سیستم ترمز در خودرو

سیستم ترمز در خودرو – یکی از حیاتی‌ترین اجزای خودرو است که وظیفه کاهش سرعت یا توقف کامل خودرو را بر عهده دارد. این سیستم با تبدیل انرژی جنبشی خودرو به انرژی حرارتی، از طریق اصطکاک بین لنت‌ها و دیسک یا کاسه چرخ، به این هدف دست می‌یابد. دو نوع اصلی سیستم ترمز، برقی و هیدرولیکی هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

سیستم ترمز هیدرولیکی

نحوه عملکرد: در این سیستم، نیروی مکانیکی اعمال شده توسط راننده به پدال ترمز، به کمک سیال هیدرولیک (معمولا روغن ترمز) به کالیپرها منتقل می‌شود و باعث فشار آمدن لنت‌ها به دیسک یا کاسه ترمز و در نتیجه توقف خودرو می‌شود.

مزایا:

ساختار ساده و هزینه تعمیر و نگهداری پایین‌تر.

عملکرد قابل اعتماد و شناخته شده.

معایب:

احتمال نشت روغن ترمز و کاهش عملکرد ترمز.

حساسیت به دمای بالا و احتمال جوش آمدن روغن ترمز.

نیاز به تعویض دوره‌ای روغن ترمز.

سیستم ترمز برقی

نحوه عملکرد: در این سیستم، نیروی مکانیکی اعمال شده توسط راننده به یک موتور الکتریکی منتقل می‌شود که باعث حرکت مستقیم کالیپرها و فشار آمدن لنت‌ها به دیسک می‌شود.

مزایا:

عملکرد دقیق‌تر و کنترل بهتر بر نیروی ترمز.

عدم وجود نشت سیال و کاهش خطر آلودگی محیط زیست.

امکان استفاده از سیستم‌های ترمز پیشرفته‌تر مانند ترمز احیا کننده.

مقاومت بیشتر در برابر حرارت.

معایب:

هزینه اولیه بالاتر.

پیچیدگی سیستم و نیاز به تعمیرات تخصصی‌تر.

وابستگی به سیستم برق خودرو.

کدام سیستم بهتر است؟

انتخاب بین سیستم ترمز برقی و هیدرولیکی به عوامل مختلفی از جمله نوع خودرو، بودجه، اولویت‌های ایمنی و عملکرد بستگی دارد. در خودروهای مدرن، تمایل به سمت استفاده از سیستم‌های ترمز برقی به دلیل مزایای فراوان آن‌ها مانند عملکرد بهتر، ایمنی بیشتر و سازگاری با محیط زیست است. با این حال، سیستم ترمز هیدرولیکی همچنان در بسیاری از خودروها استفاده می‌شود و به دلیل سادگی و هزینه پایین‌تر، گزینه مناسبی برای بسیاری از رانندگان است.

نکته: در ادامه مقاله با توجه به فراگیر نشدن سیستم ترمز برقی در بازار امروز ایران توضیحات با تمرکز بر روی سیستم ترمز هیدرولیک ارائه می‌گردد.

اجزای اصلی سیستم ترمز:

پدال ترمز: اولین نقطه تماس راننده با سیستم ترمز است. با فشار دادن پدال، نیروی مکانیکی ایجاد شده و به سایر اجزا منتقل می‌شود.

بوستر ترمز: نیروی اعمال شده توسط راننده را تقویت می‌کند تا ترمزگیری نرم‌تر و کارآمدتر شود.

پمپ ترمز: نیروی هیدرولیکی ایجاد شده توسط بوستر ترمز را به خطوط ترمز منتقل می‌کند.

سیلندر اصلی: این قطعه نیروی مکانیکی را به فشار هیدرولیکی تبدیل می‌کند. روغن ترمز در این سیلندر قرار دارد و با فشار وارد شده، به سمت کالیپرها یا سیلندرهای چرخ هدایت می‌شود.

لوله‌ها و شیلنگ‌های ترمز: این لوله‌ها وظیفه انتقال روغن ترمز از سیلندر اصلی به کالیپرها را بر عهده دارند.

روغن ترمز: سیالی تراکم‌ناپذیر است که فشار را در سیستم هیدرولیک منتقل می‌کند.

کالیپرها یا سیلندرهای چرخ: این قطعات حاوی پیستون‌هایی هستند که با دریافت فشار روغن، لنت‌ها را به دیسک یا کاسه چرخ فشار می‌دهند و اصطکاک ایجاد می‌کنند.

