لماذا يتفوق نظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج على نظام التعليق ذو الدعامة ماكفيرسون في المنعطفات؟

---

مقدمة

يُعد نظام تعليق السيارات أحد المكونات الأساسية التي تؤثر على أداء التحكم والراحة والسلامة في السيارة. من بين تصاميم أنظمة التعليق العديدة، يُعد نظام التعليق الترقوي المزدوج ونظام تعليق دعامة ماكفيرسون أكثر أنظمة التعليق الأمامي شيوعًا. يُستخدم نظام التعليق الترقوي المزدوج، بفضل تحكمه وثباته الممتازين، على نطاق واسع في المركبات عالية الأداء وسيارات السباق، بينما يُستخدم نظام تعليق دعامة ماكفيرسون، نظرًا لبنيته البسيطة وتكلفته المنخفضة، على نطاق واسع في سيارات الركاب العادية. ستُحلل هذه المقالة بعمق أسباب تفوق نظام التعليق الترقوي المزدوج على نظام تعليق دعامة ماكفيرسون في أداء المنعطفات، وذلك من جوانب مثل التصميم الهيكلي، والخصائص الهندسية، وديناميكيات المنعطفات، والتطور التاريخي، وتطبيقاتهما. ستُستخدم الرسوم البيانية والمقارنات الزمنية لمساعدة القراء على فهم الاختلافات بينهما بشكل أشمل.

نظام تعليق ذراع التأرجح المزدوج(نظام تعليق عظم الترقوة المزدوجنظام التعليق الترقوي المزدوج، والذي يُترجم غالبًا إلى نظام التعليق بذراع A المزدوج بالصينية، يُشتق اسمه من شكل ذراعي التحكم العلوي والسفلي. يتكون نظام التعليق هذا عادةً من ذراع تحكم علوي وسفلي، وممتصات صدمات، ونوابض، ووصلات. تتصل أذرع التحكم العلوية والسفلية بمحاور العجلات عبر وصلات كروية، مما يتيح تحكمًا دقيقًا في حركة الإطار في الاتجاهين الرأسي والأفقي.

ماكفيرسون شنقًا(نظام تعليق ماكفيرسونصُمم نظام تعليق ماكفيرسون على يد المهندس الكندي إيرل س. ماكفيرسون في أربعينيات القرن الماضي، وهو أكثر أنواع التعليق شيوعًا في السيارات الحديثة، وخاصةً التعليق الأمامي، نظرًا لبنيته البسيطة والفعالة. تشمل المكونات الأساسية لنظام تعليق ماكفيرسون ممتصات الصدمات، ونوابض لولبية، وأذرع تحكم سفلية، وقضبان مانعة للانقلاب. تُدمج ممتصات الصدمات والنوابض في دعامة واحدة متصلة مباشرةً بهيكل السيارة ومحاور العجلات.

---

المبادئ الأساسية ووظائف أنظمة التعليق

تتضمن الوظائف الرئيسية لنظام التعليق ما يلي:

1. دعم وزن جسم السيارة:لضمان استقرار السيارة وامتصاص الصدمات من سطح الطريق.
2. الحفاظ على اتصال الإطارات بسطح الطريقيوفر قبضة كافية، مما يؤثر على التسارع والفرملة وأداء المنعطفات.
3. تحسين التعامل والراحةتحقيق التوازن بين استقرار السيارة وراحة القيادة عند الانعطاف بسرعات عالية.

عند الانعطاف، يجب أن يتحكم نظام التعليق بفعالية في تغيرات ميلان هيكل السيارة، وزاوية الانحناء، ومساحة تلامس الإطارات مع الطريق لضمان ثبات السيارة وتماسكها. يختلف نظام التعليق ذو عظام الترقوة المزدوجة ونظام التعليق ذو دعامة ماكفيرسون اختلافًا كبيرًا في هذه الجوانب.

