کمک فنر خودرو

کمک فنر خودرو

کمک فنر خودرو

به گزارش تارک خودرو: کمک فنر یا آن چیزی که ما در کاربردهای فنی و تکنیکی خفه کننده (میرا کننده) می نامیم، وسیله ای مکانیکی است که ضربات و تکان های ناگهانی را مستهلک، و انرژی جنبشی را اتلاف و پراکنده می کند؛ در واقع می توانیم این قطعه را شبیه مقاومت در مدارات الکتریکی RLC بدانیم.

کمک فنر یک وسیله ی هیدرولیکی لوله مانند است که در نزدیکی هر چرخ نصب می شود، تا نوسانات فنرها را کنترل و میرا کند. برای این منظور یک سر کمک فنر به اتاق خودرو یا شاسی متصل می شود، و سر دیگرش به عضوی متحرک از سیستم تعلیق، مانند پوسته ی اکسل یا طبق، متصل می گردد؛ بطوریکه در این وضعیت، حرکت فنر سبب افزایش و کاهش طول کمک فنر می گردد.

خط جدا کننده بالا

تعمیرگاه لکسوس تارک خودرو
By Admin  /  مرداد ۱۱, ۱۳۹۶
تعمیرگاه بی ام و تارک خودرو
By Admin  /  مرداد ۸, ۱۳۹۶
تعمیرگاه بنز تارک خودرو
By Admin  /  مرداد ۷, ۱۳۹۶

خط جدا کننده پایین

از آنجایی که کمک فنرها باید انرژی وارد شده را جذب یا تلف کنند، یکی از ملاحظاتی که در هنگام طراحی یا انتخاب کمک فنر با آن روبرو می شویم، محلی است که این انرژی را دریافت می کند. در بسیاری از میراکننده های مکانیکی (Dashpots) انرژی ورودی به گرما تبدیل شده، و جذب سیال هیدرولیکی ویسکوز (لزج، چسبناک) می شود. بنابراین در سیلندرهای هیدرولیکی این میراکننده ها، سیال هیدرولیکی گرم می شود؛ و در سیلندرهای بادی، هوا گرم می شود و معمولا در اتمسفر تخلیه می گردد. همچنین در سایر میراکننده های مکانیکی، مانند انواع الکترومغناطیسی، انرژی اتلاف شده را می توان ذخیره و سپس استفاده کرد (در ادامه کمک فنری به شما معرفی می گردد، که می تواند جریان الکتریکی تولید کند، و به مصرف سایر قسمت های برقی خودرو برساند).

کمک فنرهای پنوماتیکی و هیدرولیکی، معمولا شامل نوعی سیلندر پیستون می باشند، که داخل سیلندرشان با سیالات هیدرولیکی یا هوا پر شده است؛ که این ترکیب سیلندر پیستون پر شده با سیال هیدرولیکی را خفه کن (ضربه گیر، میراکننده، متعادل کننده) می نامند.

کمک فنرها بخش مهمی از تعلیق اتومبیل و موتور سیکلت، ابزار یا ارابه ی فرود هواپیما (Aircraft Undercarriage Or Landing Gear) و تکیه گاه بسیاری از ماشین آلات صنعتی را تشکیل می دهند. علاوه بر این ها، کمک فنرهای بزرگ در مهندسی ساختمان به منظور محافظت از ساختمان در برابر آسیب های زمین لرزه و رزونانس بکار می روند.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۱۸-۳- کاربرد کمک فنر در خودرو و موتور سیکلت

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۱۹-۳- کاربرد کمک فنر در هواپیما

 

کمک فنر در وسایل نقلیه اثرات ناخوشایند حرکت بر روی مسیرهای ناهموار را کاهش داده، و کیفیت رانندگی را بهبود می بخشد. بدون کمک فنر، وسیله ی نقلیه حرکتی پر افت و خیز خواهد داشت؛ بطوریکه انرژی در فنر ذخیره شده، و سپس در وسیله ی نقلیه آزاد می گردد، و حدود حرکت تعلیق بطور فوق العاده ای افزایش می یابد.

