با انواع سیستم ترمز خودرو و نحوه عملکرد آنها آشنا شوید
اهمیت سیستم ترمز خودرو
برای شناخت انواع سیستم ترمز خودرو و نحوه عملکر آنها ابتدا لازم است اهمیت ترمز خودرو را بدانیم. و هر خودرو از تعداد زیادی قطعه و سیستم تشکیل شده است و هر یک به نوبه خود، برای عملکرد درست آن مهم هستند ولیکن شاید بتوان حیاتی‌ترین سیستم موجود در خودرو را، سیستم ترمز خودرو دانست که قطع به یقین عدم عملکرد صحیح آن، خسارات جبران‌ناپذیری را در پی خواهد داشت.
با توجه به اهمیت سیستم ترمز خودرو کمپانی‌های سازنده از همان بدو ساخت ترمز، به فکر ارتقاء و بهبود این سیستم بوده‌اند که این تلاش‌ها نیز به بار نشسته و ترمزهای ایمن‌تری و مطمئن‌تری روانه بازار شده است. در ادامه با ما همراه باشید تا انواع سیستم‌های ترمز و نحوه عملکرد آنها َآشنا شوید.
اساس کار ترمز
برای آشنایی بیشتر با نحوه عملکرد ترمز خودرو علاوه بر آشنایی با انواع سیستم ترمز خودرو لازم است اساس کار ترمز خودرو را بدانیم. با وجود آنکه شاید اصطکاک در برخی موارد نامطلوب بوده و باعث اتلاف انرژی و خرابی قطعات شوند ولیکن اساس کار ترمزهای معمول (به جز ترمزهای مغناطیسی و الکتریکی که چندان رایج نیستند) بر اصطکاک تولیدی بین سطوح استوار بوده و نیروی متوقف‌کننده خودرو در حال حرکت، همین نیروی اصطکاک است که انرژی جنبشی ناشی از حرکت خود را به انرژی حرارتی تبدیل نموده و در نتیجه خودرو متوقف می‌شود.
مقدار اصطکاک تولیدی بین دو سطح در حالت کلی به جنس سطوح، نیروی واردشده و زبری یا همواری سطوح بستگی دارد. هنگامی که پا را بر روی پدال ترمز می‌فشارید؛ سیستم ترمز خودرو فعال شده و در نهایت فارغ از مکانیزم یا نوع ترمز، نیرویی به چرخ‌ها وارد شده و موجب توقف اتومبیل می‌شود.
انواع سیستم ترمز خودرو خودرو
همانطور که در بندهای قبلی نیز اشاره شد اساس کار سیستم ترمز خودرو فارغ از نوع آن (به جز ترمزهای مغناطیسی و الکتریکی) یکسان است چراکه با اعمال نیرو به چرخ‌ها و در اثر اصطکاک، خودرو متوقف می‌شود. سیستم‌های ترمز از دیدگاه‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند که در ادامه به آنها اشاره شده است.
دیدگاه منبع توان
از این منظر انواع سیستم ترمز خودرو به ۶ دسته ذیل تقسیم‌بندی می‌شود:
- ترمز مکانیکی: در ترمز مکانیکی، نیروی ترمز از طریق قطعات مکانیکی نظیر میله‌های استوانه‌ای، چفت و بست‌های مکانیکی، فنر و … به چرخ انتقال می‌یابد. ترمزهای مکانیکی در خودروها قدیمی استفاده می‌شد که به دلیل اثربخشی بسیار پایین آنها، هم‌اکنون در خودروها استفاده نمی‌شود.
- ترمز هیدرولیکی: در این نوع از ترمز، با فشردن پای راننده، نیروی ترمزی توسط سیلندر مستر (Master) به فشار هیدرولیکی تبدیل شده و در ادامه از طریق خطوط لوله‌های ترمز و سایر قطعات به چرخ‌ها منتقل می‌گردد. در این نوع به جای استفاده از لینک‌های مکانیکی، از روغن ترمز جهت انتقال نیروی ترمزی استفاده می‌شود. در حال حاضر تقریبا تمامی خودروهای سواری مجهز به این نوع ترمزها هستند.
- ترمز هوایی یا پنوماتیکی: در ترمزهای هوایی از هوای فشرده که توسط کمپرسور تولید می‌گردد جهت انتقال نیروی ترمز استفاده می‌شود. این نوع ترمز بیشتر در اتوبوس‌ها و کامیون‌های بزرگ استفاده می‌گردد چراکه ترمز هیدرولیکی نمی‌تواند نیروهای ترمزی بالا را انتقال دهد؛ همچنین نیروی ترمزی تولیدشده توسط ترمز هوایی بیشتر از ترمز هیدرولیکی است.
- ترمز خلا: در این نوع ترمز، ایجاد خلا در لوله‌های ترمزی موجب حرکت لنت‌ها شده و در نهایت باعث توقف می‌شود. این سیستم‌ها در قطارها بیشتر استفاده می‌شوند.
