تحلیل ارتعاشی تایر اتومبیل به علت ضربه دست انداز

بسم الله الرحمن الرحیم

تحلیل ارتعاشی تایر اتومبیل به علت ضربه دست انداز

چکیده
ارتقا راحتی رانندگی خودرو لازمه توجه به توسعه تکنولوزی ساخت اتومبیل است
به همین منظور بسیاری از کارشناسان در حال مطالعه ارتعاش خودروهای رانندگی معمولی هستند تا راحتی رانندگی خودروها را توسعه دهند.
در این مقاله ویژگیهای ارتعاشی تایر اتومبیلی که از روی یک گوه یا تسمه می گذرد آنالیز می شود .
نمونه تایر خودرواز طریق تحلیل عد دی و روش تجربی بررسی می شود تایر اتومبیل یک سیستم با هفت درجه آزادی فرض می شود و نتیجه آن فاکتور طراحی تایرمحسوب می شودو نتایج این آنالیز ثابت کرده است که فاکتور طراحی تایر پیشنهاد شده انرژی ارتعاشی چرخ و تایر را کاهش می دهد

مقدمه
کنترل صدا وراحتی رانندگی خودرو برای سالها مورد علاقه کارشناسان بوده است وتعداد زیادی از مطالعات در کاهش ارتعاش عمدتا در محدوده فرکانس 100 – 20هرتز انجام شده است.
درمیان انواع ارتعاشات خودرو ، ارتعاش گروه های تعلیق مانند سیستم فرمان و مکانیزم تعلیق به دو نوع کلی تقسیم بندی می شودارتعاش جسم صلب جرم و فنر وجرم بدون فنروارتعاش سفتی قسمتهایی که از این سیستم بجای یک مدل ارتعاشی تشکیل شده است
ارتعاش جسم صلب جرم فنر و جرم بدون فنر به طور زیاد به ارتعاش در محدوده فرکانس نسبتا پایین مربوط است ارتعاش سفتی بوسیله جرم و سفتی ونیروهای میراکننده که قسمت های تشکیل دهنده آن هستند تعیین می شود

بنابراین ارتعاشات سفتی به مشخصه های صدا و ارتعاش با محدوده فرکانس بالا مربوط می شود مانند نویز های درونی اتومبیل ,صدای چرخدنده و صدای ترمز . منابع ارتعاشی که روی ماشین اثر می کنند از نیروی تایر است که به علت بالا و پایین بودن سطح جاده است .و همچنین اثر نیرو روی بدنه ماشین به علت تغییر گشتاور موتور ایجاد می شودمخصوصا ضربه تایر بوسیله دست انداز یا گوه باعث ایجاد عامل ارتعاشی اصلی در محدوده فرکانس 100-20هرتز می شود این ار تعاش با harshnessوارد می شود بصورت نویز یا احساس ناخوشایند ظاهر می شود زیرا ارتعاش سطح جاده از طریق تایر منتقل می شود.

و تنظیم مدل تعلیق و آنالیز سیستم تعلیق تایر در محوده فرکانس مربوطه لازم می شود در این مطالعه به عنوان اولین مرحله .نیرو بوسیله بالا و پایین بودن سطح جاده(دست انداز) بررسی می شودتحلیل ویژگیهای ارتعاشی تایر که ازروی گوه عبور می کند انجام می شود تایر باتوجه به فاکتور طرا حی یک سیستم هفت درجه آزادی مد لسازی می شود و تغییرات انرژی ارتعاشی به علت تغییر فاکتور طراحی مورد بررسی قرار می گیرد با استفاده از این مدل تاثیر فاکتور طراحی تایر در نتیجه انرژی ارتعاشی ارزیابی می شود

معلومات تئوری
تایرها چهار نقش مهم را به عنوان یک جز خودرو بازی می کنند این نقشها
1- کاهش ضربه ناشی از نیروهای وارده از طرف جاده
2-تحمل کردن وزن خودرو
3-امکان ا یجاد حرکت در جهت دلخواهش
4-انتقال نیروی رانش و ترمزبه جاده
به منظور انجام دادن وظایف اصلی تایر از مواد زیادی مانند لاستیک ,پلی استر و سیم فولادی ساخته می شود تصویر 1 ساختار تایر برای خودرو را نشان می دهد