کنترل حرکت های بیش از حد تعلیق، بدون استفاده از کمک فنر، نیازمند وجود فنرهای سفتی (ضریب بیشتر) است که راحتی راندن را کاهش می دهند. وجود کمک فنر در سیستم تعلیق، میزان جهش و حرکت تعلیق را در مواجهه با دست اندازها و ناهمواری ها کنترل، و امکان استفاده از فنرهای نرم (ضریب کمتر) را فراهم می کند.

 

حال به بررسی ساختمان و عملکرد چند نمونه کمک فنر می پردازیم:

۱- کمک فنر دو لوله ای:

علاوه بر آنکه خاصیت خفه کنندگی کمک فنر مهیاست، فنر نیز با کشیده و جمع شدنش می تواند انرژی وارده به هنگام برخورد چرخ خودرو با دست انداز را جذب و سپس آزاد کند؛ به عبارتی فنر می تواند به جهیدن خود در فرکانس طبیعی اش تا آنجایی که همه ی انرژی وارده را مصرف کند، ادامه دهد. به همین دلیل تعلیقی که تنها بر روی فنرها بنا نهاده شده باشد، رانندگی را بسیار پر افت و خیز می کند، و بسیار به شرایط سطحی که خودرو بر روی آن رانده می شود و همچنین شرایط غیر قابل پیش بینی خودرو بستگی خواهد داشت. برای جلوگیری از این امر، کمک فنرها را به مجموعه ی تعلیق و فنر اضافه می کنیم. کمک فنرها وسایلی هستند که در طول پروسه ای که به نام خفه کردن شناخته می شود، حرکت های ناخواسته ی فنرها را کنترل می کنند.

کمک فنرها، دامنه ی حرکت های ارتعاشی را با تبدیل انرژی جنبشی حرکت تعلیق به انرژی حرارتی ای که می تواند در میان سیال هیدرولیکی پراکنده شود، کاهش می دهند. کمک فنر اساسا پمپ روغنی است که بین فریم خودرو (قاب یا چارچوب) و چرخ قرار می گیرد؛ بطوریکه پایه ی نصب بالایی اش (Upper Mount) به فریم (وزن فنربندی شده) وصل شده، و پایه ی نصب پایینی (Lower Mount) در نزدیکی چرخ به اکسل (وزن فنربندی نشده) متصل می گردد.

در طرح دو لوله ای که یکی از معمول ترین طرح های کمک فنر است، پایه ی نصب بالایی (Upper Mount) به میله ی پیستون (Piston Rod) متصل می باشد؛ که میله ی پیستون نیز به پیستونی متصل می باشد، که در داخل لوله ی پر شده با سیال هیدرولیکی حرکت می کند. همچنین لوله ی داخلی با نام لوله فشار (Pressure Tube) و لوله ی خارجی با نام لوله ی رزرو (Reserve Tube) شناخته می شود؛ که لوله ی رزرو سیال هیدرولیکی اضافی را در خود ذخیره می کند.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

سیکل تراکم: Compression Cycle | سیکل انبساط: Extension Cycle

میله ی پیستون: Piston Rod | محل نصب بالا: Upper Mount

سیلندر رزرو (ذخیره): Reserve Cylinder | روغن: Oil

سوپاپ پایه: Base Valve | لوله ی فشار: Pressure Tube

محل نصب پایین: Lower Mount

شکل ۲۰-۳- کورس های انبساط و تراکم در کمک فنر دو لوله ای

 

این نوع کمک فنر، اساسا استوانه یا لوله ای پر از روغن است که پیستونی در داخل آن بالا و پایین می رود. هنگامی که چرخ خودرو با دست اندازی در جاده روبرو می شود، فنر سیستم تعلیق تحریک شده، و انرژی جنبشی اش از طریق پایه ی نصب بالایی به کمک فنرش منتقل می گردد، تا از آنجا به میله ی پیستون و پیستون منتقل گردد. در نتیجه ی این حرکت، روغن یا سیال هیدرولیکی موجود در استوانه، از طریق روزنه های ریز موجود در پیستون، جریان پیدا می کند؛ و از آنجایی که سوراخ های موجود در پیستون بسیار ریز می باشند، اصطکاک ناشی از حرکت سیال، واجهش فنر را محدود می کند.