---

مقارنة هيكلية بين نظام التعليق الترقوي المزدوج ونظام التعليق ماكفيرسون

1. نظام تعليق ماكفيرسون

• السمات الهيكلية:
  نظام تعليق ماكفيرسون، الذي صممه إيرل س. ماكفيرسون في أربعينيات القرن الماضي، هو نظام تعليق بسيط وموفر للمساحة. تشمل مكوناته الأساسية ما يلي:
• مزيج ممتص الصدمات والزنبركيتم دمج ممتص الصدمات والزنبرك اللولبي في دعامة واحدة، متصلة مباشرة بمحور العجلة.
• ذراع التحكم السفلييتصل ذراع تحكم واحد (عادةً ذراع على شكل حرف A) بالهيكل ومحاور العجلات، مما يوفر الدعم الجانبي.
• قضيب مانع للانقلابيستخدم لتقليل حركة جسم السيارة.
• مفصل التوجيهقم بتوصيل محور العجلة بنظام التوجيه.
• ميزة:
• إنه يتميز ببنية بسيطة وأجزاء قليلة وتكلفة تصنيع منخفضة.
• فهو لا يشغل مساحة كبيرة وهو مناسب للسيارات ذات الدفع الأمامي.
• سهلة الإصلاح والصيانة.
• عيب:
• تتغير زاوية الانحراف بشكل كبير، مما قد يؤدي بسهولة إلى تقليل مساحة التلامس بين الإطار وسطح الطريق عند الانعطاف.
• تخدم ممتصات الصدمات وظيفتي الدعم والتخميد، مما يجعلها عرضة للقوى الجانبية التي يمكن أن تؤثر على دقة المناورة.
• وهذا أمر غير مفيد للسيارات عالية الأداء لأن هندستها تحد من مرونة تعديلات التعليق.

2. نظام تعليق عظم الترقوة المزدوج

• السمات الهيكلية:
  نظام التعليق الترقوي المزدوج هو نظام تعليق أكثر تعقيدًا، نشأ في تصميم سيارات السباق في ثلاثينيات القرن الماضي. تشمل مكوناته الرئيسية ما يلي:
• أذرع التحكم العلوية والسفليةعادةً ما يكون عبارة عن ذراع تحكم على شكل حرف A أو بطول غير متساوٍ، وهو متصل بالأطراف العلوية والسفلية لمحور العجلة على التوالي.
• ممتصات الصدمات والينابيعمستقلة عن ذراع التحكم، فهي تركز على امتصاص الصدمات وامتصاصها.
• مفصل التوجيه ومحور العجلةيوفر تحديدًا دقيقًا لموضع الإطارات.
• قضيب مانع للانقلاب(اختياري): مزيد من التحكم في حركة جسم السيارة.
• ميزة:
• إنه يوفر تحكمًا أفضل في الانحناء، ويحافظ على اتصال مثالي للإطار بسطح الطريق عند الانعطاف.
• يتميز تصميم التعليق بإمكانية تعديل الارتفاع للتكيف مع ظروف القيادة المختلفة.
• يتميز بصلابة هيكلية عالية، مما يجعله مناسبًا للسيارات عالية الأداء وسيارات السباق.
• عيب:
• إنها تمتلك بنية معقدة وتكاليف تصنيع وصيانة عالية.
• فهو يشغل مساحة كبيرة، مما لا يتناسب مع تصميم المركبات المدمجة.

---

الخصائص التقنية لنظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج:

1. تتمتع أذرع التحكم العلوية والسفلية بوظائف محددة بوضوح.عادةً ما يكون ذراع التحكم العلوي أقصر، بينما يكون ذراع التحكم السفلي أطول. يساعد هذا التصميم على ضبط زاوية ميل السيارة تلقائيًا عند إمالة السيارة، مما يحافظ على تماس مثالي للإطارات مع سطح الطريق.
2. هيكل ذو صلابة عاليةيمكن لذراعي التحكم في ذراع الروك المزدوجة توزيع القوى الجانبية والطولية بشكل فعال، وتقليل العبء على ممتص الصدمات، والسماح له بالتركيز على امتصاص الاهتزازات الرأسية.
3. التحكم الهندسي الدقيقيتيح نظام التعليق ذو العظم المزدوج للمهندسين ضبط معلمات محاذاة الإطارات بدقة، مثل الانحراف، وزاوية إصبع القدم، وزاوية العجلات، وبالتالي تحسين أداء المناورة.

تحليل المزايا

أداء ممتاز في المنعطفات:

• نظام التعليق الترقوي المزدوج يُحكّم بفعالية في ميلان هيكل السيارة عند الانعطاف. بفضل التصميم الهندسي لأذرع التحكم العلوية والسفلية، يُضبط تلقائيًا زاوية انحراف الإطار لضمان أقصى مساحة تلامس له مع سطح الطريق، مما يُحسّن تماسكه.
• تتمتع هذه الإطارات بصلابتها الجانبية العالية، مما يساعد على تقليل تشوه الإطار أثناء الانعطاف بسرعة عالية، مما يحسن الاستقرار بشكل أكبر.

