پلوس

۱. مقدمه و تعریف

پلوس یا مفصل سرعت ثابت، یک جزء مکانیکی حیاتی در سیستم تعلیق و انتقال قدرت خودرو است. وظیفه اصلی آن انتقال نیروی چرخشی از گیربکس به چرخ‌های محرک، در حالی که چرخ‌ها آزادانه در حال حرکت عمودی و چرخشی برای فرمان‌گیری هستند، می‌باشد. پلوس به عنوان یک واسطه انعطاف‌پذیر، این امکان را فراهم می‌کند که گشتاور موتور در زوایای مختلف و با سرعت ثابت به چرخ‌ها برسد، بدون اینکه باعث ایجاد لرزش یا نوسان در خودرو شود. این قطعه به ویژه در خودروهای دیفرانسیل جلو که چرخ‌های جلو هم وظیفه انتقال قدرت و هم وظیفه فرمان‌گیری را بر عهده دارند، نقشی حیاتی ایفا می‌کند.

۲. اهمیت

پلوس برای عملکرد صحیح، ایمنی و راحتی رانندگی اهمیت بالایی دارد:

• انتقال قدرت به چرخ‌های فرمان‌پذیر: مهم‌ترین اهمیت پلوس، توانایی آن در انتقال گشتاور به چرخ‌هایی است که به صورت همزمان در حال بالا و پایین رفتن روی ناهمواری‌ها و چرخیدن برای فرمان‌گیری هستند. این ویژگی، سیستم‌های دیفرانسیل جلو و چهار چرخ محرک را ممکن می‌سازد.

• حفظ سرعت ثابت: پلوس با طراحی خاص خود، تضمین می‌کند که سرعت چرخش ورودی (از گیربکس) و سرعت چرخش خروجی (به چرخ) کاملاً ثابت و یکسان باشد. این امر باعث می‌شود که در هنگام پیچیدن یا عبور از دست‌اندازها، هیچ‌گونه لرزش یا تق‌تق در سیستم انتقال قدرت به وجود نیاید.

• تحمل تنش و فشار بالا: پلوس‌ها باید بتوانند گشتاور و نیروهای بالا را در زوایای مختلف و در شرایط رانندگی سخت تحمل کنند.

• افزایش طول عمر تایر: پلوس‌های سالم با جلوگیری از لرزش و حرکت نامنظم چرخ‌ها، به سایش یکنواخت تایرها کمک می‌کنند.

• راحتی رانندگی: عملکرد روان و بدون لرزش پلوس باعث می‌شود که راننده در حین رانندگی هیچ‌گونه صدای غیرعادی یا لرزشی را از سیستم انتقال قدرت احساس نکند.

۳. ساختار و اجزا

پلوس معمولاً از دو مفصل مجزا (یک مفصل داخلی و یک مفصل خارجی) تشکیل شده است که توسط یک شفت میانی به هم متصل می‌شوند. اجزای اصلی یک پلوس عبارتند از:

• مفصل بیرونی (سر پلوس): این مفصل به سگ‌دست و توپی چرخ متصل است. این مفصل دارای دامنه حرکتی بیشتری است تا امکان فرمان‌گیری چرخ‌ها را فراهم کند. معمولاً از نوع توپ و ساچمه‌ای است.

• مفصل داخلی (ته پلوس یا مشعلی): این مفصل به گیربکس متصل می‌شود. وظیفه اصلی آن، امکان حرکت عمودی چرخ‌ها روی ناهمواری‌ها است. معمولاً از نوع تریپاد است.

• شفت پلوس: میله فلزی محکمی که دو مفصل داخلی و بیرونی را به هم متصل می‌کند.

• گردگیر پلوس: مهم‌ترین جزء محافظ. یک کاور لاستیکی مخروطی شکل است که اطراف هر مفصل را می‌پوشاند. وظیفه آن حفظ گریس (روان‌کننده) در داخل مفصل و جلوگیری از ورود آب، گرد و غبار و آلودگی به داخل آن است.

• گریس پلوس: یک روان‌کننده مخصوص و چسبنده که اصطکاک و سایش داخلی مفصل را به حداقل می‌رساند.

• ساچمه‌ها و قفسه‌ها (Balls and Cage): در داخل مفصل بیرونی، ساچمه‌ها و قفسه‌هایی قرار دارند که امکان چرخش روان و انتقال گشتاور در زوایای مختلف را فراهم می‌کنند.

• تریپاد (Tripod): در داخل مفصل داخلی، یک سه‌شاخه قرار دارد که به سه ساچمه در حال حرکت در شیارهای مفصل متصل است و امکان حرکت رفت و برگشتی شفت را فراهم می‌کند.

