انواع شاسی در اتوموبیلها

به طور كلى هر خودرو از سه قسمت اصلى يعنى بدنه ، موتور و شاسى تشکيل می شود. شاسى یا فریم در اصل يک چهار چوب و ساختار است که معمولاً از فولاد سخت به شکل ناودانى ساخته مى شود. بر روى اين فولاد سخت ، بخشهايى مانند موتور ، سيستم انتقال قدرت ، سیستم فنر بندی و سیستم ترمز و فرمان نصب مى شود. بايد بدانيد مواردى چون تحمل بيشترين ميزان وزن و تنش ، سبکى ، کمترين حجم ، سهولت در پیاده سازی سیستم ، هزينه پايانى براى اجراى سيستم ، توانايى تغيير فرم در نقاط مشخص براى بالاترين ميزان جذب ضربه ، توانايى حفظ استحکام و عدم تغيير فرم در قسمت هاى حياتى براى حفظ توانايى مقاومت ، قابليت تعمير ساده و بازيابى خصوصيات اوليه و سرانجام انتقال کمترين ميزان لرزش و صدا به قسمت هاى درونى اتاق ، از خصوصيات يک شاسى خوب است.

شاسى مستقل
اين شاسى از دو تکه آهن ناودانى بلند تشکيل شده است که به صورت موازى از جنس فولاد سخت ولى سبک ، ساخته و به وسيله دو رام در دو سر آن به يکديگر متصل مى شود. شاسى معمولا در قسمت عقب کمى بالاتر آمده و دليل آن ايجاد فضاى بيشتر براى ديفرانسيل و فنرهاست. قسمت جلو کمى باريک تر ساخته مى شود كه در فرمان پذيرى بيشتر موثر است. در طراحى شاسى سرخود از ورق هاى نازک فلزى استفاده مى كنند كه آن ها را به روش شكل دادن (پروفيل) و همچنين تكيه گاه محورهاى جلو و عقب توليد مى كنند. البته قسمتهايى از شاسى مانند کف و محوطه موتور كه بيشترين نيرو و فشار بر آن ها اعمال مى شود بايد از ورق هايى ساخته شوند كه ضخامت بيش ترى دارند.
ضخامت ورق ها معمولا دو تا سه ميلى مترى است و به گونه اى جوشکارى مى شوند كه از استحکام خوبى برخوردار شوند. خودروهاى سوارى در مقايسه با خودروهاى سنگين نيروى كمى را تحمل مى كنند و روى شاسى آن ها بار استاتيکى كمترى وارد مى شود. بنابرين خودروهاى سوارى مى توانند با سرعت بالا حرکت كنند. اصولا طراحى شاسى سرخود به همين منظور بوده است.
مزايا : در هزینه ها و زمان به دليل يک جا و مستقل بودن ساخت شاسى و اتاق صرفه جويى مى شود و چون تعويض قطعات به علت خراب شدن به وسيله پيچ و مهره است زمان و مخارج كمترى دارد.
معايب : به علت سنگين بودن خودرو نیروی محركه آن براى شتاب گرفتن كمتر است. طراحى ايمنى خودرو به علت سنگين بودن قطعات دشوار است و در هنگام تصادف احتمال اين كه سرنشينان دچار حادثه شوند زياد است. ساخت قطعات و اسكلت آن نياز به پرس هاى سنگين و ماشين آلات گران ترى دارد. به علت اتصال قطعات توسط پيچ و مهره به سر و صداى زياد و همچنين استهلاك بيشترى دچار مى شود.

شاسى نيمه جدا شدنى
نوع ديگرى از شاسى ها وجود دارد كه آن ها را شاسى نيمه جدا شدنى گويند شركت “روور” براى اولين بار خودروهايى را تولید كرده كه شاسى آن ها از دو قسمت تشكيل شده است.
الف : ثابت
ب : قسمت هاى جداشدنى از شاسى.
اجزاى ثابت : كف ، ستون ها ، ديوارهاى صندوق عقب ، ديواره جلوى موتور و قسمت هاى جداشدنى : سقف خودرو ، گلگيرها ، پنجره جلويى و غيره هستند كه اينها به وسيله پيچ و مهره به قسمت ثابت بسته مى شوند.
مزاياى شاسى نيمه جدا شدنى نسبت به دو نوع ديگر عبارتنداز : در هنگام تصادف ، هزینه قطعاتى كه خراب شده اند و بايد تعويض شوند پايين مى آيد ،
فرم اتاق شكل پذير است و مى توان طرح جديدى را توليد كرد همچنين مى توان موتور و محورها را كه نسبتا سنگين هستند بر روى يك اسكلت جداگانه سوار كرد ، در مونتاژكردن امكان عايق بندى بهترى بين دو قطعه وجود دارد و در نتيجه سروصدا و ارتعاشات چرخ ها به اتاق كاهش مى يابند.
انواع : شاسى نردبانى ، شاسى جناقى در وانت ، شاسى وسط لوله ای در کامیون ، شاسى فرم 7 و 8 در خودروهاى مسابقه ای و شاسى صفحه اى مثل شاسى فولكس واگن قورباغه اى.

