کمک فنر و انواع مختلف آن برای خودرو
همان طور که می دانید کمک فنر یکی از قطعات مهم خودرو و زیر مجموعه ای از سیستم تعلیق به حساب می آید. کمک فنر ها در ابعاد و اشکال مختلفی طراحی شده و معمولا در نزدیکی هر چرخ، یک عدد از آن ها کار گذاشته می شود. وظیفه اصلی کمک فنر در خودرو، به حداقل رساندن میزان ارتعاشات ناشی از حرکت خودرو در سطوح ناهموار است و از ضربات وارده و لرزش متعدد در خودرو جلوگیری می کند. در این مقاله قصد داریم شما را با عملکرد کمک فنر، انواع آن و علائم خرابی آن آشنا کنیم. با ما همراه باشید.
کمک فنر وسیله مکانیکی است که در نزدیکی هر چرخ نصب می شود تا نوسانات فنرها را کنترل کند. یک سر کمک‌فنر به اتاق یا شاسی خودرو متصل می شود و سر دیگر آن به قطعه‌ای متحرک از سیستم تعلیق، مانند پوسته اکسل یا طبق متصل است. در این وضعیت حرکت فنر سبب افزایش و کاهش طول کمک‌فنر می شود.
هدف از بکارگیری کمک فنر از بین بردن نوسانات فنر است. کمک‌فنر زیر بار وزن خودرو نیست و بر ارتقاء خودرو هم اثر نمی‌گذارد بعضی از کمک‌فنرها می‌توانند این کارکردها را نیز داشته باشند.
تقسیم بندی کمک فنرها
کمک فنرها را می‌توان از دو نظر دسته‌بندی کرد که یکی از لحاظ ساختار و مکانیسم عملیاتی آنهاست و دیگری از بعد چند تیوپه بودن آن است. از جنبه ساختار، کمک فنرها به ۶ دسته گازی، هیدرولیکی یا روغنی، تلسکوپی، هیدرواستاتیکی، قابل تنظیم و اهرمی تقسیم می شوند که تفاوت آنها در روش جذب ارتعاشات است که امکان دارد به کمک روغن، گاز، اهرم‌بندی و… باشد.
همچنین از لحاظ ساختار فیزیکی هم به انواع تک‌تیوپه، دوتیوپه و با مخزن بیرونی تقسیم می‌شوند که تفاوت آنها در ساختمان داخلی و محل قرارگیری گاز و سیال داخل آنهاست.
اما مرسوم‌ترین کمک فنرها در بین اکثر خودروها، دو نوع گازی و روغنی هستند. کمک فنرهای هیدرولیکی در حقیقت شکل گرفته از دو یا سه تیوپ هستند که به همین علت به آنها تلسکوپی هیدرولیکی هم گفته می‌شود.
اگر بخواهیم به صورت ساده عملکرد آن را مرور کنیم، باید بگوییم که در این کمک فنر یک پیستون در داخل سیال که روغن است، حرکت می‌کند. وقتی که به کمک فنر نیرو وارد می‌شود، پیستون تلاش در گذر از لایه‌های روغن دارد و روغن از سوراخ‌های روی پیستون به سوی دیگر گذر می‌کند.
چون روغن به سختی از این سوراخ‌ها عبور می‌کند، پیستون هم در مقابل حرکت خود مقاومت می‌بیند که همین موجب میرا شدن ارتعاشات خواهد شد. باز شدن کمک فنر هم به همین صورت با مقاومت عبور روغن از سوراخ‌های پیستون همراه است.
اما در کمک فنر گازی، روغن هم وجود دارد که هر کدام وظیفه خاص خود را دارند. اساس کار این کمک فنرها هم در عبور هوا و روغن از سوپاپ‌های قرار داده شده در هنگام دریافت ضربه است که موجب از بین بردن ارتعاشات می‌شود.
این کمک فنر دارای کاربردهای بسیاری از جمله استفاده در درب موتور خودروها، درب صندوق عقب، جک‌های ظریف در کمدها و کابینت‌ها می‌باشد. همچنین چون انتقال حرارت در این کمک فنرها سریعتر انجام می‌شود، استهلاک کمتری در کارکردهای زیاد دارند.
انواع کمک فنر خودرو
بعد از آشنایی با روش های دسته بندی کمک فنرها باید بگوییم که کمک فنر با توجه به وزن خودرو، اندازه خودرو و شرایطی که خودرو باید در آن بکار گرفته شود، ممکن است نرم تر یا خشک تر باشند. همچنین تنظیم مشخصی دارند. مثلا در مورد خودروهای باری مثل وانت ها، چون معمولا باید وزن زیادی را تحمل کنند، سفت تر تنظیم می شوند اما کمک فنرهای یک خودروی سواری کوچک، معمولا نرم تر هستند تا به سرنشینان خودرو کمترین ضربه وارد شود.
- کمک فنر روغنی (هیدرولیکی): Hydraulic Shock Absorber
- کمک فنر تلسکوپی: Telescopic Shock Absorber
- کمک فنر هیدرو استاتیکی: Hydrostatic Shock Absorber
- کمک فنر بادی - گازی: Air Shock Absorber
- کمک فنرهای قابل تنظیم: Adjustable Shock Absorber
- کمک فنر اهرمی: Lever Shock Absorber
- کمک فنر روغنی (هیدرولیکی): Hydraulic Shock Absorber
کمک فنر روغنی (هیدرولیکی)
در این نوع از کمک فنرها، یک سیلندر پر از روغن وجود دارد که یک پیستون داخل آن در حرکت است. پس از اعمال نیرو به پیستون، روغن از سوراخ هایی که روی پیستون محدود است، در هنگام حرکت پیستون مقاومت زیادی وجود دارد در نتیجه پیستون به آهستگی حرکت خواهد کرد و نوسانات را از بین می برد. هر چه تعداد سوراخ های پیستون کمتر و اندازه ی آن ها کوچکتر باشد، ضریب میرایی کمک فنر بیشتر خواهد بود و بر عکس هر چه تعداد سوراخ ها بیشتر و سایز آن ها بزرگتر باشد، ضریب میرایی کمک فنر کمتر است.
کمک فنر تلسکوپی
این کمک فنر مدل خاصی از کمک فنرهای روغنی است، در هنگام خروج روغن از پیستون، روغن از سوراخ های بزرگتری خارج می شود و در این هنگام مقاومت کمتر است ولی موقع بازشدن کمک فنر روغن باید از سوراخ های کوچکتری عبور کند، پس با مقاومت بیشتری مواجه هستیم. در این نوع کمک فنر، جمع شدن به آسانی انجام می شود تا ضربه در همان ابتدا خوب جذب شود ولی هنگام بازشدن از خود مقاومت زیادی نشان می دهند تا نوسانات را از بین ببرد.
کمک فنر هیدرو استاتیکی
در کمک فنرهای روغنی، ممکن است وقتی روغن با سرعت از سوراخ ها عبور می کند، هوا بگیرد و کف کند. برای از بین بردن این مشکل، درون محفظه سیلندر معمولاً گاز نیتروژن فشرده وارد می کنند. این گاز معمولاً در کیسه لاستیکی قرار می گیرد تا با روغن ترکیب نشود
کمک فنر بادی
در کمک فنر بادی، محفظه هوای فشرده آب بندی شده وجود دارد که هوای فشرده ی آن توسط یک کمپرسور تأمین می شود. برای کنترل فشار هوای داخل سیلندر، سوپاپ های کنترل ورودی و خروجی هوا وجود دارد.
کمک فنرهای قابل تنظیم
ضریب میرایی این کمک فنرها، قابل تنظیم است. امکان تغییر ضریب میرایی و ثابت فنر وجود دارد تا متناسب با شرایط، از خود واکنش نشان دهد. به عنوان مثال، وقتی خودرو با سرعت زیاد از روی دست انداز عبور می کند، ضربه ای شدید در زمان کوتاه به سیستم تعلیق وارد می شود، در این حالت باید کمک فنرها نرم تر کار کنند در حالی که اگر خودرو آهسته از همین دست انداز عبور کند، باید کمک فنر سفت تر باشد.
در این کمک فنر ها سنسورهایی وجود دارد که شرایط حرکت خودرو مانند سرعت، شتاب و نیروهای وارده را دریافت کرده و پس از پردازش این اطلاعات، باز و بسته شدن سوپاپ های ورودی و خروجی را تحت کنترل می گیرد. از این طریق، ورود و خروج مقدار روغن و یا هوا، میزان سختی کمک فنرها، متناسب با شرایط تنظیم می شود.