1. التحكم في تآكل الإطاراتيتيح التحكم الدقيق في هندسة نظام التعليق المزدوج للإطارات الحفاظ على زاوية التلامس المثالية في ظل ظروف الطريق المختلفة، مما يقلل من التآكل غير الضروري ويطيل عمر الإطارات.
2. شعور واضح بالطريقنظرًا لأن ممتصات الصدمات تتحمل بشكل أساسي الحمل الرأسي، فإن نظام التعليق ذو العظم المزدوج يمكنه توفير ردود فعل أكثر مباشرة للطريق، مما يجعل من الأسهل على السائق إدراك ديناميكيات السيارة.
3. مجموعة واسعة من التطبيقاتلا يعد نظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج مناسبًا فقط للسيارات الرياضية عالية الأداء (مثل بورش 911 وفيراري 488)، بل يُستخدم أيضًا على نطاق واسع في سيارات الدفع الرباعي الوعرة (مثل جيب رانجلر) وسيارات السباق F1، لأن هيكله يمكنه تلبية متطلبات الصلابة العالية والتعامل في وقت واحد.

تحليل العيوب

على الرغم من أن نظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج يعمل بشكل ممتاز من حيث التحكم، إلا أنه يعاني أيضًا من بعض القيود:

1. بنية معقدةيحتوي نظام تعليق الذراع المزدوج على عدد كبير من الأجزاء، وتتطلب عملية التصميم والتعديل مهارات تقنية أعلى.
2. تكاليف التصنيع المرتفعةبسبب العدد الكبير من الأجزاء والحاجة إلى التصنيع الدقيق، فإن تكلفة تصنيع نظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج أعلى بكثير من تكلفة تصنيع نظام التعليق ذو دعامة ماكفيرسون.
3. متطلبات مساحة كبيرةيتطلب نظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج مساحة تثبيت كبيرة، وهو ما يشكل تحديًا للسيارات الصغيرة أو الموديلات ذات المساحة المحدودة (مثل سيارات الفئة A أو الفئة B).
4. صعوبة ضبط عاليةتتطلب محاذاة العجلات الأربع بدقة وضبط معلمات التعليق مهارات احترافية وتضع متطلبات عالية على القدرات الفنية لكل من الشركة المصنعة للسيارة وموظفي الإصلاح.

---

الخصائص التقنية لنظام تعليق ماكفيرسون

الهيكل ومبدأ العمل

صُمم نظام تعليق ماكفيرسون من قِبل المهندس الكندي إيرل س. ماكفيرسون في أربعينيات القرن الماضي، وهو أكثر أنواع التعليق شيوعًا في السيارات الحديثة، وخاصةً التعليق الأمامي، نظرًا لبنيته البسيطة والفعّالة. تشمل المكونات الأساسية لنظام تعليق ماكفيرسون ممتصات الصدمات، ونوابض لولبية، وأذرع تحكم سفلية، وقضبان مانعة للانقلاب. تتحد ممتصات الصدمات والنوابض لتشكل دعامة متصلة مباشرةً بهيكل السيارة ومحور العجلة.

تشمل الميزات الرئيسية لنظام تعليق MacPherson ما يلي:

1. هيكل بسيطفهو يتطلب ذراع تحكم سفليًا واحدًا وعمود دعم واحدًا فقط، مع أجزاء أقل ومتطلبات مساحة تثبيت أقل.
2. منخفضة التكلفةبفضل بنيتها البسيطة، تتمتع دعامة ماكفيرسون بتكاليف تصنيع وصيانة منخفضة، مما يجعلها مناسبة للسيارات المنتجة بكميات كبيرة.
3. تطبيق واسع النطاقيعد نظام تعليق MacPherson مناسبًا لمعظم المركبات ذات الدفع الأمامي، وخاصة السيارات الصغيرة والمتوسطة الحجم.

تحليل المزايا

1. توفير المساحةيجعل التصميم المدمج لنظام التعليق MacPherson مناسبًا للسيارات الصغيرة والطرازات ذات الدفع الأمامي، مما يوفر المزيد من المساحة في حجرة المحرك والداخلية.
2. اقتصاديإن تكاليف تصنيعها المنخفضة ومتطلبات الضبط البسيطة تجعلها الخيار الأفضل للسيارات الاقتصادية.
3. راحةيتمتع نظام التعليق MacPherson بأداء جيد في امتصاص اهتزازات الطريق، مما يجعله مناسبًا للتنقل اليومي والقيادة في المدينة.