لنت ترمز: با ایجاد اصطکاک با دیسک یا کاسه، باعث کاهش سرعت چرخ‌ها می‌شود.

دیسک یا کاسه چرخ: این قطعات دوار به چرخ متصل هستند و لنت‌ها به آن‌ها فشار داده می‌شوند.

کاسه ترمز: در سیستم‌های ترمز کاسه‌ای استفاده می‌شود و کفشک‌ها به سطح داخلی آن فشار وارد می‌کنند.

ترمز دستی: مکانیزمی جداگانه برای نگه داشتن خودرو در حالت پارک یا در شرایط اضطراری است.

انواع سیستم ترمز:

دو سیستم رایح در خودروهای امروزی شامل سیستم ترمز دیسکی و سیستم ترمز کاسه‌ای می‌باشد که در زیر به بررسی نقاط قوت و ضعف آنها می‌پردازیم.

ترمز دیسکی

ساختار: در ترمز دیسکی، یک دیسک فلزی چرخان وجود دارد که لنت‌های ترمز با فشار به آن ساییده می‌شوند و اصطکاک ایجاد شده باعث کاهش سرعت خودرو می‌شود.

مزایا:

خنک‌کنندگی بهتر: به دلیل تماس مستقیم دیسک با هوا، گرما به سرعت دفع می‌شود و عملکرد ترمز در شرایط سخت و استفاده مداوم بهتر است.

قدرت توقف بالاتر: اصطکاک ایجاد شده در دیسک‌ها بیشتر از کاسه‌ها است، بنابراین قدرت توقف خودرو بیشتر می‌شود.

پاسخگویی بهتر: لنت‌های ترمز دیسکی به سرعت به پدال ترمز پاسخ می‌دهند و کنترل خودرو را آسان‌تر می‌کنند.

معایب:

هزینه بالاتر: سیستم ترمز دیسکی به دلیل ساختار پیچیده‌تر، هزینه بیشتری دارد.

حساسیت به گرد و غبار: گرد و غبار و آلودگی می‌تواند روی عملکرد ترمز دیسکی تأثیر بگذارد.

ترمز کاسه‌ای

ساختار: در ترمز کاسه‌ای، کفشک‌های ترمز داخل یک کاسه فلزی قرار دارند و با فشار به دیواره داخلی کاسه ساییده می‌شوند و اصطکاک ایجاد می‌کنند.

مزایا:

سادگی و هزینه کمتر: ساختار ساده‌تر باعث می‌شود هزینه تولید ترمز کاسه‌ای کمتر باشد.

محافظت بهتر از اجزا: اجزای داخلی ترمز کاسه‌ای به خوبی محافظت می‌شوند.

معایب:

خنک‌کنندگی کمتر: به دلیل محصور بودن کاسه، گرما به سختی دفع می‌شود و در استفاده مداوم، عملکرد ترمز کاهش می‌یابد.

قدرت توقف کمتر: اصطکاک ایجاد شده در کاسه‌ها کمتر از دیسک‌ها است، بنابراین قدرت توقف خودرو کمتر می‌شود.

پاسخگویی کندتر: کفشک‌های ترمز کاسه‌ای کمی کندتر به پدال ترمز پاسخ می‌دهند.

ترمز دستی خودرو

ترمز دستی، که گاهی اوقات ترمز اضطراری نیز نامیده می‌شود، یکی از اجزای مهم سیستم ترمز خودرو است. این سیستم علاوه بر کمک به توقف خودرو در مواقع ضروری، از حرکت خودرو در هنگام پارک، به خصوص در سطوح شیب‌دار، جلوگیری می‌کند.

نحوه عملکرد ترمز دستی

ترمز دستی به طور معمول روی چرخ‌های عقب خودرو عمل می‌کند و معمولاً با یک اهرم یا پدال دستی کنترل می‌شود. هنگامی که اهرم یا پدال ترمز دستی را می‌کشید یا فشار می‌دهید، یک مکانیزم داخلی فعال می‌شود که لنت‌های ترمز را به دیسک یا کاسه ترمز عقب فشار می‌دهد. این اصطکاک ایجاد شده باعث قفل شدن جزئی یا کامل چرخ‌های عقب شده و خودرو را در جای خود ثابت نگه می‌دارد.

انواع ترمز دستی

ترمز دستی مکانیکی: این نوع ترمز دستی رایج‌ترین نوع است و با استفاده از کابل‌ها و اهرم‌ها عمل می‌کند.

ترمز دستی برقی: در این نوع ترمز دستی، یک موتور الکتریکی به جای کابل‌ها برای اعمال نیرو بر روی لنت‌های ترمز استفاده می‌شود. این نوع ترمز دستی معمولاً با یک دکمه یا سوئیچ کنترل می‌شود.

