|
بچه های ارشد ماشین آلات شهرکرد89
|
||
|
مطالب علمی و دلنوشته بچه ها |
در این مطلب به بررسی انواع غیر رایج شاسی که کمتر مورد استفاده قرار میگیرند می پردازیم و عمدتاً جهت ساخت خودروهای اسپرت یا سوپراسپرت با تیراژ تولید محدود و البته قیمت بالا تولید شدهاند خواهیم پرداخت. شاسیهای مورد بررسی در این قسمت جهت تولید انبوه مورد استفاده قرار نگرفتهاند. استفاده آنها محدود بوده و شاید تیراژ تولید آنها گاهی به تعداد انگشتهای دست برسد.
اولین و قدیمیترین و البته پرکاربردترین انواع غیر رایج شاسی که از نظر قیمت ساخت نیز قیمت معقولی دارد شاسی و بدنه فایبر گلاس است.
فایبر گلاس برای بسیاری از خودروسازان در مقیاس کوچک و تولید غیر انبوه یک ماده کامل و کاربردی محسوب میشود. از فولاد و آلومینیوم سبکتر است و به سادگی شکل میگیرد و در مقابل پوسیدگی و خوردگی از مقاومت بالایی برخوردار است. مهمترین مزیت این شاسی و بدنه سادگی و قیمت ارزان جهت ساخت میباشد. در حقیقت برای ساخت این شاسی شما فقط نیاز به تعداد معدودی ابزار ارزان قیمت و دو دست جهت شکل دادن به بدنه و شاسی دارید!
این موضوع مهمترین مزیت جهت ساخت حتی به صورت تولید در مقیاس کوچک و به صورت دستی میباشد. تنها ایرادات وارده به این نوع از شاسی و بدنه شامل موارد معدود زیر است: دقت پایین و تولرانس بالا در ساخت اینگونه از شاسی به سبب ساخت بدون قالب و معمولاً به صورت دستی.عدم علاقه خریداران به سوار شدن و استفاده از یک خودروی پلاستیکی. شاید این عیب نیز امروزه به دلیل استفاده از روشهای متفاوت جهت ساخت و رنگآمیزی و آگاهی دادن بیشتر به خریداران تا حد زیادی مرتفع شده است.
توسعه و پیشرفت این نوع از شاسی و بدنه به وسیله خودروسازان انگلیسی و خصوصاً شرکتهای تولیدکننده اتومبیلهای دستساز صورت گرفت زیرا ساخت بدنه و شاسی فایبر گلاس تنها راه جهت تولید خودرو در مقیاس کوچک با قیمت اقتصادی معقول است. پیشرو در ساخت شاسی از جنس فایبرگلاس شرکت لوتوس میباشد. این شرکت نخستین بار در دهه پنجاه میلادی در مل الیت خود که یک خودروی اسپرت کوچک بود از شاسی فایبرگلاس استفاده کرد. مهمترین مشخصههای این شاسی که کلیه قسمتهای فنی از قبیل موتور گیربکس و سیستم تعلیق را در برگرفته بود مقاومت بالا در حد شاسیهای فیبرکربن مونوکوک امروزی بود و مزیت دیگر وزن بسیار پایین خودرو بود (وزن این خودرو با احتساب کلیه متعلقات کمتر از 660 کیلوگرم بود) البته این مورد را هم باید عنوان کرد که این خودرو مشکلات زیادی را برای سازنده به وجود آورد.
بزرگترین مشکل موجود این بود که اتصال قطعات فنی نظیر موتور یا سیستم تعلیق با شاسی نیاز به تولرانس بسیار پایین و مقاومت بالا در نقطه تماس دارد در حالی که فایبرگلاس فاقد این مشخصات میباشد. لوتوس جهت ساخت نمونههایی با تولرانس و کیفیت مورد نظر مجبور به ساخت تعداد زیادی شاسی شد تا نمونههای با تولرانس مناسب جهت ساخت مورد استفاده قرار گرفته و بقیه بلااستفاده رها شوند. همچنین جهت به دست آوردن دقت مناسب باید مراقبت بسیار زیادی جهت ساخت شاسی صورت میگرفت. در هر صورت مدل الیت هرگز برای شرکت لوتوس مدل موفقی محسوب نشد و کلیه الیتهای ساخت لوتوس با ضرر در هنگام فروش مواجه شدند.
