شاسی ماشین، اسکلت خودرو است که وزن خودرو و نیروهای وارد به آن را تحمل می کند. در فرایند طراحی خودرو، شاسی جزو آخرین قسمت های خودرو است که طراحی می شود. در واقع برای طراحی شاسی، بایستی بسیاری از قسمت های خودرو از قبل طراحی شده باشد، این اجزا عمدتا شامل موتور، سیستم انتقال قدرت، سیستم تعلیق و طرح اولیه بدنه خودرو است.
شاسی ماشین کجاست؟
به بخشی از خودرو که اتاق بر روی آن نصب می شود و برای بالا بردن استحکام و تحمل بار به کار می رود شاسی ماشین می گویند.
فرایند طراحی شاسی ماشین
گام اول: تعیین نوع کاربری خودرو
در اولین مرحله طراحی شاسی باید کاربری خودرو مشخص شود و به این سوال پاسخ داده شود که چه نوع خودرویی باید طراحی شود. این موضوع خیلی از چهارچوب های طراحی را تعیین می کند،
مثلا مشخص می کند که خودرو در معرض چه نیروهایی قرار خواهد داشت. به عنوان نمونه، یک خودروی کوهستانی برای حرکت در مسیرهای ناهموار طراحی می شود. مسیرهای ناهموار بار دینامیکی زیادی را به شاسی و سیستم تعلیق وارد می کنند، بنابراین شاسی باید قابلیت تحمل این فشارها را داشته باشد.
همچنین ارتفاع کف خودرو باید از حد معمول بالاتر باشد تا خودرو قابلیت عبور از موانع را داشته باشد. خودروهای سنگین دسته دیگری از خودروها هستند که جهت باربری طراحی می شود. اغلب مسیرهایی را که یک خودروی باربری طی می کند، شامل مسیرهای صاف و هموار است.
از یک خودروی باربری انتظار نمی رود که با سرعت بسیار زیاد از یک پیچ بسته، عبور کند یا این که قابلیت مانور داشته باشد. بنابراین شاسی یک خودروی باربری باید بیشتر قابلیت تحمل وزن ناشی از بار را داشته باشد، تا تحمل نیروهای دینامیکی خودروهای اسپرت دسته متفاوتی از خودروها هستند که برای حرکت با سرعت و شتاب زیاد طراحی می شود. این خودروها باید قابلیت مانور بالایی داشته باشند که در نتیجه شاسی آن ها تحت تاثیر نیروهای دینامیکی زیادی قرار می گیرد.
از آنجایی که خودروهای اسپورت ممکن است در معرض تصادفات شدید قرار بگیرند، باید شاسی آن ها قابلیت محافظت از سرنشینان را نیز داشته باشد. این مثال ها مشخص می کند که کاربری خودرو تا چه میزان می تواند در طراحی شاسی نقش داشته باشد.
گام دوم: سیستم تعلیق خودرو طراحی می شود
در طراحی شاسی، طراحی سیستم تعلیق است. سیستم تعلیق مشخص می کند که چه نیروهایی از طرف سطح زمین به شاسی وارد می شود.
به عنوان نمونه، سیستم تعلیق یک خودروی باربری شامل چرخ هایی با قطر زیاد است و از سیستم تعلیق انتظار می رود که توانایی تحمل بارهای سنگین را داشته باشد. این سیستم تعلیق، بار دینامیکی شدیدی وارد نمی شود.
از طرف دیگر در یک خودرو اسپرت، قطر چرخ ها کوچک تر است و سیستم تعلیق، در معرض نیروهای دینامیکی زیادی قرار دارد. سیستم تعلیق یک خودروی اسپرت باید قادر باشد تا علاوه بر تحمل وزن خودرو، نیروهای دینامیکی را که در اثر مانور ایجاد می شود، تحمل کند.
گام سوم: بدنه خودرو طراحی می شود
طراحی بدنه خودرو، فرایند دیگری است که باید قبل از طراحی سازه شاسی، انجام پذیرد. شاسی یک سازه است که درون بدنه خودرو جای می گیرد.
بنابراین ابتدا باید شکل بدنه خودرو مشخص شود تا بر اساس انداره و محدودیت های بدنه، شاسی مناسب طراحی شود. ممکن است در نگاه اول به نظر آید که ابتدا شاسی طراحی می شود، سپس بر اساس شاسی طراحی شده، بدنه خودرو طراحی می شود.
ولی در واقع شاسی در مرحله بعد از طراحی بدنه قرار دارد. فرایند طرح شاسی خودرو قابلیت انعطاف زیادی دارد در حالی که طراح بدنه خودرو این قابلیت را ندارد.
مولفه های زیبایی شناسی در شاسی ماشین
شکل بدنه خودرو در درجه اول براساس فاکتورهای زیبایی خودرو و در درجه دوم، بر اساس فاکتورهای مهندسی مانند مقاومت آیرودینامیکی خودرو، طراحی می شود.
در صورتی که شکل بدنه خودرو تغییر کند، به دنبال آن مقاومت آیرودینامیک خودرو و شکل ظاهری خودرو که یک فاکتور مهم در محبوبیت خورد و در بازار فروش است نیز، تغییر می کند در حالی که تغییرات ساختار شاسی تاثیر زیادی بر شکل ظاهری خودرو ندارد.
گام چهارم: سازه شاسی ماشین طراحی می شود
در مرحله بعد، نوبت به طراحی سازه شاسی. در این مرحله می توان دست به طراحی انواع مختلف شاسی زد که انتخاب هر کدام از آن ها بستگی به شکل خودرو، نوع سیستم تعلیق و پارامترهای دیگر دارد.
به عنوان نمونه ساختار شاسی خودروهای اسپرت بدون سقف (روداستر)، با ساختار شاسی دیگر خودروها تفاوت عمده ای دارد. شاسی یک خودرو روداستر با یک محدودیت بزرگ مواجه است زیرا سازه شاسی نباید از قسمت سقف خودرو عبور کرده باشد. این مسأله باعث کاهش مقاومت شاسی خودروهای روداستر میشود که در نتیجه باعث میشود تا شاسی خودروهای روداستر متفاوت تر از شاسی دیگر خودروهای اسپرت باشد.
درخشندگی لاستیک، تمیزکنندگی، جلوگیری از ترک خوردن لاستیک
گام پنجم: تست تصادف
با طراحی سازه ی شاسی، فرایند طراحی به پایان نمی رسد. پس از این که سازه شاسی طراحی شد، باید بدنه و سازه شاسی را از نقطه نظر ایمنی ارزیابی نمود. از یک شاسی ایده آل انتظار داریم که در تصادفات، اجازه ندهد که اتاق سرنشینان دچار تغییر شکل شود و با استفاده از سیستم های ایمنی مانند کمربند ایمنی و کیسه هوا از سرنشینان محافظت کند.
همچنین بخوانید: تست تصادف سمند
برای رسیدن به این هدف باید از تست های تصادف استفاده کرد، به همین دلیل شاسی در معرض تصادفات مصنوعی قرار داده میشود و میزان خسارات وارد شده به شاسی و آسیب های وارد شده به سرنشینان به دقت مورد بررسی قرار می گیرد. در صورتیکه شاسی نتواند حفاظت لازم را از سرنشینان انجام دهد، باید طرح شاسی و بدنه را اصلاح کرد.
انواع شاسی ماشین
خودروها براساس شکل ظاهر نام گذاری می شوند، به عنوان مثال می توان به خودرو بنز کوپه یا پژو ۲۰۶ هاچ بک اشاره کرد. برای این که با این دسته بندی آشنا شوید، ابتدا باید مفهوم باکس را درک نمود.
باکس فقط در مورد خودروهای سواری مطرح می شود نه خودروهای باربری و مسافربری. اگر از بغل به یک خودرو نگاه کنید، به هر قسمت اصلی بدنه خودرو یک باکس گفته میشود.
مطابق شکل زیر، خودروهای سواری می توانند حداکثر سه باکس داشته باشند که شامل باکس موتور، باکس سرنشین و باکس حمل بار است. همچنین در برخی خودروهای سواری ممکن است در قسمت بدنه خودرو با هم ترکیب شوند که در اینصورت خودرو دو باکس خواهد داشت.
خودروها براساس شکل ظاهر به دسته های مختلفی تقسیم می شوند که در ادامه معرفی شده اند. باید توجه داشت که این دسته بندی کاملا معین نیست و ممکن است یک خودرو، همزمان در دو دسته مختلف قرار بگیرد.
۱- خودرو سدان
این خودرو یکی از پرمتقاضی ترین خودروها است که دارای سه باکس و چهار در است. ظرفیت حمل مسافر خودرو سدان، چهار نفر است. پژو SD 206 یک نمونه شناخته شده از خودرو سدان است.
۲- خودرو استیشن
مشابه یک خودرو سدان است با این تفاوت که دارای دو باکس است. معمولا دو ردیف صندلی اضافی در قسمت حمل بار وجود دارد.
تفاوت این خودرو با خودرو هاچبک در طول شاسی است. طول خودروهای هاچ بک کوتاه تر از استیشن است. همچنین نباید این خودرو استیشن را با خودرو شاسی بلند اشتباه گرفت زیرا این دو خودرو تفاوت های ساختاری با هم دارند. در ظاهر، ارتفاع شاسی خودرو استیشن مانند یک سدان، کوتاه است.
۳-خودرو هاچ بک
هاچبک مانند یک خودرو سدان، ولی بدون صندوق است. پس می توان گفت که خودرو هاچبک دارای دو باکس است. یک درب در قمست عقب خودرو وجود دارد ولی کل فضای آزاد قسمت عقب بسیار کم است.
خودروهای هاچ بک هم به صورت دو درب و هم چهار درب در بازار وجود دارند. پژو ۲۰۶ هاچ بک یک مثال شناخته شده از این خودرو است.
در خودروهای هاچ بک، وزن محور عقب نسبت به وزن محور جلو کمتر است، که این مسأله باعث کاهش قدرت مانور خودرو می شود. برای جبران کاهش وزن محور عقب، بسته های حاوی سرب در قسمت عقب خودرو قرار داده می شود.
۴-خودرو فست بک چیست؟
خودرو فست بک کاملا شبیه به یک خودرو سدان است با این تفاوت که سقف خودرو به سمت عقب، شیب زیادی دارد به طوری که سقف با درب صندوق عقب همراستا است. از آنجا که در نمای جانبی خودرو، هیچ مرزی بین اتاق سرنشین و صندوق عقب وجود ندارد، این خودرو جزو خودروهای دو باکس دسته بندی می شود. خودرو فست بک هم می تواند دو درب و هم چهار باشد.