زاویه کمبر چیست؟

سیستم تعلیق خودرو از دو قسمت تشکیل شده است: اکسل عقب و اکسل جلو، این دو محل تماس جاده به خودرو می باشند، نیروهای مختلفی از سمت محیط به یک خودرو وارد می شوند، بعضی از آنها از طریق سطح جاده به خودرو و بواسطه اکسل های عقب و جلو، به خودرو وارد می شوند، نیروهای دیگری که بر خودرو وارد می شوند، جریان هوا و باد می باشند و تاثیر زیادی بر خودرو می گذارند. جهت جریان هوا همیشه در خلاف جهت خودرو می باشد و بواسطه حرکت خودرو ایجاد می شود ولی بحث حرکت باد کاملا متفاوت است و بستگی به این دارد که خودرو در کدام جهت حرکت می کند و باد در کدام جهت می وزد، برآیند جریان هوا و جهت باد می تواند بر پایداری خودرو و حرکت آن تاثیر زادی بگذارد.

طراحی سیستم تعلیق و فرمان به گونه ای انجام می گیرد که خودرو در هنگام حرکت بر روی جاده، در سرعت های مختلف و در مواجه شدن با نیروهای مختلفی که از سمت جاده به خودرو وارد می شوند و همچنین برآیند نیروی جریان هوا و باد، حداکثر پایداری را داشته باشد.

موقعیت چرخهای خودرو دینامیک می باشند یعنی به همراه خودرو در حال حرکت هستند و می بایست کنترل و هدایت بهینه خودرو را تضمین نمایند، این کار بوسیله بکارگیری عواملی از قبیل تغییر شکل مفاصل متحرک، واکنش تایر و متغیرهای سیستم تعلیق و فرمان انجام می شود. بعضی از متغیرهای سیستم تعلیق و فرمان عبارتند از زوایای چرخها، به عبارت دیگر زاویه های مختلفی که بین اجزاء سیستم تعلیق وجود دارند، به همراه بعضی عوامل و پارامترهای دیگر موجب می شوند تا خودرو در هنگام حرکت در شرایط مختلف و در مواجه شدن با نیروهائیکه از سمت محیط بیرونی به خودرو وارد می شوند، پایدار بماند.

یکی از زوایائی که در سیستم تعلیق خودرو وجود دارد زاویه کمبر می باشد، اگر از فاصله حدود ده متری به عقب یک خودرو نگاه کنیم و تمرکز ما بر چرخهای عقب خودرو باشد، متوجه خواهیم شد که چرخ های عقب با یکدیگر موازی نمی باشند و اندکی با هم زاویه دارند، اگر کسی اطلاعاتی در خصوص زوایای چرخها نداشته باشد، ممکن است فکر کند وجود زاویه بین دو چرخ عقب، خطای چشم است و یا ممکن است فکر کند که چرخهای عقب دارای مشکل می باشند و بطور مثال در اثر تصادف و یا ضربه، دچار مشکل شده اند، در حالیکه وجود مقدار خیلی کمی زاویه بین دو چرخ عقب، انحراف چشم نمی باشد بلکه واقعا بین دو چرخ عقب اندکی زاویه وجود دارد و این زاویه به منظور افزایش پایداری خودرو در طراحی سیستم تعلیق خودرو لحاظ شده است.

زاویه کمبر در چرخ های عفب خودرو حداکثر یک و نیم درجه و در چرخهای جلو در خودروهای مختلف صفر و یا کمتر از نیم درجه می باشد.

وقتی قسمت پائین چرخها به هم نزدیک تر باشند، کمبر مثبت و وقتی که قسمت بالای چرخها به هم نزدیک تر باشند، کمبر منفی است. زاویه کمبر باعث افزایش پایداری خودرو در هنگام حرکت می گردد.

ساییدگی لاستیک پایداری را کاهش می دهد، سائیدگی در اثر تغییر شکل لاستیک به علت وارد آمدن فشار بر کناره های آن بوجود می آید. خط سیر واقعی و اصلی این نیروها، زاویه ای بنام سایش بوجود می آورند، زاویه کمبر این نقیصه را اصلاح می کند. زاویه کمبر باعث ایجاد گونه ای اثر مخروطی در هر یک از چرخها می شود که تمایل دارد چرخها را از خط سیرش خارج کند و فرسایش مخروطی در لاستیک ها پدید آورد، اما وجود زاویه کمبر موجب می شود تا لبه های لاستیک دارای تماس بیشتر با سطح جاده باشند و زودتر فرسوده و نهایتا سائیده شوند، تنظیم دهانه چرخها یا زاویه Toe in و Toe out و یا همان زاویه فرمان، می تواند آثار نامطلوب سائیدگی لاستیک ها توسط زاویه کمبر را جبران کند.

سیستم تعلیق خودرو نقش بسیار مهمی در حرکت آن و همچنین امنیت جاده و سرنشینان خودرو دارد. سیستم تعلیق خودرو از قطعات زیادی تشکیل شده است که پیش از این با نقش سیبک فرمان، میله موجگیر، دیفرانسیل، طبق، پلوس و کمک فنر آشنا شدیم.

همانطور که در مقاله قبل توضیح داده ایم  زوایه کستر بر روی چرخ های فرمان خودرو یعنی چرخ های جلوی آن به عنوان زاویه ای سنجیده می شود که شیب رو به جلو یا عقب محور فرمان را هنگام مشاهده ماشین از نمای کناری آن ارزیابی می کند. در واقع کستر زاویه محوری است که از طریق فرمان به چرخ ها متصل می شود.  زاویه کستر موجب بازگشت چرخهای خودرو به خط مستقیم می گردد.

