कार सस्पेंशन कैसे काम करता है

जब लोग ऑटोमोबाइल के प्रदर्शन के बारे में सोचते हैं, तो वे आम तौर पर हॉर्सपावर, टॉर्क और शून्य से -60 त्वरण के बारे में सोचते हैं। लेकिन पिस्टन इंजन द्वारा उत्पन्न सारी शक्ति बेकार है अगर ड्राइवर कार को नियंत्रित नहीं कर सकता। यही कारण है कि ऑटोमोबाइल इंजीनियरों ने लगभग तुरंत ही सस्पेंशन सिस्टम पर अपना ध्यान केंद्रित कर लिया जैसे ही उन्होंने चार-स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन में महारत हासिल की।

कार सस्पेंशन का काम टायर और सड़क की सतह के बीच घर्षण को अधिकतम करना, अच्छी हैंडलिंग के साथ स्टीयरिंग स्थिरता प्रदान करना और यात्रियों के आराम को सुनिश्चित करना है। इस लेख में, हम यह पता लगाएंगे कि कार सस्पेंशन कैसे काम करते हैं, पिछले कुछ वर्षों में वे कैसे विकसित हुए हैं और भविष्य में सस्पेंशन का डिज़ाइन किस दिशा में जा रहा है।

अगर सड़क बिल्कुल समतल हो, और उसमें कोई अनियमितता न हो, तो सस्पेंशन की ज़रूरत नहीं होगी। लेकिन सड़कें समतल से बहुत दूर हैं। यहां तक ​​कि हाल ही में बनाए गए राजमार्गों में भी सूक्ष्म खामियां होती हैं जो कार के पहियों से टकरा सकती हैं। ये खामियां ही हैं जो पहियों पर बल लगाती हैं। न्यूटन के गति के नियमों के अनुसार, सभी बलों में दोनों ही तरह के बल होते हैं।परिमाणऔरदिशासड़क पर किसी उभार के कारण पहिया सड़क की सतह पर लंबवत ऊपर-नीचे घूमने लगता है। बेशक, यह परिमाण इस बात पर निर्भर करता है कि पहिया किसी बड़े उभार से टकरा रहा है या किसी छोटे से कण से। किसी भी तरह से, कार के पहिये को एक अनुभव होता हैऊर्ध्वाधर त्वरणजब यह किसी अपूर्णता के ऊपर से गुजरता है।

आपकी कार का सस्पेंशन टायरों और सड़क के बीच घर्षण को अधिकतम करता है तथा स्टीयरिंग को स्थिरता प्रदान करता है।

बिना किसी हस्तक्षेप संरचना के, पहिये की सारी ऊर्ध्वाधर ऊर्जा फ्रेम में स्थानांतरित हो जाती है, जो उसी दिशा में चलती है। ऐसी स्थिति में, टायर सड़क से पूरी तरह से संपर्क खो सकते हैं। फिर, गुरुत्वाकर्षण के नीचे की ओर बल के तहत, टायर सड़क की सतह पर वापस आ सकते हैं। आपको एक ऐसी प्रणाली की आवश्यकता है जो ऊर्ध्वाधर रूप से त्वरित पहिये की ऊर्जा को अवशोषित करेगी, जिससे फ्रेम और बॉडी बिना किसी बाधा के चल सकें, जबकि टायर सड़क पर धक्कों का अनुसरण करते हैं।

चलती कार पर कार्यरत बलों के अध्ययन को क्या कहा जाता है?वाहन गतिशीलता, और आपको इनमें से कुछ अवधारणाओं को समझने की आवश्यकता है ताकि आप समझ सकें कि निलंबन सबसे पहले क्यों आवश्यक है। अधिकांश ऑटोमोबाइल इंजीनियर चलती कार की गतिशीलता को दो दृष्टिकोणों से देखते हैं:

सवारी: एक कार की ऊबड़-खाबड़ सड़क को समतल करने की क्षमता

हैंडलिंग: कार की सुरक्षित गति बढ़ाने, ब्रेक लगाने और मोड़ पर मुड़ने की क्षमता

इन दो विशेषताओं को आगे तीन महत्वपूर्ण सिद्धांतों में वर्णित किया जा सकता है -सड़क अलगाव, सड़क पर पकड़औरमोड़नेनीचे दी गई तालिका इन सिद्धांतों का वर्णन करती है और बताती है कि इंजीनियर किस प्रकार प्रत्येक के लिए विशिष्ट चुनौतियों को हल करने का प्रयास करते हैं।

यह तालिका सड़क अलगाव, सड़क पकड़ और सड़क मोड़ने का वर्णन करती है।

एक कार का सस्पेंशन, इसके विभिन्न घटकों के साथ, वर्णित सभी समाधान प्रदान करता है।

आइए एक विशिष्ट निलंबन के भागों पर नजर डालें, चेसिस के बड़े चित्र से लेकर निलंबन को बनाने वाले अलग-अलग घटकों तक।

अंतर्वस्तु

कार सस्पेंशन पार्ट्स

डैम्पर्स: शॉक एब्जॉर्बर्स

डैम्पर्स: स्ट्रट्स और स्वे बार्स

सस्पेंशन प्रकार: फ्रंट

सस्पेंशन प्रकार: रियर

विशेषीकृत निलंबन: बाजा बग

विशेष सस्पेंशन: फॉर्मूला वन रेसर्स

विशेष सस्पेंशन: हॉट रॉड्स

कार सस्पेंशन पार्ट्स

कार का सस्पेंशन वास्तव में चेसिस का हिस्सा होता है, जिसमें कार की बॉडी के नीचे स्थित सभी महत्वपूर्ण सिस्टम शामिल होते हैं। इन सिस्टम में शामिल हैं:

चौखटासंरचनात्मक, भार वहन करने वाला घटक जो कार के इंजन और बॉडी को सहारा देता है, जो बदले में सस्पेंशन द्वारा समर्थित होते हैं

निलंबन प्रणाली: वह सेटअप जो वजन को सहारा देता है, झटके को अवशोषित करता है और टायर से संपर्क बनाए रखने में मदद करता है

स्टीयरिंग सिस्टम: वह तंत्र जो चालक को वाहन का मार्गदर्शन और निर्देशन करने में सक्षम बनाता है

टायर और पहिये: घटक जो सड़क के साथ पकड़ और/या घर्षण के माध्यम से वाहन की गति को संभव बनाते हैं

अतः निलंबन किसी भी वाहन की प्रमुख प्रणालियों में से एक है।

इस व्यापक परिदृश्य को ध्यान में रखते हुए, किसी भी निलंबन के तीन मूलभूत घटकों पर नजर डालने का समय आ गया है: स्प्रिंग्स, डैम्पर्स और स्वे बार्स।

आज की स्प्रिंगिंग प्रणालियाँ चार बुनियादी डिज़ाइनों में से एक पर आधारित हैं:

कुंडल स्प्रिंग्सस्प्रिंग का सबसे आम प्रकार है और संक्षेप में, एक भारी-भरकम टॉर्शन बार है जो एक अक्ष के चारों ओर कुंडलित होता है। कुंडलित स्प्रिंग पहियों की गति को अवशोषित करने के लिए संकुचित और विस्तारित होते हैं।

पहियों के स्प्रिंगधातु की कई परतें (जिन्हें "पत्तियां" कहा जाता है) एक साथ बंधी होती हैं और एक इकाई के रूप में कार्य करती हैं। लीफ स्प्रिंग्स का इस्तेमाल सबसे पहले घोड़े द्वारा खींची जाने वाली गाड़ियों पर किया गया था और 1985 तक ये ज़्यादातर अमेरिकी ऑटोमोबाइल पर पाए जाते थे। आज भी इनका इस्तेमाल ज़्यादातर ट्रकों और भारी-भरकम वाहनों पर किया जाता है।