اهمیت ترمز دستی

ایمنی در پارک: ترمز دستی از حرکت خودرو در هنگام پارک جلوگیری می‌کند و از بروز حوادث احتمالی جلوگیری می‌کند.

کمک به ترمز اصلی: در برخی شرایط، مانند زمانی که ترمز اصلی خودرو دچار مشکل می‌شود، ترمز دستی می‌تواند به عنوان یک ترمز اضطراری عمل کند.

ثبات خودرو در هنگام حمل بار: هنگام حمل بار سنگین، ترمز دستی می‌تواند به حفظ تعادل خودرو کمک کند.

نکات مهم در مورد ترمز دستی

استفاده منظم: برای حفظ کارایی ترمز دستی، به طور مرتب از آن استفاده کنید.

نگهداری: ترمز دستی مانند سایر اجزای خودرو نیاز به نگهداری دارد. در صورت بروز هرگونه مشکل، به یک مکانیک مراجعه کنید.

توجه به سطوح شیب‌دار: در هنگام پارک در سطوح شیب‌دار، حتماً از ترمز دستی استفاده کنید و چرخ‌ها را به سمت جدول بچرخانید.

سیستم‌های ترمز پیشرفته:

سیستم‌های ترمز پیشرفته، تحولی شگرف در ایمنی خودروها ایجاد کرده‌اند. این سیستم‌ها با استفاده از فناوری‌های الکترونیکی و مکانیکی، عملکرد ترمز را بهبود بخشیده و کنترل خودرو را در شرایط مختلف رانندگی آسان‌تر کرده‌اند. در زیر به بررسی سه سیستم مهم ABS، EBD و BA می‌پردازیم.

ABS (سیستم ضد قفل ترمز): از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری شدید جلوگیری می‌کند و کنترل خودرو را بهبود می‌بخشد.

EBD (توزیع الکترونیکی نیروی ترمز): نیروی ترمز را بین چرخ‌های مختلف توزیع می‌کند تا ترمزگیری متعادل‌تر باشد.

BA (کمک ترمز): در صورت ترمزگیری ناگهانی، نیروی ترمز را افزایش می‌دهد.

ABS سیستم ترمز ضد قفل (Anti-lock Brake System)

سیستم ABS یکی از شناخته‌شده‌ترین سیستم‌های ترمز پیشرفته است. این سیستم از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری شدید جلوگیری می‌کند. با جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها، راننده کنترل خودرو را حفظ کرده و می‌تواند مسیر حرکت را بهتر هدایت کند.

نحوه عملکرد ABS:

سنسورهای سرعت: در هر چرخ یک سنسور سرعت وجود دارد که سرعت چرخش چرخ را اندازه‌گیری می‌کند.

مدول کنترل ABS: این مدول اطلاعات دریافتی از سنسورها را پردازش می‌کند و در صورت تشخیص قفل شدن قریب‌الوقوع چرخ، به پمپ ترمز فرمان می‌دهد تا فشار ترمز را به صورت متناوب کاهش و افزایش دهد.

پمپ ترمز: پمپ ترمز با توجه به فرمان مدول کنترل، فشار ترمز را تنظیم می‌کند تا از قفل شدن چرخ‌ها جلوگیری شود.

مزایای ABS:

کاهش فاصله توقف: در بسیاری از شرایط، خودرو مجهز به ABS نسبت به خودروی بدون ABS در فاصله کوتاه‌تری متوقف می‌شود.

بهبود کنترل خودرو: با حفظ چسبندگی چرخ‌ها، راننده می‌تواند خودرو را در شرایط لغزنده بهتر کنترل کند.

کاهش احتمال انحراف خودرو: جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها، احتمال انحراف خودرو را کاهش می‌دهد.

EBD توزیع الکترونیکی نیروی ترمز (Electronic Brakeforce Distribution)

سیستم EBD مکمل سیستم ABS است. این سیستم نیروی ترمز را به صورت هوشمند بین چرخ‌های جلو و عقب توزیع می‌کند. هدف EBD، بهینه‌سازی توزیع نیروی ترمز و بهبود پایداری خودرو در هنگام ترمزگیری است.

نحوه عملکرد EBD:

سنسورهای بار: سنسورهای بار، وزن خودرو روی هر چرخ را اندازه‌گیری می‌کنند.

مدول کنترل EBD: این مدول با توجه به اطلاعات دریافتی از سنسورهای بار، نیروی ترمز مناسب را به هر چرخ اعمال می‌کند.