 

کمک فنرها در طول دو سیکل کار می کنند:

۱- سیکل تراکم (Compression Cycle)

۲- سیکل انبساط (Extension Cycle)

 

سیکل تراکم زمانی که پیستون به سمت پایین حرکت می کند، اتفاق افتاده، و سیال را در داخل محفظه ی زیر پیستون متراکم می کند؛ و سیکل انبساط زمانی که پیستون به سمت بالای لوله در حرکت است، اتفاق افتاده، و سیال را در محفظه ی بالای پیستون متراکم می کند.

سوپاپ پایه (Base Valve) که در انتهای لوله ی فشار (Pressure Tube) قرار گرفته است، به عنوان سوپاپ تراکم شناخته می شود، و حرکت سیال را در طول سیکل تراکم کنترل می کند.

کمک فنر یک خودروی سواری یا کامیون سبک می تواند مقاومت بیشتری را در طول سیکل انبساط نسبت به سیکل تراکم داشته باشد؛ با در نظر گرفتن آنکه سیکل تراکم، حرکت وزن فنربندی نشده ی وسیله ی نقلیه را کنترل می کند، و سیکل انبساط وزن فنربندی شده ی سنگین را کنترل می کند.

همه ی کمک فنرهای مدرن به سرعت حساس می باشند (حرکت های سریع تعلیق)، که مقاومت بیشتری را برایشان فراهم کرده است. این امر کمک فنر را قادر می سازد تا مطابق شرایط جاده تنظیم شود، و همه ی حرکت های ناخواسته را که در خودروی در حال حرکت ممکن است رخ دهد (نظیر جستن، حرکت موجی، شیرجه ی ترمز، جهش شتاب گیری) کنترل کند.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۲۱-۳- ساختمان کمک فنر دو لوله ای

 

۲- کمک فنر تک لوله ای:

طرح تک لوله ای، کمک فنری با گاز فشار بالا و تنها با یک لوله است، که لوله ی فشار (Pressure Tube) نامیده می شود. در داخل لوله فشار دو پیستون وجود دارد: ۱- پیستون تقسیم کننده (Dividing Piston) 2- پیستون کار کننده (Working Piston). پیستون کار کننده و میله اش بسیار شبیه آن چیزی است که در طرح دو لوله ای نیز دیدیم.

یکی از تفاوت های کاربردی کمک فنر تک لوله ای، امکان ادامه ی فعالیتش با وجود سر و ته نصب شدن است. از دیگر تفاوت هایی که ممکن است نظر شما را جلب کند، نداشتن سوپاپ پایه (Base Valve) است. با این وجود، تمام کنترلی که در طول کورس های انبساط و تراکم رخ می دهد را پیستون موجب می شود.

لوله ی فشار کمک فنر تک لوله ای، بزرگتر از طرح دو لوله ای می باشد؛ که همین امر، نصب این نوع از کمک فنر را بر روی خودروهایی که از ابتدا برای استفاده از کمک فنر دو لوله ای طراحی شده اند، مشکل می سازد.

پیستون تقسیم کننده که بصورت آزاد و شناور در قسمت پایین لوله ی فشار حرکت می کند، گاز و روغن شارژ شده به کمک فنر را از یکدیگر جدا نگه می دارد.

فضای زیر پیستون تقسیم کننده تا حدود ۳۶۰psi با گاز نیتروژن و فضای بالای آن با روغن پر می شود. این فشار زیاد گاز به تحمل قسمتی از وزن وسیله ی نقلیه کمک می کند.

از مزایای این نوع کمک فنر می توان به امکان سر و ته نصب شدن، کاهش وزن فنربندی نشده ی خودرو و خنک کار کردنش اشاره کرد (لوله ی کار کننده در معرض هوا قرار دارد).