تحليل العيوب

1. قدرة محدودة على المناورةنظرًا لأن ممتص الصدمات يتحمل الحمل الرأسي وجزءًا من القوة الجانبية، فإن نظام تعليق ماكفيرسون أقل استقرارًا من نظام تعليق عظم الترقوة المزدوج عند الانعطاف بسرعات عالية.
2. عدم كفاية التحكم في الانحناءلا يمكن لنظام تعليق ماكفيرسون ضبط زاوية الانحراف بدقة مثل نظام تعليق عظم الترقوة المزدوج، مما يؤدي إلى ضعف قبضة الإطارات عند الانعطاف.
3. إن معنى الطريق غامض إلى حد مابسبب الحمل متعدد الوظائف لامتصاص الصدمات، فإن ردود فعل السائق من سطح الطريق ليست واضحة مثل تلك الموجودة في نظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج.

---

العوامل الرئيسية لأداء المنعطفات

يعتمد أداء المنعطفات على كيفية تعامل نظام التعليق مع العوامل الرئيسية التالية:

1. التحكم في الانحرافتؤثر زاوية انحراف الإطار على مساحة التلامس بينه وبين سطح الطريق. يُفضّل أن يحافظ الإطار على أقصى مساحة تلامس عند الانعطاف لضمان تماسك مثالي.
2. التحكم في حركة الجسميؤدي دوران الجسم إلى تغيير توزيع الحمل على الإطارات، مما يؤثر على استقرار المناورة.
3. مرونة هندسة التعليقإن هندسة نظام التعليق تحدد مدى قدرته على التكيف مع ظروف القيادة المختلفة.
4. توزيع حمولة الإطاراتيساعد توزيع الحمل المتساوي على تحسين دقة الإمساك والتعامل.

1. التحكم في الانحناء

• تعليق ماكفيرسون:
  لأن نظام تعليق ماكفيرسون يعتمد على ذراع تحكم واحد ودعامة امتصاص صدمات واحدة فقط، فإن تدحرج الجسم أثناء الانعطاف يُسبب تغيرًا سريعًا في زاوية انحناء الإطار (عادةً ما تصبح زاوية انحناء موجبة). ينتج عن ذلك ضغط زائد على الجانب الداخلي للإطار، مما يُقلل مساحة التلامس مع سطح الطريق، وبالتالي يُقلل من تماسكه. على سبيل المثال، أثناء الانعطاف بسرعات عالية، يمكن أن تتغير زاوية انحناء نظام تعليق ماكفيرسون بمقدار 3-5 درجات، مما يُؤثر بشكل كبير على تماسكه.
• نظام تعليق ذراع هزاز مزدوج:
  بفضل تصميم أذرع التحكم العلوية والسفلية، يمكن لنظام التعليق الترقوي المزدوج التحكم بدقة في زاوية انحناء الإطارات. ويستطيع المهندسون تعديل طول وزاوية أذرع التحكم للحفاظ على زاوية انحناء سالبة عند الانعطاف، مما يضمن أقصى مساحة تلامس للإطارات. على سبيل المثال، في نفس الظروف، عادةً ما يتم التحكم في تغيير زاوية انحناء نظام التعليق الترقوي المزدوج في حدود درجة إلى درجتين، مما يُحسّن التماسك بشكل ملحوظ.

2. التحكم في حركة الجسم

• تعليق ماكفيرسون:
  تتميز دعامات ماكفيرسون بصلابة هيكلية منخفضة نسبيًا، كما أن دعاماتها الممتصة للصدمات تؤدي وظائف الدعم والتخميد، مما يجعلها عرضة للقوى الجانبية. عند الانعطاف، تكون زاوية ميلان الهيكل كبيرة نسبيًا (عادةً من 4 إلى 6 درجات)، مما يتسبب في تحمل الإطارات الخارجية وزنًا زائدًا بينما تكون الإطارات الداخلية أقل حمولة، مما يؤثر على الثبات العام.
• نظام تعليق ذراع هزاز مزدوج:
  توفر أذرع التحكم العلوية والسفلية لنظام التعليق الترقوي المزدوج صلابة هيكلية أعلى، مما يقاوم بفعالية القوى الجانبية. ومن خلال تحسين هندسة أذرع التحكم، يمكن لنظام التعليق الترقوي المزدوج التحكم في زاوية ميلان الهيكل في حدود درجتين إلى ثلاث درجات، مما يضمن توزيعًا أكثر توازنًا لحمل الإطارات ويعزز ثبات السيارة عند المنعطفات.