این مورد باعث عدم بکارگیری این نوع از شاسی در دیگر خودروها شد و شاسی فایبرگلاس به فراموشی سپرده شد.امروزه از شاسی و بدنه فایبرگلاس در قسمت نیمه بالای شاسی و قسمتهایی که معمولاً تحت تنش و فشار کاری کم قرار دارند و احتیاج به تولرانس پایین هم در هنگام ساخت ندارند. در بسیاری از خودروها نظیر لوتوس. تیویآر. مارکوس.کوروت.کامارو و فایربرد. ونتوری و ... که همگی خودروهایی زیبا و آیرودینامیک از گونه اسپرت محسوب میشوند استفاده میشود و در قسمتهای تحت تنش شاسی همچنان از گونههای شاسی لولهای. شاسی فضایی آلومینیومی یا مونوکوک مسطح (نظیر مونوکوک معمولی بدون داشتن قطعات اتصالی شاسی در قسمت بدنه و ارتفاع خودرو) استفاده میکنند.
این ترکیب، وزن بسیار پائین در گونه فایبر گلاس را به همراه داشته و استحکام شاسی را بسیار بالا میبرد. گونه بعدی از شاسیهای غیر رایج شاسی مونوکوک فیبر کربن میباشد. استفاده اولیه از فیبر کربن و بعدها کولار در ساخت شاسی و بدنه خودرو به دهه 80 میلادی باز میگردد و در حقیقت نمونهای دیگر از راهیابی مواد مورد استفاده در صنایع هوا فضا به صنعت خودروسازی میباشد.
فیبر کربن نوعی خاص از مواد مرکب با پایه پلیمری و آرماتوربندی به وسیله الیاف کربن (همانگونه که میدانید سختترین ماده موجود در دنیا کربن میباشد) به صورت ماتریسی میباشد.الیاف کربن بالاترین میزان مقاومت در برابر وزن را در بین مواد صنعتی موجود در دنیا دارا هستند و پس از تار عنکبوت با مقاومت 20 برابر در مقابل هم وزن خود فولاد کولار با مقاومت 7 تا 9 برابر در برابر هم وزن خود فولاد و فیبر کربن با مقاومت 5 تا 6 برابر هم وزن خود فولاد قرار دارد.پس از اینکه در ابتدای دهه 80 فیا (فدراسیون جهانی اتومبیلرانی) مجوز استفاده از شاسی و بدنه با مواد غیرفلزی را صادر کرد فیبر کربن کمکم راه خود را به دنیای خودروهای مسابقهای و سپس خیابانی اسپرتی باز کرد.در ابتدای دهه هشتاد تعدادی اتومبیل اسپرت که در بخشهایی از پانلهای بدنه آنها از فیبر کربن استفاده شده بود معرفی شدند که معروفترین آنها پورشه 959 و فراری 288 بودند.
طریقه ساخت قطعات بدنه و شاسی بوسیله فیبرکربن به این صورت است که ابتدا صفحههای بافته شده از فیبر کربن که معمولاً به شکل پارچه هستند در قطعات مختلف و مورد نیاز بریده شده (لازم به ذکر است که الیاف کربن قبل از مخلوط شدن با رزین به عنوان بیس از قابلیت انعطاف و استحکام بسیار پایینی نظیر پارچه برخوردارند و به سادگی قابلیت برش و فرمدهی با دست را دارند) و بر روی فویلهای آلومینیومی که به شکل قطعه مورد نیاز است قرار میگیرند.سپس لایه اول به وسیله رزین مایع پوشانده شده و رزین کلیه قسمتهای الیاف کربن را در بر میگیرد. سپس لایههای بعدی از پارچه کربنی برروی لایه اول چسبانده شده و مجدداً رزین اندود میشود و بسته به مقاومت مورد نیاز تعداد لایهها افزایش مییابد.
پس از اتمام لایهگذاری و رزینکاری قطعه شکل گرفته به این ترتیب جهت پخت وارد یک کوره بزرگ با دمای 120 درجه سانتیگراد و فشار 90 پوند بر اینچ مربع شده و به مدت سه ساعت در این شرایط پخته میشود.پس از اتمام این عملیات قطعات نرم الیافکربن و رزین تبدیل به یک ماده فرم داده شده بسیار سخت (مقاومت حدو 6 برابر هم وزن خود از جنس فولاد!) میشود. قطعات بدنهای که به این طریق ساخته شدهاند وزن بسیار پایین و مقاومت بسیار بالایی دارند.
بسیاری از خودروهای سوپراسپرت در دهه 80 و 90 در قسمتهایی از بدنه و بعضاً قسمتهایی شاسی خود جهت کاهش وزن از قطعات فیبرکربن استفاده کردند. نمونههایی از این خودروها عبارتند از پورشه 959. فراری288. فراری اف 40. لامبورگینی دیابلو اسوی و جی تی.
اما خودروهایی که از شاسی مونوکوک تمام کربنی به همراه بدنه فیبرکربن تا قبل از قرن 21 استفاده کردند عبارت بودند از مکلارن اف1 (اولین خودروی سوپراسپرت خیابانی تمام کربنی). بوگاتی ابی 110 اساس ( با گونه جیتی اشتباه نشود) و فراری اف 50 .