تعميرات و روسازى
در اثر ارتعاشات و تكان هاى زياد به علت ناهموار بودن جاده ممكن است اتصالات و قطعات شل يا شكسته شوند. همچنين ممكن است در اثر تصادف فرم شاسى و روسازى آن تغيير كند كه در هر دو صورت بايد در اسرع وقت نسبت به رفع عيب اقدام شود : اول قطعاتى كه به وسيله ميخ پرچ و يا جوشكارى به هم متصل مى شوند اگر شكسته و يا شل شده اند را مى توان با ضربه زدن توسط يك چكش كوچك امتحان كرد. اگر صداى شنيده شده ناشى از ضربه ، خفه بود پرچ ها شل و يا قسمت هاى جوشكارى شكسته شده اند. كوبيدن روى پيچ ها به خاطر محكم شدن ، کار درستى نيست و بايد تعويض شوند. دوم اين كه اگر محل اتصال روى شاسى صداى جير جير دهد نشانه آن است كه لايى هاى بين دو قطعه از بين رفته و بايد هر چه زودتر تعويض شوند.
در اثر تصادف ممكن است فرم شاسى و روسازى خودرو تغيير كند. با يك سرى آزمايش مى توان عيب را مشخص و آن را رفع كرد ، مثلا اگر فرم قالب شاسى تغيير كند و يا محورها و فنرهاى برگه اى (شمشى) منحرف شوند در هر صورت موجب لاستيك سايى مى شود. نواقص فوق را مى توان با اندازه گيرى دقيق مشخص كرد.
اندازه گيرى انحراف قاب شاسى به وسيله ريسمان به دو روش “روسازى جدا شود” يا “روسازى جدا نشود” امكان پذير خواهد بود :
اول : ابتدا بايد روسازى هاى خودرو را جدا كنيم ، كه به وسيله ريسمان اين كار را انجام مى دهيم. بيشتر سازندگان خودروها نقطه وسط (نقطه كنترل) را علامتگذارى مى كنند ريسمان بايد از نقطه وسط بگذرد و قطرها بايد از هر دو طرف ، مثلثهاى مساوى را نشان دهد در غير اين صورت شاسى انحراف دارد.
دوم : چنانچه اندازه گيرىبدون پياده كردن روسازى همچون خودروهاى شاسى سرخود انجام شود ، ابتدا خودرو را روى يك سطح صاف افقى قرار مى دهيم و ازهر دو طرف از نقاط مشابه قاب شاسى شاغول روى زمين نشانه گذارى مى كنيم. در اين هنگام از محل كرپى فنرها يا انتهاى اكسل ها استفاده مى شود. چهار نقطه روى زمين مشخص شده با وصل كردن اين چهار نقطه يك مستطيل رسم مى شود. سپس قطرهاى آن را رسم كرده محل تقاطع قطرها همان نقطه وسط شاسى است. در صورت سالم بودن شاسى بايد تمام مثلث ها ، مشابه و مساوى هم باشند ، در غیر اين صورت اندازه انحراف شاسى معلوم مى شود.

بررسى چند نوع شاسى

شاسى نردبانى : به صورت كلى شاسى به دوگونه مستقل و سرخود يا يكپارچه با اتاق طبقه بندى مى شود. شاسى مستقل به صورت يك قطعه مجزا طراحى و ساخته مى شود و اتاق ، موتور و گيربكس به همراه مابقى سیستم هاى فنی به صورت جداگانه به اين شاسى محكم مى شوند. اين نوع شاسى از گونه هاى بسيار قديمى شاسى بوده و امروزه تقريبا 99 درصد خودروها از شاسىهاى غير مستقل استفاده مى كنند. دليل استفاده از واژه نردبانى در اين نوع شاسى فرم ساخت است كه شبيه به يك نردبان با دو تيرك طولى و تعدادى تيرك عرضى براى تقويت و اتصال تيرك هاى طولى شاسى است.شاسى نردبانى مزاياى محدودى مانند قابليت تحمل وزن بالا ، مقاومت خوب ، هزینه ساخت پايين و تكنيك ساخت ساده دارد همچنين تعميرات بر روى اتاق خودرويى كه از اين نوع شاسى استفاده مى كند به سادگى امكان پذير بوده و شاسى خصوصيات خود را پس از تصادف سنگين همچنان حفظ مى كند. معايب اين نوع شاسى وزن بالا ، حجم اشغال شده زياد ، قابليت کم در جذب ضربه و ارتعاشات طولى به سبب سختى است. موارد استفاده از اين گونه شاسى ها در كاميون ها بيشتر به چشم مى خورد.برخى از انواع وانت سنگين وزن و همچنين برخى از اس يو وى هاى بزرگ و البته غير لوكس با قيمت پايين با شرايط كارى سخت هم هنوز از اين نوع شاسى استفاده مى كنند. استفاده از اين نوع شاسى با توجه به معايب ذكر شده و آسايش بسيار پايين آن در خودروهاى سوارى سال هاست منسوخ شده است. ضمنا خودرويى كه از اين نوع شاسى استفاده مى كند از ايمنى بسيار پايينى برخوردار است.