3. مرونة هندسة التعليق

• تعليق ماكفيرسون:
  يتميز نظام تعليق ماكفيرسون بهندسة ثابتة نسبيًا، مما يحد من قابليته للتعديل. يجد المهندسون صعوبة في تحسين أداء الانعطاف بتعديل هندسة التعليق، مما يجعله أكثر ملاءمة للسيارات المريحة مقارنةً بالسيارات عالية الأداء.
• نظام تعليق ذراع هزاز مزدوج:
  تسمح أذرع التحكم العلوية والسفلية لنظام التعليق الترقوي المزدوج للمهندسين بضبط هندسة التعليق بدقة، بما في ذلك زاوية الانحناء، وزاوية الميل، وحركة التعليق. هذا يُمكّن نظام التعليق الترقوي المزدوج من التكيف مع ظروف الحلبة المختلفة ومتطلبات الأداء العالي؛ على سبيل المثال، عادةً ما تستخدم أنظمة التعليق في سيارات الفورمولا 1 أو السيارات الخارقة تصميمًا ترقويًا مزدوجًا.

4. توزيع حمولة الإطارات

• تعليق ماكفيرسون:
  بسبب التغيرات الكبيرة في ميلان الجسم وزاوية الانحناء، يُعاني نظام تعليق ماكفيرسون من توزيع غير متساوٍ لحمل الإطارات أثناء الانعطاف، مما قد يؤدي بسهولة إلى زيادة الحمل على الإطارات الخارجية وضعف تماسك الإطارات الداخلية. وقد يؤدي هذا إلى التوجيه الزائد أو التوجيه الناقص.
• نظام تعليق ذراع هزاز مزدوج:
  يضمن نظام التعليق المزدوج توزيعًا أكثر توازنًا لحمل الإطارات من خلال تحكم هندسي دقيق. تتحمل الإطارات الخارجية الحمل المناسب عند الانعطاف، بينما تحافظ الإطارات الداخلية على تماسك كافٍ، مما يُحسّن حدود الانعطاف ودقة التوجيه.

---

يعتمد أداء المنعطفات على أداء نظام التعليق في الجوانب التالية:

1. قبضة الإطاراتتؤثر مساحة التلامس والزاوية بين الإطار وسطح الطريق بشكل مباشر على استقرار المنعطفات.
2. التحكم في حركة الجسمكلما كانت زاوية التدحرج أصغر، كلما زادت ثبات السيارة عند الانعطاف.
3. صلابة التعليقيمكن لنظام التعليق عالي الصلابة أن يقلل من تشوه الجسم ويحسن دقة التعامل.
4. التحكم الهندسيإن قدرة نظام التعليق على ضبط معلمات مثل زاوية الانحراف وزاوية إصبع القدم تؤثر على الأداء الديناميكي للإطارات.

التحليل المقارن

فيما يلي مقارنة فنية مفصلة بين أداء الانعطاف لنظام التعليق المزدوج للعظام ونظام التعليق MacPherson:

قبضة الإطارات والتحكم في الانحناء:

• نظام تعليق ذراع هزاز مزدوجبفضل التصميم الهندسي لأذرع التحكم العلوية والسفلية، يُمكن لنظام التعليق الترقوي المزدوج ضبط زاوية انحراف السيارة تلقائيًا عند إمالة السيارة، مما يُحافظ على تعامد الإطارات على سطح الطريق ويعزز التماسك. تتجلى هذه الميزة بشكل خاص في المنعطفات عالية السرعة أو المنحنيات المستمرة؛ فعلى سبيل المثال، عند القيادة على حلبات السباق، يُتيح نظام التعليق الترقوي المزدوج للسيارة اجتياز المنعطفات بثبات أكبر.
• تعليق ماكفيرسوننظرًا لاحتوائه على ذراع تحكم سفلي واحد فقط، فإن نظام تعليق ماكفيرسون يتميز بمرونة محدودة في ضبط زاوية الانحراف. أثناء الانعطاف بسرعات عالية، قد تنحرف الإطارات عن زاوية التلامس المثالية بسبب ميلان الهيكل، مما يؤدي إلى انخفاض تماسك السيارة.

التحكم في حركة الجسم:

• نظام تعليق ذراع هزاز مزدوجتُقاوم الصلابة الجانبية العالية لنظام التعليق الترقوي المزدوج تمايل الهيكل بفعالية، وتُقلل من تحول مركز الثقل، مما يُحسّن ثبات السيارة عند المنعطفات. على سبيل المثال، تُظهر سيارة تويوتا كورولا المُجهزة بنظام التعليق الترقوي المزدوج زاوية تمايل هيكل أصغر بكثير عند الانعطاف بسرعات عالية، مُقارنةً بالطرازات المُماثلة المُزودة بنظام تعليق ماكفيرسون.
• تعليق ماكفيرسونإن هيكل الدعامة لنظام تعليق ماكفيرسون عرضة للتشوه عند تعرضه لقوى جانبية، مما يؤدي إلى انحراف كبير في الجسم ويؤثر على استقرار المنعطفات.