همچنین از معایبش می توان به خراب شدن کل واحد، در صورت گودشدگی یا فرو رفتگی لوله ی فشار، و همچنین محدودیت نصبش در خودروهایی که از ابتدا برای استفاده از کمک فنر دو لوله ای طراحی شده اند، اشاره کرد.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۲۲-۳- ساختمان کمک فنر تک لوله ای

 

۳- کمک فنر مجهز به فنر مارپیچی:

بعضی از کمک فنرها مجهز به فنر مارپیچی با ضریب سختی متفاوت می باشند، که فنرشان مابین انتهای میل پیستون و ابتدای مخزن ذخیره ی روغن قرار گرفته است. با این طرح، کمک فنر از قدرت بیشتری برخوردار می باشد؛ و برای استفاده در خودروهای سواری که با حداکثر بار رانده می شوند و یا کامیون هایی که با بار زیاد کار می کنند، بکار گرفته می شود؛ همچنین خودرو را در یک ارتفاع نسبتا مناسبی نگه می دارد.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۲۳-۳- چند نمونه کمک فنر مجهز به فنر مارپیچی

 

۴- کمک فنر تولید کننده ی توان (Power-Generating Shock Absorber (PGSA)):

کمک فنر الکترومغناطیسی، همانند ژنراتور الکترومغناطیسی خطی که فرکانس های متغیر را تبدیل می کند، حرکت جابجایی خطی بینابین تکراری را به توان الکتریکی مفید تبدیل می کند.

کمک فنر تولید کننده ی جریان الکتریکی، قابلیت و توانایی تبدیل کردن حرکات جابجایی و ارتعاشات مزاحم بوجود آمده در هنگام رانندگی را به انرژی الکتریکی مفید دارا می باشد؛ و از آن برای تغذیه ی وسیله ی نقلیه، لوازم جانبی الکتریکی یا شارژ کردن باتری های مورد استفاده در خودروهای الکتریکی یا سوخت فسیلی استفاده می کند. این وسیله امکان تولید مقدار زیادی توان الکتریکی را به ازای کمترین وزن تحمیلی به خودرو، به منظور دستیابی به بهبود بازده ی سوخت فراهم کرده است. همچنین لازم به ذکر است که این کمک فنر از نظر شکل، محل نصب و روش نصب، شرایطی همانند کمک فنر مرسوم و استاندارد دارد.

این کمک فنر در هر وسیله ی نقلیه ای که مجهز به تکنولوژی تعلیق متحرک باشد و از الکتریسیته نیز بهره ببرد، قابل نصب است.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۲۴-۳- کمک فنر تولید کننده ی الکتریسیته

 

کمک فنر اتومبیل های مرسوم به منظور کنترل خودرو و نگه داشتن تایر بر روی سطح جاده، از طریق تبدیل انرژی جنبشی به حرارتی، اقدام به خفه کردن (میرا کردن یا مستهلک کردن ارتعاشات) حرکات تعلیق، می نمایند؛ در صورتیکه کمک فنرهای تولید کننده ی توان (PGSA)، این انرژی جنبشی را بجای تبدیل به حرارت، با استفاده از سیستم الکترومغناطیسی حرکت خطی ((LMES) Linear Motion Electromagnetic System) به الکتریسیته تبدیل می کنند.

LMES از توده ای آهن ربای دائمی متراکم (Dense Permanent Magnet Stack) جای گرفته در پیستون اصلی، یک سری سیم پیچ های کویل استاتور با قابلیت سوئیچینگ (A Switchable Series Of Stator Coil Windings)، یکسوکننده (Rectifier) و سیستم کنترل الکترونیکی (Electronic Control System) برای مدیریت خروجی الکتریکی متغیر و بار میرا شده، تشکیل شده است.

شفت انتهایی PGSA که به عضو متحرک تعلیق بسته شده، و به ردیف های آهن ربا، برای حرکتی متناوب در داخل صفوف حلقه ای سیم پیچ های استاتور نیرو وارد می کند، باعث تولید جریان متناوبی می شود، که بعدا بوسیله ی یکسوکننده ی تمام موج، به جریان مستقیم تبدیل شده، و در باتری های خودرو ذخیره می شود.