Tread:( رویه یا آج )قسمتی است که تماس با سطح جاده را برقرار می کند treadباید مقاومت قوی در برابر سایش و برش داشته باشد آن همچنین باید به اندازه کافی قوی باشد که در برابر ضربه های خارجی و گرمای تولید شده مقاومت کند
:carcass به لایه داخلی تایر اشاره می کند وبه عنوان تکیه گاه در برابر فشار هوا فشار خودرو وجذب شوک هاعمل می کند
BELT::لایه فولادی یا بافت سیمی که بین رویه ولایه داخلی به منظور حفاظت از لایه داخلی بکار می رود آن شوک ها را کاهش می دهدو از پاره شدن یا خراش رویه جلوگیری می کند
BEAD: حلقه ی از سیم های فولادی با استحکام بالاست که با لاستیک پوشانده شده اند و جهت حفظ وضعیت تایر در رینگ و جلو گیری از خروج تایر بکار می رود

APEX:انحراف bead وشوک های خفیف روی bead رابه حداقل می رساند.

SideWall:(دیواره تایر)به قسمتهای کناری تایر اشاره می کندکه باعث حفاظت لایه داخلی می شودو رانندگی را از طریق کشیدن وخمش راحت می کند.

Inner Liner:به قسمت درونی تایر چسبانده می شود وشامل یک لاستیک مخصوص که از ورود هوا جلوگیری می کند

بسیاری از مطالعات روی مدل ارتعاشی تایر که از روی تسمه یا گوه می گذردبدست آمده است F.Takebayshi تایر را استفاده از مدل شبیه سازی شده شش درجه آزادی مطالعه کرد که در حا لت اول ارتعاش خارج از مرکز تایر و سیستم تعلیق راشا مل می شد Takebyshiیک نمونه تایر جرم و فنر با پنج درجه آزادی داشت بسط داد این مدل برای تحلیل نیروهای محوری شعاعی و مماسی که ناشی از ضربه گوه است .استفاده می شود.

سیستم تعلیق از چندین بخش مختلف شامل موارد ذیل به منظور انجام وظایف محوله  تشکیل شده است.
1) فنر (2) کمک فنر (3) سیبک (4) بوش  (5)طبق (6) میل تعادل ( میل موجگیر) (7) استرات (Strut )

 البته هر کدام از این بخش ها دارای نسخه های متفاوتی هستند که بنا بر نوع خودرو مورد استفاده قرار می گیرند.از همین رو درذیل بطور مختصر به آنها می پردازیم.
1-فنر
قسمت قابل توجهی از سیستم تعلیق خودرو است که نقش مهمی در جذب ارتعاشات جاده را بعهده دارد . البته وظیفه تنظیم ارتفاع خودرو و نگه داشتن تماس لاستیک ها با جاده هم بر عهده این قطعه کاملا ساده است. در حقیقت فنر ها بدلیل قابلیت ارتعاشی خود باعث می گردند که هرگاه لاستیک با ناهمواری جاده برخورد کرد فنر جمع شود و انرژی حاصل از این برخورد را در خود ذخیره کند تا به بدنه انتقال نیابد.همچنین در حالت عادی فشار ناشی از فنر ها بر لاستیک خودرو باعث ایجاد تماس همیشگی لاستیک با سطخ جاده می گردد.فنر ها دارای انواع گوناگونی هستند که در ذیل به انها خواهیم پرداخت.

1-1-فنر مارپیچ  (Coil Spring)

فنر های مارپیچ در حقیقت یک مفتول فلزی است که به صورت مارپیج  یا همان حلقه شده شکل داده شده است.قطر و ارتفاع حلقه ها نقش تعیین کننده در مقاومت فنر ایفا می کند بطوریکه افزایش قطر میله، باعث افزایش قدرت فنر می گردد، در حالیکه افزایش طول آن باعث افزایش انعطاف پذیریش خواهد شد . فنر قدیمی معمولا از یک نرخ ثابت در طول کل فنر بهره می بردند اما در فنرهای پیشرفته (Progressive Springs) با نرخ های مختلفی در طول فنر مواجه هستیم که معمولا به دو صورت است. در نوع اولی قطر وضخامت در طول متفاوت است و در روش دوم فشردگی حلقه ها در بالا و پایین فنر بیشتر است. اصولا فنرهای چند نرخی باعث می شوند تا در زمان خالی بودن خودرو، قسمتی که دارای نرخ کمتری است وارد عمل شده و سواری نرمتری را فراهم نماید و در هنگام اعمال وزن نیز قسمت با نرخ بالا وارد عمل شده و ساپورت و کنترل بهتری را برای وسیله نقلیه فراهم می سازد.

