نحوه عملکرد سیستم ترمز خودرو و انواع آن

ترمز دیسکی بهتر است یا کاسه‌ای؟

0 235

طبیعی و بدیهی است که هر وسیله نقلیه‌ متحرکی باید یک سیستم ترمز کامل داشته باشد. البته در ابتدای ایجاد صنعت اتومبیل که این ادوات از سرعت بالایی برخوردار نبودند، شاید اهمیت این سیستم چندان حیاتی به نظر نمی‌رسید. اما حالا که رانندگی و سرعت بالا، از رفتارهای طبیعی سبک زندگی امروز بشر شده، حتما باید تمرکز زیادی روی سیستم‌های ترمز اتومبیل‌ها و وسایل نقلیه صورت بگیرد. به همین نسبت است که انواع سیستم‌های ترمز ایجاد شده‌اند تا بالاترین امنیت خاطر را ایجاد کنند. سیستم ترمز خودروها را مهم‌ترین آپشن ایمنی می‌دانند. با هم این سیستم حیاتی را بیشتر مرور می‌کنیم تا ببینیم که چیست و چطور کار می‌کند.

سیستم ترمز خودرو چه می‌کند؟

سیستم ترمز خودرو، به این منظور شکل گرفته که با اراده راننده، در ناحیه چرخ‌ها تولید اصطکاک کرده و سرعت ماشین را کم و در نهایت آن را متوقف کند. به این منظور، این سیستم بین لنت ترمز و دیسک چرخ اصطکاک ایجاد کرده و شتاب منفی را شکل می‌دهد تا سرعت کم شده یا اتومبیل به طور کامل بایستد.

امروزه کارکرد این سیستم‌ها فراتر رفته و علاوه بر کاهش سرعت و توقف اتومبیل، در هندلینگ آن هم نقش مهمی دارد. این ویژگی مخصوصا در پیچ‌ها و دورهای خطرناک، به شدت به فریاد اتومبیل رسیده و از لغزش‌های خطرناک روی جاده یا تغییر جهت آن جلوگیری می‌کند.

ترمزها سیستمی هستند که بر اساس قواعد دینامیک و اصطکاک کار می‌کنند. بیشتر سیستم‌های ترمز که امروزه در اتومبیل‌ها می‌بینیم، به کمک روغن عمل می‌کنند. از نظر علمی ثابت شده است که مایعات و روغن‌ها، مثل هوا نیستند که قابلیت متراکم شدن داشته باشند. بدین ترتیب است که وقتی به آن‌ها فشاری وارد شود، با حفظ حجم خود جابه‌جا می‌شوند و فشار منتقل شده را به جایی دیگر منتقل کنند. پس چیزی به اسم متراکم شدن را در آن‌ها نمی‌بینیم. و چنین بود که متخصصان، دریافتند می‌توانند سیستمی ابداع کنند که در آن، با فشردن پا روی پدال، می‌توان از همین روغن و مایعات و خاصیت عدم تراکم آن‌ها برای کم کردن سرعت و ایجاد اصطکاک در چرخ‌های خودرو استفاده کرد.

نحوه عملکرد سیستم ترمز خودرو

یکی از مهم‌ترین سئوالات مطرح شده برای هر کسی، این است که چطور با یک نیروی ساده که همانا فشردن پا روی پدال ترمز است، ماشینی با این وزن و در سرعت بالا متوقف می‌شود؟ بر اساس قواعد فیزیکی اینرسی سکون و حرکت، وقتی جسمی در حالت سکون یا حرکت است، مادامی که نیرویی به آن وارد نشده و درگیر مقاومتی نشود، به سکون یا حرکت خودش ادامه می‌دهد. به این منظور، برای غلبه بر اینرسی حرکت، باید نیرویی بیشتر و مقاومتی بیشتر وارد شود. چطور است که یک حرکت ساده پا روی پدال، چنین نیرویی را ایجاد می‌کند؟