۴. نحوه عملکرد

پلوس با یک مکانیزم هوشمندانه، انتقال قدرت را در شرایط مختلف ممکن می‌سازد:

1. ورودی از گیربکس: نیروی چرخشی از گیربکس به مفصل داخلی پلوس منتقل می‌شود.

2. جذب حرکات عمودی و طولی: با حرکت خودرو روی ناهمواری‌ها، سیستم تعلیق باعث بالا و پایین رفتن چرخ‌ها می‌شود. مفصل داخلی پلوس (تریپاد) با حرکت کشویی در شیارهای خود، طول پلوس را کمی تنظیم کرده و این حرکات عمودی را جذب می‌کند.

3. جذب حرکات چرخشی: با فرمان‌گیری راننده و چرخیدن چرخ‌ها، مفصل بیرونی پلوس (توپ و ساچمه‌ای) با تغییر زاویه، همچنان نیروی چرخشی را به صورت ثابت و بدون وقفه به چرخ منتقل می‌کند.

4. روان‌کاری و حفاظت: گردگیر پلوس با حفظ گریس در داخل مفصل، از سایش اجزای داخلی جلوگیری می‌کند. این گردگیر همچنین با ایجاد یک سد محکم، مانع ورود آلودگی‌هایی مانند گرد و غبار، آب و سنگ‌ریزه‌ها به داخل مفصل می‌شود که علت اصلی خرابی پلوس‌ها هستند.

5. انتقال به چرخ: نیروی چرخشی از طریق مفصل بیرونی به توپی چرخ منتقل شده و باعث چرخش چرخ می‌شود.

ارتباط با سایر اجزا: پلوس ارتباط مستقیم با گیربکس (شفت خروجی)، توپی چرخ، سیستم تعلیق (از طریق سگ‌دست و طبق‌ها)، و سیستم فرمان (که زاویه چرخ‌ها را تغییر می‌دهد) دارد.

۵. انواع

پلوس‌ها به طور کلی بر اساس نوع مفصل به چند دسته تقسیم می‌شوند:

• مفصل سرعت ثابت توپی :

  • مفصل بیرونی: رایج‌ترین نوع مفصل بیرونی که از یک محفظه، یک قفسه و ۶ تا ۸ ساچمه فلزی تشکیل شده است. این مفصل می‌تواند تا ۴۵ درجه تغییر زاویه دهد و برای فرمان‌گیری بسیار مناسب است.

• مفصل سرعت ثابت (CV Joint) تریپاد (Tripod-Type):

  • مفصل داخلی: رایج‌ترین نوع مفصل داخلی که از یک سه‌شاخه و سه بلبرینگ تشکیل شده است. این مفصل دامنه حرکتی کمتری در زوایا دارد اما امکان حرکت کشویی (رفت و برگشتی) برای جذب حرکات عمودی را فراهم می‌کند.

• شفت پلوس‌های یکپارچه و چند تکه:

  • در برخی خودروها، هر پلوس یک واحد کامل است، در حالی که در برخی دیگر (به خصوص در خودروهای سنگین‌تر)، ممکن است از یک شفت میانی بلند با دو مفصل در دو انتها استفاده شود.

۶. نشانه‌های فرسودگی و خرابی

شایع‌ترین دلیل خرابی پلوس‌ها، پاره شدن گردگیر و خروج گریس و ورود آلودگی است. نشانه‌های رایج خرابی پلوس عبارتند از:

• صدای "تق‌تق" یا "تق‌تق" در هنگام پیچیدن: شایع‌ترین نشانه خرابی مفصل بیرونی. این صدا معمولاً هنگام دور زدن یا پیچیدن با سرعت کم در پارکینگ شنیده می‌شود. دلیل آن، ساییدگی ساچمه‌ها در داخل مفصل است.

• صدای "تق‌تق" یا "لرزش" در هنگام شتاب‌گیری: این صدا معمولاً نشانه‌ای از خرابی مفصل داخلی است. با افزایش سرعت و شتاب‌گیری، لرزش و صدا بیشتر می‌شود.

• پاره شدن گردگیر پلوس: وجود پارگی یا نشتی در گردگیرهای لاستیکی پلوس. این یک مشکل جدی است که باید بلافاصله برطرف شود، چرا که منجر به خرابی کامل پلوس در مدت زمان کوتاهی می‌گردد.

• نشت گریس: مشاهده گریس سیاه و چرب در اطراف چرخ، رینگ، یا زیر خودرو. این نشانه واضحی از پاره شدن گردگیر پلوس است.

• لرزش فرمان یا بدنه خودرو: لرزش غیرعادی در خودرو، به خصوص در سرعت‌های خاص، می‌تواند ناشی از خرابی شدید پلوس باشد.

