انواع فنر در صنعت خودرو سازی
فنرها؛ یکی از قطعاتی هستند که به نوعی در تمامی صنایع کاربرد دارند. هنگام تولید خودرو در سالهای اخیر؛ «فنر» لازمه کارخانه های اتوموبیل سازی بوده است. اصلی‌ترین فنر بکاررفته در خودرو، “فنر تعلیق” بوده که وظیفه تحمل کردن وزن اتاق خودرو، جذب ضربات و دفع ناهمواریهای سطح جاده را بر عهده دارد. فنرها انواع مختلفی دارند که بر حسب نیاز از آنها در خودرو بکار برده می‌شوند. فنر مارپیچ، فنر تخت و فنر بادی از جمله پرکاربردترین انواع فنر در صنعت خودروسازی استفاده می‌شوند. قابلیت این فنرها در صنعت اتوموبیل سازی، طی گذشت سالها تغییر زیادی کرده است.
تاریخچه تولید فنرخودرو
اولین استفاده فنر در صنعت خودروسازی به قرن نوزدهم میلادی برمی‌گردد؛ یک فرد انگلیسی به نام «اوبادیا الیوت»، برای تعلیق کالسکه خود، فنر برگه ای به کار برد. فنرها در دوطرف کالسکه و بر روی محورهای آن قرار داده شده بود و باعث می‌شد، هرچقدر وزن آن سنگینتر باشد سواری دادن راحت تر شود. کاربرد فنر به قدری تاثیر مثبتی در آن کالسکه داشت که در سالهای بعد، بیشتر کالسکه های انگلیسی از فنر استفاده کردند؛ اما به علت مالیات و هزینه های سنگین دولت انگلیس برای کالسکه های سبک وزن، فنرهایی با جنس چوب در آنها به کار برده شد.
فنرهای تخت، مارپیچی و پیچشی؛ هرکدام عملکرد ویژه ای دارند. یک فنر خوب شوک ناشی در زمان عبور از دست اندازها را جذب کرده و سریع به حالت اولیه خود برمی‌گردد تا سیستم تعلیق؛ خودرو را حفظ کند. بنابراین بهترین فنری که عمل کاهش دهندگی نوسانات و آرامش خودرو را تامین می‌کند «فنر نرم» است. دیگر کارایی مهم را، فنرهای تراکمی داشته که با مقاومت خود، انرژی فشار وارد شده بر روی محورهای اتوموبیل را ذخیره می‌کند.
معرفی انواع فنرهای خودرو
فنر در خودرو شکل‌های مختلفی دارند؛ استوانه ای، بشکه ای، مخروطی و ساعت شنی که هرکدام به خاطر تحمل بار و فشار زیاد، ساخته شده اند. در زمان‌های قدیم، از فنر چند لنگه فولادی برای سیستم تعلیق خودروها استفاده میکردند. این نوع فنرها که فنر تخت نام داشتند؛ علاوه بر فعالیت فنری خود، متصل کننده مستقیم شاسی به محور خودروها بودند. امروزه از فنرهای فشرده سازی شده به علت مقاومت بسیار زیاد در برابر تحمل بار و کارایی مناسب آنها در سوراخ‌های کوچک اطراف شافت به خاطر وجود پیچیدگی انتهایی و حفظ کننده سطح خود در حالت عمودی استفاده می‌شود.
فنر تخت (برگه ای – شمشی)
رایج‌ترین قطعه در تولید وسایل نقلیه، فنرهای تخت (فنرهای برگه ای) به طور ویژه در سالهای متمادی بوده است . از این فنرها در قسمت تعلیق و اطمینان از سواری دادن نرم خودروهای باری که وزن سنگین حمل میکردند، بوده و این قابلیت‌ها به روزتر و کارآمدتر شده تا از سواری نرم خودروهای امروزی لذت ببریم. در این فنرها یک “برگ اصلی” شبیه چشم و بلندترین نوار فولادی که به قاب تعلیق متصل شده و برگهای دیگر کوچکتر و خمیده تر در زیر آن وجود دارد تا شوک حرکت خودرو در چاله یا ناهمواریهای جاده را به خود جذب کنند.
بررسی فنر برگه ای
فنرهای برگه ای (شمشی) که قدمت آنها به قرون وسطی برمی‌گردد، به خاطر استفاده در وسایل نقلیه چرخ‌دار، به فنرهای درشکه‌ای یا لایه لایه مشهور بودند. فنرهای برگهای از نوارهای قوس دار روی هم تشکیل و مرکز قوس آنها به محور خودرو متصل است. برای اینکه نیروی زیادی به مرکز قوس فنرهای برگه ای وارد می‌شود در زمان ساخت؛ تعداد آنها تقویت شده و بین لایه های آن را برای کم کردن اصطکاک و خوردگی، با ایجاد شیار و با پلاستیک و گریس پر می‌کنند. در حال حاضر فنرهای برگه ای، بیشتر برای واگن‌های ریلی و خودروهای سنگین استفاده می‌شود.
