شاسی خودرو چیست و انواع آن

هر خودرو به طور کلی از سه قسمت اصلی یعنی بدنه، پیشرانه و شاسی تشکیل می‌شود. شاسی یا فریم در واقع یک چهار چوب و ساختار است که عموماً از فولاد سخت به شکل ناودانی ساخته می‌شود. بر روی این فولاد سخت، قسمت‌هایی هم چون پیشرانه، سیستم انتقال قدرت، سیستم فنر بندی و سیستم ترمز و فرمان نصب می‌شود. باید بدانید مواردی از قبیل تحمل بیشترین میزان وزن و تنش، سبکی، کمترین حجم، سهولت در پیاده سازی سیستم، هزینه نهایی برای اجرای سیستم، توانایی تغییر فرم در نقاط مشخص برای بالاترین میزان جذب ضربه، توانایی حفظ استحکام و عدم تغییر فرم در قسمت‌های حیاتی برای حفظ توانایی مقاومت، قابلیت تعمیر ساده و بازیابی خصوصیات اولیه و در نهایت انتقال کمترین میزان لرزش و صدا به قسمت‌های درونی اتاق، از خصوصیات یک شاسی خوب به شمار می‌رود.

بررسی ویدیویی انواع شاسی خودرو + مثال از خودروهای موجود در ایران در یوتیوب

شاسی مستقل

این شاسی از دو تکه آهن ناودانی بلند ساخته شده است که به صورت موازی از جنس فولاد سخت اما سبک، ساخته و توسط دو رام در دو طرف آن به یکدیگر وصل می‌شوند. شاسی عموماً در بخش عقب کمی بالاتر آمده و عامل آن ایجاد فضای بیشتر برای دیفرانسیل و فنرهاست. بخش جلو کمی باریک‌تر ساخته می‌شود که در فرمان پذیری بیشتر تاثیرگذار است. در طراحی شاسی سرخود از ورق‌های نازک فلزی استفاده می‌کنند که آن‌ها را به روش شکل دادن (پروفیل) و هم چنین تکیه گاه محورهای جلو و عقب تولید می‌کنند. البته بخش‌هایی از شاسی مثل کف و محوطه پیشرانه که بیشترین نیرو و فشار بر آن‌ها تحمیل می‌شود باید از ورق‌هایی ساخته شوند که ضخامت بیشتری دارند.

ضخامت ورق‌ها اصولاً دو تا سه میلی متری است و به نوعی جوشکاری می‌شوند که از مقاومت خوبی برخوردار شوند. خودروهای سواری در مقایسه با خودروهای سنگین نیروی کمی را متحمل می‌شوند و روی شاسی آن‌ها بار استاتیکی کمتری وارد می‌شود. در نتیجه خودروهای سواری می‌توانند با حداکثرسرعت حرکت کنند که طراحی شاسی سرخود برای خودرو اصولاً به همین دلیل بوده است.

مزایا: به دلیل یک جا و مستقل بودن ساخت شاسی و اتاق، در هزینه‌ها و زمان صرفه جویی می‌شود وهم چنین تعویض قطعات به هنگام خراب شدن به وسیله پیچ و مهره است که زمان و هزینه کمتری دارد.

معایب: نیروی محرکه خودرو به علت سنگین بودن آن، برای شتاب گرفتن کمتر است. طراحی ایمنی خودرو به علت سنگین بودن قطعات سخت است و احتمال رخ دادن حادثه به هنگام تصادف برای سرنشینان آن زیاد است. ساخت قطعات و اسکلت آن احتیاج به پرس‌های سنگین و ماشین آلات با هزینه بالا دارد. اتصالات قطعات توسط پیچ و مهره سر و صدای زیاد و هم چنین استهلاک بیشتری به همراه دارد.

شاسی نیمه جدا شدنی

نمونه دیگری از شاسی‌ها وجود دارد که آن‌ها را شاسی نیمه جدا شدنی می گویند که شرکت “روور” برای اولین بار خودروهایی را تولید کرده که شاسی آن‌ها از دو بخش تشکیل شده است.

الف: ثابت

ب: قسمت‌های جداشدنی از شاسی.

اجزای ثابت: کف، ستون‌ها، دیوارهای صندوق عقب، دیواره جلوی پیشرانه و قسمت‌های جداشدنی: سقف خودرو، گلگیرها، پنجره جلویی و غیره هستند که این‌ها توسط پیچ و مهره به بخش ثابت آن متصل می‌شوند.

مزایای شاسی نیمه جدا شدنی نسبت به دو نمونه دیگر عبارتنداز: زمان تصادف، هزینه قطعاتی که خراب شده‌اند و باید تعویض شوند کم می‌شود، فرم اتاق شکل پذیر است و می‌توان طرح جدیدی را ایجاد کرد هم چنین می‌توان پیشرانه و محورها را که نسبتاً سنگین هستند بر روی یک اسکلت جداگانه سوار کرد، در مونتاژکردن امکان عایق بندی مناسب‌تری بین دو قطعه وجود دارد و در نهایت انتقال سروصدا و ارتعاشات چرخ‌ها به اتاق کاهش می‌یابند.

