همانطور که می دانید ، وظیفه ترمز ، کاهش سرعت یا توقف کامل خودرو می باشد ، ترمز ، انرژی خودرو را جذب کرده و آن را به گرما تبدیل می کند سپس این گرما جذب محیط می شود ، در خودروها تمامی چرخ ها دارای مکانیزمی می باشند که از آن مکانیزم جهت کاهش سرعت چرخ استفاده می شود مانند کالیپر ترمز ، چرخ ترمز ، لنت و ... که تمامی آنها را بررسی خواهیم کرد.
در شکل زیر ، یک مدل چرخ ترمز ماشین را از نمای بیرون چرخ مشاهده می کنید که با لکه های قهوه ای مشخص شده است.
اگر بخواهیم سیستم ترمز را بررسی کنیم باید این نکته را بدانیم که نیروی بسیار زیادی برای متوقف کردن و یا حتی کاهش سرعت خودرو نیاز می باشد و فشار ناچیز راننده بر پدال ترمز نمی تواند به تنهایی خودرو را متوقف کند ، برای همین امر (یعنی افزایش فشار ترمز) تجهیزات مختلفی در ترمز خودرو استفاده می شوند و این تجهیزات افزایش فشار ترمز ، از ابتدای پدال ترمز شروع شده و تا چرخ های ترمز خودرو ادامه پیدا می کند و در نهایت این فشار ترمز به چرخ های ترمز (که بر روی چرخ های خودرو نصب شده اند و در شکل بالا مشاهده کردید) وارد می شود و باعث کاهش سرعت یا توقف خودرو می شود.
در این صفحه فقط به نحوه افزایش فشار ترمز از پدال ترمز تا چرخ ها می پردازیم و در دو صفحه ی جداگانه (که زیر شاخه منوی ترمز می باشند) به بررسی چرخ های ترمز و نحوه ی استفاده ی این چرخ ها از فشار به وجو آمده ، برای متوقف کردن خودرو می پردازیم.
به مثال زیر دقت کنید ، اگر 5 سرنگ (دارای مایع) داشته باشیم و انتهای آنها را با لوله به یکدیگر وصل کنیم ، با وارد کردن فشار 10 پاسکال به یک سرنگ (مثلا سرنگ سمت چپ) فشاری برابر با 10 پاسکال به 4 سرنگ سمت راست وارد می شود ، این مسئله یک قانون فیزیکی می باشد یعنی هم بصورت علمی و هم بصورت تجربی قابل اثبات می باشد ولی نیروی وارد آمده بر هریک از 4 سرنگ سمت راست ، یک چهارم نیروی وارد شده به سرنگ سمت چپ می باشد یعنی اگر نیروی 10 کیلوگرم به سرنگ سمت چپ وارد کنیم ، هرکدام از سرنگ های سمت راست 2 و نیم کیلوگرم نیرو دریافت خواهند کرد.
در ترمز خودرو نیز همین اتفاق می افتد ، راننده بر پدال ترمز نیرو وارد می کند و با این کار به مکانیزم سرنگ مانندی (به نام سیلندر و پیستون ترمز) نیرو وارد می کند و این نیرو از طریق لوله های ترمز به سرنگ های ترمز همه چرخ ها می رسد ، در شکل زیر جاری شدن روغن ترمز در لوله های ترمز و ورود آنها به مکانیزم ترمز 4 چرخ خودرو را مشاهده می کنید.
همانطور که مشاهده نمودید ، نیروی ترمز وارد به هر چرخ ، یک چهارم نیروی وارد بر پدال ترمز می باشد و این نیرو تقریبا به هیچ دردی نمی خورد و باید چندین بار و با تجهیزات مختلف تقویت شود ، برای درک کامل روش افزایش نیرو ، باید با قوانین پاسکال و همچنین گشتاور آشنایی نسبی داشته باشید چون شرح کامل این قوانین در این صفحه امکان پذیر نیست ، در ادامه روش های تقویت نیروی ترمز رابررسی می کنیم.
