سقف کانورتیبل یا جمع شونده خودرو چگونه کار می‌کند؟
سقف کانورتیبل یا جمع شونده خودرو چگونه کار می‌کند؟
سقف‌های کانورتیبل علاوه بر ظاهر جذاب، پیچیدگی‌های مهندسی فراوانی دارند. در ادامه به معرفی مکانیزم‌های مورد استفاده در آن‌ها و نحوه‌ی عملکردشان می‌پردازیم.
تاثیر باد در سقف های کانورتیبل
عبور باد از میان موها و حس جریان هوای اطراف باعث می‌شود لذت جاده و مناظر دوچندان شود. این حس خوشایند تنها یکی از مزایای هیجان‌انگیز نشستن در یک خودروی کانورتیبل (روباز یا سقف جمع شونده) است.
خودروی کانورتیبل ظاهری جذاب و اغلب جوان‌پسند دارد که به لطف سقف متحرک می‌تواند تجربه‌های هیجان انگیزتری نسبت به خودروهای معمولی رقم بزند.
در این مقاله با نگاهی دقیق به مکانیزم عملکرد سقف‌های کانورتیبل با ویژگی‌های طراحی و جزئیات مهندسی آن‌ها آشنا می‌شویم.
ساختار
طراحی یک خودروی روباز به سادگی بریدن سقف و نصب پارچه‌ای تاشو نیست. حقیقت این است که سقف در یک خودروی معمولی برای تأمین امنیت و استحکام ساختار شاسی خودرو حیاتی است. در حالت استاندارد سقف مانع پیچش و خم‌شدن خودرو می‌شود و طراحی خودرویی بدون سقف مانند طراحی یک پل معلق بدون استفاده از کابل است.
خودروی بدون سقفی که از لحاظ ساختاری استحکام کافی نداشته باشد، پیچ‌وتاب می‌خورد و در نتیجه فرمان‌پذیری ضعیفی دارد. برای مثال هنگام عبور از روی سرعت‌گیر (خصوصا در صورت عبور قطری و مورب) بدنه‌ی خودرو به‌طور کاملا ملموس دچار پیچش خواهد شد.
برای حل این معضل، ساختار یک خودروی کانورتیبل باید به طور قابل توجهی استحکام یابد و بدنه‌ی خودرو باید با سازه‌های سنگین تقویت شود که همین امر باعث می‌شود اغلب خودروهای کانورتیبل نسبت به نسخه‌های استاندارد سنگین‌تر باشند.
آیرودینامیک
به طور معمول خودروهای کانورتیبل در حالتی که سقفشان جمع شده است، نسبت به نسخه‌های استاندارد، ویژگی‌های آیرودینامیکی ضعیف‌تری دارند. وجود یک سقف کشیده باعث می‌شود، هوا به صورت جریان آرام در اطراف خودرو جریان یابد و درنتیجه ضریب درگ کاهش می‌یابد. با این حال، با پرداختن به جزئیات مهندسی می‌توان خودرویی روباز ساخت که در حالت بدون سقف نیز از لحاظ آیرودینامیکی مناسب باشد.
سقف کانورتیبل یا جمع شونده خودرو چگونه کار می‌کند؟
یکی از این جزئیات، استفاده از شیشه‌ای کوچک در عقب پشت سری‌های صندلی است. شاید به صورت تصادفی خودروهای کانورتیبلی را دیده باشید که موهای سرنشینانش به سمت جلو (خلاف جهت حرکت خودرو و وزش باد) حرکت می‌کند. دلیل این است که جریان هوا با سرعت از روی شیشه‌ی جلو عبور می‌کند و در برخورد با جریان آرام هوای داخل کابین بخشی از آن سرعت خود را از دست می‌دهد.
با ازدست دادن سرعت این جریان آشفته شده و یک طوفان افقی کوچک ایجاد می‌کند که در کابین خودرو به حرکت درمی‌آید و آن صحنه‌ی عجیب را رقم می‌زند. تعبیه‌ی یک شیشه‌ی کوچک در قسمت عقب راه نفوذ هوای آشفته به درون کابین را سد می‌کند و درنتیجه کابین ساکت‌تر و سرنشینان آسایش بیشتری خواهند داشت. به علاوه، خودرو از لحاظ آیرودینامیکی عملکرد بهتری خواهد داشت. برای نمونه لکسوس SC430 در حالت سقف بسته و سقف باز تقریبا ویژگی‌های آیرودینامیکی یکسانی دارد.