الکتریسیته ای که بوسیله ی هر کدام از PGSAها تولید شده است، سپس می تواند با الکتریسیته ی سایر سیستم های تولید کننده ی توان (نظیر ترمزهای تولید کننده ی جریان الکتریسیته) ترکیب شده، و در باتری های وسیله ی نقلیه ذخیره گردد.

 

  • میرایی قابل تنظیم:

سیستم کنترل الکترونیکی بر نیازها و عملکرد هر یک از تعلیق های چرخ نظارت داشته، و میزان میراکنندگی کمک فنر را با سوئیچینگ (قطع و وصل) سریع هر یک از حلقه های کویل استاتور تغییر می دهد. با این شیوه ی عملکردی که مزایای افزوده ی بسیاری دارد، کمک فنر در شرایط هموار رانندگی خیلی نرم عمل می کند، و به محض رسیدن به موقعیت هایی با پیچهای تند، به مانند کمک فنر خودروهای ورزشی عمل می نماید؛ از این رو کورس های رفت و برگشت می توانند میرایی متفاوتی را متناسب با احتیاجات جاری خودرو داشته باشند. این کمک فنر با این سطح عملکردی می تواند بطور قابل درکی، بیشتر از ۲۰ وات توان را به ازای هر چرخ تولید کند؛ البته میزان تولید توان الکتریکی این کمک فنر در رانندگی شهری که با تغییرات مشخصه های سطح جاده و توقف و حرکت های پی در پی در ترافیک همراه است، نسبت به رانندگی با سرعت ثابت در جاده ای صاف و هموار، بیشتر است.

 

  • ملاحظات صنعتی:

برای ساختن کمک فنر تولیدکننده ی توان الکتریکی، به شفت اصلی ماشینکاری شده با ردیف های آهن ربای دائمی (Magnet Stack Machined Main Shaft With Embedded Permanent)، یک محفظه ی استوانه ای با شکاف هوایی خیلی محکم (Strong Air – Gap Cylinder Housing)، سیم پیچ های استاتور با کیفیت بالا (High Quality Stator Windings) و یاتاقان های لغزان مستحکم (Robust Slide Bearings) نیازمندیم. همچنین به منظور طراحی و آزمایش کردن، سیستم های دیگری نظیر میکروپروسسور کنترل ولتاژ، جریان الکتریسیته، تنظیم کننده ی میرایی، بدنه ی خارجی، محافظ های دم دستی و … مورد نیاز است.

 

۵- کمک فنر مغناطیسی (Magneto – Rheological (MR)):

در سیستم های تعلیق انفعالی (Passive) میزان میراکنندگی یا به عبارتی مستهلک شدن ارتعاشات مقداری ثابت بوده، و امکان مانور بر روی طرح هایی که بتوانند تعادلی را بین راحتی سرنشین از یک طرف و فرمان پذیری خودرو از طرف دیگر ایجاد کنند، وجود ندارد.

در این سیستم ها هر چند که خودرو در حین عملیات کاری اش با شرایط مختلفی روبرو می شود، اما سیستم تعلیق بر طبق عملکردی ثابت رفتار می کند؛ و توانایی تطبیق با شرایط مختلف را ندارد؛ و فقط از روی نمودار مشخصی که در طراحی آن در نظر گرفته شده است، پیروی می کند. برای ارتقای این نواقص راه کارهای متفاوتی وجود دارد، که یکی از آن ها استفاده از سیستم تعلیق فعال (Active) می باشد؛ اما از آنجایی که این تعلیق هزینه و صرف انرژی زیادی می طلبد، می توان به دنبال راه کارهای دیگری نیز گشت، یکی از این راه کارها استفاده از کمک فنری است که ضریب میراکنندگی متغیری را فراهم می کند.

می دانیم که ضریب میراکنندگی (خفه کنندگی – Damping) کمک فنر، به ویسکوزیته ی روغن داخلش بستگی دارد؛ که با افزایش دما، ویسکوزیته اش و بالطبع ضریب میرایی اش نیز کاهش می باید. بنابراین اگر بتوانیم سیالی را در داخل کمک فنر داشته باشیم که توانایی تغییر پذیری در ویسکوزیته اش را دارا باشد، به نتیجه ی مطلوب که همان تغییر میرایی است، دست یافته ایم.

