در این مقاله قصد داریم بپردازیم به تاریخچه و تعریف سیستمترمز ، کاربردشان و مزایا و معایب سیستمهای ترمز صحبت کنیم.
فهرست
1- تاریخچه ترمزها
2- تعریف سیستمترمز
3- انواع سیستمترمز
———————————————-
تاریخچه
نیکلاس جوزف کاگنوت را مخترع خودرو می دانند ، در سال 1769، فرانسوی یک وسیله نقلیه بخار را توسعه داد – سلف “اختراع بنز-موتورواگن شماره 1” که توسط کارل بنز در سال 1886 رونمایی شد. اتفاقاً، این فرانسوی افتخار مشکوک داشتن اولین تصادف رانندگی را در حدود 250 سال پیش دارد. زمانی که کوگنوت خودروی بخار خود را با سرعت 4 کیلومتر در ساعت به دیوار یک پادگان میزند، مهندسان قیام کردند.
توسعه ترمزها در بازار خودرو
هنگامی که مهندسان خودرو در پایان قرن نوزدهم شروع به رشد کردند، ترمزها در ابتدا مورد توجه کمی قرار گرفتند. دلیل خوبی برای این وجود داشت – آنها به سادگی مورد نیاز نبودند. از این گذشته، اصطکاک در قطار محرکه اولین خودروها به حدی بود که وسایل نقلیه میتوانستند به اندازه کافی بدون ترمز تحت شرایط آن زمان سرعت خود را کاهش دهند.
با این حال سرعت توسعه به سرعت خود خودروها افزایش یافت. قدرت موتور و وزن خودرو همچنان در حال افزایش است. تنها چهار سال پس از رونمایی از خودروی کارل بنز، مهندس بریتانیایی فردریک دبلیو. لنچستر ترمز دیسکی را اختراع کرد و در سال 1902 حق اختراع آن را به دست آورد. با این حال، هنوز چند دهه طول می کشد تا ترمز دیسکی به یک ویژگی ثابت تبدیل شود. .
در سال 1920، اولین خودروهای دارای ترمز مکانیکی چهار چرخ به بازار عرضه شدند. در این وسایل نقلیه، رانندگان هنوز باید نیروی ترمز کامل را خودشان تولید کنند. چهار سال بعد، ترمزهای درام با حرکت هیدرولیکی ارائه شد. در سال 1950، اولین بوستر ترمز (با کمک خلاء) معرفی شد.
اولین خودرویی که در اروپا مجهز به ترمزهای دیسکی بود جگوار C-Type در سال 1952 بود و به دنبال آن سیتروئن DS در سال 1955 عرضه شد.
یکی از پیشرفتها به دنبال پیشرفت دیگری بود: ترمز دیسکی با پوشش جزئی هیدرولیک در سال 1957 رونمایی شد. پیشینیان ABS در سال 1965 ارائه شدند و اولین سیستم ABS با کنترل الکترونیکی در سال 1978 وارد شد. ویژگی های کمکی مدرن مانند سیستم کنترل کشش یا برنامه پایداری الکترونیکی ESP به ترتیب در سال 1987 و 1995 معرفی شدند.
ترمزهای امروزی
امروزه، ترمزهای خودرو قطعاتی با فناوری پیشرفته واقعی هستند که – به عنوان اجزای مرتبط با ایمنی – مشمول مقررات سختگیرانه و یکنواخت بین المللی هستند که در استانداردهای ECE وضع شدهاست. برچسب ECE به دلیل الزامات بالا برای ویژگی های قطعات به عنوان یک علامت بارز کیفیت در بخش خودرو عمل میکند. قطعات ترمز باکیفیت ما در محدوده محصولات Jakoparts بالاترین الزامات را برای عملکرد و ایمنی ترمز برآورده میکند.امروز دیگر نمیتوانیم جاده های خود را بدون ترمز تصور کنیم.
مقررات ECE R90 برای ترمزها در سال 1995 برای تعویض لنت و لنت ترمز به اجرا درآمد. در سال 2011، ECE-R90 به صورت داوطلبانه گسترش یافت و شامل دیسکهای ترمز و درام شد. از 1 نوامبر 2016، دیسکها و درامهای ترمز در مدلهای جدید خودرو (که پس از این تاریخ تایید شدهاند) اجباری است که با استاندارد ECE-R90 مطابقت داشته باشند.