انواع: شاسی نردبانی، شاسی جناقی در وانت، شاسی وسط لوله‌ای در کامیون، شاسی فرم ۷ و ۸ در خودروهای مسابقه‌ای و شاسی صفحه‌ای مثل شاسی فولکس واگن قورباغه‌ای.

تعمیرات و روسازی

در نتیجه ارتعاشات و لرزش‌های زیاد به دلیل مسطح نبودن جاده امکان دارد اتصالات و قطعات شل یا شکسته شوند. هم چنین امکان دارد در اثر تصادف فرم شاسی و روسازی آن تغییر کند که در هر دو صورت باید در اولین فرصت نسبت به رفع عیب اقدام شود: ابتدا قطعاتی که به وسیله میخ پرچ و یا جوشکاری به هم وصل می‌شوند را اگر شکسته و یا شل شده‌اند، می‌توان با ضربه زدن به وسیله یک چکش کوچک امتحان کرد. اگر صدای شنیده شده ناشی از ضربه خفه بود، پرچ‌ها شل و یا قسمت‌های جوشکاری شکسته شده‌اند. کوبیدن روی پیچ‌ها به خاطر مستحکم شدن، کار صحیحی نیست و باید تعویض شوند. دوم این که اگر محل اتصال روی شاسی صدای جیر جیر دهد دلیل آن است که لایی‌های بین دو قطعه از بین رفته و باید هر چه زودتر تعویض شوند.

در اثر تصادف امکان دارد فرم شاسی و روسازی خودرو تغییر کند. با تعدادی آزمایش می‌توان ایراد را تشخیص داده و آن را رفع کرد، مثلاً اگر فرم قالب شاسی تغییر کند و یا محورها و فنرهای برگه‌ای (شمشی) انجراف پیدا کنند در هر صورت باعث لاستیک سایی می‌شود. نواقص فوق را می‌توان با اندازه گیری دقیق مشخص کرد.

اندازه گیری انحراف قاب شاسی به وسیله ریسمان به دو روش “روسازی جدا شود” یا “روسازی جدا نشود” ممکن خواهد بود:

اول: اول باید روسازی‌های خودرو را جدا کنیم، که این کار توسط ریسمان صورت می‌گیرد. اکثر سازندگان خودروها نقطه وسط (نقطه کنترل) را علامتگذاری می‌کنند ریسمان باید از نقطه وسط عبور کند و قطرها باید از هر دو طرف، مثلث‌های مساوی را نشان دهد در غیر این صورت شاسی انحراف دارد.

دوم: اگر اندازه گیری بدون پیاده کردن روسازی هم چون خودروهای شاسی سرخود انجام شود، ابتدا خودرو را روی یک سطح صاف افقی قرار می‌دهیم و ازهر دو طرف از نقاط مشابه قاب شاسی شاغول روی زمین نشانه گذاری می‌کنیم. در این حالت از محل کرپی فنرها یا انتهای اکسل‌ها استفاده می‌شود. چهار نقطه روی زمین مشخص شده، با وصل کردن این چهار نقطه یک مستطیل رسم می‌شود. سپس قطرهای آن را رسم کرده محل تقاطع قطرها همان نقطه وسط شاسی است. در صورت سالم بودن شاسی باید تمام مثلث‌ها، شبیه و برابر هم باشند، در غیر این صورت اندازه انحراف شاسی مشخص می‌شود.

بررسی چند نوع شاسی

شاسی نردبانی: به صورت کلی شاسی به دونوع مستقل و سرخود یا یکپارچه با اتاق دسته بندی می‌شود. شاسی مستقل به صورت یک قطعه مجزا طراحی و ساخته می‌شود و اتاق، پیشرانه و جعبه دنده به همراه بقیه سیستم‌های فنی به صورت جداگانه به این شاسی محکم می‌شوند. این نوع شاسی از نمونه‌های خیلی قدیمی شاسی بوده و امروزه تقریباً ۹۹ درصد خودروها از شاسی‌های غیر مستقل استفاده می‌کنند. دلیل استفاده از واژه نردبانی در این نوع شاسی فرم ساخت است که شبیه به یک نردبان با دو تیرک طولی و تعدادی تیرک عرضی برای تقویت و اتصال تیرک‌های طولی شاسی است. شاسی نردبانی ویژگی‌های محدودی مانند قابلیت تحمل وزن بالا، مقاومت خوب، هزینه ساخت پایین و تکنیک ساخت ساده دارد هم چنین تعمیرات بر روی اتاق خودرویی که از این نوع شاسی استفاده می‌کند به سادگی امکان پذیر بوده و شاسی خصوصیات خود را پس از تصادف سنگین هم چنان حفظ می‌کند. عیب‌های این نوع شاسی وزن بالا، حجم اشغال شده زیاد، قابلیت کم در جذب ضربه و ارتعاشات طولی به سبب سختی است. موارد استفاده از این نوع شاسی‌ها در کامیون‌ها بیشتر به چشم می‌خورد. بعضی از انواع وانت سنگین وزن و هم چنین بعضی از اس یو وی‌های بزرگ و البته غیر لوکس با قیمت پایین با شرایط کاری سخت هم هنوز از این نوع شاسی استفاده می‌کنند. استفاده از این نوع شاسی با توجه به معایب گفته شده و آسایش بسیار پایین آن در خودروهای سواری سال‌هاست منسوخ شده است. ضمناً خودرویی که از این نوع شاسی استفاده می‌کند از ایمنی بسیار پایینی برخوردار است.