مزایا:فنرهای مارپیج معمولا نیاز به تنظیم ندارد و بسیار سبک هستند.
معایب:این نوع فنر ها معمولا دارای تحمل وزنی زیاد نیستند و در صورت فشار زیاد ضعیف خواهند شد که این امر باعث برهم خودرن تنظیم ارتفاع خودرو و فرسودگی لاستیک ها خواهد شد.
موارد مصرف:بدلیل مزایا و معایب فوق ،فنر های پیچشی معمولا در خودروهای سواری مورد استفاده قرار می گیرند.

1-2 فنر تخت (Leaf Spring)

فنر های تخت معمولا در دو نوع تک شمش و چند شمش تولید می شوند. فنر های پیچشی که در هنگام ضربه جمع می شوند ،اما فنر های تخت برای جذب انرژی ضربه خم می شوند . به عبارتی شمش های این فنر در ابتدا داری کمی خم شدگی هستند که شکل محدب گونه ای به این فنر داده است. از این رو در مواجه با دست انداز باعث می گردد که این خم از پیش داده شده باز گردد .در نوع تک ورقه ای به منظور مقاومت بیشتر ضحامت ورقه در وسط بیشتر است.این فنر های معمولا در زیر خودرو و برای هر چرخ بصورت مجزا توسط بست U  شکل به شاسی متصل می گردند.

مزایا:این نوع فنر های مقاومت زیادی در برابر وزن های زیاد دارند لذا  سواری نرمی را در خودروهای سنگین به ارمغان می آورد.
معایب:فنر های تخت بدلیل طول زیادشان فضای زیادی را نیاز دارند. همچنین در هنگام جذب ضربه ورق های روی یکدگیر حرکت می کنند و اصطحکاک بوجود آمده صدای ناهنجاری را تولید می کند. همچنین این فنر ها نیاز به سرویس و نگه داری دارد.
موارد مصرف: این نوع از فنرها بیشتر در خودروهای سنگین، وانت بارها، برخی SUV ها (در مورد وانتها و SUV های جدید فقط برای چرخهای عقب استفاده می شود ) و حتی برخی خودروهای سواری قدیمی نظیر پیکان دیده می شود .

3-1  میله پیچشی (Torsion Bar)

این فنرها دارای حرکت خاصی هستند که نه مانند فنر های مارپیچ جمع می شوند و نه مانند فنر های تخت خم می شوند. بلکه در مواجه با ضربه به دور خودر می پیچد. دقیقا به مانند چلاندن لباس توسط دو دست که لباس به دو خودرو می پیچید.این فنر ها میله ای به شکل L هستند که از یک طرف به شاسی قفل شده است و طرف دیگر به قسمت متحرک که همان چرخها باشند متصل می گردد.میله پیچی برای تبدیل حرکت عمودی خودرو به پیچشی دارای یک شیار بر روی طول خود هستند
مزایا :میله پیچشی ها علاوه بر اینکه ارزان قیمت هستند نیاز به تعمییر و نگه داری ندارند و قابل تنظیم نیز هستند از این رو وقتی فضای کافی برای استفاده از فنر مارپیچ وجود ندارد از این میله های استفاده می کنند.
معایب. در هر صورت این میله نمی توانند مانند یک فنر مارپیچ ضربه های را جذب کنند از همین رو نرمی و راحتی اینگونه فنر های را نخواهند داشت.
موارد مصرف: اصولا برای اکسل عقب خودروها طراحی شده، در خودروهای موجود در کشور بر روی اکسل عقب پژو ۲۰۶ و ۲۰۵ موجود می باشد.

4-1فنر بادی(Air Spring)

فنر های هوایی یکی از فناوری هایی است که در برخی از خودروهای مدرن استفاده می شود. این فنر های شامل یک سیلندر پلاستیکی هستند که از هوای فشرده پر شده است. این سیلندر توسط پیستونی  در قسمت پایین به چرخ متصل شده است و در هنگام ضربه هوای فشرده شده حالت فنریت ایجاد می نماید. در زمانی که وزن خودرو افزایش یابد سوپاپ قسمت بالایی باز شده و مقدای هوا از آن خارج می شود و در زمان کاهش وزن دوباره هوای فشرده توسط کمپرسور باد نصب شده بر روی خودرو بدرون سیلندر افزوده خواهد شد.
مزایا: نرمی بسیار بالا مانند غوطه وری در هوا معایب: پیچیدگی سیستم و قیمت بالای آن موارد مصرف: برای خودروهای سواری، وانت ها و کامیونهای سبک در حال رایج شدن می باشد.
 

