محل قرار گیری اکسل خودرو

اکسل (به انگلیسی: axle) محور مرکزی یک چرخ یا دنده است. در بعضی موارد، اکسل شاید با یک یاتاقان یا بوش مکانیکی در سطح داخلی سوراخ چرخ یا دنده در جایش ثابت نگه داشته شود تا به چرخ یا دنده اجازه دهد که آزادانه به دور اکسل بچرخد.

انواع اکسل
اکسل در یک تعریف ساده محوری است که جهت نصب چرخ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابراین انتظار نمی‌رود که پیچیدگی خاصی در مکانیزم آن وجود داشته باشد ولی هنگامی که وظایف جنبی دیگری مانند مکانیزم فرمان، انتقال قدرت، کاهش دور، تعدیل اثر جاده، آزادی‌های حرکتی خاص و … به عهده اکسل گذاشته شود طرح و ساختمان آن از پیچیدگی قابل توجهی برخوردار گردیده است.
لذا می‌توان برحسب وظایف مذکور می‌توان اکسل‌ها را به انواع مختلف طبقه‌بندی نمود. البته تنوع اکسل در خودروهای سواری به علت سادگی مکانیزم، محدودیت مکانی، مکتب‌های متنوع طراحی و … بسیار گسترده‌تر از خودروهای تجاری می‌باشد. 

1- یک اکسل‌های صلب  یا ثابت (Rigid Axles)


در این نوع اکسل‌ها محور دورانی چرخ‌ها دو طرف توسط یک بدنه سخت و ثابت به یکدیگر متصل می‌باشد و بدین سبب جابه‌جایی چرخ در یک طرف منجر به جابه‌جایی در طرف دیگر خواهد شد. استحکام بالا، توان تحمل بار زیاد و سادگی مکانیزم باعث گردیده است که این نوع اکسل‌ها با توجه به قابلیت کمتر در تامین راحتی سرنشین در خودروهای تجاری کاربرد عمده ای داشته باشد. در ادامه بحث به بررسی برخی از انواع اکسل‌های صلب می‌پردازیم.

1-1- اکسل جلو فرمان پذیر (Steered Rigid Front Axle)
این نوع اکسل با توجه به ظرفیت تحمل بار و شکل هندسی در جلو خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد بنابراین بدنه اصلی آن به نام تیرک اصلی (Axle Beam) به منظور عدم برخورد با قسمت تحتانی موتور دارای انحنا به سمت پایین می‌باشد.در خودروهای موتور عقب مانند اغلب انواع مینی بوس و اتوبوس با رفع این محدودیت شکل تیرک اصلی صاف‌تر می‌باشد. در شکل‌های (1) و (2) محل اتصال فنرها، کمک فنرها، میله‌ای تعادل به صورت سطوع صاف روی تیرک اصلی (نشیمن گاه) مشاهده می‌شود.سیستم ترمز، توپی و مجموعه چرخ روی قطعه‌ای به نام سگ دست نصب شده‌اند که خود برای ایجاد قابلیت فرمان‌پذیری نسبت به شفتی بنام کینگ پین می‌توان دوران نماید. مکانیزم ذوزنقه‌ای فرمان نیز امکان فرمان‌گیری دوچرخ به صورت همزمان و با زوایای مختلف را فراهم می‌نماید.

1-2- اکسل عقب محرک Driven Rigid Rear Axle)‬ )


در اغلب خودورهای تجاری اکسل عقب وظیفه انتقال قدرت به چرخ‌ها و به حرکت درآوردن خودرو را دارد لذا بدنه اصلی این اکسل به نام پوسته اکسل عقب مطابق شکل به عنوان پایه ای برای نصب کله گاوی (همراه با دیفرانسیل) و محل گذری برای پلوس ها نیز عمل می نماید. در کله گاوی اکسل، جهت حرکت طولی گاردان به حرکت عرضی تبدیل شده و سرعت دورانی به میزان مورد نیاز کاهش می‌یابد. دیفرانسیل که یکی از اجزای کله گاوی می‌باشد وظیفه توزیع دور به تناسب شرایط حرکت را به عهده دارد.

مجموعه ترمز، توپی با مجموعه چرخ و براکت‌های نصب فنر و کمک فنر نیز روی پوسته اصلی اکسل نصب می‌شوند. گاهی بار وارده به قسمت عقب خودرو به حدی است که از توان تحمل یک اکسل خارج است لذا دو عدد اکسل به صورت جفتی یا اصطلاحاً تاندم (Tandem) مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صورت اضافه شدن مجموعه تعلیق جداگانه به این دو اکسل مجموعه حاصله را بوژی (Bogie) می‌نامند.