پمپ ترمز: پمپ ترمز با توجه به فرمان مدول کنترل، فشار ترمز را به صورت متناسب به هر چرخ اعمال می‌کند.

مزایای EBD:

بهبود پایداری خودرو: با توزیع مناسب نیروی ترمز، پایداری خودرو در هنگام ترمزگیری بهبود می‌یابد.

کاهش احتمال لغزش خودرو: در شرایطی که یک طرف خودرو بار سنگین‌تری دارد، EBD از لغزش خودرو جلوگیری می‌کند.

BA کمک ترمز اضطراری (Emergency Brake Assist)

سیستم BA به راننده در مواقع اضطراری کمک می‌کند تا با حداکثر نیروی ممکن ترمز کند. این سیستم با تشخیص ترمزگیری ناگهانی و شدید، به طور خودکار فشار ترمز را افزایش می‌دهد.

نحوه عملکرد BA:

سنسورهای سرعت و فشار ترمز: این سنسورها سرعت خودرو و فشاری که بر پدال ترمز اعمال می شود را اندازه‌گیری می‌کنند.

مدول کنترل BA: این مدول با تشخیص ترمزگیری ناگهانی، به پمپ ترمز فرمان می‌دهد تا فشار ترمز را به حداکثر برساند.

مزایای BA:

کاهش فاصله توقف در شرایط اضطراری: با افزایش سریع فشار ترمز، فاصله توقف خودرو کاهش می‌یابد.

افزایش ایمنی: BA به ویژه در شرایطی که راننده به دلیل ترس یا غافلگیری نمی‌تواند به اندازه کافی روی پدال ترمز فشار آورد، موثر است.

نحوه عملکرد سیستم ترمز:

فشردن پدال ترمز: با فشردن پدال ترمز، پیستون اصلی پمپ ترمز حرکت کرده و روغن ترمز را به خطوط ترمز می‌فرستد.

افزایش فشار روغن: فشار روغن در خطوط ترمز افزایش و به کالیپرها یا سیلندرهای چرخ منتقل می‌شود.

حرکت پیستون‌ها: پیستون‌های داخل کالیپرها یا سیلندرهای چرخ حرکت کرده و لنت‌ها را به دیسک یا کاسه فشار می‌دهند.

ایجاد اصطکاک: اصطکاک بین لنت‌ها و دیسک یا کفشک‌ها باعث کاهش سرعت چرخ‌ها و در نهایت توقف خودرو می‌شود.

عوامل موثر بر کارایی سیستم ترمز:

کیفیت لنت ترمز: لنت‌های فرسوده یا نامرغوب باعث کاهش کارایی ترمز می‌شوند.

کیفیت روغن ترمز: روغن ترمز باید به طور مرتب تعویض شود تا از عملکرد صحیح سیستم اطمینان حاصل شود.

سلامت دیسک یا کاسه ترمز: تاب برداشتن یا زنگ زدگی دیسک یا کاسه ترمز باعث کاهش کارایی ترمز می‌شود.

سلامت کالیپرها: خرابی کالیپرها می‌تواند باعث گیر کردن لنت‌ها یا نشت روغن ترمز شود.

تنظیم صحیح سیستم ترمز: تنظیم نامناسب سیستم ترمز می‌تواند باعث کشیدن خودرو به یک سمت یا عدم عملکرد صحیح ترمز شود.

نکات مهم در مورد سیستم ترمز:

تعویض به موقع لنت ترمز: لنت‌ها در اثر استفاده ساییده می‌شوند و باید به موقع تعویض شوند تا عملکرد ترمز کاهش نیابد.

بررسی روغن ترمز: سطح و کیفیت روغن ترمز باید به طور مرتب بررسی شود. روغن ترمز قدیمی یا کم باعث کاهش عملکرد ترمز می‌شود.

بررسی دیسک‌ها و کاسه چرخ‌ها: دیسک‌ها و کاسه چرخ‌ها نیز در اثر استفاده ساییده می‌شوند و ممکن است ترک بخورند. بنابراین باید به طور مرتب بررسی شوند.

اجتناب از کشیدن ترمز دستی در حین حرکت: این کار باعث آسیبرساندن به سیستم ترمز می شود.

رانندگی نرم و ملایم: رانندگی تهاجمی و ترمزگیری‌های شدید باعث فرسایش سریع‌تر قطعات سیستم ترمز می‌شود.سرویس دوره‌ای سیستم ترمز: سیستم ترمز باید به طور مرتب توسط یک مکانیک متخصص بررسی و سرویس شود.