قابل ذکر است انواع دیگر فنر ها نیز وجود دارد که ما به کاربردی ترین انها اشاره کردیم.

سیستم تعلیق بدون کمک فنر معنایی نخواهد داشت زیرا زمانی که باری بر روی خودرو وجود دارد یا خودرو با یک دست انداز مواجه می شود فنر در ابتدا انرژی ضربه و یا بار اضافه را جذب می کند و بلافاصله رها می سازد. این رها سازی دارای انرژی زیادی است که باعث ضربه به بدنه می گردد و بطور ناگهانی بدنه را با بالا پرتاب خواهد کرد. البته این پایان کار نیست چرا که دوباره فنر به پایین آمده و انرژی کمتری را جذب می کند و دوباره رها می سازد و این سیکل آنقدر ادامه می باید تا انرژی بصورت کامل تخلیه شود . در این صورت بدنه خودرو مانند یویو به بالا و پاین می رود. اما آنچه این مشکل را حل می نماید چیزی نیست جز کمک فنر؛ کمک فنری که در شرایط مناسب قرار داشته باشد به سیستم تعلیق اجازه می دهد تا نوسان به وجود آمده را به یک یا دو سیکل تقلیل داده، حرکت بیش از حد را تعدیل نموده و وزن وارد بر چرخها را در حالت تعادل و چسبیده به جاده قرار دهد . با کنترل فنر و حرکات سیستم تعلیق، اجزاء دیگر سیستم نظیر Tie Rod ها نیز در وضعیت درست خود فعالیت خواهند کرد و همین امر تنظیم چرخهارا نیز به صورت ثابت در حالت صحیح خود، نگه می دارد کمک فنر عموما شامل یک پیستون با سوراخهای ریز می باشد که در درون یک استوانه حاوی سیال هیدرولیکی حرکت میکند، که عبور تحت فشار سیال از سوراخها، منجر به حرکت ملایم پیستون در استوانه می گردد.

3- سیبک ( Ball Joint )

در سیستم تعلیق گاهی نیاز است در عین  اتصال محکم گاهی امکان حرکت پچیشی هم باشد.اینجاست که سیبک مورد استفاده قرار می گیرد تا هم اتصال محکم باشد هم امکان چرخش وجود داشته باشد. سیبک در حقیقت از گوی فلزی تو خالی تشکیل شده است که در داخل آن امکان چرخش وجود دارد.
سیبک بعنوان محور چرخشی ، چرخها را به نحوی به سیستم تعلیق متصل می نماید که قابلیت چرخش در زمان پیچاندن فرمان ، همزمان با بالا و پایین رفتن چرخها در دست اندازها ( حرکت سیستم تعلیق ) وجود داشته باشد ، دقیقا بمانند آنچه در محل اتصال پای انسان به لگن وجود دارد . سیبکها که قابلیت ساپورت مقداری از وزن خودرو را نیز دارا هستند ، معمولا از یکسو به طَبَق و از سوی دیگر به متعلقات چرخ متصل می شوند . سیبکها معمولا فقط در محور جلو ، و به سر هر طَبَق دیده می شوند ، البته سیبک هایی هم در اتصالات میل فرمان وجود دارد که کوچکتر از سیبکهای سیستم تعلیق هستند و غالبا توسط عوام با سیبک های سیستم تعلیق اشتباه گرفته می شوند.
اکثر سیبکها نیاز به نگهداری ندارند ، اما در برخی خودروهای قدیمی از سیبکهای گریس خور استفاده شده که باید همزمان با تعویض روغن یا حداکثر هر ۶ ماه یکبار گریس کاری شوند .

4-بوش ( Bushe )

بوش هم کارایی نظیر سیبک دارد با این تفاوت که فقط  حرکت در یک جهت امکان پذیر است. بوشها قطعاتی هستند اکثرا از جنس لاستیک طبیعی که برای اتصال بین قطعات متحرک سیستم تعلیق به یکدیگر استفاده می شوند . هدف استفاده از بوشها حذف سر و صدا (Noise ) در حین حرکت ، حذف لرزشها و تحمل مقداری از ضربات وارده به جهت خاصیت الاستیکی می باشد . بوشهای لاستیکی مقاومت خوبی در برابر کشش داشته ، همچنین در دماهای پایین ، بسیار مقاوم می باشند. اما در مکانهایی که بدلیل سرعت حرکت ، دما بالاست ، زود سخت شده و دچار ترکیدگی و شکست می شوند ، در چنین مواردی بهتر است از بوشهای ساخته شده از اورتان ( Urethane ) که مقاومت بیشتری در برابر گرما دارند ، استفاده شود ، البته این نوع بوشها انعطاف پذیری نوع لاستیکی را دارا نبوده و نرمی خودرو و هندلینگ آن را تا حدی تحت تاثیر قرار می دهند.
بوشها در مواردی بعنوان محور ( Pivot ) عمل می نمایند ، بدین صورت که دو قسمت فلزی بوسیله یک بوش استوانه ای مانند شکل زیر به یکدیگر متصل شده و در نتیجه حرکتی مانند حرکات مفاصل بدن انسان حاصل می گردد و حرکت سیستم تعلیق با وجود اتصال به شاسی ، با منتقل نمودن کمترین ضربه امکان پذیر می گردد .

