مقدمه
طبیعی و بدیهی است که هر وسیله نقلیهمتحرکی باید یک سیستم ترمز کاملداشته باشد. البته در ابتدای
ایجاد صنعت اتومبیل که این ادوات از سرعتباالیی برخوردار نبودند، شاید اهمیت این سیستم چندان حیاتی به
نظرنمیرسید. اما حاال که رانندگی و سرعت باال، از رفتارهای طبیعی سبک زندگیامروز بشر شده، حتما باید
تمرکز زیادی روی سیستمهای ترمز اتومبیلها ووسایل نقلیه صورت بگیرد. به همین نسبت است که انواع
سیستمهای ترمز ایجادشدهاند تا باالترین امنیت خاطر را ایجاد کنند. سیستم ترمز خودروها رامهمترین آپشن
ایمنی میدانند. با هم این سیستم حیاتی را بیشتر مرورمیکنیم تا ببینیم که چیست و چطور کار میکند.
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 عالوه بر کاهش سرعت و توقف
اتومبیل، در هندلینگ آن هم نقش مهمی دارد. این ویژگی مخصوصا در پیچها ودورهای خطرناک، به شدت به
فریاد اتومبیل رسیده و ازلغزشهای خطرناک رویجاده یا تغییر جهت آن جلوگیری میکند.بیشتر
سیستمهای ترمز که امروزه در اتومبیلها میبینیم، به کمک روغن عملمیکنند. از نظر علمی ثابت شده است
که مایعات و روغنها، مثل هوا نیستند کهقابلیت متراکم شدن داشته باشند. بدین ترتیب است که وقتیبه آنها
فشاریوارد شود، با حفظ حجم خود جابهجا میشوند و فشار منتقل شده را به جاییدیگر منتقل کنند. پس
چیزی به اسم متراکم شدن را در آنها نمیبینیم. و چنینبود که متخصصان، دریافتند میتوانند سیستمی ابداع
کنند که در آن، با فشردنپا روی پدال، میتوان از همین روغن و مایعات و خاصیت عدم تراکم آنها برایکم
کردن سرعت و ایجاد اصطکاک در چرخهای خودرو استفاده کرد.
انواع سیستم ترمز خودرو
ترمزها هم مدلهای مختلفی دارند که البتهسال به سال و به واسطه پیشرفتهایی که در صنعت خودرو و دیگر
صنایع و علوممرتبط با آن اتفاق میافتد، به روزتر شده و حتی انواعی جدیدتر به آنهااضافه میشود. ضمن اینکه
گاهی نیز به صورت ترکیبی کار میکنند و از چندمدل ترمز در یک خودرو سود برده میشود. عجالتا انواع ترمزهای
موجود بدینشرح است؛
ترمز مکانیکی
همانطور که از نامش پیداست، عمل ترمزگیریدر این خودروها به صورت مکانیکی و قدیمی انجام میشود. بدین
ترتیب کهنیروی ترمز از مسیر قطعات مکانیکی مثل میلههای استوانهای و چفت و بست وفنر و…،بهچرخها
منتقلمیشود.اینسیستمهاامروزهچندانرایجنیستندوبیشتر در خودروهای قدیمی به چشم میخورند. ضمن
اینکه کارکرد چندان مناسبیهم ندارند.این سیستمهای ترمز راهمچنان در دوچرخه های قدیمی نیزمیتوان
مشاهده کرد.
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 موتوربه پیستون مستقر در چرخها منتقل شده و در آنجا تولید اصطکاک میکند.در
حالت کلی درخودروهای سواری امروزه میتوان دو نوعترمز های دیسکی و کاسهای را با نحوه کارکرد هیدرولیکی
مشاهده کرد.
ترمز هوایی یا پنوماتیکی
در این سیستمها به جای روغن موتور، ازهوای فشرده و تولید شده توسط کمپرسورها استفاده میشود تا نیروی
ترمز ایجادشود. این ترمزها غالبا در ماشینهای سنگین مانند اتوبوس و کامیونهااستفاده میشود. چرا که نیروی
ترمز تولید شده در مدل هیدرولیکی، نمیتواندپاسخگوی این خودروها باشد.
ترمز خل
در این سیستم ترمز، در لولههای ترمز خألایجاد شده و همین خأل، موجب حرکت لنتها و در نهایت ایجاد
اصطکاک و ترمزمیشود. از این مدل غالبا در قطارها استفاده میکنند.
ترمز مغناطیسی
در این مدل از قواعد الکترومغناطیساستفاده میشود. در واقع یک آهنربای همیشگی وظیفه دارد تا میدان
مغناطیسیمورد نیاز را ایجاد کند. در نهایت اینکه نیروی ترمز به چرخها منتقلمیشود. سایش و اصطکاک در
این مدل وجود ندارد و در نتیجه عمر باالتری خواهدداشت. چون یک تکنولوژی جدید است، فعال رایج نیست.
عملکرد این مدل به شدتباالست.
