سیستم ترمز یکی از مهمترین اجزای ایمنی خودرو محسوب میشود و برای کاهش سرعت و توقف مورد استفاده قرار میگیرد سیستم ترمز خودرو با پیشرفت صنعت خودروسازی تغییرات زیادی روبرو شده است
و انواع مدلها و عملکرد متفاوتی برایشان تعبیه شده و انواع سیستم ترمز و وضعیت خودرو در هنگام رانندگی یکسان نیستند و میزان اثربخشی متفاوتی دارند
انواع سیستمهای ترمز برای خودروها برای افزایش امنیت ایمنی ایجاد شده تا هنگام مواجه شدن با موانع کاهش سرعت و وایستادن بتوان با فشار دادن پدال به راحتی متوقف کرد
انواع ترمزها به چند دسته تقسیم میشوند و خودروسازان ترمزها را برای هر یک از خودروهای متفاوت استفاده میکنند
اشنایی با سیستم ترمز خودرو
سیستم ترمز به عنوان مهمترین آپشن ایمنی شناخته شده است و بالاترین امنیت را برای سرنشینان و راننده ایجاد میکند سیستم ترمز در ناحیه چرخها تشکیل شده است و بین لنت و ترمز دیسک چرخ اصطکاک ایجاد میکند
و موجب شتاب منفی و سبب کاهش سرعت خودرو میشود.
برای کاهش سرعت و توقف خودرو هندلینگ این وظیفه را بر عهده دارد که در پیچها جادههای لغزنده از انحراف خودرو جلوگیری کند
سیستم ترمز خودرو بر اساس قواعد دینامیک و اصطکاک عمل میکند در حال حاضر اغلب سیستمهای ترمز به کمک روغن کار میکند و زمانی که به آنها فشار میآورید با حفظ حجم خود جابجا شده و فشار را با جای دیگر منتقل میکند
از این رو با فشار دادن پدال میتوانید خاصیت عدم تراکم روغن برای کاهش سرعت و ایجاد اصطکاک استفاده کنید و باعث میشود که چرخهای خودرو کند عمل کند و سرانجام متوقف شود.
سیستم ترمز خودروچه میکند
سیستم ترمز خودرو به این منظور تشکیل شده است که راننده در حین حرکت اگر با مشکلی مواجه شد بتواند سرعت ماشین خود را کم و در نهایت متوقفش کند
این سیستم بین لن ترمز و دیسک چرخ اصطکاک ایجاد کرده و باعث میشود که شتاب منفی شکل بگیرد و سرعت کم شود یا اتومبیل به طور کامل بایستد.
با پیشرفت تکنولوژی امروزه کارکرد این سیستمها فراتر رفته و علاوه بر کاهش سرعت و توقف هندلینگ آن نیز نقش دارد.
این ویژگی مخصوصاً در پیچها و دورههای خطرناک به شدت موجب میشود که خودرو آسیب ببیند و این نوع سیستم ترمز باعث میشود که از لغزشها روی جاده و تغییر جهت دادن خودرو جلوگیری کند.
میتوان گفت ترمز سیستمی هست که بر اساس قواعد دینامیک و اصطکاک کار انجام میدهد بیشتر سیستم ترمزها امروزه به کمک روغن ترمز فعالیت خود را انجام میدهد.
از نظر علمی ثابت شده است که مایعات و روغنها مانند هوا نیستند و قابلیت متراکم شدن را داشته باشد
بنابراین وقتی به آن فشاری وارد میشود با حجم خود جابجا میشود و فشار را منتقل به جای دیگر میکند و در آن چیزی به نام متراکم شدن وجود ندارد
متخصصان دریافتند که سیستمی ابداع کنند که در آن با فشار دادن پدال بتوانند از همین روغن و مایعات خاصیت تراکم برای کم کردن سرعت در چرخها ایجاد کنند و در آن استفاده کنند.