شاخص دیگری که برای سنجش زاویه های چرخ به کار می رود، زاویه فرمان است، این شاخص به زاویه چرخ ها در هنگامیکه خودرو از بالا دیده می شود، اشاره دارد. در واقع این شاخص نشان دهنده همگرایی و واگرایی چرخ ها مربوط به حالت و زاویه ای است که نوک چرخ ها نسبت به یکدیگر دارند. همگرایی یا Toe In به حالتی گفته می شود که لبه لاستیک ها به سمت داخل خودرو قرار گرفته باشند و در صورتی که تایرهای جلو به سمت خارج خودرو منحرف باشند را Toe Out یا واگرایی می گویند. میزان فرمان را می توان با واحد میلیمتر نشان داد. اگر چرخها دارای زاویه Toe In باشند، گفته می شود که زاویه فرمان مثبت است، در طراحی سیستم تعلیق و فرمان خودرو، میزان فرمان در صورتی مثبت لحاظ می شود که زاویه کمبر مثبت باشد، اگر میزان فرمان و یا زاویه Toe In صحیح نباشد، باعث سائیدگی لاستیک و فرسودگی زودرس آن می شود.

زاویه میزان فرمان عموما در چرخهای عقب ثابت می باشد و قابل تغییر نیست ولی در چرخهای جلو به دلیل وجود قطعات مربوط به سیستم فرمان قابل تنظیم می باشند و چنانچه تعمیری بر روی سیستم فرمان انجام گیرد بطور مثال سگ دست، جعبه فرمان، سیبک، کمک فنر و غیره تعویض گردند، این زاویه باید تنظیم شود.

اثرات زاویه کمبر مثبت

کمبر مثبت سختی فرمان را کاهش می دهد و پایداری بیشتری را برای حرکت در مسیر مستقیم فراهم می کند. در واقع کمبر مثبت فرمان پذیری بالاتر و نرمی فرمان را به همراه خود دارد. معمولا خودروهای آفرود یا خودروهایی که برای مصارف کشاورزی استفاده می شوند دارای کمبر مثبت هستند چرا که در این حالت چرخش چرخ ها راحت تر انجام می شود.

زمین ناهموار به طور معمول می تواند وسایل نقلیه را به طرفین منحرف کند اما کمبر مثبت قادر به کمک به این مسئله است.

اثرات زاویه کمبر منفی

اکثر خودروهای شهری دارای کمبر کمی منفی در تمام چرخ ها هستند و این میزان حتی در چرخ های عقب بیشتر است تا به کاهش بیش فرمانی خودرو کمک کند.

تئوری هندسه از این اصل پیروی می کند که امتداد بازوان میل فرمان باید در مرکز اکسل عقب تلاقی کنند، امروزه با توجه به عوامل مختلف نظیر تغییر شکل لاستیک در یک پیچ، دیفرانسیل جلو یا عقب، شدت عکس العمل فرمان، نقطه تلاقی ممکن است در جلو یا عقب اکسل عقب قرار بگیرد.

عوامل دیگری که با تعلیق خودرو مرتبط هستند و تاثیرشان در هنگام حرکت خودرو احساس می شوند، عبارتند از ارتفاع دنده شانه ای فرمان و موقعیت اکسل. زاویه میزان فرمان با تغییر وضع خودرو تغییر می کند، در هنگام حرکت و تغییر مکان سیستم تعلیق، موقعیت دنده شانه ای بر مقدار تغییر میزان فرمان تاثیر مستقیم دارد. تنظیم غلط میزان فرمان باعث عدم پایداری خودرو در سطح جاده می شود.

افزایش فرسودگی سیستم تعلیق

کمبر منفی بیش از حد می تواند منجر به پوسیدگی بوش ها و دیگر اجزای سیستم تعلیق خودرو شود چرا که نحوه اعمال فشار وارده به قطعات را تغییر می دهد.

تنظیم زاویه کمبر

بهترین راه برای اندازه گیری و تنظیم زاویه کمبر، انجام آن توسط متخصصین و توسط ابزار دقیق است که توسط تمام نمایندگی مجاز گروه رنو ایران انجام می شود. قبل از اندازه گیری باید اتصالات موجود در سیستم تعلیق مورد بررسی قرار گیرند تا از وضعیت و سلامت آنها اطمینان حاصل شود.

نباید فراموش کرد که زاویه کمبر نامناسب می تواند منجر به افزایش ساییدگی تایرها، کاهش پایداری خودرو و مشکلات مربوط به هندلینگ خودرو شود.

کنترل زاویه کمبر

بهترین راه برای اندازه گیری و کنترل زاویه کمبر، انجام آن توسط متخصصین و توسط ابزار دقیق است که توسط تمام نمایندگی مجاز گروه رنو ایران انجام می شود. قبل از اندازه گیری باید اتصالات موجود در سیستم تعلیق مورد بررسی قرار گیرند تا از وضعیت و سلامت آنها اطمینان حاصل شود.

نباید فراموش کرد که زاویه کمبر نامناسب می تواند منجر به افزایش ساییدگی تایرها، کاهش پایداری خودرو و مشکلات مربوط به هندلینگ خودرو شود.