برای دریافت تاییدیه ECE-R90، سازندگان و قطعات آنها موظف به رعایت الزامات سختگیرانه هستند. با وضعیت ما به عنوان یک تولید کننده دیسک ترمز، ما همچنین اطمینان حاصل می کنیم که رانندگان محصولات ما را با کیفیت OEM در بازار مستقل عرضه می کنند.
———————————————-
تعریف ترمز
همانطور که قانون اول حرکت نیوتن بیان کرد، یک جسم در حالت سکون یا حرکت میماند تا زمانی که نیروی خارجی به آن وارد نشود، بنابراین این ایده باعث ایجاد سیستمترمز در صنعت خودرو شد.
در صنعت خودرو، وسیله نقلیه و سیستمترمز کارآمد به اندازه یک منبع نیرو مهم هستند، هر چه قدرت بالاتر، موتور تولید کند، باید نیروی شکست بیشتری داشته باشد.
یک سیستمترمز برای کنترل و توقف خودروی متحرک طراحی شدهاست، برای از بین بردن آن، اجزای مختلف درون سیستمترمز باید جسم متحرک را از انرژی جنبشی به انرژی گرمایی تبدیل کنند ، این مکالمه نیرو توسط اصطکاک انجاممیشود که سرعت را کاهش میدهد. و همچنین به کاهش شتاب خودرو کمک میکند.
این نیروی اصطکاک از تماس اصطکاکی اجسام بین کفشک و درام متحرک یا دیسک سیستمترمز خودرو ایجادمیشود.
اصطکاک با جسمی که با حرکت نسبی در تماس است مخالفاست، بنابراین وقتی از انرژی برای مقابله با اصطکاک استفاده میکنید، گرما تولید میکند و اجزایی مانند پدها، آسترها، درامها و دیسکها در طول فرآیند گرم میشوند و باعث کاهش سرعت میشوند .
نیروی اصطکاک به طبیعت سطح مواد بستگی دارد، برای دستیابی به اثر ترمز یک جسم متحرک به سرعت حرکت نسبی بستگیدارد.
از این رو برای تجربه اصطکاک بیشتر، اجسام باید نسبتاً بیشتر به هم فشرده شوند و همچنین هرچه جسم نسبی نسبت به یکدیگر سریعتر حرکت کند، اصطکاک کمتری بین آنها ایجادمیشود.
طراحی و مبانی:
تولید دو کفشک ترمز را به گونه ای قرار دادهاست که با سطح داخلی درام ترمز برخورد کنند که شبیه ترمزهای منبسط شونده داخلیاست.
درام ها مکانیسم ترمزها را احاطه کرده و لایه ای برای محافظت از آن در برابر گرد و غبار و رطوبت تشکیل میدهند. صفحات پشتی، ترمز متصل شده را گرفته و اتصال سیستمترمز را تکمیل میکنند.
به عنوان یک کاتالیزور برای افزایش سرعت کفشک ترمز و مکانیسم عملکرد آن عمل میکند.
———————————————-
انواع مختلف سیستمترمز
بیشتر ترمزها از اصطکاک در دو طرف چرخ استفادهمیکنند، فشار جمعی چرخ انرژی جنبشی را به انرژی گرمایی تبدیلمیکند.
به عنوان مثال: (یک سیستمترمز بازسازی به تبدیل انرژی به انرژی الکتریکی کمکمیکند، که میتواند بعداً ذخیره واستفادهشود. ترمزهای جریان گردابی از میدان های مغناطیسی برای پردازش انرژی جنبشی به جریان الکتریکی و دیسک ترمز استفاده می کنند که سپس تبدیلمیشود. به گرما).
همیشه خوباست بدانید کدام یک از این سیستمهای ترمز با نیازهای خودروی مدرن شما برای عیب یابی و سرویس آسان مطابقتدارد.
بنابراین بیایید نگاهی به انواع مختلف سیستمهای ترمز بیندازیم:
1. سیستمترمز مکانیکی:
این سیستمترمز مکانیکی، ترمز دستی یا ترمز اضطراریاست، این سیستم باعث ایجاد اصطکاک بین دو سطح در هنگام ساییدگی آنها روی یکدیگرمیشود.