نحوه عمل کرد سیستم ترمز
براساس قواعد اینرسی سکون و حرکت وقتی جسمی در حال سکون یا حرکت است مادام نیرویی به آن وارد نشده درگیر هیچ مقاومتی نیست به سکون یا حرکت خودش ادامه میدهد
اما زمانی که به آن نیرویی بیشتر و وارد شود آن جسم هم نیاز به مقاومت بیشتری دارد
طراحان و خودروسازان با طراحیهای خاصی که در سیستم ترمز ایجاد کردهاند عملاً نیروی اولیه وارد شده به پدال ترمز را چند برابر میکنند تا قادر به کاهش سرعت و توقف خودرو باشد
متخصصان برای این کار از اصول مکانیکی اهرم و افزایش نیروی هیدرولیکی استفاده میکنند تا نیروی اولیه وارد شده را چند برابر کنند
طبق این اصل نیرویی که ماشین بر جسم وارد میکند چند برابر نیرویی است که ما به ماشین وارد میکنیم
در اهرمهای مکانیکی از نسبت طول بازوی محرک به طول بازوی مقاوم انجام میشود با دستکاری این نسبت میتوانیم نیروی وارد شده را چند برابر کنیم تا خودرو قادر به توقف و کاهش سرعت شود.
و همچنین طبق قواعد هیدرولیکی نیرو از طریق یک سیال تراکم ناپذیر که غالباً در بیشتر خودروها روغن ترمز است منتقل میکند و منجر به ترمزگیری در چرخها و کاهش سرعت میشود
در سیستم های هیدرولیک با استفاده از قانون پاسکال نیروی خروجی به مضربی از نیروی ورودی تبدیل میشود این یک قانون ابتدایی در هیدرودینامیک است
تغییر فشار در هر نقطه از سیال تراکم ناپذیر است و به همان نقطه در سطح انتقال پیدا میکند نتیجه همه این محاسبات باعث تولید نیروی مورد نیاز برای متوقف کردن خودرو و ترمزگیری میشود
از متغیر دیگری به نام ضریب اصطکاک هم در این سیستم استفاده میکنند هر دو جسمی که روی هم قرار بگیرد هر چقدر هم که صاف باشند باز هم سطوح غیر همگونی دارد
که باعث میشود سختی یا سهولت در لغزندگی آن تولید کند برای همین مثلاً لغزندگی پلاستیک روی هم خیلی از خیلی سختتر از استیل یا فلز است
همه این دانستنیهای فیزیکی باعث شده که سیستم ترمز برای توقف خودرو تعبیه شود و ما بتوانیم با یک فشردن ساده پدال ترمز کنیم هر چقدر که خودرو سنگین باشد و یا بزرگ باشد ترمز میگیرد
سیستم ترمز از چه بخشهایی تشکیل شده است؟
هر سامانه و سیستم ترمز از قطعات و بخشهای متفاوت و گوناگونی تشکیل میشود که با کنار هم قرار گرفتن آنها کاهش سرعت یا توقف انجام میشود.
سیستم ترمز را در تقسیم بندی اولیه میتوانیم شامل دو بخش اصلی بدانیم
یک سیلندر اصلی یعنی پمپ زیر پدال ترمز
دو مکانیسم مربوط به ترمز دیسکی یا کاسهای در چرخها
به صورت جزئی و ریزتر هم میتوانیم به بخشهای ترمز اشاره کنیم که عبارتند از:
پدال ترمز
بوستر ترمز
مخزن
سیلندر اصلی ترمز و پیستون درون آن و یک میله فشاری
لولهها و شلنگهای رابط
سیلندر چرخ لنت ترمز و دیسک
تشتکیهای عقب و جلو
فنر برگردان پیستون سوپاپ کنترل فشار و مجاری روی سیلندر
پیچ هواگیری سیلندر چرخها
کاسه چرخ در ترمزهای کاسهای
ترمز دستی کابل ترمز دستی کلید چراغ ترمز
چراغ اخطار ترمز شیر اندازهگیری
کفشکهای ترمز برای مدل کاسهای و فنر نگهدارنده کفشک و پیچ نگهدارنده آن
واشر پین نگهدارنده کفشک
پیچ سیلندر ترمز کوتاه و بلند
پیچ هواگیری سیلندر ترمز چرخ عقب و جلو
پیچ دیسک چرخ جلو پیچ هواگیری شلنگ ترمز جلو
پیچ رگلاژ هیدرولیک
پیچ سیلندر ترمز عقب
اشپیل لنت جلو خار شیلند ترمز
خار ناخنی لنت جلو و فنر پدال کلاج
لاستیکهای زیر مخزن روغن ترمز و مخزن روغن
لاستیک پدال کلاج ترمز شیلنگ بوستر ترمز شیلنگ ال شکل و شلنگ بوستر ترمز abs
سیستمهای ترمز خودرو
با پیشرفت تکنولوژی شاهد طراحیهای خاص مدرن در صنعت خودروسازی هستیم سیستم ترمز نیز از این قاعده و قانون جا نمانده است
عملکردهای متفاوت در انواع ترمزهای خودرو مشاهده میشود که میتوان در اینگونه نام برد:
ترمز مکانیکی
این مدل ترمز به طوری طراحی شده که وقتی پدال گاز فشار میآوریم نیروی پا از طریق پدال به یک کابل منتقل میشود نیرو به کمک کفشکهای ترمز منتقل میشود
این کفشکها درون یک محفظه کاسهای وجود دارد که با ایجاد اصطکاک در سطح داخلی کاسه باعث کاهش سرعت و در نهایت توقف خودرو میشود
از معایب این مدل میتوان به پارگی کابل و از کار افتادن کل سیستم اشاره کرد.
ترمز هیدرولیکی
عملکرد این سیستم ترمز مانند ترمز مکانیکی است اما در آن لولههایی حاوی سیال و غیر قابل تراکم روغن جایگزین کابل میشود و از دیسک به جای کاسه استفاده میکنند
در ترمزهای هیدرولیکی امکان چندین برابر شدن نیرو به واسطه اهرم وجود دارد.
زمانی که پدال ترمز فشار میدهید نیرویی به پیستون اصلی سیستم ترمز فشار وارد میکند و با حرکت سیال نیرو از پیستون به پیستون فرعی ترمز چرخ منتقل میشود
و به دلیل کم بودن سطح پیستون فرعی نیروی اصلی وارد و لنت باز هم افزایش پیدا میکند و در نهایت ترمزگیری قدرتمندی خواهید داشت.
از معایب سیستم ترمز هیدرولیکی میتوان به احتمال نشتی لوله اشاره کرد.
سایر ترمز های خودرو
امروزه انواع سیستم ترمز خودرو دارای قابلیتهای ویژهای هستند که بر روی خودروهای جدید و مدرن کار میشوند که در ادامه با پرکاربردترین آنها آشنا میشویم و معرفی میکنیم:
ترمز هوایی پنوماتیکی
در این نوع سیستم ترمز به جای روغن از هوای فشرده در کمپرسورها استفاده میشود تا نیروی ترمز را ایجاد کند این ترمزها غالباً در ماشین سنگینهایی مثل کامیون اتوبوسها استفاده میشود
زیرا که نیروی ترمز تولید شده در مدل هیدرولیکی نمیتواند پاسخ این حجم از خودرو را دهد
ترمزدخلأ
در این نوع سیستم ترمز در لولههای ترمز خلع ایجاد میشود و همین خلع موجب حرکت لنتها میشود و در نهایت ایجاد اصطکاک و ترمز را برای خودروها انجام میدهند ولی غالباً این نوع ترمز در قطارها استفاده میشود.
ترمز مغناطیسی
این مدل از قواعد مغناطیسی استفاده شده یک آهنربا همیشه وظیفه داره تا مقدار مغناطیسی و میدان مغناطیسی را مورد نیاز را ایجاد کند
و در نهایت این نیرو را به چرخها انتقال میدهد و در اثر سایش و اصطکاک در این نوع ترمز وجود ندارد
این ترمز یک تکنولوژی جدید است و فعلاً رایج نیست عملکرد این مدل به شدت بالاست و در نتیجه عمر بالاتری دارد.
ترمز الکتریکی
این مدل در خودروهای برقی استفاده میشود و به سه نوع پلاگین بازیاب انرژی و مقاومت یا رئوساتیکی تقسیم میشود.
در نوع پلاگین بعد از استفاده از پدال چرخش موتور برعکس شده و ترمز انجام میشود
در نوع دوم به محض گرفتن ترمز موتور الکتریکی واردمد ژنراتور شده است و انرژی جنبشی چرخها را گرفته و تبدیل به نیروی ذخیره میکند
در نوع سوم از یک مقاومت متغیر در مدار ترمز الکتریکی استفاده میکند تا منجر به توقف خودرو شود.
ترمز abs
این مدل ترمز یکی از ترمزهای مدرن و به عنوان سیستم ضد قفل ترمز شناخته میشود که از قفل شدن چرخها هنگام ترمز جلوگیری و خودداری میکند.
در این سیستم ترمز یک مدار کنترل هیدرولیکی و یک مدار الکتریکی برای قطع و وصل کردنهای مکرر استفاده شده است تا جلوگیری از قفل شدن چرخها را انجام دهد.
ترمز Ebd
این سیستم ترمز نیروی ترمزگیر را با توجه به میزان سرعت شرایط جاده آب و هوا و شرایط اقلیمی جغرافیایی و… بین چرخهای خودرو تقسیم بندی میکند و با به حداکثر رساندن قدرت ترمز سبب توقف خودرو میشود
قدرت ترمز را کاهش میدهد و خودرو را در سریعترین زمان توقف میرساند این سیستم بر روی ترمز abs نصب میشود.
ترمز asr
این مدل ترمز خودرو برای زمانی که جادهها گل و لای و برف هستند تعبیه و طراحی شده تا مانع از لغزش خودرو بر روی جادههای لغزنده بشود.
ترمزdtc
این سیستم ترمز نیز از جدیدترین سیستمهاست و به صورت دینامیکی به کنترل نیروی رانشی زمین کمک میکند و خودرو را متوقف میکند.
ترمز tcs
این نوع ترمز سیستم نیروی گرانش زمین را کنترل میکند و برای کاهش سرعت و متوقف کردن سریع خودرو استفاده میشود.
ترمزDscecsvdsespascvsc
این سیستم ترمز به عنوان به روزترین و پیشرفتهترین نوع سیستم ترمز در خودرو شناخته شده است که از لغزش ماشین در پیچها جلوگیری میکند
و در هنگام افزایش شتاب خودرو و در پیچهای تند به کمک یک کامپیوتر و سنسور متعدد به پایداری اتومبیل کمک زیادی میکند
از میان این سیستمها بسیار کاربردی و پیشرفته است.
اشنایی با ترمز دستی
ترمز دستی یا ترمز پارکینگ یکی از مهمترین اجزای سیستم ترمز درون خودرو به حساب میآید
که به دو شکل مکانیکی پدالی و اهرمی برقی و دکمهای روی خودروهای مختلف به کار میرود
ترمز دستی برای نگهداری و ثابت نگه داشتن خودرو در زمان پارک خودرو بسیار استفاده میشود
مکانیزم عملکرد این ترمز به این صورت است که قطعات را در قسمت عقب یعنی چرخهای عقب فعال کرده و سبب ایستادن دائمی خودرو میشود.
ترمزهای دیسکی
بیشتر خودروسازان ترجیح میدن از مدلهای ترمز دیسکی استفاده کنند
ابتدا در خودروهای سبک به کار رفته و تنها روی چرخهای جلو ترمز میگرفت ولی امروزه با تغییراتی که در آن پیش آمده و گسترش یافته معمولاً سیستم دیسکی روی چهار چرخ خودرو تاثیر میگذارد
مزایا ترمز دیسکی
صدای کمتری ایجاد میکند
در هر دو لنت ساییدگی مساوی ایجاد میکند
شتاب منفی بیشتری تولید میکند و دارد
صدای کمتری ایجاد میکند
کیفیت ترمز را به نسبت سرعت در طول ترمز تغییر نمیدهد و ثابت نگه میدارد
نسبت به ساییدگی حساسیت کمتری نشان میدهد و دارد
گرمای کمتری را نیز جذب میکند
معایب ترمز دیسکی
بسیار در مقابل رطوبت حساس هستند
در مقابل گرد و غبار نیز خیلی حساسند
برای تمیز کردن باید خیلی نیرو صرف کنید
قیمت زیادی دارد
ترمز دیسکی چگونه کار میکند؟
در این مدل سیستم ترمز پیستونها فشار خود را به لنت وارد میکنند لنت نیز به دیسک میچسبد و ترمز میگیرد این مدل به جای کاسه از یک دیسک استفاده شده
و به جای کفشکهای خمیده از کفشکهای صاف به نام لنت استفاده میشود این لنتها میتوانند دو طرفه باشند و از پشت به یک سیلندر و پیستون متصل شوند تا عمل ترمز را انجام دهد
وقتی پدال ترمز را فشار میدهیم روغن ترمز توسط نیروی هیدرولیکی از طریق کانال فلزی به سیلندر میرسد و پیستون را به سمت بیرون فشار میدهد در نتیجه لنت به دیسک چسبیده و ترمز انجام میشود.
انواع ترمز دیسکی
ارگانیک
این مدل از الیاف مصنوعی شیشه لاستیک کلار و رزین تشکیل شده است در این مدل ازازبست که در محیط زیستیهای حساس زیادی رویه آنها استفاده نمیشود ساختار نرمی دارد به خاطر همین صدای خیلی کمی تولید میکند چون مواد تشکیل دهنده آن کیفیت ندارد عمر کمتری دارد و اگر زیادی از اتومبیل خودتان استفاده نمیکنید این مدل مناسب است..
فلزی و نیمه فلزی
رایجترین نوع ترمز در بیشتر خودروهای امروزی نوع فلزی و نیمه فلزی ترمزهای دیسکی هستند
که در ساختار آن از تراشههای فلزی با رزین استفاده میشود و رایجترین آنها نیز مس برنج فولاد آهن و گرافیت میباشد
اینها با مخلوط شدن هم رزینها را به هم میچسبانند تا یک لنت به وجود آورند و هر کدام از کارخانهای تولید میشود که منحصر به فرد خودش هست.
نوع سرامیکی
این مدل هم نیروی خوبی برای متوقف کردن ماشین دارد و دیر خراب میشود سبک نیز هست به خاطر همین در موتور و ماشینهای مسابقهای از آنها استفاده میکنند
قیمت بالایی دارند لنتهای سرامیکی از الیاف سرامیک ماده پر کننده و مواد چسبنده و مقداری از الیاف مس تولید میشود.
سیستم ترمز کاسهای چطور کار میکند؟
سیستم ترمز کاسهای هم تکرار میشود فقط اینکه پیستونها خود را به کفشکهای ترمز منتقل کرده و آنها را در کاسه چرخ نزدیک میکند و میچسباند در این صورت اصطکاک پیش میآید و سرعت کاسته میشود
ترمزهای کاسه یک ترمز فلزی هستند و شامل مجموعه ترمزهای چرخ را در اختیار خود دارند درون این کاسه ترمز دو کفشک خمیده به سمت بیرون حرکت میکند
تا سرعت چرخ کاسه ترمز را همراه با چرخ کم کند و بدین ترتیب زمانی که پدال را فشار میدهید روغن موتور در پیستونهای اصلی و فرعی جابجا میشود و ترمز وارد میشود
میتوان گفت که این کفشکها فلزی بوده و رویشان لنت ترمز چسبیده میشود برای اینکه لنت ترمز مقاومت خوبی در برابر گرما داشته باشد فایبرگلاس یا مواد نیمه فلزی تولید میشود که در برابر گرما ماندگاری بیشتری داشته باشد.
نحوه قرارگیری کفشکها در کاسه ۴ نوع مختلف دارد.
ترمز دیسکی بهتر است یا کاسه ای
در مشخصات فنی بازارهای خودرو را بررسی کنید معمولاً سامانه ترمزهای دیسکی و کاسهای توضیح داده شدهاند
دیسک یا کاسه بودن ترمزها در سیستم ترمز به هر چرخ اتفاق میافتد و آنها را نمیتوان مربوط به کل سیستم ترمز دانست
یعنی بخشهایی که روی چرخها و بعد از فشردن پدال ترمز ایجاد میکند میتوانند کاسهای یا دیسکی باشند فرقی نمیکند.
جمع بندی
در این مطالب گفته شده انواع سیستم ترمز و طرز کار آنها را گفتیم به طور کلی سیستمها در دو دسته و تقسیم میشوند و صنعت خودروسازی پیشرفت زیادی برای تولید ترمز در خودروها داشته و از پرکاربردترین سیستمهای ترمز در صنعت خودروسازی دیسکی کاستهای و ای بی اس هستند
سیستم ترمز یکی از مهمترین آپشنهای یک خودرو است که باید آن را در نظر داشت تا بتوان در مواقع لزوم به سرعت ترمز گرفت و کاهش سرعت را ایجاد کرد تا بتوان جان سرنشینان و راننده را از ورود حوادثی مانند تصادفات جلوگیری کرد.
امیدواریم گفتمانهای در این مقاله مورد استفاده و برایتان مفید واقع باشد