یکی از طرح هایی که موجود می باشد، استفاده از نوعی سیال به نام MagnetoRheological است، که با عنوان مختصر شده ی MR شناخته می شود. این سیال در واقع ترکیبی از روغن، با مقداری ذرات بسیار ریز آهن است. هنگامی که این سیال درون یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، ذرات ریز آهن تحت تاثیر میدان مغناطیسی بصورت زنجیرهای به هم چسبیده در می آیند؛ این در یک راستا قرار گرفتن و منظم شدن ذرات آهن باعث ایجاد دیواره های سخت و افزایش ویسکوزیته سیال می گردد.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۲۵-۳- آرایش سیال MR در میدان مغناطیسی (Magnetic Field)

 

ساختمان این کمک فنر بسیار شبیه به کمک فنرهای معمولی می باشد. میدان مغناطیسی مورد نیاز نیز بوسیله ی چند کویل کوچک که در اطراف پیستون کمک فنر قرار گرفته است، ایجاد می شود؛ بطوریکه در زمان عبور سیال از کنار پیستون، میدان مغناطیسی ایجاد شده در آن مقطع از کمک فنر، ویسکوزیته ی سیال را افزایش داده، و باعث کند شدن حرکت سیال از میان پیستون می گردد؛ که همین امر افزایش ضریب میرایی را نیز به همراه خواهد داشت.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۲۶-۳- برش طولی کمک فنر مغناطیسی

 

  • تکنولوژی سیال MR (Magneto – (MR) Fluid Technology):

سیالات MR نسبت به میدان مغناطیسی واکنش نشان داده، و تغییرات چشمگیری در رفتارشان مشاهده می گردد. این سیالات می توانند در زمانی که تحت تاثیر میدان مغناطیسی قرار دارند، بصورت برگشت پذیری، فورا از حالت مایعی جاری به نیمه جامدی با استحکام و مقاومت قابل نظارت، تغییر حالت دهند؛ در صورتیکه در غیاب میدان مغناطیسی، این سیالات بصورت قابل انتظار، رفتاری نزدیک به سیالات نیوتنی از خود نشان می دهند.

برای نمونه، یک نوع از سیال MR که تقریبا ۲۰ تا ۴۰ درصد از حجمش خالص است، حاوی ذرات آهن با قطر ۳ تا ۱۰ میکرون می باشد، که در داخل سیالاتی نظیر روغن معدنی، روغن مصنوعی، آب یا گلیکول پخش شده است؛ همچنین افزودنی های متنوع اختصاصی هر کارخانه، نظیر آنچه در سایر روانکارهای تجاری وجود دارد، به منظور تنظیمات گرانشی و بالا بردن خاصیت معلق ماندن ذرات، اضافه می گردد.

سیالات MR که از ذرات آهن در داخل شان استفاده شده است، ماکزیمم استحکام و مقاومتی در حدود ۵۰ تا ۱۰۰ (kPa) را در میدان مغناطیسی ای در حدود ۱۵۰ تا ۲۵۰ (kA/m) از خود نشان داده اند.

سیالات MR نسبت به رطوبت و آلاینده هایی که در حین تولید یا مصرفشان ممکن است داخل آن ها شده باشد، حساس نیستند؛ همچنین به دلیل اینکه مکانیزم پلاریزاسیون مغناطیسی (قطبش یا قطب سازی) (Magnetic Polarization Mechanism) متاثر از دما نمی باشد، عملکرد دستگاه هایی که بر اساس تکنولوژی MR بنا نهاده شده است، نسبت به تغییرات بازه ی گسترده ای از دما حساس نمی باشند. (شامل بازه ی دمایی موجود در خودرو)

 

سیالات MR را معمولا به یکی از دو طریقه ی مرسوم زیر بکار می گیرند:

۱- روش سوپاپ (Valve Mode)

۲- روش برش مستقیم (Direct-Shear Mode)

 

روش اول که با نصب قطب های مغناطیسی کاربرد می یابد، در کنترل های هیدرولیکی، سرو سوپاپ ها، دمپرها و کمک فنرها بکار گرفته می شود؛ همچنین روش دوم را که با قطب های مغناطیسی متحرک کاربرد می یابد، برای استفاده در کلاچ ها، ترمزها، ابزارهای مهارکننده/قفل کننده، دمپرها، وسایل و ابزارآلات نفوذپذیر و ترکیبات بنیادی بکار گرفته می شود.