در این سیستمترمز نیروی خاصی به پدال واردمیشود و توسط اجزای مکانیکی مانند تکیه گاه، فنرها به درام نهایی منتقلمیشود و به عنوان پیوندی برای انتقال نیرو از نقطه ای به نقطه دیگر برای کاهش سرعت خودرو استفادهمیشود.
کاهش سرعت یا ظرفیت ترمز به اصطکاک سطح و همچنین نیروی محرک اعمال شده به آن بستگی دارد.
مزایای سیستمترمز مکانیکی:
ترمزهای مکانیکی ساده تر و نگهداری آسانی دارند.
نسبت به سیستمترمز هیدرولیک ارزان تر هستند.
برای ترمزهای اضطراری کاربردهای بسیار خوبی دارند.
2. سیستمترمز هیدرولیک:
یک شار مغناطیسی در جهتی عمود بر جهت چرخش چرخ خاص عبور میکند، جریان سریعی که در جهت مخالف چرخش چرخ میگذرد، نیرویی مخالف چرخش چرخ ایجاد میکند و به تدریج سرعت چرخ را کاهش میدهد.
سیستمترمز را از طریق فشار مایعات به چرخ های ترمز منتقلمیکند و فشار را به کار مفید ترمز چرخ تبدیل میکند.
پدال ترمز فشار پای راننده را به پیستون سیلندر اصلی رله میکند که روغن ترمز را فشرده میکند.
فشار روغن همان فشاریاست که به پیستون های دیسک چرخ جلو و پیستون کالیپر دیسک چرخ عقب منتقل میکند.
این همچنین به راننده اجازه میدهد تا در صورت خرابی سیستمترمز هیدرولیک، خودرو را کنترل کند.
مزایای سیستمترمز هیدرولیک
هیدرولیک مزایای زیر را نسبت به چیدمان مکانیکی دارد:
این ترمز کار یکسانی را در تمام چرخ ها فراهم میکند.
تلاش نسبی ترمز برای ارائه همان خروجی کمتراست.
کارآمدتر از نوع مکانیکی هستند.
مناسب برای انواع خودروهایی که سیستم تعلیق مستقل دارند.
3. سیستمترمز پنوماتیک:
سطح بالاتری از فشار را در داخل خود حفظ میکند و فشار در خط ، لحظه ای که راننده ترمز میگیرد سرعت شروع به کاهش میکند و در نتیجه باعث کاهش سرعت کامیون های وسیله نقلیه اتوبوس ها و قطارهامیشود که از این نوع سیستمترمز استفاده میکنند.
با هوای فشرده کار میکند
خطوط شارژ شده اطمینان حاصل میکنند که ترمزها خاموشمیشوند، در لحظه ای که راننده نیرو را روی پدال وارد میکند، فشار هوا کاهشمییابد.
در اثر این افت فشار ناگهانی، مخزن کنترل قطعمیشود و باعثمیشود سیلندر کمکی به سیلندر ترمز متصل شود.
هوای فشرده از سیلندر کمکی به سیلندر ترمز میرسد و باعث درگیر شدن بیشتر آنمیشود. ترمز پنوماتیکی اینگونه عملمیکند.
مزایای سیستمترمز پنوماتیک:
تجهیزات ترمز پنوماتیک بسیار قابل اعتمادتر از ترمزهای هیدرولیک هستند
اگر نشتی در سیستمترمز پنوماتیکی وجود داشته باشد، در مقایسه با نشتی در سیستمترمز هیدرولیک، ضایعات کمتری وجود دارد.
با یک پدال بسیار قدرتمنداست که میتواند کل تجهیزات ترمز پنوماتیک را کار کند که کنترل همه چیز را آسان میکند و احتمال اشتباهات کمتری وجود دارد.
سیستمهای آنها تمیز هستند زیرا هوای فشرده مورد استفاده در عملیات میتواند مستقیماً به جو ریخته شود.
چرا سیستم پنوماتیک در خودروها یا وسایل نقلیه سبک استفادهنمیشود؟
اگرچه سیستم هوا مزایای زیادی نسبت به سیستمترمز هیدرولیک و همچنین کارایی آن دارد، اما برای قرار گرفتن در سیستمترمز پنوماتیک که دارای اجزای متعددیاست به فضای بسیار بیشتری نیاز دارد.