صلابة التعليق والشعور بالطريق:

• نظام تعليق ذراع هزاز مزدوجلأن أذرع التحكم تمتص القوى الجانبية، يمكن لممتصات الصدمات التركيز على امتصاص الاهتزازات الرأسية، مما يوفر استجابة أوضح للطريق. هذا مهم بشكل خاص لسيارات الأداء العالي أو سيارات السباق، حيث يحتاج السائقون إلى إدراك التغيرات في سطح الطريق بدقة.
• تعليق ماكفيرسونيتحمل ممتص الصدمات قوىً في اتجاهات متعددة في آنٍ واحد، مما يُنتج عنه استجابةً غير واضحة نسبيًا للطريق. عند الانعطاف بسرعات عالية، قد يجد السائق صعوبة في فهم ديناميكيات السيارة بدقة.

يقوم الجدول التالي بمقارنة مؤشرات الأداء الرئيسية لنظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج ونظام التعليق ذو دعامة ماكفيرسون:

سمة مميزة	نظام تعليق ذراع هزاز مزدوج	تعليق ماكفيرسون
التعقيد الهيكلي	عالية (أجزاء متعددة، أذرع تحكم علوية وسفلية)	منخفض (تصميم عمود واحد)
تكاليف التصنيع	عالي	قليل
متطلبات المساحة	كبير	صغير
قبضة المنعطفات	ممتاز (ضبط الانحناء تلقائيًا)	بشكل عام (تحكم محدود في زاوية الانحناء)
التحكم في حركة الجسم	ممتاز (صلابة جانبية عالية)	بشكل عام (الأعمدة الداعمة معرضة للتشوه)
ردود الفعل على الطريق	واضح (يركز ممتص الصدمات على الحمل الرأسي).	غامض (ممتص الصدمات تحت الأحمال المتعددة)
موديلات السيارات المطبقة	سيارات الأداء، سيارات الدفع الرباعي، سيارات السباق	السيارات الاقتصادية والسيارات المدمجة
صعوبة الضبط	عالية (تتطلب محاذاة دقيقة للعجلات الأربع)	منخفض (إعدادات بسيطة)

تحليل البيانات

وفقًا لأبحاث هندسة السيارات، تُظهر أنظمة التعليق ذات عظم الترقوة المزدوج عادةً زاوية تمايل أقل بمقدار 20-30 درجة مقارنةً بأنظمة تعليق دعامة ماكفيرسون أثناء الانعطاف بسرعات عالية، مع تحسين تماسك الإطارات بحوالي 15 درجة. على سبيل المثال، في اختبار الانعطاف بسرعة 100 كم/ساعة، يبلغ متوسط زاوية تمايل السيارات المجهزة بنظام تعليق عظم الترقوة المزدوج (مثل تويوتا كورولا) حوالي 3.5 درجة، بينما تتراوح زاوية تمايل السيارات المجهزة بنظام تعليق دعامة ماكفيرسون (مثل هوندا سيفيك) بين 4.5 و5 درجات. علاوة على ذلك، يقل معدل فقدان رقعة تماس الإطارات في أنظمة تعليق عظم الترقوة المزدوج عن 5 درجات، بينما قد يصل إلى 10-15 درجة في أنظمة تعليق دعامة ماكفيرسون.

---

السيناريوهات التاريخية للتطور والتطبيق

1. تطوير وتطبيق نظام تعليق ماكفيرسون

• الفترة الزمنية:
• أربعينيات القرن العشرينقام إيرل إس. ماكفيرسون بتطوير نظام تعليق ماكفيرسون في شركة فورد موتور، والذي تم استخدامه لأول مرة في طراز فورد فيديت عام 1949.
• الستينيات والثمانينياتمع تزايد شعبية المركبات ذات الدفع الأمامي، أصبح نظام تعليق ماكفيرسون هو التصميم السائد ويُستخدم على نطاق واسع في موديلات مثل فولكس فاجن جولف وهوندا سيفيك.
• من التسعينيات حتى الوقت الحاضرلا يزال نظام تعليق ماكفيرسون مستخدمًا في معظم المركبات متوسطة ومنخفضة الجودة، مثل تويوتا كورولا وفورد فوكس، نظرًا لميزة التكلفة.
• سيناريوهات التطبيق:
  تُعدّ أنظمة تعليق ماكفيرسون مناسبةً للسيارات الاقتصادية وسيارات الدفع الأمامي، بفضل بنيتها البسيطة وكفاءتها العالية في توفير المساحة، مما يجعلها مثاليةً للقيادة في المدن والطرازات المريحة. ومع ذلك، فإن استخدامها في السيارات عالية الأداء محدودٌ نظرًا لعدم قدرة أدائها على المناورة على تلبية متطلبات القيادة على الحلبات أو القيادة الشاقة.