شاسى صفحه اى : شاسى صفحه ای گونه ای پيشرفته تر از شاسى هايى است كه تا حدودى معايب شاسى مستقل مانند شاسى نردبانى را دارد كه در گونه صفحه اى بهبود يافته است. فرم كلى اين شاسى مانند شبكه اى از پروفيل هاى كوچك فلزى در قسمت هاى كف اتاق پوشيده شده است. در اين گونه ، قابليت جذب ضربات انتقالى از سطح مسير حركت از شاسى بهتر از گونه نردبانى بوده و در كل ، سیستم تعليق دراين گونه از شاسى ها بهتر عمل مى كند. در اين نوع شاسى ها فضاى آزاد و بيشترى براى حركت مفيد و موثر در اتاق وجود دارد و باعث پايين آوردن اتاق و در نتيجه پايين آوردن مركز ثقل خودرو مىشود. بزرگ ترين مشكل اين نوع شاسى حساسيت زياد شاسى نسبت به تنش هاى پيچشى است و مقاومت پيچشى اين نوع شاسى از نردبانى هم كمتر است همچنين توانايى تحمل وزن در اين شاسى مانع بزرگى در جهت به كارگيرى اين گونه از آن شده است. موارد استفاده اين نوع شاسى در خودروهاى بزرگ و سنگين بوده است. اين شاسى در خودروهاى فولكس واگن مدل بيتل (با آمار تولید بيش از 21 ميليون دستگاه) و همچنين انواع قديمى پورشه به كار مى رفته است. در اين نوع شاسى ها ايمنى سرنشينان پايين بوده و در صورت تصادف سنگين بازگرداندن شاسى به دليل هزينه بالا ، بسيار دشوار است.

اولين گونه از شاسى هاى لوله اى : شاسى لوله اى در پاسخ به نياز فضايى يا سه بعدى بود كه در دهه 50 و در تمام اتوموبیلهای اسپرت آن زمان براى يک شاسى مستحكم ساخته شد. گونه هاى قبلى شاسى ؛ يعنى نردبانى و صفحه ای تنها در دو بعد فضايى به صورت طولى و عرضى اجرا مى شدند. شاسى لوله اى برخلاف اين دو گونه به صورت سه بعدى و در جهات بدنه خودرو پياده سازى مى شد كه اصطلاحا اين گونه شاسى را فضايى گويند. طريقه پياده سازى اين نوع از شاسى ها به اين صورت است كه قطعات به آن متصل مى شود. در برخى از گونه ها براى اتصال ساده تر و راحت تر قطعات بدنه به جاى استفاده از لوله از قوطى هاى مربع شكل استفاده مى شد ولى بيشترين مقاومت به وسيله لوله هاى گرد به وجود مى آمد. از نظر ايمنى اين نوع شاسى به سبب ايجاد فرم مناسب در تمامى جهات محافظت مناسبى از سرنشينان ايجاد مى كرد.
شاسى ستون فقراتى : اين نوع شاسى يكى ديگر از شاسی هاى مستقل بوده است. مخترع اين نوع شاسى لوتس و كولبن چاپمن است. اولين بار لوتس آن را بر روى خودرويى به كار بست كه به توليد انبوه نرسيد و به شركت كيا كره فروخته شد. از معايب اين نوع از شاسى حجم زياد و بسته آن بوده و همچنين سبب محدوديت فضاى قابل استفاده در اتاق و ساير درها مى شد. كليه اين مشكلات هنگام ورود و خروج ، سرنشينان را با مشكل مواجه مى كرد. براى ساختن اين شاسى ها زمان زيادى صرف مى شود كه ساخت آن تنها به صورت دست ساز مقدور است. ساخت اين نوع شاسى به صورت سرى سازى و مكانيزه مقدور نبود. اين امر موجب بالا رفتن قيمت تمام شده آن مى شد. اين نوع شاسى تنها در خودروهاى اسپرتى با حجم كابين و قيمت بالا به كار می رفت.