چرا سیستم‌ تعلیق و ترمز، به اندازه‌ی پیشرانه مهم است

پرقدرت‌ترین خودروهای جهان، در صورت نداشتن سیستم‌های تعلیق و ترمز مناسب، نمی‌توانند عملکرد بالایی به نمایش بگذارند. در این مقاله، به اهمیت این دو سیستم حیاتی در خودرو می‌پردازیم.

با قرار دادن صرفاً یک پیشرانه‌ی بزرگ در زیر درب کاپوت، نباید انتظار یک خودرو با عملکرد خوب و بالا داشت؛ با این‌ کار می‌توان یک خودروی هات‌راد (Hotrod) داشت نه چیز دیگر. البته باید دید تعریف هر فرد از یک خودرو با عملکرد بالا چیست. برای بیشتر علاقه‌مندان دنیای خودرو، این تعریف در محصولی که فقط در مسیر مستقیم بتازد خلاصه نمی‌شود؛ بلکه این خودرو باید بتواند با سرعت بالا به پیچ وارد شود، نوک (Apex) آن را لمس کند و به‌آرامی از طرف مخالف آن خارج شود، بدون اینکه راننده حس کند برای ادامه دادن مسیر باید گواهینامه‌ی فوق تخصصی فدراسیون بین‌المللی اتومبیلرانی (FIA) داشته باشد.

قدرتمند بودن خودرو یک مسئله است؛ اما مهم‌تر از آن انتقال آن قدرت به چرخ‌ها است که در این لحظه، نقش شاسی و سیستم تعلیق مشخص می‌شود. بدون داشتن یک شاسی مقاوم، تنظیمات مناسب سیستم تعلیق و ترمز، تمام قدرتی که پیشرانه به جعبه‌دنده می‌فرستد، هیچ ارزشی نخواهد داشت.

سیستم تعلیق؛ فرمان و دیفرانسیل زیر ذره‌بین

شاید یکی از بهترین نمونه‌ها از خودروی عملکرد بالا، محصولات کد F لکسوس باشد. تمام خودروهای لکسوس با کد F، به پیشرانه‌ی هشت سیلندر V شکل تنفس طبیعی مجهز هستند و در زمان زیر پنج ثانیه، به سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت می‌رسند. اما برای انتقال این قدرت به زمین، خودرو باید با سیستم تعلیق مناسب و دیگر تنظیمات همراه شود تا به هنگام فشار پدال گاز، کنترل آن دچار انحراف نشود. سیستم تعلیق متغیر و انطباقی F لکسوس، با داشتن ویژگی‌هایی چون کمک‌فنرهای دقیق و سیم لوله‌های خطی با قابلیت تنظیم الکترونیکی و طرح دوجناقی چنداتصالی با اجزای آلومینیومی جهت کاهش وزن، کاملا قدرت واردشده را به جاده منتقل می‌کند.

اگر سیستم تعلیق بیش از اندازه سفت و سخت باشد، سواری خودرو با تکان‌های شدید همراه است و فرمان‌پذیری آن به‌سختی قابل کنترل خواهد بود؛ برعکس اگر سیستم تعلیق خیلی نرم باشد، فرمان‌پذیری اسفنجی در پیچ‌ها حاصل کار خواهد بود. مهندسان سیستم تعلیق، بیشتر وقت خود را صرف پیدا کردن تعادل لازم بین این دو فرمان‌پذیری می‌کنند. بیشتر خودروهای مدرن، تنظیمات مختلف سیستم تعلیق را از طریق یک دکمه و به‌صورت الکترونیکی در اختیار راننده قرار می‌دهند تا بر اساس سلیقه‌ی خود، تنظیمات مناسب را پیاده‌سازی کند.

خودروهای کد F لکسوس، از طریق گزینه‌ی انتخاب حالت رانندگی، دست راننده را در تنظیمات سیستم تعلیق باز می‌گذارند؛ اما در هر حالت رانندگی، بر اساس شرایط رانندگی و جاده، تنظیمات خودکار لازم را منظور می‌کنند. تنظیمات دمپرها در ۳۰ مرحله قابل استفاده است که به سیستم تعلیق اجازه می‌دهد در انواع جاده‌ها عملکرد مناسبی به نمایش بگذارد. اما دمپرها به‌تنهایی کار نمی‌کنند. یکی از مهم‌ترین خصوصیات خودروهای با عملکرد بالا، کیفیت پیش‌بینی آن‌ها است. برای ارائه‌ی بهترین عملکرد در پیست و جاده، راننده باید مطمئن باشد که در صورت مواجه با هرگونه مانع یا مشکل، خودرو کاملا مطابق میل راننده در هر شرایط عملکرد یکسانی به نمایش می‌گذارد. به همین منظور است که بیشتر خودروهای مدرن، به برنامه‌های کامپیوتری مختلف که قابلیت تنظیم دارند، مجهز شده‌اند.

یکی دیگر از ابزاری که در کیفیت پیش‌بینی عملکرد خودرو اهمیت دارد، دیفرانسیل است. دیفرانسیل لغزش محدود (LSD) معمول امروز، قدرت را با مقدار مساوی به چرخ‌ها توزیع می‌کند. به‌عنوان مثال، فرض کنید به یک پیچ عریض به طرف چپ وارد می‌شوید، چرخ عقب چپ خودرو چسبندگی خود را از دست می‌دهد؛ در این حالت دیفرانسیل قدرت بیشتر را به چرخ‌های خارج پیچ (سمت راست) که چسبندگی بیشتری دارد، می‌فرستد. اما این نوع دیفرانسیل غی رفعال کار می‌کند و فقط در صورت کم بودن چسبندگی در یک چرخ، قدرت کمتری به آن فرستاده می‌شود.

