژگی های دیگر آن می باشد. این میله فولادی به صورت یک تکه از یک سو به شاسی خودرو متصل می شود و از سمت دیگر حرکت می کند.

فنر بادی یا پنوماتیکی

این فنر بیشتر در کامیون های سبک و در برخی خودروهای سواری مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش از  خاصیت تراکم پذیری هوا در تعلیق خودرو و برای جذب ضربات و ارتعاشات وارد بر بدنه استفاده می شود. استفاده از این نوع فنربندی که از دیافراگم هایی از جنس لاستیک با هوای فشرده تشکیل شده است، به حدود یک قرن پیش می رسد.

نصب فنرهای هوایی بین چرخ و بدنه خودرو صورت می گیرد و با وجود ویژگی تراکم پذیری هوا، نوسانات چرخ توسط آن جذب می شود. از مزیت های این فنرها، می توان به نرمی بسیار زیاد آن اشاره کرد. البته این نوع فنر در کنار مزیت هایی که دارد، معایبی نیز مانند قیمت بالا، پیچیدگی سیستم و مشكلات مربوط به تعمیرات و نگهداری دارد.

سخن آخر

فنر قطعه انعطاف پذیری است که می تواند وزن بدنه و چارچوب خودرو را تحمل کند و در ثابت نگه داشتن ارتفاع خودرو در هنگام حرکت تأثیر مستقیم داشته باشد. فنرهای به کار رفته در خودروها با کنترل نوسانات از انتقال ارتعاشات و ضربات شدیدی که از برخورد با سطح جاده و موانع به بدنه و چارچوب وارد می شود، تا حدودی جلوگیری می کنند و بین چرخ ها و بدنه خودرو یک اتصال انعطاف پذیر به وجود می آورند. در این میان بهترین فنرها، فنرهایی هستند که بتوانند ارتعاشات و ضربات حاصل از برخورد با سطح زمین به بدنه خودرو را جذب کنند و سپس به آرامی به حالت نرمال خود بازگردند. اگر فنر خیلی نرم و انعطاف پذیر باشد، ارتعاشات در قسمت بالا و اتاقک خودرو بیشتر می شود، در حالی كه وجود فنرهای سخت، از ورود بیش از حد ارتعاشات به خودرو جلوگیری می کند.

در این بخش از مقاله به بیان مطالبی در خصوص انواع فنرهای صنعتی و کاربردهای آن در صنعت خودرو سازی پرداختیم. امیدواریم استفاده های لازم را از مطالعه این مطالب برده باشید.