سیستم ترمز خودرو چگونه کار می کند
سیستم های ترمز خودرو امروزی شامل بسیاری از اجزای مختلف است که با هم کار می کنند تا به شما کمک کنند تا خودرو خود را به شیوه ای کنترل شده متوقف کرده و مانور دهید. اجزای کلیدی سیستم ترمز خودروی شما شامل سیلندر اصلی، سروو، کالیپرها، روغن ترمز و سیلندرها، دیسک، درام، لنت چرخ و کفشک می باشد.تمام اجزاء توسط یک سری شیلنگ و لوله به هم وصل شده اند.
همانطور که پدال را فشار می‌دهید، هیدرولیک مواد اصطکاک را در برابر یک جرم دوار در هر چرخ فشرده می کند. اصطکاک باعث کاهش سرعت خودرو می شود و گرما محصول جانبی آن است.
اما باید بدانید بسیاری از قطعات در سیستم ترمز به گونه ای طراحی شده اند که در طول زمان فرسوده می‌شوند و نیاز به تعویض دارند.
انواع ترمز در ماشین‌ها:
اکثر خودروهای مدرن دارای ترمز در هر چهار چرخ هستند که توسط یک سیستم هیدرولیک کار می کنند. ترمزها ممکن است از نوع دیسکی یا درام باشند.
ترمزهای جلو نسبت به ترمزهای عقب نقش بیشتری در توقف خودرو دارند، زیرا باعث می شود وزن خودرو به سمت جلو به چرخ های جلو برود.
بنابراین بسیاری از خودروها دارای ترمزهای دیسکی هستند که عموماً کارآمدتر هستند و معمولا در جلو هستندو ترمزهای درام در عقب.
سیستم های ترمز تمام دیسکی در برخی خودروهای گران قیمت یا با کارایی بالا و سیستم های تمام درام در برخی خودروهای قدیمی یا کوچکتر استفاده می شود.
تاریخچه سیستم ترمز خودرو:
همه چیز از روزی تغییر کرد که برادران میشلن در دهه 1890 شروع به تعویض چرخ های فولادی با لاستیک کردند. بلوک های چوبی به تنهایی نمی توانستند چرخ های لاستیکی را متوقف کنند، بنابراین یک سیستم ترمز مکانیکی درام به جای آن اجرا شد.
سیستم های درام که در سال 1902 توسط آقای لوئیس رنو طراحی و توسعه داده شد، همچنان از بلوک های چوبی استفاده می کردند، اما کابلی به دور یک درام پیچیده شده بود که کار را آسان تر می کرد. در بسیاری از موارد، طراحی رنو اولین نمونه قانونی از یک سیستم ترمز مدرن در نظر گرفته شد!
سیستم های ترمز هیدرولیک اولین بار زمانی که مالکوم لاگد در سال 1918 آنها را ایجاد کرد تا قدرت توقف را برای هر چهار چرخ فراهم کند. ترمزهای هیدرولیک با ارسال مایع هر زمان که پدال فشار داده می شود تا پیستون ها فعال شوند و خودرو متوقف شود، کار می کنند.
اما در سال 1929، سیستم های ترمز ضد قفل (ABS) برای اولین بار در هواپیما استفاده شد. تا سال 1978 بود که مرسدس بنز از آن در خودروها استفاده کرد و آن را محبوب کرد.
قطعات ترمز
ترمز ها از مهم ترین قظعات ایمنی خودرو شما محصوب می‌شوند پس بهتر است با قطعات و کار کرد آنها آشنا شوید.
پدال ترمز
در ابتدا راننده روی پدال ترمز پا می گذارد تا آن را فعال کند. یک پیستون در سیلندر اصلی با فشار دادن پدال حرکت می کند.
لنت ها
تقریباً هر خودروی سواری دارای ترمز دیسکی در جلو است و بسیاری از آنها در محور عقب نیز ترمز دارند. لنت های در داخل کالیپرنصب می شوند. مواد اصطکاکی، اغلب شامل فولاد، مس، گرافیت و سایر براده های فلزی با رزین به یکدیگر متصل می شوند، سپس به یک صفحه پشتی فولادی جامد متصل می شوند.