4. سیستمترمز الکترومغناطیسی:
سیستم الکترومغناطیسی را میتوان در خودروهای مدرن و هیبریدی استفادهکرد. اصول الکترومغناطیس دستیابی به ترمز بدون اصطکاکاست.
طول عمر و قابلیت اطمینان ترمزها را افزایش میدهد و همچنین توسط ترمزهای مغناطیسی سریع پشتیبانیمیشود، بنابراین بدون استفاده از اصطکاک یا هر گونه روغن کاری، این فناوری در هیبریدی ها ترجیح دادهمیشود زیرا اندازه آنها در مقایسه با ترمز معمولی متوسطاست. بیشتر در تراموا و ریل استفادهمیشود.
یک شار مغناطیسی در جهتی عمود بر جهت چرخ خاص در حال چرخش عبورمیکند، جریان سریعی که در جهت مخالف چرخش چرخ میگذرد، نیروی مخالفی با چرخش چرخ ایجادمیکند که از این رو سرعت را کاهش و کاهشمیدهد.
مزایای میدان الکترومغناطیسی:
سرعت ترمز سریعتر و ارزانتراست.
هیچ هزینه قابل تعویضی برای کفشکهای ترمز به صورت دوره ای وجود ندارد.
در این ترمز مقدار کمی گرما تولیدمیشود که نسبت به ترمز مکانیکی مقدار زیادی گرما تولید میکند.
بخشی از انرژی به منبع عرضهمیشود و در نتیجه هزینه کاهش می یابد.
5. سیستمترمز سروو:
به ترمز با کمک خلاء نیز معروفاست. در این فرآیند فشار وارد شده به پدال توسط راننده افزایش مییابد.
از خلاء تولید شده در داخل موتورهای بنزینی توسط سیستم ورودی هوا استفادهمیکند و همچنین از کمک قدرت برای کاهش نیروی انسانی استفادهمیکند.
تقویتکنندههای سیستمترمز سروو که با سیستمترمز هیدرولیک استفادهمیشوند، نیروی ترمز اعمال شده بر روی سطح را افزایشمیدهند، پدال ترمز را فشارمیدهند.
تفاوت فشار هوا باعث کاهش سرعت دیافراگممیشود.
مزایای ترمز سروو :
- طراحی ساده ای دارد.
- سطح ایمنی بیشتری را فراهم میکند زیرا کاهش حجم منجر به شکستن وسیله نقلیهمیشود.
- در واگنهای ریلی قابل اعتمادتراست.
- کنترل آن سادهتراست، زیرا با اعمال نیروی مناسب، امکان فرآیند خودکار ترمز در تمام طول قطار را فراهممیکند.
- از آنجایی که ترمز پنوماتیکی نمیتواند بدون اضافه کردن تجهیزات اضافی انجامدهد، مؤثرتراست زیرا توانایی آن در آزادسازی جزئیاست.
6. سیستمترمز الکتریکی:
عمدتاً در وسایل نقلیه الکتریکی که در آنها ترمز با استفاده از موتورهای الکتریکی کارمیکننداستفادهمیشود و منبع اصلی قدرت در وسایل نقلیه الکتریکیاست. اساساً به سه نوع طبقه بندیمیشود.
6.1 ترمز برقی یا ضد جریان:
این شکل ساده ترین ترمزگیریاست که در زمان خاصی به سیم پیچهای موتور برای جهت معکوس حرکت متصلمیشود، زمانی که آرمیچر همچنان تحت کنترل اثر گشتاور خارجی یا به دلیل اینرسی در جهت جلو میچرخد.
وصل کردن برق منبع تغذیه را دوباره به موتور متصلمیکند، بنابراین موتور در جهت مخالف حرکتمیکند.
به طور کلی واضحاست که سیستم در حالت استراحت قرار می گیرد زیرا بیشتر مورد نیاز است و سپس در جهت معکوس شتابمیگیرد.
مهم است که یک دستگاه خاص را معرفیکنید و منبع تغذیه را دقیقاً در زمانی که موتور متوقف میشود قطعکنید.
این روش گشتاور ترمز بیشتری تولیدمیکند. برگشت سریع یا توقف سریعتر در یک رویداد کنترل سودمنداست.