خودروهای کد F لکسوس، از دیفرانسیل گشتاور برداری قابل تنظیم (TVD) استفاده می‌کنند؛ این سیستم با استفاده از محرک‌های حساس الکترونیکی باعث افزایش حساسیت چرخ دنده‌ها می‌شود. سیستم TVD زمان پاسخ یک‌هزارم ثانیه دارد و به‌صورت فعال، در هنگام پیچیدن، چرخ خارج از چرخ را سریع‌تر می‌چرخاند که این‌کار باعث کمک به پیچیدن خودرو در جهت مناسب می‌شود. سیستم TVD این‌کار را نه به‌عنوان یک پاسخ برای کاهش چسبندگی، بلکه به‌صورت فعال انجام می‌دهد و سه حالت «نرمال»، «اسلالوم» و «پیست» را در اختیار راننده قرار می‌دهد. با قرار دادن آن در حالت پیست، دیفرانسیل با تمرکز بیشتر بر پایداری و شتاب خارج از پیچ، بهترین تجربه‌ی رانندگی در پیست را ارائه می‌دهد.

یکی از ویژگی‌های خودروهای مدرن این است که تمام این اعمال در پشت پرده اتفاق می‌افتد تا راننده، احساس راحتی داشته باشد. اما یک خودرو با عملکرد بالا نباید بین راننده و جاده جدایی ایجاد کند؛ بلکه باید کاملا برعکس عمل کند. بهترین خودروها، حس تمام چهار چرخ را به راننده منتقل می‌کنند که اساساً این‌ کار از طریق فرمان انجام می‌شود. شاید بارها در تست‌ها و نقدهای خودروهای مختلف، از زبان کارشناسان خودرو جمله‌های مانند «فرمان کند است» یا «فرمان خسته‌کننده است» شنیده باشید. منظور این افراد از گفتن این جملات، نبود حس لازم بین فرمان، چرخ‌ها و راننده است.

با توجه به پیشرفت فناوری، دور شدن از اتصالات مکانیکی در اجزای خودرو و ظهور اجزای الکترونیکی و دیجیتال، ایجاد سیستم فرمانی که کاملا حس چرخ‌ها و چسبندگی آن‌ها را به راننده منتقل کند، بسیار مشکل شده است. عمده‌ترین دلیل این مشکل، وجود افرادی است که خواهان این موارد نیستند و فقط به دنبال یک رانندگی ساده و مثلا رسیدن به مرکز خرید با خودرو هستند. برای کسانی که طرفدار رانندگی واقعی و ایجاد حس فوق‌العاده‌ی خودرو و راننده هستند، شرکت‌هایی چون لکسوس با ارائه‌ی حالت‌های رانندگی مختلف و تنظیمات متنوع فرمان، هنوز هم به دنبال حفظ حس رانندگی واقعی هستند.

سیستم ترمز؛ مشکل حرارت و لنت

نقطه‌ی پایان تمام این موارد که شاید مهم‌ترین آن‌ها هم باشد، سیستم ترمز است. در صورت نبود ترمز در مواقع مورد نیاز یا عملکرد آن به شیوه‌ی دلخواه، حداکثر سرعت خودرو، مقدار نیروی گرانشی که ایجاد می‌کند یا انتقال حس جاده از طریق فرمان کاملا پوچ است. دو موضوع مهم در سیستم‌های ترمز خودروهای عملکرد بالا، حرارت و ناحیه‌ی تماس لنت است. در واقع برای ترمزگیری بهتر، باید روتورهای بزرگ و راهی برای از بین بردن حرارت داشت. هر چقدر سخت‌تر ترمز گرفته شود، حرارت آن بالاتر می‌رود. به همین دلیل است که در مسابقات اتومبیلرانی به‌خصوص در شب، دیسک‌های سرخ‌رنگ در خودروها جلب توجه می‌کنند. برای از بین بردن این حرارت زیاد، باید بزرگ‌ترین دریچه‌های ممکن در دیسک‌های ترمز استفاده شود.

یکی از بهترین برندهای افترمارکت ترمز در دنیا، برمبو (Brembo) است. لنت‌های با طول عمر بالا به همراه کالیپرهای ۶ پیستونی و دیسک‌های بزرگ ۱۴.۹ اینچی در چرخ‌های جلو، یکی از بهترین سیستم‌های ترمز موجود در بازار هستند. برای درک پیشرفت سیستم ترمز، کافی است یادآوری کنیم که خودروهای دهه ۹۰ میلادی معمولا رینگ‌های ۱۵ اینچی داشتند؛ خودروهای امروز، دیسک‌های ترمز ۱۵ اینچی دارند.

به‌طور کلی، صنعت خودرو و فناوری‌های موجود در آن، هر روز در حال پیشرفت است. در طی سال‌ها و افزایش قدرت پیشرانه‌های مختلف، نقش مهم سیستم تعلیق و ترمز بیشتر از همیشه مشخص شده است.