مقالات
سیستم ترمز خودرو چگونه کار می کند؟
اردیبهشت
سیستم ترمز خودرو می تواند اتومبیل را با هر سرعتی که باشد نگاه دارد، درواقع اگر این سیستم نبود اتومبیل را نمی توانستید به راحتی کنترل کنید و این کار برای رانندگان بسیار سخت میشد. بنابراین می بایست گفت که یکی از سیستم های بسیار جالب و البته مهمی که در اتومبیل ها به کار رفته است سیستم ترمز آن ها می باشد و شما می توانید با استفاده از آن اتومبیل را کنترل کنید. سیستم ترمز خودرو چه میکند؟ یا سیستم ترمز خودرو چگونه کار می کند؟ این سوالی است که همواره اکثر افراد درباره آن سوال می پرسند و باید بگویم که کار کرد این سیستم بسیار جالب است و انواع سیستم ترمز های مختلفی را داریم.
سیستم ترمز خودرو چگونه کار میکند؟
برای اینکه بخواهیم اتومبیل در حال حرکت را نگه داریم نیاز به یک نیروی زیاد داریم. خودروها وزن بسیار بالایی دارند و نگه داشتن آنها نیازمند یک سیستم ترمز قوی است. ترمز ها دیسک هایی با صفحه های سرامیکی می باشند که به یک صفحه می چسبند و باعث ایستادن خودرو می شوند. چرخ ها بر روی یک دیسک سوار میشوند. این دیسک یک صفحه است که لنت ها در دو طرف آن قرار دارند. هنگامی که شما پدال ترمز را فشار می دهید این لنتها به دیسک می چسبد و اصطکاک ایجاد می کنند. این اصطکاک باعث میشود که نیروی حرکتی اتومبیل کاهش یابد و ماشین بایستد.
اما آیا کار به همین راحتی انجام می شود؟ این خودروی سنگین با همین نیروی کم پا متوقف میشود؟ باید گفت اصل کار در سیستم ترمز خوردو اتفاق می افتد. روغن ترمز می تواند نیرو را در داخل خود جمع کرده و فشرده کند و آن را منتقل کند، بنابراین هنگامی که شما پدال ترمز را فشار میدهید، روغن ترمز به لنت ها فشار وارد کرده و اتومبیل متوقف می شود.
در ویدیو زیر نحوه عملکرد سیستم ترمز توضیح داده شده است.
اجزا مختلف سیستم ترمز
- پدال ترمز
- سیلندر اصلی ترمز
- سیلندر چرخ
- لوله های انتقال روغن
- مخزن روغن ترمز
- بوستر ترمز
- کفشک یا پد لنت
- شیرهای هیدرولیکی
- روغن ترمز
- سنسورها و حسگرهای ترمز ضدقفل
- ای سی یو
- بلوک ABS
انواع سیستم ترمز
ترمزها به دو دسته‌ی کلی مکانیکی و هیدرولیکی تقسیم میشوند که هر کدام به زیردسته‌های کوچک‌تر قسمت میشود. به‌طور کلی عملکرد سیستم ترمز از نظر اصول فیزیکی یکسان هستند و تنها تفاوت آن ها در میزان اثربخش بودن و نحوه‌ی انتقال نیروی به لنت ترمز ها هستند.
سیستم ترمز مکانیکی
ترمزهای مکانیکی از اولین نمونه‌های تعبیه شده در خودروها هستند. در سیستم ترمز مکانیکی نیروی پای راننده از طریق پدال ترمز به یک کابل واسط منتقل میشود و کابل نیروی وارده را به کفشک‌های ترمز منتقل میکند. کفشک ترمز در حقیقت همان لنت‌های ترمز هستند با این تفاوت که به‌جای ایجاد اصطکاک با دیسک، درون یک محفظه‌ی کاسه‌ای شکل قرار دارند و با سطح داخلی کاسه ایجاد اصطکاک می‌کنند.