رمز الکتریکی
این مدل در خودروهای برقی مورد استفادهقرار میگیرد و به سه نوع پالگین، بازیاب انرژی و مقاومتی یا
رئوستاتیکیتقسیم میشود. در نوع پالگین، به محض استفاده از پدال، چرخش موتور برعکسشده و ترمزگیری
صورت میگیرد. در نوع دوم، به محض ترمز گرفتن، موتورالکتریکی وارد مد ژنراتوری شده و انرژی جنبشی چرخها
را گرفته و تبدیل وذخیره میکند. در نوع سوم، از یک مقاومت متغیر در مدار ترمز استفادهمیشود.
نحوه عملکرد سیستم ترمز خودرو
همانطور که گفته شد رایجترین سیستم خودروهای سواری امروزه سیستم های ترمز هیدرولیکی و دو نوع
دیسکی و کاسهای هستند که به بررسی هرکدام میپردازیم.
سیستمهای ترمز در مجموع از پدال ترمز، اهرم پدال، بوستر(تنها در سیستمهای دیسکی)،شافت و سیلندر،
لولههای رسانندهی روغن هیدرولیک ولنت ترمز و کالیپر تشکیل شده است.بسته به نوع دیسکی یا کاسهای
بودن ترمز، مجموعهی لنت و کالیپر و… که متصل به چرخ خودرو هستند میتواند متغییر باشد.
در مجموع عملکرد سیستم ترمز به این گونه است که درابتدا با فشردن پدال توسط راننده، اهرم پدال به جلو
حرکت میکندو با حرکت شافت درون سیلندر میشود. پس از باز شدنروزنهها روغن هیدرولیک درون لولهها
جریان یافتهوبه پشت پیستون میرسد و با فشردن آن پیستون را به حرکت در میآورد. با حرکت پیستون،
لنت ترمز به حرکت درآمده و با ایجاد اصطکاک بین لنت و صفحه چرخان، مانع از چرخیدن چرخ خودرو و
ایست آن میشود.
عملکرد سیستم ترمز دیسکی
ز ترمزهای دیسکی معموال برای چرخهای جلوی خودرو استفاده میشود.در بعضی از خودروهادر هر چهار چرخ
از ترمز دیسکی و در بعضی از خودروها در دو چرخ جلو از ترمز دیسکی و در دوچرخ عقب از ترمز کاسهای
استفاده میشود.
در سیستمترمز دیسکی با فشردن پدال ترمز و جلو رفتن اهرم توسط راننده باعث میشود تا مکشی در بوستر به
وجود آمده و این مکش باعث حرکت شافت درون سیلندر میگردد.
بوستریکی ازاجزای سیستم ترمز است. البته این قطعه
تنها در سیستم ترمزهای دیسکی به کارمیرود و در
ترمزهای کاسهای (طبلی) شاهد آن نیستیم.بوستر
ترمز یابوسترخالء در ظاهر یک قوطی فلزی سیاهرنگ
است که پشت موتور و سمت راننده قرارمیگیرد. محل
نصب آن به شکلی است که با باز کردن در کاپوت به
راحتی دیدهمیشود.در شکل روبرو نحوه عملکرد آن
توضیح داده شده است.
با حرکت شافت،روزنه هایروغن باز شده و روغنبا فشار جریان یافته تا بهسیستم دیسکی برسد که در زیر با
اجزای آن آشنا خواهیمشد.
توپی چرخ به شاسی خودرو متصل میشود. شاسی، دیسک چرخ و بلبرینگ چرخ را نگه میدارد و کمک
میکند که چرخ و دیسک چرخ به نرمی حرکت کنند.
دیسک چرخ شامل دو صفحه فلزی مشبک (سوراخ سوراخ) میباشد که با رد وبدل کردن هوا و خنک کردن
آن باعث میشود تا دیسک بیش از حد داغ نشود. دیسک چرخ به دلیل اصطکاک باال، بسیار داغ میشود و اگر
خنک نشود باعث تاب برداشتن دیسک میشود.تاب برداشتن دیسک باعث میشودکهموقع ترمز فرمان خودرو
بزند و ماشین را به سمت دیگری بکشد و لرزشدر ماشین ایجاد شود.
کالیپر (caliper) وظیفه اتصال لنتترمز با دیسک چرخ را بر عهده دارد که شامل بدنه کالیپر و نگهدارنده
میباشد.قسمتی داخل کالیپر است که از ورود آلودگی و غبار به داخل پیستون جبوگیری میکند.
لنت ترمز به دیسک چرخ فشار وارد میکند و باعث کاهش سرعت میشود.قسمت پشتی لنتشیم (shim)
قرار دارد که مانع صدا و نویز میشود. الیه زیری مواد را بر روی صفحهنگهمیداردکه این مواد سایشی باعث
اصطکاک و نرمی ترمز میشوند. لنت ترمز درون کالیپر قرار میگیرد.
هنگام تعویض لنت قطعات دیگر هم باید تعویض شوند.