5-طبق
طبق قطعه فولادی مستحکی است که از یک طرف با بوش ها شاسی متصل است و از طرف دیگر با سیبک ها به چرخ های متصل شده است.در حقیقت طبق قطعه ای است فلزی که در دو سر دارای بوشهای محوری ( مانند آرنج یا زانوی انسان عمل می کند ) می باشد که از یک سمت به قطعات متحرک سیستم تعلیق و از سمت دیگر به شاسی خودرو متصل می گردد و نقش اتصال شاسی به قطعات سیستم تعلیق را بر عهده دارد .
در برخی موارد طبق ها به شکل حرف A می باشند یعنی در سمتی که به شاسی متصل می شوند دارای دو محور هستند که در این صورت آنها را جناغی ( Wish Bone ) و یا A-Arm می نامند، اما در مواردی که به صورت یکپارچه باشند ، همان نام طَبَق ( Control Arm ) به آنها اطلاق می گردد .
طبق ها بر حسب نوع سیستم تعلیق در هر دو محور جلو و عقب قابل استفاده بوده و باز هم بر حسب نوع سیستم تعلیق ممکن است یک خودرو بدون طَبَق ، با یک طَبَق در هر چرخ یا با دو  طَبَق در هر چرخ ، طراحی شود . محل قرار گیری طَبَق ها ممکن است در نیمه بالا و یا نیمه پایین متعلقات چرخ باشد ؛ که در صورتیکه در قسمت بالا قرار داشته باشد به آن طَبَق بالا و در صورتیکه در قسمت پایین واقع شده باشد به آن طَبَق پایین گفته می شود .
طبق پایین در محور جلوی اکثر خودروهای امروزی دیده می شود ، اما استفاده از طَبَق بالا با گسترش سیستم فنر و کمک فنر یکپارچه ( Strut ) رو به کاهش است .

6- میل تعادل ( Stabilizer ، Sway Bar ، Anti Roll Bar)

میل تعادل که مکانیک آن را بعنوان میله موج گیر می شناسند به منظور حفظ تعادل خودرو برای جلوگیری از چپ شدن خودرو در سر پیچ ها مورد استفاده قرار می گیرد. این قطعه بطور معمول در سیستم های تعلیق بکار گرفته می شوند.بعبارتی میله تعادل یک میله فولادی است که در دو سر دارای بوش بوده و غالبا بین دو چرخ یک محور قرار می گیرد و باصطلاح دو چرخ را به یکدیگر متصل می نماید ، میل تعادل معمولا بوسیله دو اتصال محوری ( Pivot ) در دو طرف به شاسی نیز متصل می شود . میله موج گیر به کنترل غلتش اتاق در هنگام دور زدن و پیچیدن یا رانندگی روی سطوح ناهموار کمک می کند. میل موج گیر جلو (شکلهای ۱و ۳ ) نوعی فنر موج گیر است. اینمیل موج گیر معمولا بین دو طبق پایین نصب می شود. وقتی خودرو پیچی را طی می کند، اتاق به طرف بیرون پیچ متمایل می شود. در نتیجه این تمایل، طبقهای پایین در جهت مخالف حرکت می کنند و میل موج گیر را می پیچانند اما میل موج گیر در برابر پیچش مقاومت می کند. این عمل سبب سفت شدن سیستم تعلیق در هنگام پیچیدن خودرو می شود، در نتیجه اتاق خودرو کمتر کج می شود یا غلتش پیدا می کند 

7- استرات (Strut )

زمانی که کمک فنر در درون فنر لول قرار گیرد به این ترکیب اصطلاحا Strut گفته می شود . البته این ترکیب قرارگیری کمک و کمک فنر همیشه Strut خوانده نمی شود ، بلکه تنها زمانی ، ترکیب کمک فنر قرار گرفته درون فنر را Strut می نامند که این دو علاوه بر انجام وظایف اصلی خود ،با حذف سیبک و طَبَق بالا ، نقش یک رابط را نیز مابین سیستم تعلیق و شاسی ایفا نمایند.این سیستم رکن اصلی سیستم های McPherson ( نوعی سیستم تعلیق است ) محسوب می شود و بیشتر هم در همین سیستم ،  دیده می شود .