بیشتر در کارخانههای نورد، آسانسور، ماشین ابزار و … استفادهمیشود که این روش هم در جریان مستقیم و متناوب و هم در موتورهای القایی و سنکرون قابل استفادهاست.
6.2 سیستمترمز دینامیکی:
در این روش خاص، برق موتور از منبع تغذیه قطعمیشود و به عنوان یک ژنراتور عملمیکند که توسط انرژی جنبشی قسمتهای دوار موتور و قطعات محرک آن حملمیشود.
بنابراین، انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی چرخش تبدیلمیشود.
که سپس پراکندهمیشود و در لحظه شکستن متصلمیشود. با استفاده از این روش، مقدار دقیق انرژی مورد نیاز برای منبع تغذیه برای ترمز موتور در مقایسه با روش پریز حذف شدهاست.
برای موتورهای جریان مستقیم، موتورهای سنکرون و موتورهای القایی کاربرددارد.
6.3 ترمز احیا کننده:
در این روش انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیلمیشود. برخی از بخشهای انرژی به منبع تغذیه برمیگردد و بقیه انرژی به صورت گرما در سیمپیچها و یاتاقانها از دستمیرود.
از ماشینهای الکتریکی این شامل هیچ روش سوئیچینگنیست مگر اینکه تغییر سرعت مورد نیاز باشد که در آن کارآمدترشود.
بسیاری از ماشینهای الکتریکی به طور گسترده از حرکت به سمت عملیات تولید به آرامی عبورمیکنند، زمانی که بار بیش از حد راندهمیشوند.
ملزومات سیستمترمز احیاکننده:
ولتاژ منبع تغذیه کمی نیازدارد
موتور باید با سرعتی بالاتر از سرعت بدون بار کارکند.
در تمام این فرآیند، گشتاور عقبافتاده تولیدمیشود و جریان آرمیچر معکوس میشود و سرعت موتور کاهشمییابد تا زمانی که EMF پشت آرمیچر مانند منبع ولتاژشود.
ترمز احیا کننده موتور را متوقفنمیکند. این فقط برای انتقال بارهای ترمزگیری کارآمداست.
مزایای ترمز الکتریکی:
کارآمدتر از سیستمترمز مکانیکیاست که (نیاز به تعویض پرهزینه و مکرر دارد) اما در ترمز الکتریکی تعویض لازم نیست، بنابراین ارزانتر است و کارآمدتراست.
با استفاده از ترمز الکتریکی، ظرفیت سرعت سیستم با حمل بارهای سنگین بسیار بیشترمیشود.
این به صرفه جویی در انرژی کمکمیکند، زیرا مقدار کمی از انرژی به منبع باز میگردد که باعث صرفه جویی قابل توجهی در هزینه عملیاتی میشود.
گرد و غبار فلزی در ترمز مکانیکی تولیدمیشود، اما در قرار دادن الکتریکی ترمزهای مکانیکی چنین گرد و غباری تولید نمیشود، ممکناست اثرات شدیدی در ناراحتی سرنشینان ایجادکند. از طرف دیگر ترمز الکتریکی بسیار ایمن تر، نرم تر و بدون ضربهاست.
7. سیستمترمز دیسکی:
مایع ترمز توسط یک پیستون در داخل سیلندر اصلی واقع در پایه کاپوت خودرو در کنار موتور فشردهمیشود، بنابراین فشار هیدرولیکی زیادی ایجادمیکند، همچنین تنها با فشار دادن پدال به پایین، نیروی زیادی تولیدمیکند.
فشار از طریق روغن ترمز و سپس به دیسک ترمزها منتقل میشود که یک پیوند را با ترمز مونتاژ شده در هر چرخ وصلمیکنند.
7.1 کولیس شناور:
این رایج ترین نوع مورد استفاده با یک یا دو پیستوناست، هنگامی که ترمزها اعمالمیشوند، لنت ترمز داخلی در مقابل دیسک قرارمیگیرد دقیقاً در زمانی که بدنه کالیپر به روتر نزدیک ترمیشود.
این فرآیند لنت ترمز بیرونی را به سمت روتر وادارمیکند.