مکانیزم پدال ترمز خودرو
اولین مرحله تقویت نیروی ترمز ، استفاده از قانون گشتاور در طراحی پدال ترمز می باشد. در شکل زیر همانطور که می بینید ، تکیه گاه یا محور دوران پدال ترمز در نقطه A قرار گرفته و پای راننده در فاصله 20 سانتی متری این نقطه نیرو وارد می کند ، در حالیکه محور پیستون ترمز (با B نشان داده شده) ، در فاصله ی 5 سانتی متری نقطه A قرار گرفته است ، اختلاف 4 برابری بین نقطه وارد آمدن نیروی پای راننده و محل نصب پیستون ، باعث 4 برابر شدن نیروی پیستون ، نسبت به نیروی پای راننده می شود ، یعنی نیرویی معادل چهاربرابر نیروی پای راننده ، توسط پیستون B به روغن ترمز موجود در سیلندر C وارد می شود.
لوله ها و سیلندرهای ترمز خودرو
دومین مرحله افزایش نیرو ، استفاده از قانون پاسکال در رابطه با مایعات می باشد ، این قانون برای افزایش نیرو ، تغییر در مساحت سیلندرها را پیشنهاد می دهد ، به شکل زیر نگاه کنید ، راننده به نقطه 1 پدال ، نیرو وارد می کند ، این نیرو پس از چند برابر شدن (با قانون گشتاور) به نقطه 2 وارد شده و سپس به پیستون 3 وارد می شود ، پیستون 3 ، روغن ترمز موجود در سیلندر 4 را با لوله ی ترمز شماره 5 به سیلندر و پیستون شماره 6 منتقل می کند و چون قطر سیلندر و پیستون (و در نتیجه مساحت وارد شدن نیرو) از قطر سیلندر و پیستون 3 و 4 بیشتر است ، بر اساس قانون پاسکال ، نیروی وارد بر پیستون 6 (که به چرخ ترمز وارد می شود) چندین برابر نیروی واردشده به سیلندر 4 می باشد.
بوستر ترمز خودرو
سومین مرحله افزایش نیروی ترمز ، استفاده از قانون پاسکال در رابطه با گازها می باشد ، برای اجرای این قانون از وسیله ای به نام بوستر ترمز استفاده می شود ، روش کار این وسیله کمی پیچیده می باشد ، این وسیله ، از فشارهوای جو و همچنین فشار خلاء ایجاد شده در منیفولد ورود هوای خودرو استفاده می کند ، از اختلاف این دو فشار و واردکردن آنها به دو سطح دایره موجود در درون خود ، نیروی ترمز راننده را به شدت افزایش می دهد ، در شکل زیر یک نمونه بوستر خودرو را مشاهده می کنید ، میله قرمزرنگ ورودی بوستر (محل واردشدن فشار پای راننده) و قسمت زردرنگ خروجی بوستر (محل نصب سایر اجزای سیستم ترمز) می باشد ، محل نصب شیلنگ متصل به منیفولد ورود هوای موتور با رنگ سبز مشخص شده است.
در شکل زیر شیلنگی را با لکه های سبز مشاهده می کنید که یک سر آن به محل نصب مخصوص شیلنگ در بوستر نصب شده و سر دیگر آن به محل مخصوصی در منیفولد ورود هوای موتور وصل می شود.
اکنون که سه تقویت کننده ی نیروی ترمز را شناختید به شرح سایر اجزای سیستم ترمز می پردازیم.
مخزن روغن ترمز
برای نگه داری روغن ترمز از مخزن ذخیره روغن ترمز استفاده می شود که در شکل زیر با لکه های نارنجی مشخص شده است ، همچنین بوستر با لکه ها آبی و ورودی بوستر (وارد آمدن نیروی پای راننده) با لکه های سبز نشان داده شده اند.