علت لرزش خودرو در چیست
در این قسمت از بخش عیب یابی خودرو به زبان ساده به بررسی دسته موتورها در خودرو و نشانه های خرابی آنها می پردازیم.
دسته موتور(Engine Anchor Mount) به قطعاتی در خودرو گفته می شود که وظیفه تحمل وزن پیشرانه و جعبه دنده را داشته وهمچنین اتصال آنها با  بدنه خودرو را ممکن می سازند. اما موضوع به همینجا ختم نمی شود. پیشرانه هنگام تولید نیرو و جعبه دنده هنگام انتقال آن نیرو و همچنین در عبور از دست انداز های موجود در خیابان ها تحت تنش های فراوان قرار دارند. از این رو پیشرانه و جعبه دنده باید دارای خلاصی های جزئی و البته حساب شده به منظور دفع این تنش ها و ضربات باشند. این وظیفه مهم نیز برعهده دسته موتورهاست. به طور کلی 2 نوع دسته موتور وجود دارد: 1- دسته موتورهای هیدرولیکی 2- دسته موتورهای لاستیکی. به این منظور که دسته موتورها ازطریق دفع ضربات و ارتعاشات وارده از طریق کمک های هیدرولیکی یا اتصالات لاستیکی که به شکی ویژه طراحی شده اند از آسیب دیدن و عملکرد نامناسب مجموعه انتقال نیرو جلوگیری می کنند.

تعداد، محل قرارگیری و شکل ظاهری دسته موتورها در خودروهای دارای ساختارهای متفاوت انتقال نیرو مثل پیشرانه جلو، محرک جلو، محرک عقب و… با یکدیگر کاملا متفاوت است. به عنوان مثال، در خودروهایی که پیشرانه آنها به صورت عرضی نصب شده است (مانند اکثر اتومبیل های محرک جلو) 3 عدد دسته موتور وظیفه تحمل فشار ناشی از کارکرد پیشرانه و جعبه دنده را برعهده دارند. دسته موتور بالایی معمولا از نوع هیدرولیکی است و بیشترین فشار پیشرانه روی این دسته موتور است ؛ در نتیجه بیشترین آمار خرابی یا به اصطلاح پارگی نیز به همین دسته موتور مربوط می شود. دسته موتور زیرین وظیفه خنثی کردن لگد و تکان های پیشرانه و همچنین تحمل وزن مجموعه انتقال نیرو را بر عهده دارد و پس از دسته موتور بالایی متحمل بیشترین حد فشار است. 

دسته موتور دیگر معمولا وظیفه تحمل وزن گیربکس را داشته و کمتر از سایر دسته موتورها دچار خرابی می شود. نشانه های خرابی دسته موتور ها زمانی که یک ضربه موتور هیدرولیکی دچار نشتی روغن شود و یا زمانی که دسته موتور لاستیکی بر اثر تنش و جابه جایی های فراوان دچار از هم گسیختگی شود باید در سریع ترین زمان ممکن با نمونه سالم تعویض شود در غیر این صورت آسیب های احتمالی بسیار هزینه بر خواهد بود. اولین نشانه خرابی یا پارگی دسته موتورها لرزش غیر طبیعی پیشرانه و بروز سر و صدا های غیرعادی از سیستم انتقال نیرو مخصوصا به هنگام عمل نیم کلاچ کردن، گرفتن ناگهانی کلاچ و یا هنگام ترمز گیری است. البته وابسته به اینکه کدام دسته موتور شکسته باشد، خاموش شدن پیشرانه به هنگام ترمزگیری نیز محتمل است