سیستم ترمز هیدرولیکی
اساس عملکرد ترمزهای هیدرولیکی مشابه ترمز مکانیکی است با این تفاوت که به جای سیم در آن از لوله‌های حاوی سیال (روغن ترمز) استفاده شده است. در این سیستم با فشردن پدال ترمز، نیروی پای راننده به اهرم زیر پا وارد شده و در مرحله‌ی بعد به پیستون اصلی سیستم ترمز اعمال میشود. سپس، نیروی پیستون به سیال موجود در پشت پیستون وارد شده و سبب حرکت سیال در لوله‌ها میشود و با ایجاد فشار لنت بر دیسک یا کفشک با کاهش سرعت و متوقف کردن خودرو می شود.
در همین رابطه می توانید مقاله “زمان تعویض لنت ترمز” را نیز مطالعه نمایید.
ترمز بادی یا پنوماتیک
ترمز خلأ
در این سیستم ترمز، در لوله‌های ترمز خلأ ایجاد شده و همین خلأ، موجب حرکت لنتها و در نهایت ایجاد اصطکاک و ترمز میشود. از این مدل غالبا در قطارها استفاده می‌کنند.
ترمز مغناطیسی
در این مدل از قواعد الکترومغناطیس استفاده میشود. در واقع یک آهنربای همیشگی وظیفه دارد تا میدان مغناطیسی مورد نیاز را ایجاد کند. در نهایت اینکه نیروی ترمز به چرخ‌ها منتقل میشود. سایش و اصطکاک در این مدل وجود ندارد و در نتیجه عمر بالاتری خواهد داشت. چون یک تکنولوژی جدید است، فعلا رایج نیست. عملکرد این مدل به شدت بالاست.
ترمز الکتریکی
این مدل در خودروهای برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به سه نوع پلاگین، بازیاب انرژی و مقاومتی یا رئوستاتیکی تقسیم میشود. در نوع پلاگین، به محض استفاده از پدال، چرخش موتور برعکس شده و ترمزگیری صورت می‌گیرد. در نوع دوم، به محض ترمز گرفتن، موتور الکتریکی وارد مد ژنراتوری شده و انرژی جنبشی چرخ‌ها را گرفته و تبدیل و ذخیره میکند. در نوع سوم، از یک مقاومت متغیر در مدار ترمز استفاده میشود.
انواع ترمز
اغلب خودروهای جدید برخلاف مدل‌های قدیمی‌تر به ترمز دیسکی مجهز هستند اما دلیل این کار چیست؟ این ترمزها چه مزایا و معایبی در مقایسه با نمونه‌های کاسه‌ای دارند؟ ترمز در عملکرد خودرو نقشی حیاتی دارند. یک خودرو تا زمانی ایمن است که به‌موقع و با سرعت قابل‌قبول توقف کند و این وظیفه بر عهده ترمز خودرو است. امروزه ترمزها به دو دسته کلی دیسکی و کاسه‌ای تقسیم‌بندی میشوند.
ترمز کاسه‌ای و مزایا و معایب آن
در ترمز کاسه‌ای (Drum Brake) قطعه‌ای با نام کاسه ترمز به چرخ متصل میشود و درنتیجه به همراه آن گردش میکند. لنت‌های ترمز نیز بر روی دو عدد کفشک هلالی قرار می‌گیرند و در حالتی که خودرو حرکت میکند با فاصله کمی از کاسه ترمز قرار می‌گیرند.
هنگامی‌که راننده بر روی پدال ترمز فشار وارد میکند، فشار در سیلندر ترمز افزایش می‌یابد و روغن موجود در آن به سمت چرخ‌ها هدایت میشود. نیروی حاصل از روغن ترمز به کفشک‌ها فشار وارد میکند و سبب اصطکاک لنتها با کاسه ترمز و درنهایت توقف خودرو میشود.
عمده مزیت ترمزهای کاسه‌ای ارزان بودن و وزن کم آن‌هاست. در مقابل این ترمزها معایب قابل‌توجهی نیز دارند. بزرگ‌ترین ایراد ترمز کاسه‌ای بالا رفتن سریع حرارت و عملکرد نامناسب در دمای بالا است به‌طوری‌که امکان ترمزگیری مداوم را از راننده سلب میکند!