متخصصان با طراحی‌های خاصی که در سیستم‌های مختلف ترمز ایجاد کرده‌اند، عملا نیروی اولیه وارد شده به پدال ترمز را، چند برابر می‌کنند تا قادر به کاهش سرعت یا توقف اتومبیل باشد. مهندسان به این منظور از اصول مزیت مکانیکی (اهرم) و افزایش نیروی هیدرولیکی سود می‌برند تا نیروی اولیه وارد شده را، افزایش داده و چند برابر کنند. طبق اصل مزیت مکانیکی، نیرویی که ماشین بر جسم وارد می‌کند چند برابر نیرویی است که ما بر ماشین وارد می‌کنیم. در اهرم‌ها، مزیت مکانیکی از نسبت طول بازوی محرک به طول بازوی مقاوم به دست می‌آید. با دستکاری این نسبت، عملا نیروی وارد شده چند برابر می‌شود تا قادر به توقف خودرو باشیم.

حتما بخوانید: آشنایی با سیستم برق خودرو و اجزای آن

همچنین طبق قواعد هیدرولیک، نیرو از طریق یک سیال تراکم‌ناپذیر که غالبا در بیشتر خودروها روغن ترمز است، منتقل می‌شود و منجر به ترمزگیری در چرخ‌ها می‌شود. در سیستم‌های هیدرولیک و با استفاده از قانون پاسکال، عملا نیروی خروجی به مضربی از نیروی ورودی تبدیل می‌شود. یک قانون ابتدایی در هیدرودینامیک می‌گوید که تغییر فشار در هر نقطه از یک سیال تراکم‌ناپذیر، به همه نقاط و سطح سیال انتقال می‌یابد. نتیجه همه این محاسبات، باعث تولید نیروی مورد نیاز و توقف خودرو در ترمزگیری می‌شود. همچنین از متغیر دیگری به نام ضریب اصطکاک هم در این سیستم استفاده می‌شود. هر دو جسمی که روی هم قرار بگیرند، هرچقدر هم که صاف باشند باز هم سطوحی غیرهمگون دارند که باعث سختی یا سهولت در لغزندگی آن‌ها روی هم می‌شود. به همین نسبت مثلا لغزندگی پلاستیک روی هم خیلی سخت‌تر از استیل یا فلزات است.

ماحصل همه این دانستنی‌های فیزیکی، باعث ایجاد سیستم ترمز و افزایش و ضریب گرفتن نیروی اولیه وارد شده برای توقف خودرو می‌شود. وگرنه جز این اگر باشد، ما با یک فشردن ساده پدال ترمز، قادر نخواهیم بود هیچ وقت اتومبیل به آن بزرگی و سنگینی را در آن سرعت بالا متوقف کنیم.

سیستم ترمز خودرو

انواع سیستم ترمز خودرو

ترمزها هم مدل‌های مختلفی دارند که البته سال به سال و به واسطه پیشرفت‌هایی که در صنعت خودرو و دیگر صنایع و علوم مرتبط با آن اتفاق می‌افتد، به روزتر شده و حتی انواعی جدیدتر به آن‌ها اضافه می‌شود. ضمن این‌که گاهی نیز به صورت ترکیبی کار می‌کنند و از چند مدل ترمز در یک خودرو سود برده می‌شود. عجالتا انواع ترمزهای موجود بدین شرح است؛

ترمز مکانیکی

همان‌طور که از نامش پیداست، عمل ترمزگیری در این خودروها به صورت مکانیکی و قدیمی انجام می‌شود. بدین ترتیب که نیروی ترمز از مسیر قطعات مکانیکی مثل میله‌های استوانه‌ای و چفت و بست و فنر و…، به چرخ‌ها منتقل می‌شود. این سیستم‌ها امروزه چندان رایج نیستند و بیشتر در خودروهای قدیمی به چشم می‌خورند. ضمن این‌که کارکرد چندان مناسبی هم ندارند.

ترمز هیدرولیکی

رایج‌ترین ترمزی که در ماشین‌ها به کار می‌رود، همین مدل است. که از طریق فشار پدال و خطوط لوله‌های ترمز و سامانه ترمزگیری، روغن موتور به پیستون مستقر در چرخ‌ها منتقل شده و در آن‌جا تولید اصطکاک می‌کند.