2. تطوير وتطبيق نظام تعليق الذراع المزدوج الجناح

• الفترة الزمنية:
• ثلاثينيات القرن العشريننشأ نظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج في تصميم سيارات السباق وتم استخدامه في البداية في سيارات سباق الجائزة الكبرى.
• خمسينيات وسبعينيات القرن العشرينمع تقدم تكنولوجيا السباق، أصبح نظام التعليق ذو العظمتين المزدوجتين من المعدات القياسية لسيارات الفورمولا 1 والسيارات الرياضية الراقية، مثل فيراري 250 GTO ولوتس إيلان.
• من ثمانينيات القرن العشرين حتى الوقت الحاضريُستخدم نظام التعليق المزدوج على نطاق واسع في السيارات عالية الأداء والسيارات الخارقة، مثل بورش 911، وفيراري 488، وماكلارين 720S. كما تستخدم بعض الطرازات الفاخرة (مثل سلسلة BMW M) نظام التعليق المزدوج على نطاق واسع لتحسين التحكم.
• سيناريوهات التطبيق:
  تُستخدم أنظمة التعليق ذات عظام الترقوة المزدوجة على نطاق واسع في سيارات السباق، والسيارات الرياضية عالية الأداء، والسيارات الفاخرة، نظرًا لأدائها المتفوق في التحكم. إن تحكمها الهندسي الدقيق وبنيتها عالية الصلابة تجعلها الخيار الأمثل للقيادة على حلبات السباق والقيادة الشاقة.

---

تحليل الرسم البياني

لمقارنة الاختلافات في أداء المنعطفات بين نظام التعليق المزدوج وتعليق دعامة ماكفيرسون بشكل أكثر بديهية، يتم توفير مخططين أدناه، يوضحان أداء تغييرات زاوية الانحناء وزاوية انحراف الجسم عند سرعات مختلفة للانعطاف.

الرسم البياني 1: مقارنة التغيرات في زاوية الميل الخارجي

تحليلكما هو موضح في الرسم البياني، مع زيادة سرعة الانعطاف، تتغير زاوية انحناء نظام تعليق ماكفيرسون بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى انخفاض مساحة تلامس الإطارات. في المقابل، تتغير زاوية انحناء نظام تعليق عظم الترقوة المزدوج بشكل أقل، مما يحافظ على تماسك أفضل.

الرسم البياني 2: مقارنة زوايا انحراف السيارة

تحليليظهر نظام التعليق ذو العظمتين المزدوجتين زوايا انحراف أقل بشكل ملحوظ للجسم عبر جميع نطاقات السرعة مقارنة بنظام التعليق MacPherson، مما يوضح ميزته في التحكم في استقرار السيارة.

---

دراسات الحالة

1. طراز بنظام تعليق ماكفيرسون: تويوتا كورولا

• تستخدم تويوتا كورولا (E210، 2018 حتى الآن) نظام تعليق أمامي قائم على دعامات ماكفيرسون، وهو مناسب للتنقل اليومي والقيادة الاقتصادية. يُعطي توجيهها أداءً جيدًا عند الانعطاف على الطرق العادية، ولكن عند السرعات العالية (>80 كم/ساعة)، تتغير زوايا ميلان الهيكل وانحناءه بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى ضعف تماسك السيارة وميلها إلى نقص التوجيه.

2. سيارة بنظام تعليق عظم الترقوة المزدوج: بورش 911

• تتميز سيارة بورشه 911 (992، من عام 2019 حتى الآن) بنظام تعليق أمامي مزدوج الأذرع، مصمم خصيصًا للقيادة عالية الأداء. في اختبارات الحلبة، تحافظ بورشه 911 على ثبات وضعية هيكلها وتماسك إطاراتها عند الانعطاف بسرعات عالية (>100 كم/ساعة)، كما أن نظام التحكم في الانحناء وصلابة نظام التعليق يمنحانها حدودًا للانعطاف تتجاوز بكثير تلك الخاصة بطرازات نظام تعليق ماكفيرسون.