وقتی پدال را فشار می دهید، کالیپر لنت را روی سطح داخلی و خارجی روتور فشار می دهد. اصطکاک دلیل اصلی کاهش سرعت خودرو و توقف آن است. با این اصطکاک، مقدار زیادی گرما ایجاد می شود. لنت معمولی در دمای بین 38 تا 343 درجه سانتیگراد کار می کند! به دلیل اصطکاک، لنت ها به مرور زمان فرسوده شده و نیاز به تعویض دارند. مسافت معمولی رانندگی قبل از تعویض حدود 60000 کیلومتر است.
کفشک
ترمزهای درام یک نوع پایه هستند. یک سیلندر چرخ دو کفشک را به سمت بیرون فشار می‌دهند تا در داخل درام فشرده شوند. مانند لنت، اصطکاک باعث می شود چرخ چرخش خود را کند کرده و خودروی شما را متوقف کند.
مواد اصطکاک مانند لنت است – براده های فلزی متصل به صفحه پشتی چسبیده شده است. با این حال، کفشک ها به جای اینکه یک سطح صاف کوچک باشند، منحنی هستند.
هنگامی که ترمزها فشار داده می شوند،مایع پیستون های سیلندر چرخ را به سمت بیرون می برد و کفشک را مانند یک اهرم می چرخاند. روی سطح داخلی درام فشرده می شود و باعث می شود ماشین شما متوقف شود. از آنجایی که آنها تقریباً به طور انحصاری روی چرخ‌های عقب استفاده می‌شوند که تنها 30 درصد از قدرت ترمزگیری در آن اعمال می‌شود، دوام بیشتری نسبت به لنت‌ها دارند – تقریباً 120000 کیلومتر.
روتور ترمز
روتور ترمز یا brake rotor، قطعه است که به‌عنوان بخشی از سیستم ترمز دیسکی در اتومبیل استفاده می‌شود. این بخش شکل دایره‌ای دارد و مستقیماً به شفت چرخ‌ها متصل است.
روتور با فشار عملکرد، باعث کاهش سرعت چرخ‌های اتومبیل شده و در نتیجه هم تعجب و شتاب عظیمی در ترمز زدن کسب می‌کند هم ایمنی کاربر را بهبود می‌بخشد.
روتورها معمولاً از چدن ساخته می شوند یا از فولاد لایه ای آسیاب می شوند. آنها فوق العاده قوی هستند و نسبتاً سنگین هستند. گرمای حاصل از اصطکاک ترمز می تواند از 200 درجه سانتیگراد تجاوز کند، بنابراین بسیاری از روتورهای ترمز جلو – که 70 درصد نیروی ترمز از آنجا ناشی می شود – معمولاً در مرکز لبه تخلیه می شوند. اگرچه آنها فولاد یا آهن جامد هستند، اما همچنان فرسوده و خورده می شوند و معمولاً هر دو یا سه مجموعه باید تعویض شوند.
درام ترمز
یک درام با کفشک موجود در سیستم ترمز همکاری می کند. همانطور که از نام آن پیداست، به شکل یک درام ساخته شده از فلز سخت است. روی ناودانی چرخ ها می لغزد و در پشت چرخ نگه داشته می شود و به صورت یک جرم می چرخد.
درام های یا چدنی یا فولادی هستند و سطح داخلی آن طوری تراشیده می شود که در جایی که کفشک های با هم تماس دارند کاملاً صاف باشد. همچنین از سیلندر چرخ، تنظیم کننده ترمز و سخت افزار ترمز محافظت می کند.
در داخل یک درام ، کفشک ها به سمت بیرون کشیده می شوند تا از حرکت سریع چرخ جلوگیری کنند. در نهایت آنها فرسوده می شوند.