ترمز هوایی یا پنوماتیکی

در این سیستم‌ها به جای روغن موتور، از هوای فشرده و تولید شده توسط کمپرسورها استفاده می‌شود تا نیروی ترمز ایجاد شود. این ترمزها غالبا در ماشین‌های سنگین مانند اتوبوس و کامیون‌ها استفاده می‌شود. چرا که نیروی ترمز تولید شده در مدل هیدرولیکی، نمی‌تواند پاسخگوی این خودروها باشد.

حتما بخوانید: نحوه تشخیص دستکاری کیلومتر ماشین

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.

سیستم ترمز خودرو

ای‌بی‌‌اس (ABS) و دیگر سیستم‌های کمکی ترمز چیست؟

وقتی ماشینی ترمز ناگهانی می‌کند، احتمال قفل شدن چرخ‌های آن بالاست. در این صورت کنترل اتومبیل کار سختی خواهد بود و به اطراف کشیده خواهد شد. سیستم‌های کنترلی و کمکی مانند ای‌بی‌‌اس شگل گرفته‌اند تا به صورت هوشمندانه، احتمال قفل شدن چرخ‌ها را در ترمزگیری پیش‌بینی کرده و اجازه قفل شدن به آن‌ها ندهند. بدین ترتیب که وقتی شما ترمز ناگهانی می‌کنید، ممکن است یک یا چند چرخ ماشین‌تان قفل شود. در این صورت ماشین سرخوردگی شدید خواهد داشت و از کنترل شما خارج خواهد شد. این سیستم با تشخیص زودهنگام احتمال قفل شدگی، فشار روغن را از روی چرخی که در آستانه قفل است، برداشته و در کمتر از ثانیه‌ای، دوباره این فشار را اعمال می‌کند.

در این سیستم‌ها از یک پردازشگر الکترونیکی، یک حسگر برای هر چرخ، پمپ الکترونیکی هیدرولیکی و مخزن تحت فشار هیدرولیکی استفاده می‌شود. حسگرها مدام در حال آنالیز اطلاعات دریافتی هستند و در صورت خطر، از طریق یک شیر سروو هیدرولیکی، فشار روغن را قطع و وصل می‌کنند.

در مدلی دیگر از ترمزهای کمکی، با ترمز دینامیک روبه‌رو هستیم که نیروهای وارد شده به هر چرخ را به طور مستقل ارزیابی کرده و ترمز هر کدام را، به نسبت این اطلاعات منحصر به فرد اعمال می‌کنند. شاید ترمز اعمال شده بر یک چرخ با چرخ دیگر متفاوت باشد.

حتما بخوانید: آشنایی با سیستم اگزوز و عملکرد آن

ترمز دیسکی بهتر است یا کاسه‌ای؟

اگر در مشخصات فنی بیشتر خودروهای بازار دقت کنید، معمولا سامانه ترمز را دیسکی یا کاسه‌ای ذکر می‌کنند. دیسکی یا کاسه‌ای بودن ترمزها، در سیستم ترمز مربوط به هر چرخ اتفاق می‌افتد و آن‌ها را نمی‌توان مربوط به کل سیستم ترمز دانست. یعنی بخشی که روی چرخ‌ها و بعد از فشردن پدال ترمز ایجاد اصطکاک می‌کند، می‌تواند کاسه‌ای یا دیسکی باشد.

سیستم ترمز خودرو

سیستم ترمز کاسه‌ای چطور کار می‌کند؟

همان مراحلی که به شکل کلی در مورد سیستم ترمز خودرو گفتیم در این سیستم ترمز کاسه‌ای‌ هم تکرار می‌شود. فقط این‌که پیستون‌ها فشار خود را به کفشک‌های ترمز منتقل کرده و آن‌ها را به کاسه چرخ نزدیک کرده و می‌چسباند. در این صورت اصطکاک پیش آمده و سرعت کاسته می‌شود. ترمزهای کاسه‌ای، یک کاسه ترمز فلزی را شامل می‌شوند که مجموعه ترمز هر چرخ را در اختیار دارند. درون این کاسه ترمز، دو کفشک خمیده به سمت بیرون حرکت می‌کنند تا سرعت چرخش کاسه ترمز را که همراه چرخ دوران دارد، کم کنند. بدین ترتیب که شما پدال را فشار داده و روغن موتور موجود در پیستون‌های اصلی و فرعی، جابه‌جا شده و فشار بر کفشک‌های ترمز وارد می‌شود. این کفشک‌ها فلزی بوده و روی‌شان لنت ترمز را چسبانده یا پرچ می‌شوند.