3. حالات تطبيق نظام التعليق ثنائي الجناح من تويوتا

في عهد رئيسها الجديد، اعتمدت تويوتا نظام تعليق عظم الترقوة المزدوج في طرازاتها الرئيسية، مُظهرةً تركيزها على متعة القيادة. فيما يلي مثالان مُحددان:

تويوتا كورولا (بعد 2019):

• تصميم التعليقيعتمد نظام التعليق الخلفي على هيكل عظم الترقوة المزدوج، مقترنًا بتصميم مركز الثقل المنخفض لمنصة TNGA.
• أداءفي اختبارات القيادة الفعلية، أظهرت كورولا ثباتًا أفضل بكثير لهيكلها ودقة توجيه أفضل في المنعطفات المستمرة مقارنةً بسابقتها (التي استخدمت نظام تعليق بشعاع الالتواء). وكانت سرعتها في الانعطاف أعلى بحوالي 5-10 مرات من منافساتها في نفس الفئة.
• ردود فعل السوقيعطي المستهلكون عمومًا تقييمات إيجابية لأداء التعامل مع سيارة كورولا، معتقدين أنها توازن بين الراحة والطابع الرياضي.

تويوتا ياريس (نسخة الدفع الرباعي 2023):

• تصميم التعليقيعتمد التعليق الخلفي على هيكل عظم الترقوة المزدوج المعدل، والذي تم تحسينه لنظام الدفع الرباعي.
• أداءوتتمتع نسخة Yaris 4WD بقدرة ممتازة على الثبات والاستقرار في الزوايا، وخاصة على الأسطح الزلقة، متفوقة على الموديلات الأخرى في فئتها.
• تحديد موقع السوقيوضح استخدام تويوتا لنظام التعليق المزدوج في سيارة ياريس تركيزها على أداء التحكم في السيارات الصغيرة، بهدف جذب المستهلكين الأصغر سناً.

---

ختاماً

أنظمة التعليق ذات عظام الترقوة المزدوجة، بفضل تحكمها الهندسي الدقيق، وصلابتها الجانبية العالية، وقدراتها الممتازة على تعديل زاوية الميلان، تتفوق بشكل ملحوظ على أنظمة تعليق دعامة ماكفيرسون في أداء المنعطفات. على الرغم من تعقيد هيكلها وتكلفتها العالية واستهلاكها للمساحة، إلا أن استخدامها في سيارات الأداء العالي، وسيارات السباق، وسيارات الدفع الرباعي الفاخرة يُثبت جدواها. يُظهر طرح تويوتا لأنظمة تعليق عظام الترقوة المزدوجة في طرازات اقتصادية مثل كورولا وياريس تركيزها على متعة القيادة، ويوفر للمستهلكين تجربة قيادة متوازنة بين التحكم والراحة. في المقابل، بينما توفر أنظمة تعليق دعامة ماكفيرسون مزايا من حيث التكلفة واستغلال المساحة، فإن محدودية أداء التحكم تجعلها أكثر ملاءمة للسيارات الاقتصادية.

للمستهلكين الباحثين عن متعة القيادة، يُعدّ نظام التعليق الترقوي المزدوج خيارًا مثاليًا بلا شك. علاوة على ذلك، ومع التقدم التكنولوجي في صناعة السيارات، قد نرى تصميمات أخف وزنًا وأكثر اقتصادًا لنظام التعليق الترقوي المزدوج في المستقبل، وسيزداد انتشاره في الطرازات الرئيسية.

الأسباب الرئيسية وراء تفوق نظام التعليق ذو عظم الترقوة المزدوج على نظام التعليق ذو الدعامة ماكفيرسون في أداء المنعطفات هي:

1. تحكم أفضل في الانحناءيحافظ نظام التعليق ذو العظمتين المزدوجتين على منطقة التلامس المثالية بين الإطارات والطريق، مما يحسن من قوة القبضة.
2. لفة الجزء السفلي من الجسميقلل الهيكل ذو الصلابة العالية من حركة الجسم بشكل فعال ويضمن استقرار السيارة.
3. مرونة هندسية أكبرإنه يسمح بالتعديل الدقيق لمعلمات التعليق لتلبية متطلبات القيادة عالية الأداء.
4. توزيع حمولة الإطارات بشكل موحدتحسين حدود المنعطفات ودقة التعامل.

بينما يوفر نظام تعليق ماكفيرسون مزايا من حيث التكلفة وتوفير المساحة، إلا أن محدوديته في القيادة عالية الأداء تمنعه من منافسة نظام تعليق عظم الترقوة المزدوج. لذلك، يُعد نظام تعليق عظم الترقوة المزدوج الخيار الأمثل لسيارات السباق وعالية الأداء، بينما يُعد نظام تعليق ماكفيرسون أنسب للسيارات الاقتصادية.

قراءة إضافية:

• هوندا انتيغرا تايب آر (DC2، DC5) شرح مفصل ودليل تعديل