کمک فنر اهرمی
در این مدل، نیرو توسط یک اهرم به داخل سیلندر منتقل می شود. در این حالت پیستون ها به یک سمت و روغن در جهت مخالف جریان می یابد. وقتی فنر جمع شود، روغن از درون مجراهای درشت عبور کرده و هنگام باز شدن فنر، روغن از مجراهای ریز عبور می کند. این موضوع در کمک فنر،در برابر حرکت، ایجاد حالت مقاومت کرده و باعث از بین رفتن نوسانات می شود.
نشانه های خرابی کمک فنر چیست؟
وجود نقص در کمک فنر می تواند آثار مخربی بر روی خودرو داشته باشد. عدم پایداری خودرو در جاده، کنترل سخت خودرو برای راننده و کاهش کیفیت سواری خودرو از مهمترین اثرات عدم عملکرد صحیح کمک فنرها بر خودرو است. به صورت کلی کمک فنر خودرو ارتباط تنگاتنگی با ایمنی خودرو دارد و در صورت وجود هر گونه ایراد یا مشکلی در این بخش به شما توصیه اکید می کنیم که با مراجعه به مراکز خدمات پس از فروش مشکل را برطرف کنید.
از عیوب و ایرادات متداول در کمک فنر خودرو می توان به موارد زیر اشاره کرد:
ایراد ظاهری
اولین مشکلی که به راحتی قابل تشخیص است هرگونه آسیب به کمک فنر یا تغییر شکل آن است که می تواند بر اثر تصادف یا ضربه ایجاد شده باشد. همچنین در صورتی که محل استقرار کمک فنر دچار افتادگی شده باشد نیز نشان دهنده وجود نقص در این قطعه است که باید در اولین فرصت نسبت به حل مشکل اقدام کرد.
روغن زدن یا نشتی روغن کمک فنر
با وجود اینکه محفظه حاوی سیال در کمک فنرها آب بندی شده است اما ممکن است به هر دلیلی این آب بندی دچار مشکل شود و سیال درون محفظه از آن خارج شود. به این ترتیب در صورت وجود روغن بر روی کمک فنر یا نشتی روغن در اطراف کمک فنر باید به تعویض آن اقدام کرد.
بالا و پایین شدن بیش از حد
در صورتی که خودرو در مسیرهای ناهموار بیش از حد بالا و پایین شود و حالت فنری داشته باشد مشخص است که ایرادی در کمک فنر خودرو وجود دارد که باید هر چه سریعتر این قطعه را تعویض کرد
شیرجه رفتن خودرو
شیرجه رفتن خودرو در ترمزهای شدید نیز یکی از دیگر از نشانه های وجود نقص عملکردی در کمک فنر است.
دشوار شدن کنترل خودرو
در صورتی که در پیچ ها خودرو بیش از حد بپیچد و کنترل آن برای راننده دشوار باشد نیز باید وضعیت کمک فنر مورد بررسی قرار گیرد.
سر و صدا در زمان عبور از مسیرهای ناهموار
وجود سر و صدا در زمان عبور از مسیرهای ناهموار، از روی سرعت گیر، هنگام شتاب گرفتن یا ترمزهای شدید نیز می تواند نشان دهنده وجود نقصی در کمک فنر خودرو باشد.
کشیده شدن خودرو
در صورتی که خودرو هنگام حرکت به یک سمت کشیده می شود نشان دهنده وجود ایرادی در سیستم تعلیق یا یکی از اجزای آن از جمله کمک فنر است.
از بین رفتن قسمتی از آج تایر
لاستیک سابی یا از بین رفتن قسمتی از آج تایر نیز یکی دیگر از نشانه هایی است که در صورت مشاهده آن سیستم تعلیق خودرو یا اجزای آن مانند کمک فنر باید توسط متخصصین مورد بررسی قرار بگیرد.
بالا و پایین شدن چرخ های خودرو
در صورتی که چرخ های خودروبه اصطلاح روی سطح جاده برقصند و یا بالا و پایین روند ممکن است دلیل این اتفاق فرسودگی فنرها و کمک ها باشد که باید در اسرع وقت برای حل این مشکل به یک تعمیرگاه مراجعه کرد.