ترمز دیسکی
در ترمز دیسکی (Disc Brake) به‌جای کاسه ترمز از قطعه‌ای با عنوان دیسک چرخان استفاده میشود. این دیسک به همراه چرخ حرکت میکند و به‌جای کفشک‌ها نیز از یک جفت لنت ترمز مسطح استفاده میشود. هنگام ترمزگیری نیز این لنتها به دیسک ترمز فشار وارد می‌کنند و موجب توقف خودرو میشوند.
ترمز دیسکی از قیمت و هزینه تعمیر بالاتری نسبت به نمونه‌های کاسه‌ای برخوردار است. این ترمزها برای توقف به فشار هیدرولیک بیشتری هم نیاز دارند اما در مقابل امکان ترمزگیری پی‌درپی و عملکرد مناسب در دمای بالا را برای راننده فراهم میکند.
همچنین عملکرد ترمز دیسکی به‌مراتب سریع‌تر از ترمز کاسه‌ای است و خنک کاری آن با سرعت بیشتری انجام میشود. امروزه در برخی خودروهای مجهز به ترمز دیسکی از یک سیستم خنک‌کننده متشکل از پره‌های چرخان برای کاهش سریع‌تر دمای لنت و دیسک استفاده میشود.
سیستم ترمز ABS چیست؟
ABS مخفف سیستم ترمز ضد قفل است که یک ویژگی ایمنی کلیدی در اکثر خودروها و کامیون های مدرن است. ترمزهای ضد قفل با سیستم ترمز معمولی خودرو کار می کنند و در صورت توقف ناگهانی آنها را به طور خودکار افزایش می دهند.
عملکرد سیستم ترمز ضد قفل یا ABS شامل فرآیندهای زیر است:
در یک وسیله نقلیه، سنسورهای سرعت چرخ بر روی چرخ ها قرار دارند که سرعت هر چرخ را کنترل می کنند. به همین دلیل است که خرید سنسور ABS باکیفیت اهمیت بسیار زیادی دارد.
واحد کنترل الکترونیکی (ECU) سیگنال هر سنسور را می خواند. پس از اینکه سنسورهای سرعت تشخیص دادند که سرعت هر یک از چرخ ها در مقایسه با سایر چرخ ها به شدت کاهش می یابد، ECU سیگنال را برای کاهش فشار ترمز به سوپاپ های چرخ (های) مربوطه ارسال می کند و دریچه ها بسته می شوند.
پس از این، چرخ ها دوباره شروع به شتاب گرفتن می کنند و سیگنال یک بار دیگر به ECU ارسال می شود که به نوبه خود سیگنال باز شدن دریچه و افزایش فشار ترمز را ارسال می کند و از این رو ترمز اعمال می شود. این چرخه تا زمانی که اعمال ترمز عادی شود تکرار می شود.
هنگام توقف ناگهانی، ممکن است یک یا چند چرخ وسیله نقلیه شما قفل شود و کنترل کمی بر وسیله نقلیه خود داشته باشید. در هنگام قفل شدن چرخ، چرخ های وسیله نقلیه شما از چرخش می ایستند و باعث می شوند ماشین شما سر بخورد. سال‌ها به رانندگان آموزش داده میشد که وقتی احساس می‌کردند وسیله نقلیه‌شان در حال لغزش است، ترمز را به صورت ضربه ای وارد کنند.
امروزه، فناوری ABS فرآیند ضربه ای وارد کردن ترمز را به صورت خودکار انجام می دهد، بنابراین می‌توانید روی هدایت خودرو با ایمنی بیشتر در مواقع اضطراری تمرکز کنید. با جلوگیری از قفل شدن چرخ‌های خودرو، ترمزهای ضد قفل تضمین می‌کنند که شما می‌توانید در هنگام ترمزگیری شدید، ماشین را به درستی هدایت کنید.