این سه خودرو بیشترین مقاومت در برابر وزن در خودروهای ساخته شده در دنیا را داشته و قویترین گونه شاسیهای دنیا متعلق به این خودروها میباشد. ضمناً شاسی مونوکوک فیبرکربنی (نظیر مونوکوک فلزی ولی از جنس فیبرکربن) نخستین بار توسط مک لارن بر روی خودروی مسابقه ایامپی 1/4 فرمولا که یک خودروی مسابقه ای فرمولیک بود معرفی و سپس بر روی مدل اف وان این شرکت به عنوان اولین خودروی خیابانی با این نوع شاسی نصب شد.
در مورد فراری اف50 و مکلارن افوان باید گفت که گذشته از استفاده این دوخودرو از شاسی فیبرکربنی خودروهای فرمولوان هر دو خودرو از تکنیک دیگر تمامی خودروهای فرمولیک یعنی استفاده از موتور به عنوان بخش عقبی شاسی خودرو هم استفاده میکنند.
این تکنیک که اولین بار در مسابقات فرمول وان در سال 1963 به وسله لوتوس مورد استفاده قرار گرفت و موجب پیروزی لوتوس در این مسابقات گردید توسط کالین چپمن (بنیانگذار لوتوس) معرفی شد و در خودروی فرمولوان لوتوس موتور و گیربکس به عنوان محل اتصال سیستم تعلیق عقب جهت کاهش وزن و عرض شاسی و همچنین کاهش ارتفاع محل نصب موتور و نتیجتاً افزایش پایداری خودرو به سبب مرکز ثقل پایینتر و همچنین بهبود ضریب دراگ آیرودینامیکی خودرو به سبب ارتفاع کمتر شده بود.مزیت این کار کاهش چشمگیر ارتفاع و ابعاد شاسی و وزن در قسمت عقب خودرو و ایراد آن هم انتقال لرزش به صورت مستقیم از موتور به بدنه و درون کابین میباشد.
به صورت کلی مزیت شاسی مونوکوک فیبر کربنی وزن بسیار پائین و مقاومت بسیار بالای این نوع شاسی و حجم اشغال شده کم در قسمت شاسی و بدنه میباشد. بزرگترین مشکل این نوع از شاسی هم قیمت بسیار بالا و پروسه ساخت وقتگیر و پیچیده آن میباشد. این مورد در زمان تعمیرات شاسی هم خودنمایی میکند و جهت تعمیرات به همان دستگاههای اولیه که جهت ساخت شاسی استفاده شدهاند مجدداً نیاز داریم. در مورد خودروهای بعد از سال 2000 فراری انزو از همین ترکیب استفاده میکند.
جدیدترین و آخرین گونه شاسی شاسی آلومینیومی مورد استفاده در لوتوس الیزه میباشد. جهت اتصالات بین قطعات مختلف آلومینیومی این شاسی که به وسیله روش اکسترود شکل گرفتهاند از چسب جهت انجام اتصالات استفاده شده که موجب بالارفتن مقاومت شاسی خصوصاً در برابر گشتاورهای پیچشی شده است.
روش ساخت در این نوع شاسی نظیر سیستم آئودی بوده و تفاوت فقط در طریقه اتصال قطعات میباشد. Asfرنو اسپرت اسپایدر هم از این نوع شاسی منتهی با اتصالات نقطه جوش برای اتصال قطعات استفاده میکند که در مقام مقایسه باید گفت که شاسی لوتوس دارای وزن 65 کیلوگرم در برابر 80 کیلوگرم برای رنو است.
همچنین نیروی مورد نیاز برای پیچاندن شاسی به اندازه یک درجه برای لوتوس 11000 نیوتون متر و برای رنو 10000 نیوتنمتر میباشد. همچنین با توجه به ضخامت قطعات آلومینیومی که در لوتوس 1.5 میلیمتر و در رنو 3 میلیمتر میباشد شاسی لوتوس به مراتب قویتر و پیشرفتهتر میباشد.
محاسن این نوع از شاسی شامل هزینه پایین جهت ساخت به صورت تولید محدود و همچنین مقاومت نسبت به وزن پایین (تقریباً نزدیک به شاسی مونوکوک فبیرکربن) میباشد. ایراد این نوع از شاسی حجم اشغال شده بالای آن میباشد و ضمناً درها به سبب قرار داشتن قسمتی از شاسی در ارتفاع، باید در ارتفاع بالایی نصب شوند. مجموع این موارد موجب به کارگیری این نوع از شاسی در خودروهای اسپرتی کوچک نظیر لوتوس الیزه.لوتوسام 250 و اپل اسپید استر (که در حقیقت همان لوتوس الیزه با مارک اپل است) میباشد.
|
|