من به عنوان ارائه دهنده قطعات زیر فریم اتومبیل ، من از اول شاهد رابطه پیچیده بین این قطعات و مرکز ثقل وسیله نقلیه بوده ام. در این پست وبلاگ ، من به تأثیر بخشی زیر فریم خودرو در مرکز ثقل خودرو می پردازم و به بررسی علم پشت آن و پیامدهای عملی آن می پردازم.
درک زیر فریم خودرو
قبل از اینکه در مورد تأثیر آن در مرکز ثقل بحث کنیم ، بیایید بفهمیم زیر فریم خودرو چیست. زیر فریم یک مؤلفه ساختاری است که به قاب اصلی وسیله نقلیه وصل شده است. این ماده به عنوان یک نقطه نصب برای مؤلفه های مختلف مهم مانند موتور ، انتقال ، سیستم تعلیق و سیستم فرمان عمل می کند. زیر فریم به جداسازی این مؤلفه ها از بدنه اصلی وسیله نقلیه ، کاهش لرزش و سر و صدا کمک می کند و همچنین پشتیبانی ساختاری دیگری را نیز فراهم می کند.
انواع مختلفی از زیر فریم ها از جمله زیر مجموعه های جلویی و زیر مجموعه های عقب وجود دارد. زیر فریم جلو به طور معمول از موتور ، انتقال و سیستم تعلیق جلو پشتیبانی می کند ، در حالی که زیر فریم عقب از سیستم تعلیق عقب و در برخی موارد دیفرانسیل پشتیبانی می کند. طراحی و ساخت زیر فریم بسته به ساخت ، مدل و استفاده در نظر گرفته شده می تواند متفاوت باشد.
مفهوم مرکز ثقل
مرکز ثقل (CG) یک وسیله نقلیه نقطه ای است که در آن می توان کل وزن وسیله نقلیه را عمل کرد. این یک عامل مهم در تعیین ثبات ، کنترل و عملکرد کلی وسیله نقلیه است. یک مرکز ثقل پایین تر به طور کلی منجر به ثبات بهتر می شود ، به خصوص در هنگام گوشه و مانورهای سرعت بالا. هنگامی که یک وسیله نقلیه از مرکز ثقل بالایی برخوردار است ، در هنگام چرخش ناگهانی یا مانورهای اضطراری ، مستعد ابتلا به رول و پایدار تر است.
مرکز ثقل تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله توزیع وزن در وسیله نقلیه قرار دارد. این شامل وزن موتور ، مسافران ، محموله ها و تمام اجزای وسیله نقلیه است. موقعیت این مؤلفه ها نسبت به محورهای طولی و جانبی وسیله نقلیه نقش مهمی در تعیین محل مرکز ثقل دارد.
چگونه قطعات زیر فریم اتومبیل بر مرکز ثقل تأثیر می گذارد
توزیع وزن
یکی از راه های اصلی که قطعات زیر فریم در مرکز ثقل تأثیر می گذارد از طریق توزیع وزن است. زیر فریم ها از مواد مختلفی مانند فولاد ، آلومینیوم یا مواد کامپوزیت ساخته شده اند. انتخاب مواد می تواند به طور قابل توجهی بر وزن زیر فریم تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، یک زیر فریم آلومینیومی به طور کلی سبک تر از زیر فریم فولادی است.
اگر از زیر فریم سبک تر استفاده شود ، می تواند وزن کلی وسیله نقلیه را کاهش دهد ، که ممکن است مرکز ثقل را کاهش دهد ، به خصوص اگر کاهش وزن قابل توجه باشد. علاوه بر این ، نحوه طراحی زیر فریم برای توزیع وزن مؤلفه هایی که از آن پشتیبانی می کند نیز مهم است. به عنوان مثال ، یک زیر فریم چاه طراحی شده می تواند به طور مساوی وزن موتور و انتقال را در قسمت جلوی وسیله نقلیه توزیع کند و از غلظت وزن در یک منطقه جلوگیری کند و در نتیجه یک مرکز ثقل متعادل تر را ترویج کند.