در چنین ترکیبی مطابق شکل ‌ابتدا قدرت از طریق گاردان اصلی به محور اول وارد شده و به تناسب شرایط عملکردی بین این محور و محور دوم تقسیم می‌شود. لذا اکسل اول را اکسل پیشرو (Leading Axle) و اکسل دوم را اکسل پیرو (Trailing Axle) می‌نامند. این ترکیب اکثراً در کشنده‌ها یا کامیون‌های سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. گاهی از تعداد بیشتری اکسل که برخی از آنها ممکن است غیر محرک باشند نیز استفاده می‌شود.

با توجه به محدودیت‌های ابعادی موجود در اتوبوس‌های کف پایین (Low Floor) و نیاز به نصب موتور مسطح در آنها ضروری است که اکسل محرک علاوه برداشتن فرورفتگی در قسمت میانی دارای ورودی متمایل به یک طرف نیز می‌باشد. برای چنین کاربردی طرح‌های ویژه‌ای از اکسل عقب محرک وجود دارد که نمونه‌ای از آن در شکل با کله گاوی جانبی (Lateral Input یا Side Input) نشان داده شده است. این اکسل علاوه بر قابلیت‌های فوق امکان نصب گاردان با زوایای ورودی مختلف را نیز فراهم می‌نماید.

1-3- اکسل جلو محرک (Rigid Front Driven Axle)
این اکسل دو وظیفه انتقال قدرت و فرمان پذیری را ایفا می‌نماید و در خودروهای تجاری که قدرت محرکه می‌تواند از طریق اکسل‌های جلو و عقب منتقل می‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد. مطابق شکل این اکسل به جهت نصب کله گاوی و عبور پلوس‌ها دارای پوسته‌ای مشابه اکسل عقب است و به منظور فرمانگیری دارای کینگ پین یا محورد دوار می‌باشد.

انتقال قدرت به اکسل جلو باعث می‌شود که علاوه بر پایداری بیشتر در خودرو امکان انجام مانورهای مشکل‌تری در شرایط جاده‌ای سخت مانند سطوح لغزنده و ناهموار نیز فراهم شود. لذا اکثراً این اکسل‌ها در خودروهای خارج جاده‌ای (Off Road) یا مورد استفاده نظامی نصب شوند. در مواقعی که شرایط کاری عادی باشد و نیازی به استفاده از اکسل جلو به عنوان حرکت‌دهنده وجود نداشته باشد می‌توان اتصال آن را به جعبه دنده قطع کرده و از آن به عنوان اکسل صلب غیر محرک استفاده نمود.

1-4- اکسل مرده (Dead Axle)
‬در وسایل نقلیه کشیده شونده (تریلی) با تعداد محور کم اکسل‌ها نیاز به انتقال قدرت با فرمان‌پذیری ندارند لذا از نوع ساده‌ای از اکسل که شامل یک بدنه صلب به نام پوسته اکسل، سیستم ترمز و مجموعه چرخ می‌باشد استفاده می‌شود و به آن اکسل مرده (Dead Axle) در مقابل اکسل‌های محرک یا فرمان پذیر گفته می‌شود.

نمونه چنین اکسلی همراه با سیستم تعلیق در این شکل نشان داده شده است.

گاهی از این نوع اکسل‌ها برای افزایش ظرفیت باربری خودروهای تجاری نیز استفاده می‌شود که در این صورت به آنها (Tag Axle) گفته می‌شود. این اکسل‌ها به تناسب کاربرد به تعداد آنها می‌توانند از قابلیت فرمان پذیری نیز برخوردار باشند.

2- اکسل‌های تعلیق مستقل (Independent Suspension Axles)
در این نوع اکسل‌ها هرگونه حرکتی در چرخ یک طرف خودرو تأثیر قابل توجهی بر حرکت طرف دوم خودور نخواهد داشت، چون اجزای اکسل و تعلیق در دو طرف خودرو کاملاً از یکدیگر مجزا بوده و اصطلاحاً مستقل می‌باشند. برای ایجاد چنین حالتی قطعات اکسل به عنوان اجزای سیستم تعلیق مانند فنر و میله‌های تعادل نیز عمل می‌کند لذا به این نوع اکسل تعلیق مستقل گفته می‌شود.