8. سیستمترمز درام:
درام نوعی ترمز است که در آن یک درام که عمدتاً برای کفشک ترمز استفادهمیشود همراه با مکانیزم واقعی آن به توپی چرخ متصلمیشود به گونه ای که قسمتهای داخلی ثابتمیماند و قسمت بیرونی درام با چرخمیچرخد.
هنگامی که ترمز اعمالمیشود، اتصالات مکانیکی باعثمیشود که کفش ترمز کمی منبسطشود و به همین دلیل سطح اصطکاک بیرونی کفشکهای ترمز در تماس اصطکاکی با قسمت درام چرخان قرارمیگیرد که به توقف یا کاهش شتاب چرخها کمکمیکند.
مزایای سیستمترمز درام:
گرمای کمتری تولیدمیکند زیرا بیشتر نیروی توقف توسط ترمزهای جلویی خودرو ایجادمیشود.
سطح تماس اصطکاکی آن در محیطاست، بنابراین نیروی ترمز بیشتری نسبت به ترمز دیسکی با قطر برابر ایجادمیکند.
سطح نگهداری پایینی برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی با دیسک رند.
ارزانتر و قابل اعتمادترهستند.
9. سیستمترمز اضطراری:
آنها همچنین به عنوان ترمز دستی شناختهمیشوند، به عنوان سیستمترمز ثانویه و مستقل برای تمام ترمزهای سرویس عملمیکند.
انواع مختلفی از ترمزهای اضطراری وجود دارد (سطح بین راننده، پدال سوم، دستگیره در کنار ستون فرمان و غیره)
همه آنها توسط کابلهایی تامینمیشوند که فشار را به صورت مکانیکی به چرخ ها وارد میکنند، به طور کلی وسیله نقلیه را در هنگام پارک ثابت نگهمیدارند، و در مواقع اضطراری اگر ترمزهای ثابت کار نمی کنند، از آنها استفادهمیشود.
10. سیستمترمز ضد قفل (ABS):
اکثر خودروهای مدرن با سیستمترمز ضد قفل معرفیمیشوند. آنها به خوبی به عنوان دلایل چندین مزیت که عمدتاً مربوط به ایمنی راننده و سرنشین است نصبمیشوند.
برای مبتدیان، ترمزهای ضد قفل به رانندگان این امکان را می دهد که کنترل وسایل نقلیه خود را با انواع شرایط جاده حفظکنند.
توقف عجلهای را در نقطهای که راننده میخواهدفراهممیکند.
یکی از مزایای بزرگ آن ایناست که قطعات سیستم آن با هم کارمیکنند، به عنوان مثال، ABS فعالیت چرخ ها را با سنسور سرعت (ESP) که روی هر دو چرخ قرارمیگیرد، کنترلمیکند. این سنسور توسط نیروی ترمز کنترلمیشود و از حرکت پشت سر هم سرعت چرخ اطمینانمیدهد.
11. سیستمترمز دستی:
سیستمترمز دستی به عنوان ترمز دستی یا ترمز اضطراری نیز شناختهمیشود. این به بی حرکت نگه داشتن وسیله نقلیه در هنگام پارک کمکمیکند، برای عملکرد در مواقع اضطراری هنگامی که ترمزهای هیدرولیک اصلی از کار می افتند استفادهمیشود.
این شامل کابلی است که با دو چرخ ترمز و سپس به مکانیزم کششی متصلمیشود.
در اکثر وسایل نقلیه، ترمز دستی فقط روی چرخهای عقب کار میکند که باعث کاهش کشش در هنگام ترمزگیریمیشود.
این مکانیسم شامل یک فرمان دستیاست .
در صورت خرابی ترمز اصلی، ترمز دستی درگیرمیشود تا از قفل شدن چرخ ها جلوگیری کند و سرعت را کاهشدهد.
———————————————-
بنابراین در اینجا ما در نهایت تمام انواع مختلف سیستمهای ترمز را به طور مفصل مورد مطالعه قراردادیم. امیدوارم این موضوع را متوجه شدهباشید. اگر بله، لطفا آن را با دوستان و خانواده خود به اشتراک بگذارید. به من بگویید در چه موضوع دیگری میتوانم به شما کمک کنم. تا آن زمان از بازدید شما بسیار سپاسگزارم. خدا حافظ
منابع