وقتی ترمز گرفته میشود روغن هیدرولیک وارد بدنه کالیپر میشودو پیستون را به داخل فشار میدهد و لنتو
دیسک به هم متصل میشوند و با اصطکاک به وجود آمده، دیسک چرخ از حرکت ایستاده و چرخ خودرو را نیز
از حرکت متوقف میکند. با رها کردن پدال ترمز پیستون به عقب بر میگردد و فشار از لنت و دیسک برداشته
میشود.
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
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
عملکرد سیستم ترمز کاسهای (کفشکی)
ترمز کاسهای در چرخ های عقب خودرو نصب میشود.ترمزهایدیسکی به دلیل آنکه بهطور کامل در جریان
هوا هستند زودتر خنک میشوند، اماترمزهای کاسهایبه دلیلبسته بودن محفظهکاسه ترمز،دیرتر میتوانند
گرما را دفع کنند و به همین دلیل زودتر داغ کرده و توانخود را از دست میدهند. خودروسازان معموال ً این
ترمزها را درچرخهای عقب نصبمیکنند که فشارترمزکمتری روی آن است.عملکرد سیستم کاسهای مانند
دیسکی میباشد با این تفاوت که با پمپاژ روغن داخل سیلندر، پیستونهای ما بین کفشک ها به کنار حرکت
میکند و کفشکها را کنار میزند. بااتصال کفشکها به کاسه چرخ نیروی اصطکاک به وجود آمده و کاسه چرخ
را از حرکت باز میدارد و چرخ خودرو متوقف میشود. با برداشتن فشار از روی ترمز، به کمک فنرهای کفشک،
آنها را به جای خود باز میگرداند.
سیستم کاسه ای در برابر دیسکی ضعیف نیست بلکه به خاطر بزرگتر بودن میتواند توان بیشتری نیز داشته
باشد. همچنین میتواند دوام بیشتر داشته و نیاز به مراقبت کمتر داشته باشد.مشکل اصلی آنها گرم شدن بیش
از حد در ترمزهای شدید است.
پهطور کلی نقص در روغن ترمز،سیلندراصلی وپیستونمیتواند به عملکرد ترمز صدمه بزند و به ترمز بریدن
خودرو در آینده منجرشود.
از عوامل ترمز بریدن خودرو میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
•کم شدن ضخامت لنتهای ترمز که باصدایی شبیه به جیغ کشیدن و ساییده شدن همراه است.
•داغ شدن غیرعادی ترمزها که سبب ایجاد نقاط داغ در کاسه ترمز و عدم ایجاد اصطکاک الزم در
کفشکهای ترمز و لنتها میشود.
•نشت روغن ترمز و شل شدن واشرهای روغن که سبب کاهش روغن موردنیاز برای عملکرد صحیح ترمز
میشود.
•خراب شدن دیسک روتور که مستقیم بر روی توقف خودرو تأثیر میگذارد.
•راندن خودرو در داخل آب یا گل که در صورت تکرار به لنت ترمز و دیسکهای روتور آسیب وارد
میکند.
•کاهش فشار مایع هیدرولیک ترمز که به همان اندازه ترمز گرفتن را بهتأخیر میاندازد. در این مواقع
بهآرامی به ترمز ضربه بزنید تا فشار مایعدر کلسیستم ترمزپخش شود.
•رانندگی نادرست و ترمز گرفتنهای زیاد و غیرضروری که به مرور آسیبهای کوچک و بزرگی به
سیستم ترمز خودرو وارد میکند.
ایبیاس(ABS)و دیگر سیستمهای کمکی ترمز چیست؟
وقتی ماشینی ترمز ناگهانی میکند، احتمالقفل شدن چرخهای آن باالست. در این صورت کنترل اتومبیل کار
سختی خواهد بود وبه اطراف کشیده خواهد شد. سیستمهای کنترلی و کمکی مانند ایبیاس شکلگرفتهاند تا
به صورت هوشمندانه، احتمال قفل شدن چرخها را در ترمزگیریپیشبینی کرده و اجازه قفل شدن به آنها
ندهند. بدین ترتیب که وقتی شماترمز ناگهانی میکنید، ممکن است یک یا چند چرخ ماشینتان قفل شود. در
اینصورتماشین سرخوردگی شدید خواهد داشت و از کنترل شما خارج خواهد شد. اینسیستم با تشخیص
زودهنگام احتمال قفل شدگی، فشار روغن را از روی چرخی که درآستانه قفل است، برداشته و در کمتر از
ثانیهای، دوباره این فشار را اعمالمیکند.
در این سیستمها از یک پردازشگرالکترونیکی، یک حسگر برای هر چرخ، پمپ الکترونیکی هیدرولیکی و مخزن
تحتفشار هیدرولیکی استفاده میشود. حسگرها مدام در حال آنالیز اطالعات دریافتیهستند و در صورت
خطر، از طریق یک شیر سروو هیدرولیکی، فشار روغن را قطع ووصل میکنند