اولین حق ثبت اختراع در رابطه با تکنولوژی MR که به دهه ی ۱۹۴۰ بر می گردد، مربوط به شخصی به نام جاکوب رابینو (Jacob Rabinow) است. به مدت ده سال بعد از آن، این تکنولوژی به کاربردهایی آزمایشگاهی با مصارف عملی کم محدود بود. در دهه های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰، محققان بسیار جدی برای توسعه و عملی شدن قابلیت های تجارت سیالات MR شروع بکار کردند؛ همچنین زمانی که سایر تکنولوژی ها برای استفاده از تکنولوژی سیال MR به یکدیگر نزدیک شده و تعامل می کردند، بسیاری از قابلیت ها و کاربردهای عملی را که در زمان جاکوب رابینو قابل تصور نبود، فراهم گردید. ب این ترتیب تکنولوژی MR از آزمایشگاه خارج شد، و برای تولید طیف های گوناگونی از محصولات تجاری بکار گرفته شد.

این موارد مصرف شامل: تعلیق های ابتدایی خودرو، سیستم صندلی کامیون، وسایل کنترل با سیم یا فیدبک (پسخورد) لمسی، کنترل پنوماتیکی و تخفیف اثرات زمین لرزه می باشد.

 

کمک فنر خودرو
کمک فنر خودرو

شکل ۲۷-۳- آرایش ساختاری سیال MR، زمانی که در عبور از روزنامه های موجود در پیستون کمک فنر، تحت میدان مغناطیسی قرار می گیرد

 

  • در مقایسه با حلال های الکترومکانیکی (ER) معمول و شناخته شده (Conventional Electro Mechanical Solutions)، تکنولوژی MR مزایا و کاربردهای ویژه ای دارد:

۱- امکان کنترل مداوم و متغیر میرایی، موقعیت یا حرکت، قفل شدگی و فیدبک بساوشی

۲- نیروی اتلافی زیاد مستقل از سرعت

۳- چگالی یا تراکم انرژی بزرگتر

۴- طراحی ساده (بدون قطعات متحرک یا با تعداد کم)

۵- پاسخ سریع (۱۰ میلی ثانیه)

۶- بازده ثابت در مواجهه با تغییرات گسترده ی دمایی

۷- مصرف انرژی کم

۸- پایداری ذاتی سیستم

 

در مقایسه با سیالات ER، سیالات MR تقریبا ۲۰ تا ۵۰ مرتبه مقاومتر بوده، و قابلیت همراهی با ملزومات برقی کم ولتاژ را دارا می باشند؛ همچنین نسبت به رطوبت، آلاینده ها و دما نیز حساس نمی باشند. این تکنولوژی می تواند امکانات کنترلی انعطاف پذیرتری را در طرح ها ایجاد کند، که بسیار قابل اعتمادتر از تکنولوژی های ER می باشد.

در صنایع خودروسازی، تکنولوژی MR تنها مختص به اتومبیل های تجاری نمی باشد، و از آن در سیستم تعلیق خودروهای نظامی و جنگی نیز استفاده می شود. با اضافه کردن این تکنولوژی به خودروهای نظامی، قابلیت مانور و ایمنی این خودروها در سرعت های بالا افزایش یافته، و غلتیدن خودرو و فرسایش قطعاتش کاهش می یابد؛ همچنین راننده به سبب کاهش انتقال نیرو به بدنش، احساس خستگی کمتری می کند.

 

منبع: تکنولوژی شاسی خودرو، انتشارات پارتیان، مهندس حسین رمضانی

0 دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Enter Captcha Here : *

Reload Image