مزایای فنرهای برگه ای
- پایین بودن قیمت خودروی ساخته شده با فنرهای برگه ای
- تحمل و جذب بالای نیروهای وارد شده عمودی، طولی، عرضی به خودرو
- جایگزین مناسبی برای طبق‌ها یا میله های ضد غلتش جهت گرفتن موج‌های جاده ای
معایب فنرهای برگه ای
- نصب فنرهای برگه ای فضای زیادی را اشغال می‌کند.
- عدم کارکرد فنر برگه ای در خودروهای دارای سیستم تعلیق جدید
- کاهش انعطاف آنها به مرور زمان بر اثر سایش با همدیگر
نوعی جدید از فنرهای برگه ای؛ فنرهای سهمی شکل (Parabolic Leaf Spring) هستند که با تعداد برگه کمترعلاوه بر انعطاف پذیری بیشتر، وزن کمتری داشته و مانند فنرهای مارپیچی قابلیت سواری دادن به رانندگان خودروها را بیشترمی‌کند.
فنر مارپیچ (لول)
خودروسازان از فنرهای کویل یا فنر مارپیچ در سیستم تعلیق استفاده می‌کنند. این فنرها توانایی تحمل وزن خودرو را داشته و به آنها اجازه ثابت بودن در سختترین شرایط می‌دهد. با حفظ نیرو بین دوسطح در حال تماس؛ بهترین قطعه برای سیستم تعلیق خودروها هستند. زمان عبور از دست انداز فنر چرخشی؛ ضربه واردشده به خودرو را گرفته و بعد از جذب، دوباره صاف می‌شود. فنرهای کویل با پوشش جذب ضربه “وینیل” تولید می‌شوندکه دوام بیشتری در برابر زنگ زدگی یا خوردگی داشته باشند. فنرهای کویل اوور در سیستم تعلیق خودروهای امروزی؛ رانندگی را با آنها لذت بخش کرده است.
نوعی فنر پیشرفته که در سیستم تعلیق خودرو از آنها استفاده می‌شود؛ «فنرهای سیم پیچ» هستند . اتوموبیل های امروزی که راحت‌ترین و نرم‌ترین سواری را به رانندگان آنها هدیه می‌دهد در سیستم تعلیق‌شان، فنر سیم پیچ به کار رفته است. این فنرها علاوه بر خودروهای کوچک و کامیونت‌ها، با عملکرد فوق العاده خود در ماشینهای مسابقه ای و موتور سیکلت‌های رالی نیز جایگاه مهمی دارند. فنرهای سیم پیچ جذب سریعی از ضربه وارده توسط ناهمواریهای جاده داشته و با تحمل کردن وزن خودرو تلاش می‌کند همه چهار چرخ خودرو با سطح جاده در سختترین شرایط رانندگی، تماس داشته باشند.
فنر تناوبی (گازی و هوا)
فنرهای بادی (Air Spring) یا فنرهای گازی (Gas Spring) ؛ جایگزین فنرهای برگه ای در سیستم تعلیق خودروها شده اند. این فنرها با سیستم‌های خود تنظیم (Hydro-Pneumatic) از یک کمپرسور، لوله های انتقال هوا، رگولار تنظیم فشار و محفظه هوا تشکیل شده است. فنرهای بادی شبیه به یک استوانه یا کیسه‌ی پلاستیکی هستند که با منبسط شدن هوای داخل کیسه، پیستون پلاستیکی آن، که به طبق پایینی وصل شده، بالا و پایین رفته و مثل فنر به خوبی انجام وظیفه می‌کند. نسبت فشار (بار) وارد شده از جاده به خودرو، مقدار هوای داخل کیسه توسط شیر هوای کمپرسورباد تغییر پیدا می‌کند.
خار فنری سوکت برق خودرو
به جز سیستم تعلیق خودرو که فنر نقش مهمی در آن دارد، در سیستم برق خودرو هم از فنر استفاده می گردد. از قطعات مهمی که در سیستم برق رسانی خودرو بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، سوکت برق می باشد. در این سوکت یک خار فنری بکار رفته است که با نام خار فنری سوکت برق خودرو شناخته می شود. این خار فنر بصورت انحصاری توسط فنر سازی پارس فولاد امیر با پیشرفته ترین تکنولوژی ساخت فنر، تولید می گردد.
بدون دیدگاه