قرار دادن قطعات
زیر فریم قرار دادن اجزای مهم مانند موتور و سیستم تعلیق را تعیین می کند. با تغییر موقعیت این مؤلفه ها نسبت به محورهای وسیله نقلیه ، زیر فریم می تواند به طور مستقیم بر مرکز ثقل تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، اگر زیر فریم برای سوار کردن موتور پایین در وسیله نقلیه طراحی شده باشد ، مرکز ثقل کلی را کاهش می دهد. این اغلب در اتومبیل های اسپرت دیده می شود ، جایی که یک مرکز ثقل پایین تر برای کنترل و عملکرد بهتر مورد نظر است.
علاوه بر این ، موقعیت اجزای تعلیق در زیر فریم نیز می تواند بر مرکز ثقل تأثیر بگذارد. یک سیستم تعلیق که به زمین نزدیکتر است یا به گونه ای که باعث کاهش ارتفاع سواری وسیله نقلیه می شود می تواند به مرکز ثقل پایین کمک کند.
صداقت ساختاری
یکپارچگی ساختاری زیر فریم نیز مربوط به مرکز ثقل است. یک زیر فریم قوی و سفت و سخت می تواند تراز مناسب مؤلفه هایی را که از آن پشتیبانی می کند ، حفظ کند. اگر زیر فریم آسیب دیده باشد یا به درستی طراحی نشده باشد ، ممکن است باعث شود که اجزای آن از جای خود خارج شوند ، که می تواند توزیع وزن و در نتیجه مرکز ثقل را تغییر دهد. به عنوان مثال ، یک زیر فریم ترک خورده ممکن است به موتور اجازه دهد تا سایبان یا تغییر کند و تعادل وسیله نقلیه را تغییر داده و به طور بالقوه مرکز ثقل را بالا ببرد.
پیامدهای عملی از زیر فریم - ناشی از تغییر گرانش
کار و عملکرد
یک وسیله نقلیه با مرکز ثقل پایین ، تحت تأثیر یک زیر فریم چاه ، به طور کلی ویژگی های حمل و نقل بهتری خواهد داشت. نسبت به ورودی های فرمان پاسخگوتر خواهد بود و لاستیک ها در حین گوشه و کنار ارتباط بهتری با سطح جاده دارند. این منجر به کاهش رول بدن و بهبود کشش می شود و به وسیله نقلیه اجازه می دهد و بدون از دست دادن کنترل ، گوشه ها را با سرعت بالاتر برد.
از نظر عملکرد ، یک مرکز ثقل پایین تر همچنین می تواند شتاب و ترمز را بهبود بخشد. در حین شتاب ، وسیله نقلیه با مرکز ثقل پایین تر احتمال انتقال بیش از حد وزن به عقب را تجربه می کند ، که می تواند چرخ های جلو را در تماس بهتر با جاده برای بهبود کشش نگه دارد. به طور مشابه ، در حین ترمز ، یک مرکز ثقل پایین تر تمایل به وسیله نقلیه به بینی را کاهش می دهد و توزیع نیروی ترمز حتی بین چرخ های جلو و عقب را حفظ می کند.
امنیت
مرکز ثقل تأثیر مستقیمی بر ایمنی وسایل نقلیه دارد. همانطور که قبلاً ذکر شد ، مرکز ثقل بالاتر خطر ابتلا به رول را افزایش می دهد ، به خصوص در شرایطی مانند چرخش های تیز یا مانورهای ناگهانی فرار. با استفاده از قطعات زیر فریم برای پایین آمدن مرکز ثقل ، خطر ابتلا به رول را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد. این امر به ویژه برای SUV و کامیون ها ، که به طور معمول در مقایسه با سدان ها از مرکز ثقل بالاتر برخوردار هستند ، بسیار مهم است.
کارایی سوخت
یک وسیله نقلیه با مرکز ثقل پایین تر و استفاده بهتر نیز می تواند سوخت بیشتری داشته باشد - کارآمد. هنگامی که یک وسیله نقلیه با ثبات تر و کنترل آسان تر است ، راننده می تواند آن را با هم راحت تر کار کند. این امر نیاز به شتاب ناگهانی و ترمز را که عوامل اصلی مصرف سوخت هستند ، کاهش می دهد. علاوه بر این ، برخورد بهتر به وسیله نقلیه اجازه می دهد تا سرعت مداوم تری داشته باشد و باعث افزایش بیشتر راندمان سوخت شود.
سایر قطعات مربوط به اتومبیل و اتصال آنها به مرکز ثقل
در حالی که زیر فریم عامل مهمی در تعیین مرکز ثقل است ، سایر قطعات خودرو نیز نقش دارند. به عنوان مثال ،قسمت میل لنگ اتومبیلیک مؤلفه اساسی موتور است. وزن و طراحی میل لنگ می تواند بر وزن کلی موتور تأثیر بگذارد ، که به نوبه خود بر مرکز ثقل تأثیر می گذارد. در صورت کمک به کاهش وزن کلی موتور ، یک میل لنگ سبک تر و جمع و جور تر می تواند به مرکز ثقل پایین تر کمک کند.
درقسمت مسکن کلاچبخش دیگری است که می تواند بر مرکز ثقل تأثیر بگذارد. موقعیت و وزن محفظه کلاچ می تواند بر توزیع وزن موجود در وسیله نقلیه ، به ویژه در وسایل نقلیه با گیربکس دستی تأثیر بگذارد. یک محفظه کلاچ چاه طراحی شده که سبک و مناسب است می تواند به بهینه سازی مرکز ثقل کمک کند.
به همین ترتیب ،بخش مسکن مبدلدر انتقال اتوماتیک نیز می تواند تأثیر بگذارد. مسکن مبدل حاوی مبدل گشتاور است که از نظر وزن یک مؤلفه مهم است. اگر محفظه مبدل به گونه ای سبک باشد و به گونه ای قرار گیرد که به توزیع وزن متعادل کمک کند ، می تواند به کاهش مرکز ثقل کمک کند.
پایان
من به عنوان یک تأمین کننده قسمت زیر فریم خودرو ، من نقش مهمی را که قطعات زیر فریم در تأثیرگذاری بر مرکز ثقل وسیله نقلیه ایفا می کنند ، می فهمم. از توزیع وزن گرفته تا قرارگیری مؤلفه و یکپارچگی ساختاری ، هر جنبه ای از طراحی زیر فریم می تواند تأثیر عمیقی بر پایداری ، کنترل ، عملکرد ، ایمنی و راندمان سوخت داشته باشد.
این که آیا شما یک خودروساز هستید که به دنبال بهبود عملکرد وسایل نقلیه خود هستید یا صاحب وسیله نقلیه علاقه مند به ارتقاء اجزای وسیله نقلیه خود ، انتخاب قطعات زیر فریم می تواند تفاوت چشمگیری ایجاد کند. اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد قطعات زیر فریم با کیفیت بالا و یا دوست دارید در مورد فرصت های بالقوه تهیه تهیه کنید ، لطفاً برای دستیابی به آن احساس راحتی کنید. ما متعهد هستیم بهترین راه حل ها را برای تأمین نیازهای شما ارائه دهیم و به شما در بهینه سازی عملکرد وسایل نقلیه خود کمک کنیم.
منابع
- Milliken ، WF ، & Milliken ، DL (1995). دینامیک وسیله نقلیه اتومبیل مسابقه. SAE International.
- گیلسپی ، TD (1992). اصول پویایی وسیله نقلیه. انجمن مهندسان خودرو.
- هایزلر ، H. (2002). فناوری خودرو و موتور. Butterworth - Heinemann.