برای این‌که لنت ترمز مقاومت خوبی برابر گرمای ایجاد شده ناشی از ترمز داشته باشد، آن‌ها را غالباً از فایبرگلاس یا مواد نیمه‌فلزی می‌سازند تا ماندگاری بیشتری داشته باشند. سابق بر این از آزبست به این منظور استفاده می‌شد. این ترمزها بر اساس نحوه قرار گرفتن کفشک‌ها در کاسه، دست‌کم چهار نوع مختلف دارند.

شیوه کار در ترمز دیسکی چگونه است؟

در این مدل، سیستم ترمز وارد عمل شده و پیستون‌ها فشار خود را به لنت‌های ترمز آورده و لنت‌ها هم به دیسک ترمز می‌چسبند و ترمزگیری می‌شود. در این مدل به جای کاسه، از یک دیسک چرخان استفاده می‌شود و به جای کفشک‌های خمیده هم، از یک جفت کفشک صاف به نام لنت ترمز سود برده می‌شود. این لنت‌ها دو طرف دیسک جا خوش کرده و از پشت به یک سیلندر و پیستون هم وصل می‌شوند تا وارد عمل شوند. وقتی پدال ترمز را فشار می‌دهید، روغن توسط نیروی هیدرولیکی از یک کانال فلزی به سیلندر چرخ رسیده و پیستون را به سمت بیرون فشرده می‌کند. در نتیجه لنت‌ها به دیسک چسبیده و ترمزگیری صورت می‌گیرد.

سیستم ترمز خودرو

سیستم ترمز از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟

هر سامانه و سیستم ترمزی، از قطعه‌ها و بخش‌های مختلفی تشکیل می‌شد که با کنار هم قرار گرفتن، مأموریت کاهش سرعت یا توقف اتومبیل را عهده‌دار می‌شوند.

در یک تقسیم‌بندی اولیه و ساده، باید سیستم ترمز هر ماشینی را، شامل این دو بخش اصلی بدانیم:

∗ سیلندر اصلی (پمپ زیر پدال ترمز)

∗ مکانیسم‌های مربوط به ترمز دیسکی یا کاسه‌ای در چرخ‌ها

به صورت جزئی و ریز هم باید اشاره کرد که بخش‌های موجود در سیستم ترمز خودرو عبارتند از:

  • پدال ترمز
  • بوستر ترمز
  • سیلندر اصلی ترمز و پیستون درون آن و یک میله فشاری پشتپیستون
  • مخزن
  • لوله‌ها و شلنگ‌های رابط
  • سیلندر چرخ
  • لنت ترمز
  • دیسک
  • تشتکی‌های عقب و جلو
  • فنر برگردان پیستون
  • سوپاپ کنترل فشار
  • مجاری روی سیلندر
  • پیچ هواگیری سیلندر چرخ‌ها
  • کاسه چرخ در ترمزهای کاسه‌ای
  • ترمز دستی
  • کابل ترمز دستی
  • کلید چراغ ترمز
  • چراغ اخطار ترمز
  • شیر اندازه‌گیر
  • کفشک‌های ترمز برای مدل کاسه‌ای
  • فنر نگهدارنده کفشک
  • پین نگهدارنده کفشک
  • واشر پین نگهدارنده کفشک
  • پیچ سیلندر ترمز کوتاه
  • پیچ سیلندر ترمز بلند
  • پیچ هواگیری سیلندر ترمز چرخ عقب
  • پیچ هواگیری سیلندر ترمز چرخ جلو
  • پیچ دیسک چرخ جلو
  • پیچ هواگیری شیلنگ ترمز چرخ جلو
  • پبچ ریگلاژ هیدرولیک
  • پیچ سیلندر ترمز عقب
  • اشپیل لنت جلو
  • خار شیلنگ ترمز
  • خار ناخنی لنت جلو (کفشک)
  • فنر پدال کلاچ
  • لاستیک‌های زیر مخزن روغن ترمز و مخزن روغن ترمز
  • لاستیک پدال کلاچ ترمز
  • شیلنگ بوستر ترمز انرژکتور
  • شیلنگ L شکل منبع تشدید
  • شیلنگ بوستر ترمز ABS