मरोड़ पट्टियाँकॉइल-स्प्रिंग जैसा प्रदर्शन प्रदान करने के लिए स्टील बार के घुमाव गुणों का उपयोग करें। वे इस तरह काम करते हैं: बार का एक सिरा वाहन के फ्रेम से जुड़ा होता है। दूसरा सिरा एक विशबोन से जुड़ा होता है, जो एक लीवर की तरह काम करता है जो टॉर्शन बार के लंबवत चलता है। जब पहिया किसी बम्प से टकराता है, तो ऊर्ध्वाधर गति विशबोन में स्थानांतरित हो जाती है और फिर, लीवरिंग क्रिया के माध्यम से, टॉर्शन बार में। फिर टॉर्शन बार स्प्रिंग बल प्रदान करने के लिए अपनी धुरी पर मुड़ता है। यूरोपीय कार निर्माताओं ने इस प्रणाली का बड़े पैमाने पर उपयोग किया, जैसा कि संयुक्त राज्य अमेरिका में पैकार्ड और क्रिसलर ने 1950 और 1960 के दशक में किया था।

वायु स्प्रिंग्सइसमें हवा का एक बेलनाकार कक्ष होता है जो पहिये और कार के शरीर के बीच स्थित होता है, और पहिये के कंपन को अवशोषित करने के लिए हवा के संपीड़न गुणों का उपयोग करता है। आज इस तकनीक का उपयोग कई लग्जरी वाहनों में किया जाता है, लेकिन यह अवधारणा वास्तव में एक सदी से भी अधिक पुरानी है और इसे घोड़े से खींची जाने वाली बग्गियों पर पाया जा सकता है। इस युग के एयर स्प्रिंग्स हवा से भरे, चमड़े के डायाफ्राम से बने होते थे, जो धौंकनी की तरह होते थे; उन्हें 1930 के दशक में मोल्डेड-रबर एयर स्प्रिंग्स से बदल दिया गया था।

कार में स्प्रिंग कहाँ स्थित हैं - अर्थात पहियों और फ्रेम के बीच - इसके आधार पर इंजीनियरों को अक्सर इस बारे में बात करना सुविधाजनक लगता है।उछला हुआ द्रव्यमानऔर यहअसंतुलित द्रव्यमान.

उछला हुआ द्रव्यमानस्प्रिंग्स पर समर्थित वाहन का द्रव्यमान है, जबकिअसंतुलित द्रव्यमानइसे सड़क और सस्पेंशन स्प्रिंग्स के बीच के द्रव्यमान के रूप में परिभाषित किया जाता है। स्प्रिंग्स की कठोरता इस बात को प्रभावित करती है कि कार चलाते समय स्प्रंग द्रव्यमान किस तरह प्रतिक्रिया करता है। लग्जरी कारों (मर्सिडीज-बेंज सी-क्लास के बारे में सोचें) जैसी ढीली स्प्रिंग वाली कारें धक्कों को झेल सकती हैं और एक सुपर-स्मूथ राइड प्रदान कर सकती हैं; हालाँकि, ऐसी कार ब्रेक लगाने और त्वरण के दौरान गोता लगाने और बैठने की संभावना रखती है और मोड़ने के दौरान शरीर के हिलने या लुढ़कने का अनुभव करती है। स्पोर्ट्स कारों (माज़्दा मियाटा एमएक्स-5 के बारे में सोचें) जैसी कसी हुई स्प्रिंग वाली कारें ऊबड़-खाबड़ सड़कों पर कम सहनशील होती हैं, लेकिन वे शरीर की गति को कम से कम करती हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें मोड़ों के आसपास भी आक्रामक तरीके से चलाया जा सकता है।

इसलिए, जबकि स्प्रिंग्स अपने आप में सरल उपकरण लगते हैं, यात्री आराम और हैंडलिंग को संतुलित करने के लिए उन्हें कार पर डिज़ाइन करना और लागू करना एक जटिल कार्य है। और मामले को और भी जटिल बनाने के लिए, अकेले स्प्रिंग्स पूरी तरह से चिकनी सवारी प्रदान नहीं कर सकते हैं। क्यों? क्योंकि स्प्रिंग्स ऊर्जा को अवशोषित करने में बहुत अच्छे हैं, लेकिन इतने अच्छे नहीं हैंdissipatingअन्य संरचनाएं, जिन्हें के रूप में जाना जाता हैडैंपर, ऐसा करना आवश्यक है।