۷. روش‌های تعمیر و نگهداری

پلوس‌ها قطعاتی با عمر طولانی هستند، اما نگهداری از گردگیر آن‌ها برای جلوگیری از خرابی ضروری است:

• بازرسی بصری دوره‌ای: مهم‌ترین اقدام نگهداری. در هر سرویس دوره‌ای یا تعویض روغن، گردگیرهای پلوس را از نظر وجود پارگی، ترک، یا نشتی گریس بررسی کنید.

• تعویض گردگیر پاره شده: اگر گردگیر پلوس پاره شود، باید در اسرع وقت تعویض گردد. اگر پارگی به تازگی اتفاق افتاده باشد و مفصل هنوز سالم باشد، تعویض گردگیر و تزریق مجدد گریس کافی است. اما اگر مفصل برای مدتی طولانی بدون گریس و در معرض آلودگی بوده باشد، به احتمال زیاد خود مفصل نیز آسیب دیده و باید تعویض شود.

• نصب صحیح: هنگام تعویض گردگیر یا پلوس، از نصب صحیح و محکم بست‌های گردگیر اطمینان حاصل کنید. نصب نامناسب می‌تواند باعث پاره شدن مجدد گردگیر شود.

در صورت بروز مشکل:

• عیب‌یابی: تشخیص خرابی پلوس‌ها معمولاً با شنیدن صداهای غیرعادی و بازرسی بصری امکان‌پذیر است. با بالا بردن خودرو و چرخاندن چرخ، می‌توان صدای تق‌تق را شنید.

• تعویض پلوس: در صورت خرابی کامل مفصل پلوس، باید کل پلوس (یا فقط مفصل معیوب) تعویض شود. تعمیر پلوس‌های خراب معمولاً مقرون به صرفه نیست و توصیه نمی‌شود.

۸. فناوری‌های نوین

در زمینه پلوس‌ها، نوآوری‌ها بیشتر بر روی مواد، طراحی و کاهش وزن متمرکز شده‌اند:

• مواد پیشرفته: استفاده از آلیاژهای فولادی جدید و سبک‌وزن برای افزایش استحکام و کاهش وزن پلوس‌ها.

• طراحی بهینه (Optimized Design): طراحی هندسی پلوس‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای پیشرفته برای افزایش دامنه حرکتی، کاهش اصطکاک و افزایش طول عمر.

• پوشش‌های سطحی (Surface Coatings): استفاده از پوشش‌های مقاوم در برابر سایش روی قطعات داخلی برای کاهش اصطکاک و افزایش دوام.

• گردگیرهای بادوام‌تر: توسعه مواد لاستیکی جدید برای گردگیرها که مقاومت بیشتری در برابر پارگی، گرما و مواد شیمیایی دارند.

۹. سوالات متداول

• وظیفه پلوس چیست؟

  • انتقال نیروی چرخشی از گیربکس به چرخ‌ها در حالتی که چرخ‌ها در حال حرکت و فرمان‌گیری هستند.

• شایع‌ترین نشانه خرابی پلوس چیست؟

  • شنیدن صدای "تق‌تق" در هنگام پیچیدن.

• چرا گردگیر پلوس اهمیت دارد؟

  • گردگیر از مفصل در برابر آلودگی و از دست رفتن گریس محافظت می‌کند. پارگی گردگیر، علت اصلی خرابی پلوس است.

• آیا پلوس قابل تعمیر است؟

  • خیر، در صورت خرابی مفصل، پلوس باید تعویض شود. فقط در صورت پاره شدن گردگیر، می‌توان گردگیر را تعویض کرد.

• عمر مفید پلوس چقدر است؟

  • اگر گردگیر آن سالم بماند، پلوس می‌تواند تا عمر خود خودرو دوام بیاورد. عمر آن به شدت به سلامت گردگیر بستگی دارد.

۱۰. جمع‌بندی

پلوس، این قطعه کوچک و انعطاف‌پذیر، نقشی حیاتی در پویایی و کارایی خودروهای دیفرانسیل جلو و چهار چرخ محرک ایفا می‌کند. توانایی آن در انتقال نیروی ثابت به چرخ‌ها، در حالی که آن‌ها آزادانه در حال حرکت و چرخش هستند، باعث می‌شود رانندگی در شرایط مختلف، ایمن و راحت باشد. شناخت اهمیت گردگیر پلوس به عنوان محافظ اصلی، و توجه به علائم هشدار دهنده خرابی، می‌تواند به جلوگیری از تعمیرات پرهزینه و حفظ سلامت کلی سیستم انتقال قدرت کمک کند. بازرسی منظم و تعویض به موقع گردگیرهای آسیب‌دیده، کلید اصلی برای تضمین عمر طولانی و عملکرد بی‌نقص پلوس خودرو شما است.