در صورتی که هنگام نیم کلاچ کردن یا شتاب گیری تکان های ناگهانی (لگد) را در پیشرانه خودرو احساس کنید، امکان پارگی دسته موتور زیرین وجود دارد. همچنین در صورت پارگی دسته موتور بالایی علاوه بر لرزش های غیر عادی و صدای ویبره در داخل اتاق ، ممکن است در دست انداز ها نیز صدای تقه از سمت  راست خودرو احساس شود که در این صورت معمولا یکی از عوامل ایجاد این صدا را می توان به پارگی دسته موتور نسبت داد. از دیگر نشانه های خرابی پایه های موتور لرزش دسته دنده در خودرو های گیربکس دستی است که معمولا لرزش در دنده های 2 و 4 اتفاق می افتد. بعد از اینکه هر یک از نشانه های بالا را در خودرو مشاهده کردید نوبت به بازرسی دسته موتور ها می رسد. بررسی دسته موتور بالایی در عموم خودرو ها راحت و در دسترس است . اگر از نوع هیدرولیکی و پارگی آن شدید باشد ، ممکن است اطراف آن کمی روغنی شده باشد و همچنین از ظاهر آن می توان به سلامت آن پی برد.

تعویض این دسته موتور نیز کاری نسبتا کم زحمت است. اما دسته موتور زیری کمی غیر قابل دسترس است و برای بررسی آن در برخی خودرو ها  حتما نیاز به جک یا چال سرویس دارید. همواره به خاطر داشته باشید بی محلی به آسیب دیدگی یا پارگی دسته موتورها در طولانی مدت می تواند به سادگی منجر به پارگی سایر دسته موتو ها شود که اگر هنگام حرکت خودرو رخ دهد سوا از آسیب دیدگی های جانی احتمالی، قفل شدن جعبه دنده خودرو در یکی از دنده ها به دلیل به هم خوردن اهرم بندی سیستم صفحه کلاچ (در خودرو هایی که مکانیسم کلاچ آنها سیمی یا اهرمی است) کمترین آسیب و خرد شدن جعبه دنده هزینه بر ترین مشکلی خواهد بود که بر اثر پارگی دسته موتور بروز می کند.

عوامل خرابی دسته موتورها به طور کلی دسته موتور ها اعضای سخت جانی هستند اما اگر آنها را تحت فشار بگذاریم، ممکن است زود تر از عمر طبیعی به مشکل بخورند! شتاب گیری ناگهانی، هرزگردی و معکوس کشیدن های غیرحرفه ای از مهم ترین عوامل فشار مضاعف بر دسته موتورها و کاهش عمر آنهاست. چراکه در اجرای تمامی این موارد پیشرانه به صورت ناگهانی تحت حداکثر گشتاور چرخشی میل لنگ قرار گرفته و به شدت و سرعت زیاد جابه جا می شود. در صورت خرابی دسته موتور ها حتما باید آنها را با نمونه های اصلی و با کیفیت عوض کرد در غیر این صورت تعویض آنها به کاری روزمره برای شما مبدل می شود.

در این تحقیق یک تایر با هفت درجه آزادی برای بررسی چرخها مدل سازی می شود
Tread block بوسیله گوه با جابجایی در جهت X-Y دفرمه می شود .در جرم tread ring وجابجایی زاویه ای
در این مدل فرض می شود تایر شامل سه جسم صلب و,Tread block,Sidewall,Tread ringاست SIDEشامل هسته لاستیکی ودیواره.و میراکننده وصلبیت دارد

تصویر دو تحلیل دنامیکی مدل را که از روی گوه
عبور می کند در موقعی که تایر باسرعت
V(Km/h) حرکت می کند.

مدل تایر

1)معادله حرکت چرخ

2)معادله حرکت Tread blockتغییر شکل یافته بوسیله گوه

Tread ringدر موقعیت گوه در جهت انتقال تایر است معادله (3)حرکت θ در حالتی که

تاثیر ساختار تایر روی انرژی ارتعاشی
در این تحقیق تاثیر تغییرات فاکتور طراحی تایر را می بینیم تغییرات نسبی هر فاکتور طراحی آنالیز عددی می شود واین آنالیز با استفاده از روش مربع میانگین ریشه ها انجام می شود به منظور تخمین اثر ساختار تایر تعدادی تایر با ساختاری متفاوت با استفاده از این مدل آنالیز می شود (جدول 1) مقدار مشخصه های ساختاری که در شبیه سازی و تجربی استفاده می شودمی توضیح می دهد پارامتر در مدل مقدار نسبی ازمیان نتایج تست مشخصات تایر یا آنالیز FEاستفاده می شود مشخصات گوه در آزمایش استفاده می شود تامدل را آنالیز کنند

Experimental setup
تصویر 3 روش تجربی برای تست harshness رانشان می دهداندازه گوه که روی یک درام دینامومتر متصل شده است در اندازه زیر است
و یک شتاب سنج به محور خودرو متصل شده است که تست با سرعت کنترل شده درام اجرا می شود
سرعت درام km/h 80بود .