- ترمز مغناطیسی: یک آهنربای دائمی وظیفه تولید میدان مغناطیسی را بر عهده دارد و در نهایت با استفاده از اصول الکترومغناطیسی، نیروی ترمزی به چرخ‌ها اعمال می‌شود. در این سیستم خبری از اصطکاک نیست و در نتیجه سایش و فرسودگی به شدت کاهش می‌یابد. این نوع ترمزها دارای تکنولوژی فوق‌العاده بالایی بوده و هنوز به صورت کاملا محدود در خودروها نصب می‌شوند. شایان ذکر است که این ترمزها عملکرد بسیار سریعتری دارند و این امر نیز از ماهیت مغناطیسی بودن سرچشمه می‌گیرد.
- ترمز الکتریکی: ترمزهای الکتریکی در خودروهای الکتریکی استفاده شده و خود به سه نوع پلاگین (Plugging Brake)، بازیاب انرژی (Regenerative Braking) و مقاومتی یا رئوستاتیکی (Rheostat Braking) تقسیم می‌شوند. خودروهای الکتریکی انرژی جنبشی خود را از موتورهای الکتریکی دریافت می‌کنند و در ترمز پلاگین، به محض آنکه راننده پای خود را بر روی پدال ترمز فشار می‌دهد، جهت چرخش موتور برعکس شده و در نتیجه منحر به توقف خودرو می‌شود. در نوع بازیاب، به هنگام ترمزگیری، موتور الکتریکی وارد مد ژنراتوری شده و انرژی جنبشی چرخ‌ها را گرفته و به انرژی الکتریکی تبدیل نموده و این انرژی الکتریکی در بانک باتری ذخیره می‌شود و از این رهگذر عملا تبدیل انرژی صورت گرفته و خودرو ترمز می‌شود. در نوع مقاومتی، از یک مقاومت متغیر در مدار ترمز استفاده شده و با اتلاف انرژی در آن عمل ترمزگیری انجام می‌شود.
از دید نحوه اعمال اصطکاک
در این نوع تقسیم‌بندی نحوه ایجاد اصطکاک در مرحله پایانی، یعنی در تماس با چرخ اهمیت دارد. از این منظر نیز ترمزها در دسته‌بندی کلی جای می‌گیرند.
- ترمزهای کاسه‌ای: ترمزهای کاسه‌ای نسبت به نوع دیسکی قدیمی‌تر بوده و اکثر قطعات ترمز در داخل کاسه (درام) قرار دارند. در داخل درام دو لنت وجود دارد که با فشردن پا روی پدال ترمز، بر اساس نیروی هیدرولیکی تولیدشده، این لنت‌ها به دیواره داخلی درام چسبیده و تولید اصطکاک می‌نمایند و در نهایت نیز این اصطکاک، انرژی جنبشی را به صورت حرارتی تلف نموده و خودرو ترمز می‌شود.
- ترمزهای دیسکی: ترمزهای دیسکی دارای قطعاتی چون لنت، کلیپر، روتور و … بوده و با فشردن پا روی پدال ترمز، روغن وارد کلیپر شده و باعث حرکت پیستون فلزی داخل کلیپر می‌گردد. حرکت این پیستون، باعث چسبیدن لنت‌ها به صفحات روتوری شده و تولید اصطکاک می‌نماید و در نهایت کل انرژی جنبشی چرخ‌ها تلف شده و خودرو می‌ایستد.
بر اساس عملکرد
سیستم ترمز خودرو از این دیدگاه دارای دو نوع عملکرد می‌تواند باشد:
- ترمز پایی یا ترمز سرویس: همانطور که از اسم آن مشخص است ترمزی است که شما به هنگام رانندگی از آن جهت کاهش سرعت و یا توقف خودرو استفاده می‌نمایید.
- ترمز دستی یا ترمز پارک: این ترمزها که به ترمز اضطراری نیز معروف هستند به هنگاک پارک استفاده شده و مستقل از ترمز پایی یا سرویس هستند.
بر اساس توزیع نیروی ترمز
- سیستم تکی: در این نوع ترمز، نیروی ترمزی به یک جفت از چرخ‌ها اعمال می‌شود که می‌تواند مکانیکی یا هیدرولیکی باشد.
- سیستم دوگانه: سیستم دوگانه نیروی ترمزی بین تمامی چرخ‌ها توزیع نموده و عمدتا در خودروهای سنگین استفاده می‌شود.
در نهایت ذکر این نکته ضروری به نظر می‌رسد که سیستم‌های چون ABS، EBD، CBC و … آپشن‌های هستند که به ترمزگیری خودرو کمک می‌نمایند که در مقالات آتی به این تکنولوژی‌ها نیز خواهیم پرداخت.