سقف پارچه‌ای یا نرم
هوندا S2000 رودستر نمونه‌ای از یک خودروی روباز معمولی است. سقف کانورتیبل این خودرو نیمه خودکار است؛ به این معنی که برای باز و بسته کردن آن راننده باید گیره‌های تعبیه شده روی شیشه‌ی جلو را باز و بسته کند و سپس با فشردن یک دکمه سقف پارچه‌ای به آرامی باز می‌شود.
در صورتی که شیشه‌های خودرو بالا باشند، قبل از بازشدن سقف ابتدا شیشه‌ها به طور خودکار پایین رفته سپس فرایند بازشدن سقف آغاز می‌شود. سقف پارچه‌ای به واسطه‌ی یک مکانیزم جمع کننده تا می‌شود و در صندوق عقب قرار می‌گیرد.
سیستم موتور الکتریکی در هوندا S2000
در هوندا S2000 دو موتور الکتریکی در دو طرف پایه‌های سقف وظیفه‌ی به کارانداختن مکانیزم جمع‌کننده را برعهده دارند. اتصال موتورها با سازه‌ی سقف از طریق یک جفت چرخ‌دنده و میله‌ی واسط صورت می‌گیرد. مسیر حرکت و محل قرارگیری سازه در هر لحظه به طور دقیق توسط سازه‌ی سقف تعیین می‌شود.
اتصالی قیچی شکل که توسط اتصال بازوهای فلزی توسط پین ساخته شده، با باز و بسته شدن خود سقف پارچه‌ای را باز یا تا می‌کند. به محض باز شدن سقف گیره‌های تعبیه شده روی شیشه‌ی جلو محکم شده و کل سازه را محکم می‌کند.
جنس شیشه‌ی عقب در خودروهای کانورتیبل مختلف تفاوت دارد؛ برای مثال در هوندا S2000 شیشه‌ی عقب از جنس پلاستیک شفاف است و برای کاهش حجم سقف هنگام باز شدن این پلاستیک نیز تا می‌شود. در خودروهای مدرن‌تر امروزی شیشه‌ی عقب دیگر از جنس پلاستیک ساخته نمی‌شود و البته قابل تاشدن نیست.
سقف کانورتیبل یا جمع شونده خودرو چگونه کار می‌کند؟
سقف فلزی
لکسوس SC430 یک خودروی کانورتیبل مجهز به سقف فلزی است. کابین این خودرو در حالت عادی ساکت است و ساختار مستحکم خودرو کاملا حس می‌شود. به محض فشردن یک دکمه سقف خودرو باز شده و سطح دیگری از لذت سواری به سرنشینان منتقل خواهد شد.
سقف این خودرو هنگام باز شدن به دو نیمه تقسیم می‌شود و در نهایت در قسمت عقب خودرو درون محفظه‌ای مشترک با صندوق عقب جای می‌گیرد.
درست مانند هوندا S2000 در این خودرو نیز ابتدا شیشه‌ها پایین می‌رود، سپس فرایند باز شدن سقف آغاز می‌شود. پس از پایین رفتن شیشه‌ها در صندوق عقب از قسمت انتها (نزدیک به ستون‌های انتهایی سقف) بالا می‌آید، سپس سقف به دو نیمه تقسیم شده و جمع می‌شود. با قرارگرفتن سقف درون محفظه‌ی پیش‌بینی شده در صندوق عقب بسته می‌شود. نکته‌ی قابل توجه در مورد این خودرو قابلیت استفاده از صندوق عقب با وجود فضای کم موجود پس از قرارگیری سقف در آن است.
با توجه به اینکه مکانیزم سقف کانورتیبل این خودرو کاملا خودکار عمل می‌کند، در مقایسه با هوندا S2000 و خودروهای قدیمی‌تر پیچیدگی‌های فنی بیشتری دارد.
برای مثال باتوجه به اینکه گیره‌های مختلفی باید به طور خودکار باز و بسته شوند، عملگرها و موتورهای هیدرولیکی و الکتریکی مختلفی در این خودرو تعبیه شده، اما در نهایت اساس مکانیزم اصلی برای باز و بسته‌کردن سقف مشابه هوندا S2000 است.