دیاگرام شماتیک بر ای تست harshness

3.3.1اثر tread rubber
تصویر 4 تاثیر tread rubberرا نشان می دهد
با افزایش سختی و 300%ضرایب در
tread rubberباعث افزایش انرژی ارتعاشی می شود
3.3 -بررسی نتایج ساختار تایر

تصویر 5 تاثیر پارامترهای beltمانند پهنا و زاویه EPI
(تعداد سیم های فولادی در پهنا) با افزایش پهنای تسمه
epiوزاویه تسمه کوچکتر باعث کاهش انرژی ارتعاشی می شود
زیرا سفتی بیشتر تسمه باعث کم شدن ارتعاش قسمت رویه
و افزایش پهنای تسمه می شود و زاویه تسمه کمتر باعث
افزایش انرژی ارتعاشی می شود

3.3.2اثر belt part

تصویر 6تاثیر side setکه شامل پهنای رویه است را نشان می دهد گیج دیواره و ارتفاع apexوسختی apexاست
افزایش پهنای رویه وطول apexنتیجه گرفته می شود که کاهش انرژی ارتعاشی وافزایش گیج دیواره و سختی apexوانرژی ارتعاشی افزا یش یابد
تاثیر دیواره
(a)تغییرانرژی ارتعاشی مطابق با روکش لاستیک
(b)تاثیر side gauge

تصویر7 نتایج تغییر جرمی روکش تایر که بوسیله گوه دفرمه می شود انرژی ارتعاشی مانند جرم کاهش می یابد کا هش جرم دفرمه شده به معنی افزایش سفتی است
تاثیر tread blockدفرمه شده و جرم tread ring

تغییرات انرژی ارتعاشی و اوج فرکانس مطابق
بلوک روکش تایر دفرمه شده

تصویر 8نتیجه تاثیر جرمtread ring را نشان می دهد زمانی که جرم کل تایر ثابت است انرژی ارتعاشی افزایش می یابد و جرم tread ringکاهش می یابد و تغییرات جرم tread ringبه معنی تغییر تسمه ها و رویه ها است از این تصویر ما می توانیم ختلاف بین نتایج تجربی و تحلیلی را ببینیم اگرچه مقدار انرژی ارتعاشی اختلاف دارد نتایج تحلیلی و تجربی تا حدودی به همدیگر شبیه است تخمین زده می شود که این اختلاف در نتیجه ویژگیهای لاستیک است که در مدل تحلیلی بکار برده میشود که غیر خطی بودن و اثر متقابل از مشخصه های تایر می باشد در مدل اثر متقابل مشخصه تایر بررسی نمی شود به منظور کاهش فاصله
باید مطالعات بیشتر در روابط بین لاستیک و مشخصه های
فیزیکی باید انجام شود
تاثیر tread blockدفرمه شده و جرم tread ring
تغییرات انرژی ارتعاشی اوج فرکانس مطابق جرtread ringتایر

4-آنالیز حساسیت ساختار تایر روی انرژی ارتعاشی

تصویر 9میزان تاثیر فاکتور طراحی تایر را که ارتعاشات تایر را با استفاده از مدل تحلیلی نشان میدهد جرم tread ringبیشترین تاثیر را دارد با این وجود زمانی که تغییرات عملی در فاکتور طراحی تایر در نظر گرفته میشود سفتی طرف که میتواندبوسیله تغییراتapexیا رویه بیشترین تاثیر دارد÷
تاثیر پارامترطراحی تایر برای انرژی ارتعاشی

نتایج زیر می تواند استنباط شود از نتایج تجربی و آنالیز عددی تایر مدل سازی شده با استفاده از سیستم هفت درجه آزادی برای آنالیز ویژگیهای ارتعاشی تایر بر اساس نیروی اعمال شده از با لا و پایین شدن سطح جاده (دست انداز)
1-کاهش سفتی و سختی روکش tread rubber
2-افزایش پهنای تسمه و کاهش زاویه
3-افزایش جرم tread blockدفرمه شده بوسیله گوه و جرم tread ring
4-افزایش طول apexوپهنای رویه . وکاهش گیج دیواره و سختی apex
با استفاده ا زمدل آن نتیجه گیری می شود که قسمت کنار که ارتعاش از سطح جاده انتقال می دهد به دیواره آن می تواند به عنوان یک راه حل برای کاهش انرژی ارتعاشی پیشنهاد شود زمانی که یک تایر ازروی یک گوه عبور می کند
نتایج

منابع