سیلندر ترمز خودرو
برای تنظیم و تقسیم بهینه (و البته ایمن) نیروی ترمز بین چرخ ها از دو وسیله اصلی استفاده می کنند ، یکی از آنها سیلندر اصلی ترمز می باشد که در شکل بالا با لکه های زرد مشخص شده که دارای دو خروجی (با درپوش های قرمز) می باشد ، یکی از خروجی ها برای ترمز دوتا از چرخ ها و خروجی دیگر برای دو چرخ دیگر ، علت به کاربردن دو خروجی ترمز و یا به بیان دیگر دو سیستم یا مدار ترمز ، افزایش ایمنی می باشد یعنی اگر به هر علتی (مثلا پاره شدن یکی از لوله های ترمز) یکی از سیستم های ترمز از کار افتاد ، سیستم دیگر (دو چرخ دیگر) بتواند عمل کند و خودرو را نگه دارد.
شیر ترکیب ترمز
به طور کلی چرخ های جلوی خودرو نیاز به نیروی ترمز بیشتری دارند نسبت به چرخ های عقب ، علاوه بر این در صورت واردشدن نیروی ترمز زیادی به چرخ های عقب ، این چرخ ها سریعا قفل می شوند و کنترل خودرو سخت می شود. برای تقسیم اصولی نیروی ترمز بین چرخ های عقب و جلوی خودرو ، از قطعه ای به نام شیر ترکیب استفاده می کنند ، شیر ترکیب بعد از سیلندر اصلی ترمز قرار می گیرد ، این شیر مکانیکی دارای دو ورودی A و B از سیلندر اصلی و سه خروجی C ، D ، E می باشد ، این شیر ، نیروی ترمز را از مدار اول سیلندر ترمز یعنی لوله B دریافت کرده و به دو خروجی C و D می دهد (خروجی C به چرخ ترمز یک چرخ جلو و خروجی D به چرخ ترمز چرخ جلوی دیگر خودرو می رود) و در طرف دیگر شیر ، نیروی ترمز از مدار دوم یعنی لوله A دریافت شده و به خروجی E می دهد و لوله E به سمت چرخ های ترمز دو چرخ عقب خودرو می رود.
این شیر علاوه بر تقسیم اصولی و درست نیروی ترمز بین جلو و عقب خودرو ، دارای سنسوری می باشد (در بعضی خودروها) که در شکل بالا این سنسور را بین لوله های A و B می بینید ، این سنسور در صورت ایراد در یکی از مدارات ترمز ، به راننده هشدار می دهد.
در شکل زیر نگاهی کلی به چینش اجزا و قسمت های مختلف سیستم ترمز بیندازید. پدال ترمز با شماره 1 ، بوستر ترمز با شماره 2 ، سیلندر اصلی ترمز با شماره 3 ، مخزن روغن ترمز با شماره 4 ، شیر ترکیب با شماره 5 و لوله ترمز با شماره 6 نشان داده شده اند ، سایر اجزای ترمز را با شماره های 7 تا 9 مشاهده می کنید ، این اجزا شامل چرخ ترمز (دیسک ترمز) با شماره 9 ، کالیپر ترمز با شماره 7 ، و لنت ترمز با شماره 8 می باشند که در صفحه مربوط به ترمز دیسکی به شرح آنها پرداخته شده است.
تا این قسمت مطلب به بررسی عملکرد ، مکانیزم و اجزای سیستم ترمز ، از پدال ترمز تا چرخ های ترمز پرداخته ایم ، حال اگر می خواهید بدانید چرخ های ترمز چگونه از نیروی زیاد روغن ترمز در لوله های ترمز برای کاهش سرعت خودرو استفاده می کنند می بایست صفحات مربوط به ترمز دیسکی و کاسه ای را مطالعه کنید ، چون عملکرد این دو سیستم با یکدیگر فرق می کند ، در شکل زیر سمت راست یک ترمز دیسکی و سمت چپ یک ترمز کاسه ای را مشاهده می کنید.
برچسب ها