شاسی صفحه‌ای: شاسی صفحه‌ای گونه‌ای پیشرفته‌تر از شاسی‌هایی است که تا حدودی معایب شاسی مستقل مانند شاسی نردبانی را دارد که در نمونه صفحه‌ای بهبود یافته است. فرم کلی این شاسی مانند شبکه‌ای از پروفیل‌های کوچک فلزی در قسمت‌های کف اتاق پوشیده شده است. در این نمونه، قابلیت جذب ضربات انتقالی از سطح مسیر حرکت از شاسی، بهتر از نمونه نردبانی بوده و در کل، سیستم تعلیق دراین گونه از شاسی‌ها بهتر عمل می‌کند. در این نوع شاسی‌ها فضای آزاد و بیشتری برای حرکت مفید و مؤثر در اتاق وجود دارد و باعث پایین آوردن اتاق و در نتیجه پایین آوردن مرکز ثقل خودرو می‌شود. بزرگ‌ترین ایراد این نوع شاسی حساسیت زیاد شاسی نسبت به تنش‌های پیچشی است و مقاومت پیچشی این نوع شاسی از نردبانی هم کمتر است همچنین توانایی تحمل وزن در این شاسی بازدارنده بزرگی در جهت به کارگیری این نمونه از آن شده است. موارد استفاده این نوع شاسی در خودروهای بزرگ و سنگین بوده است. این شاسی در خودروهای فولکس واگن مدل بیتل (با آمار تولید بیش از ۲۱ میلیون دستگاه) و همچنین انواع قدیمی پورشه به کار گرفته شده است. در این نوع شاسی‌ها ایمنی سرنشینان پایین بوده و در صورت تصادف سنگین بازگرداندن شاسی به دلیل هزینه بالا، بسیار دشوار است.

اولین نمونه از شاسی‌های لوله‌ای: شاسی لوله‌ای در پاسخ به نیاز فضایی یا سه بعدی بود که در دهه ۵۰ و در تمام خودروهای اسپرت آن زمان برای یک شاسی مستحکم ساخته شد. نمونه‌های قبلی شاسی؛ یعنی نردبانی و صفحه‌ای تنها در دو بعد فضایی به صورت طولی و عرضی اجرا می‌شدند. شاسی لوله‌ای برخلاف این دو نمونه به صورت سه بعدی و در جهات بدنه خودرو پیاده سازی می‌شد که اصطلاحاً این نمونه شاسی را فضایی گویند. طریقه پیاده سازی این نوع از شاسی‌ها به این صورت است که قطعات به آن متصل می‌شود. در تعدادی از نمونه‌ها برای اتصال آسان‌تر و ساده‌تر قطعات بدنه، به جای استفاده از لوله از قوطی‌های مربع شکل استفاده می‌شد ولی بیشترین استحکام به وسیله لوله‌های گرد به وجود می‌آمد. از نظر ایمنی این نوع شاسی به دلیل ایجاد فرم مناسب در تمامی جهات محافظت خوبی از سرنشینان ایجاد می‌کرد.

شاسی ستون فقراتی: این نوع شاسی یکی دیگر از شاسی‌های مستقل بوده است. مخترع این نوع شاسی لوتس و کولبن چاپمن است. اولین بار لوتس آن را بر روی خودرویی به کار بست که به تولید انبوه نرسید و به شرکت کیا کره فروخته شد. از مشکلات این نوع از شاسی حجم زیاد و بسته آن بوده و همچنین موجب محدودیت فضای قابل استفاده در اتاق و سایر درها می‌شد. کلیه این معایب هنگام ورود و خروج، سرنشینان را با مشکل روبرو می‌کرد. برای ساختن این شاسی‌ها زمان زیادی صرف می‌شود که ساخت آن فقط به صورت دست ساز امکان پذیر است. ساخت این نوع شاسی به صورت سری سازی و مکانیزه ممکن نبود. این امر باعث بالا رفتن قیمت تمام شده آن می‌شد. این نوع شاسی فقط در خودروهای اسپرتی با حجم کابین و قیمت بالا استفاده می‌شد.