حتما بخوانید: علل برق دزدی ماشین؛ چطور بفهمیم برق دزدی از کجاست؟

آشنایی با ترمز دیسکی

بیشتر خودروسازان ترجیح می‌دهند از مدل دیسکی در ترمزهای مربوط به چرخ‌ها استفاده کنند. نحوه کارکردش را هم که توضیح دادیم. این مدل ابتدا در خودروهای سبک به کار رفت و تنها روی چرخ‌های جلو. اما به مرور زمان که مزیت‌های خودش را نشان داد، استفاده از آن گسترش یافت. اتومبیل‌های جدید معمولا از سیستم دیسکی روی هر چهار چرخ استفاده می‌کنند. حالا در اینجا می‌خواهیم ببینیم این نوع ترمز چه مزیت‌ها و چه معایبی دارد:

مزایای ترمز دیسکی

♦ صدای کمتری ایجاد می‌کند

♦ در هر دو لنت ساییدگی مساوی مشاهده می‌کنیم

♦ شتاب منفی بیشتری دارد

♦ صدای کمتری ایجاد می‌کند

♦ کیفیت ترمز در به نسبت سرعت در طول ترمز تغییر نکرده و ثابت است

♦ نسبت به ساییدگی حساسیت کمتری دارد

♦ گرمای کمتری را هم جذب می‌کند

حتما بخوانید: دلکو چیست و چگونه کار می‌کند؟

معایب ترمز دیسکی

♦ در مقابل رطوبت حساس است

♦ در مقابل گرد و غبار حساس است

♦ برای ترمز کردن خیلی باید نیرو صرف کند

♦ قیمت بیشتری دارد

سیستم ترمز خودرو

انواع ترمز دیسکی

– نوع ارگانیک

– لنت ترمز این مدل از الیاف مصنوعی شیشه، لاستیک، کولار ورزین شکل گرفته است. در این مدل از آزبست که محیط زیستی‌هاحساسیت زیادی روی آن دارند، استفاده نمی‌شود. ساختار نرمی داشته و به همین دلیل صدای کمی هم تولید می‌کند. البته چون مواد شکل‌دهنده آن نرم است، عمر مفید کمتری هم دارند. اگر زیادی از اتومبیل خودتان استفاده می‌کنید، این مدل سفارش نمی‌شود.

– نوع فلزی و نیمه‌فلزی

امروزه رایج است که در بیشتر اتومبیل‌ها از این نوع استفاده شود. در ساخت آن از تراشه‌های فلزی همراه با رزین استفاده شده است. رایج‌ترین آن‌ها هم مس، برنج، فولاد، آهن و گرافیت هستند. این‌ها با هم مخلوط شده و با رزین‌ها به هم می‌چسبند تا تبدیل به یک لنت شوند. هر کارخانه‌ای هم نوع منحصر به خودش را می‌سازد.

حتما بخوانید: علائم خرابی گیربکس؛ ۱۱ نشانه وجود اختلال در گیربکس ماشین

– نوع سرامیکی

این مدل، هم نیروی خوبی برای توقف ماشین تولید می‌کند، هم دیر خراب شده و هم سبک است. به خاطر همین در اتومبیل‌های مسابقه‌ای بیشر از این مدل استفاده می‌شود. هرچند که قیمت بالایی دارند. لنت‌های سرامیکی از الیاف سرامیک، ماده پرکننده و مواد چسباننده و مقدار کمی الیاف مس تشکیل می‌شوند.

ممکن است شما دوست داشته باشید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.