اصطکاک بین کفشک و درام باعث ایجاد گرما در داخل می شود. میانگین محدوده کار درام بین 70 تا 80 درجه سانتیگراد است
کالیپر ترمز
کالیپرها فقط در سیستم های ترمز دیسکی استفاده می شوند. شیلنگ‌های مایع هیدرولیک را به کالیپر می‌برند، جایی که پیستون را مجبور می‌کند تا امتداد یابد. بین آن پیستون و روتور لنت قرار دارد و کالیپر لنت دیگری را در سمت دیگر سطح روتور نگه می دارد.
سیلندر ترمز چرخ
سیلندرهای چرخ با همان هدفی که کالیپر دارند، فقط در برنامه های ترمز درام استفاده می شوند. آنها اجزای فلزی استوانه ای کوچکی هستند که به دلیل فشار ترمز هیدرولیک، کشیده و جمع می شوند. این قطعات شامل دو پیستون، یکی در هر انتها، و به طور همزمان دو کفشک را به سمت بیرون گسترش می دهند.
پیستون ها و بدنه اصلی به گونه ای ساخته شده اند که تا پایان عمر خودرو دوام بیاورند، اما آب بندی ها در نهایت فرسوده می شوند. وقتی روغن ترمز نشت می کند، زمان تعویض آنها فرا می رسد.
سیلندر اصلی
مرکز کنترل سیستم ترمز خودروی شما سیلندر اصلی است. در ابتدایی ترین سطح، سیلندر اصلی انرژی مکانیکی را به فشار هیدرولیک تبدیل می کند که ترمزها را در هر چهار چرخ اعمال می کند. اغلب شامل یک سوپاپ متناسب است که فشار بیشتری را به چرخ های جلو منتقل می کند و به شما کمک می کند کنترل بهتری بر خودروی خود داشته باشید.
سیلندر اصلی دارای یک مخزن در بالای آن – معمولاً پلاستیکی – است که در آن مایع ترمز اضافی ذخیره می شود. هنگامی که پدال را فشار می دهید، یک پیستون در داخل محفظه فلزی،مایع را فشرده می کند هنگامی که فشار پدال آزاد می شود، مایع به سیلندر اصلی باز می گردد.
تقویت کننده خلاء Brake Booster
اگر اصطلاح «ترمزهای قدرتی» را شنیده اید، به ترمز با کمک خلاء اشاره دارد.
تقویت کننده ترمز یک مخزن خلاء بزرگ با دو محفظه است که توسط یک دیافراگم از هم جدا شده اند. هنگامی که پدال را فشار می دهید، میله ای برای فشار دادن پیستون در سیلندر اصلی گسترش می یابد.
در عین حال، هوا وارد محفظه سمت پدال می شود و فشار خلاء در سمت سیلندر اصلی، تلاشی را که برای ترمز نیاز دارید کاهش می دهد. هنگامی که پدال آزاد می شود، یک فنر آن را به حالت استراحت برمی گرداند و محفظه های خلاء عادی می شوند.
سنسور سرعت چرخ
یکی از بخش های کلیدی یک سیستم ABS، سنسور سرعت چرخ یا سنسور ABS است.
برای خودروهای دارای ABS، یک سنسور در هر چرخ، داخل یا نزدیک توپی چرخ نصب شده است. سنسور سیگنالی را به ترمز ضد قفل یا ماژول ABS ارسال می کند که در آن سرعت چرخ ها را در هر چهار چرخ مقایسه می کند تا مشخص کند که آیا یک چرخ سریعتر از بقیه حرکت می کند یا خیر. اگر اینطور باشد، نشان می‌دهد که چرخ روی یخ، خاک یا آب می‌چرخد و باید با ترمزگیری کنترل شود.
به طور معمول، سنسورهای سرعت چرخ به خودی خود خراب نمی شوند،اما سیم ها ممکن است ترک بخورند یا بشکنند و کانکتور ممکن است خورده شود.
ترمز اضطراری
مستقل از سیستم ترمز اصلی برای جلوگیری از غلتیدن خودرو. همچنین به عنوان ترمز دستی و یا ترمز الکترونیکی شناخته می شود،که عمدتاً برای ثابت نگه داشتن وسیله نقلیه در هنگام پارک استفاده می شود.
مقالات پیشنهادی:
منابع:
