چرا خودروهای آفرودی واقعی باید از شاسی مستقل استفاده کنند
نوشته شده توسط
نوشته شده توسط
اشتراک گذاری:
در دنیای خودروها هر سازهای در راستای هدفی خاص ایجاد شده است. اتومبیلهای مسابقهای برای وزن پایین و حداکثر ثبات در سرعتهای بالا ساخته میشوند. در مقابل خودروهای آفرود واقعی نیز باهدف مقابله با نیروهای پیچشی، ضربات ناشی از ناهمواری مسیر، فشارهای حاصل از شتابگیری، ترمزگیری و یا عبور از موانع مهندسی میشوند. ماشینهای آفرود از شاسی مستقل (Body-on-Frame) در طراحی خود بهره میبرند. این نوع شاسی بهمانند یک ستون فقرات اسکلتی قدرتمند میتواند از خودروهای آفرودی غولهای بیراههنوردی بسازد. در این مقاله با ما همراه باشید تا بیشتر با شاسی مستقل در ماشینهای آفرودی آشنا گردید.
تا انتها با مجله لوکانو همراه باشید
شاسی خودرو چیست؟
اگر بخواهیم به زبان ساده شاسی را تعریف کنیم باید ساختار اسکلتی بدن انسان را در این زمینه مثال بزنیم. این ساختار در نقش یک نگهدارنده تمامی مواردی مانند موتور، گیربکس، سیستم تعلیق، سیستم فرمان، مخزن سوخت، دیفرانسیلها، محورهای جلو و عقب و حتی بدنه (در شاسی مستقل) را بر روی خود نگه میدارد.
در دنیای خودرو بهطورکلی دو نوع شاسی داریم: مستقل و یکپارچه.
شاسی مستقل (Body-on-Frame)
مهندسان در طراحی شاسی مستقل، بدنه و شاسی را جدا از یکدیگر میسازند. طراحان در این نوع سازه از یک قاب فولادی یا آلومینیومی که به طور مجزا از بدنه، وزن و نیروهای وارده را تحمل میکند، استفاده میکنند. شاسی مستقل حتی قبلتر از شاسی یکپارچه کاربرد داشته است و در ساخت خودروهای سنگین، وانتها، SUVهای واقعی، خودروهای نظامی و ماشینآلات صنعتی به کار میرود. شاسی مستقل خود به چند دسته مختلف تقسیم میشود.
- نردبانی (Ladder Frame): رایجترین شکل شاسی مستقل با طراحی نردبانی شکل که در خودروهای آفرود کلاسیک مانند جیپ رانگلر، لندکروزر سری ۷۰ و نیسانپاترول به کار رفت.
- محیطی (Perimeter Frame): طراحی این نوع شاسی با بخشهای طولی خمیده، مرکز ثقل را پایینتر میآورد تا فضای کابین کاربردیتر باشد.
- صلیبی (X-Frame یا Cruciform): این نوع سازه در دهه 50 و 6 میلادی در آمریکا متداول بود. طراحی متقاطع شبیه به حرف X در مرکز به جای تیرهای عرضی ساده قرار داشت.
شاسی یکپارچه (Monocoque یا Unibody)
نوع دوم شاسی خودرو، شاسی یکپارچه است که بیشتر در خودروهایی سواری با مصارف روزانه به کار میرود. شاسی یکپارچه کل بدنه و شاسی را در یک فریم اجرا میکند. شرکتهای سیتروئن و لانچیا از اولین پایهگذاران این نوع شاسی بودند که در سال 1960 در خودروهای اروپایی آن را به کار گرفتند. مزیت اصلی این نوع شاسی شامل موارد زیر است.
- وزن کمتر
- مصرف سوخت پایینتر
- شتاب بهتر
- هندلینگ بالاتر
- عایقکاری بیشتر در مقابل صدا و لرزش
مزایای شاسی مستقل در خودروهای آفرودی
عبور از مسیرهای سخت و چالشزا نیازمند یک شاسی مستقل است که بدون پیچش بدنه، همه نیروها را جذب کند. این توانایی توسط شاسی مجزا و با کمک ساختار قوی فولادی مهیا میگردد و تمامی فشارهای پیچشی و عرضی را بدون آسیب به بدنه مهار میسازد. شاسی مستقل به دلیل طراحی فریم سنگین و جعبهای شکل قادر است نیروهای پیچشی را بدون انتقال به بدنه کنترل کند. این مورد دو مزیت مهم دیگر را نیز به همراه دارد.
- حفاظت کامل از بدنه و کابین: شاسی مستقل نیروهایی را که ممکن است منجر به آسیب به بدنه و درها گردد را جذب میکند.
- حفظ هندسه تعلیق: زمانی که شاسی در حالت پایدار باشد، نقاط اتصال تعلیق مانند اکسل درست در جای خود حفظ میشوند. این موضوع موجب حفظ نقاط تماس چرخ با زمین و پایداری کشش میگردد. اگر شاسی در اثر نیرو بپیچد، هندسه تعلیق و تماس چرخها به سطح دچار اختلال میشود.
ظرفیت حمل بار و یدککشی بالاتر
سفرهای کمپینگ در دل طبیعت گاهی با حمل بار و یا یدککشی همراه است. شاسی مستقل میتواند وزنهای بالا را تحمل کند. این نوع ساختار با انتقال فشار ناشی از بار به زمین از واردآمدن تنش به بدنه و کابین جلوگیری میکند.
قابلیت تعمیر، تغییر و ارتقای آسان
شاسی مستقل با طراحی خاص در زیر بدنه میتواند سادگی و سهولت در تغییرات و تعمیرات را به ارمغان آورد.
- تعمیر سادهتر: آسیب به شاسی مستقل را میتوان با تعمیر و تعویض جداگانه به دلیل مستقلبودن بدنه از شاسی راحتتر انجام داد. این در حالی است که شاسی یکپارچه در صورت آسیب مراحل تعمیر پیچیدهتری خواهد داشت.
- قابلیت تغییرات بزرگ: شاسی مستقل امکان نصب سادهتر و ایمنتری را برای قطعات کمککننده آفرود حرفهای فراهم میسازد. برای نمونه در آفرود حرفهای، استفاده از اکسلهای صلب بهویژه در محور عقب یک امر حیاتی بهحساب میآید.
دوام و عمر طولانی
یکی از نکات مهم در شاسی مستقل که مخصوصاً در خودروهای کاری، نظامی و آفرود نقش مهمی دارد، دوام است. این فریم با ایجاد ساختار مقاوم در برابر شرایط سخت پایداری بالایی را به ارمغان میآورد.
انعطاف در طراحی
شاسی مستقل در نمونههایی نظیر لندکروزر سری ۷۰ یا پاترول سوپرسافاری، امکان ایجاد طراحی دو در، چهار در، وانت، آمبولانس و ماشین زرهی را فراهم میکند.
انتخابی برای سرسختی و کارایی
در نهایت، شاسی یکپارچه برای رانندگی روزمره و کراساوورهای شهری سواری نرمتر و هندلینگ بهتری را در سرعتهای بالا ایجاد میکند. اما وقتی پای مسیرهای سخت به میان میآید و جادهها به بیراهه میرسند، شاسی مستقل تاج پادشاهی آفرود واقعی را بر سر میگذارد.