کارکرد کمک فنر در خودرو

اگر خودرو تنها مجهز به فنر باشد، زمانی که باری اضافه روی فنرها وارد شود و یا خودرو در دست انداز می افتد، فنر با جمع شدن، آن را جذب می کند ولی هنگامی که فنر باز می شود، مقداری انرژی در خود ذخیره می کند که برای تخلیه ی این انرژی، فنر دوباره جمع می شود. بر اساس قوانین فیزیکی فنر پس از جمع شدن دوباره باز می شود و تا جایی که انرژی فنر تخلیه شود این فرآیند ادامه می یابد. این کار باعث جدا شدن تایرها از سطح جاده و خارج کردن کنترل خودرو از دست راننده می شود.

کمک فنر وسیله ای مکانیکی است که در نزدیکی چرخ ها وصل می شود و نوسانات فنر ها را کنترل و یا کند می کند. حرکت فنر باعث افزایش و یا کاهش طول فنر می شود. هدف از بکار بردن کمک فنر در ساخت خودرو، میزان کردن نوسانات فنر است. روی کمک فنر هیچ وزنی وارد نمی شود. کمک فنری که در شرایط مناسبی قرار گیرد، نوسانات بوجود آمده را در یک یا دو سیکل تقلیل کرده و حرکت بیش از حد فنر ها را تعدیل می کند.

کمک فنر در خودرو، موازی با فنر بسته می شود و مانند فنر نیروهای محوری را کنترل می کند. در موقع باز شدن فنر، کمک فنر به راحتی باز می شود ولی در هنگام انقباض فنر، مقاومت می کند.

نحوه ی عملکرد کمک فنر

کمک فنر دارای پیستونی است که در سطح مقطعش سوراخ های ریزی تعبیه شده است، این پیستون به یک میله ی فولادی متصل می شود و درون یک محفظه ی بسته فلزی که حاوی یک سیال هیدرولیکی است حرکت می نماید.

هنگامی که کمک فنر فشرده می شود، در سیکل فشرده شدن قرار می گیرد و به سمت پایین حرکت می کند. از آنجا که سیال، قابلیت فشرده شدن را ندارد در مقابل این نیرو مقاومت می کند و به اجبار از درون منافذ ریز روی سوپاپ عبور کرده و به پشت پیستون می رود. به دلیل ریز بودن منافذ روی سوپاپ، حرکت روغن به کندی صورت می گیرد. همین کاهش سرعت جلوی نوسان فنر را می گیرد. هنگام باز شدن کمک فنر، این سیکل برعکس عمل می کند.

انواع کمک فنر خودرو

کمک فنر روغنی یا هیدرولیکی

در این نوع از کمک فنرها، یک سیلندر پر از روغن وجود دارد که پیستون داخل آن در حال حرکت کردن است. پس از اعمال نیرو به پیستون، روغن از سوراخ هایی که روی پیستون وجود دارد حرکت می کند و به دلیل ایجاد اصطکاک ایجاد شده، نوسانات فنر از بین می رود.

کمک فنر تلسکوپی

این کمک فنر نوع خاصی از کمک فنرها است که هنگام خروج روغن از پیستون، از سوراخ های بزرگتر خارج می شود ولی در هنگام باز شدن فنر، روغن از سوراخ های کوچک عبور می کند. به دلیل این اختلاف در اندازه ی سوراخ ها در حرکت روغن مقاومت ایجاد می شود که باعث خنثی سازی نوسانات فنر می گردد.

کمک فنر هیدرواستاتیکی

در کمک فنرهای روغنی، زمانی که روغن با سرعت از سوراخ ها عبور می کند، ممکن است هوا بگیرد و کف کند، برای جلوگیری از این اتفاق در نوع خاصی از فنرها درون سیلندر را با گاز نیتروژن فشرده، پر می کنند. این گاز را درون کیسه های پلاستیکی پر می کنند تا با روغن ترکیب نشود.

کمک فنر بادی گازی

در این کمک فنرها محفظه ی هوای فشرده آب بندی شده وجود دارد که هوای فشرده ی آن توسط یک کمپرسور تامین می شود. کنترل فشار هوای داخل سیلندر توسط سوپاپ های کنترل ورودی و خروجی انجام می شود.

مزیت این کمک فنرها در انتقال سریع حرارت تولید شده می باشد، زیرا لوله ی بیرونی آن در ارتباط مستقیم با هوا است و حرارت به راحتی در آن انتقال می یابد.

کمک فنرهای قابل تنظیم

در این کمک فنرها ضریب میرایی، قابل تنظیم است و می توان ضریب میرایی و ثابت فنر را متناسب با شرایط حرکت خودرو تغییر داد. در این کمک فنرها سنسورهایی وجود دارد که شرایط حرکت خودرو مانند سرعت، شتاب و نیروهای وارده را دریافت کرده و بعد از پردازش اطلاعات، باز و بسته شدن سوپاپ ها را کنترل می کند.

کمک فنر اهرمی

در این مدل از کمک فنرها، نیرو توسط یک اهرم به داخل سیلندر انتقال می یابد. در این حالت پیستون به یک سمت و روغن به سمت دیگرمنتقل می شود. وقتی فنر جمع می شود، روغن از مجراهای درشت عبور می کند و هنگام باز شدن فنر، روغن از مجراهای ریز عبور می کند. این نوع حرکت، باعث ایجاد اصطکاک شده و نوسانات فنر از بین می روند.