سیستم ترمز خودروها عمدتاً از دو نوع استفاده می‌کنند: ترمزهای دیسکی و ترمزهای دیسکی. در ترمزهای دیسکی، یک سیلندر فشاری که با پمپ برقی یا هیدرولیک به وجود می‌آید، فشار را بر روی یک دیسک فشار می‌دهد که به دو یا چند پیستون اتصال دارد. در ترمزهای دیسکی، فشار به طور مستقیم بر روی یک دیسک فشار داده می‌شود که باعث توقف چرخ و سیستم ترمز می‌شود.
سیستم ترمز خودرو چه می‌کند؟
سیستم ترمز خودرو با اعمال فشار به چرخ‌ها، حرکت آن‌ها را کنترل می‌کند و خودرو را به سرعت توقف می‌دهد. این فشار ممکن است از روش‌های مختلفی اعمال شود، از جمله استفاده از فشار هیدرولیک، فشار هوا یا فشار برقی.
نحوه عملکرد سیستم ترمز خودرو
سیستم ترمز خودرو عمدتاً از چند مرحله تشکیل شده است:
- فعال‌سازی: زمانی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، یک سیگنال به سیستم ترمز فرستاده می‌شود تا فرآیند ترمز فعال شود.
- تقویت فشار: اگر سیستم ترمز دارای تقویت کننده فشار باشد، این تقویت کننده باعث افزایش فشار ترمز می‌شود تا نیروی ترمز بیشتری تولید شود.
- انتقال فشار: فشار ترمز از طریق خطوط ترمز به سیلندرهای ترمز انتقال می‌یابد.
- فشار به چرخ‌ها: در ترمزهای دیسکی، فشار به دیسک‌های ترمز اعمال می‌شود که باعث فشردن سیلندرهای ترمز و توقف چرخ‌ها می‌شود. در ترمزهای دیسکی، فشار به کالیپرهای ترمز اعمال می‌شود که باعث فشردن پنجره‌های ترمز و توقف چرخ‌ها می‌شود.
- توقف خودرو: با اعمال ترمز، چرخ‌ها توقف می‌یابند و خودرو به سرعت توقف می‌رسد.
این فرآیند به صورت متناسب با فشاری که راننده به پدال ترمز اعمال می‌کند، کنترل می‌شود تا توقف خودرو به طور ایمن و موثر انجام شود.
انواع سیستم ترمز خودرو
سیستم‌های ترمز خودرو عمدتاً به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- ترمزهای دیسکی: در این نوع ترمز، یک دیسک چرخ به وسیله پنجره‌های ترمز و کالیپرهای ترمز فشرده می‌شود. این سیستم به طور کلی برای سرعت بالا و توقف سریع خودروها مناسب است.
- ترمزهای دیسکی و ترمزهای دیسکی: این نوع سیستم ترمز یک ترکیب از ترمزهای دیسکی و ترمزهای دیسکی است. ترمزهای دیسکی در جلوی خودرو و ترمزهای دیسکی در عقب استفاده می‌شوند. این سیستم عموماً برای خودروهای با سیستم‌های تراکم زیاد و وزن بالا استفاده می‌شود.
- ترمزهای هیدرولیکی: این نوع سیستم ترمز از فشار هیدرولیکی برای اعمال فشار به ترمزها استفاده می‌کند. این سیستم به طور کلی برای خودروهای کوچک و متوسط مناسب است و معمولاً در خودروهای شهری استفاده می‌شود.
هر نوع سیستم ترمز مزایا و معایب خود را دارد و بسته به نوع خودرو و شرایط استفاده، انتخاب می‌شود.
ترمز مکانیکی
سیستم ترمز مکانیکی یک نوع سیستم ترمز است که از قوانین مکانیکی برای تولید نیروی ترمز استفاده می‌کند. در این سیستم، یک کابل یا سیم به وسیله پدال ترمز فشرده می‌شود و این فشار به یک مکانیزم متصل به چرخ‌ها منتقل می‌شود، که باعث توقف آن‌ها می‌شود. ترمزهای مکانیکی معمولاً به عنوان یک تکمیلی برای سیستم‌های ترمز هیدرولیکی یا پنوماتیکی استفاده می‌شوند و به عنوان یک ایمنی اضافی برای خودروها عمل می‌کنند. این سیستم معمولاً در خودروهای قدیمی‌تر یا در برخی از خودروهای کوچک و ارزان قیمت استفاده می‌شود. از مزایای آن می‌توان به سادگی نصب و نگهداری اشاره کرد، اما به علت وابستگی به نیروی فیزیکی راننده، عملکرد آن ممکن است محدود باشد، به خصوص در شرایط ضدعرق یا آب و همچنین در مواقع اضطراری.
ترمز هیدرولیکی
سیستم ترمز هیدرولیکی از فشار مایع هیدرولیکی برای اعمال فشار به ترمزها استفاده می‌کند. در این سیستم، یک مایع هیدرولیکی (معمولاً روغن ترمز) از طریق یک سیلندر فشاری به سیستم ترمز اعمال می‌شود. زمانی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، فشار به مایع هیدرولیکی اعمال می‌شود که سیلندرهای ترمز را فشار می‌دهد و باعث توقف چرخ‌ها می‌شود. مزایای سیستم ترمز هیدرولیکی شامل عملکرد موثر و قابل اعتماد، کنترل دقیق بر توقف خودرو، کم‌صدا بودن و کمتر شدن لغزش چرخ‌ها در مقایسه با سیستم‌های ترمز مکانیکی است. همچنین، این سیستم به راننده امکان می‌دهد تا با فشار کمتری به پدال ترمز، توقف خودرو را بهبود دهد.
ترمز هوایی یا پنوماتیکی
سیستم ترمز پنوماتیکی یا هوایی از فشار هوا برای اعمال ترمز استفاده می‌کند. در این سیستم، هوا از یک کمپرسور به یک مخزن هوا فشرده می‌شود و سپس به طریق خطوط هوا به سیلندرهای ترمز ارسال می‌شود. زمانی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، هوا از سیلندرهای ترمز خارج می‌شود و فشار به ترمزها اعمال می‌شود که باعث توقف چرخ‌ها می‌شود. مزایای سیستم ترمز پنوماتیکی شامل قابلیت انتقال فشار به فاصله بزرگ، کارایی در شرایط داغ و مقاومت در برابر سایش و سایر خسارات می‌باشد. این سیستم معمولاً در خودروهای سنگین مانند کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، و وسایل نقلیه صنعتی دیگر استفاده می‌شود، زیرا به دلیل عملکرد قوی و استحکام بالا، برای توقف خودروهای با وزن بالا بسیار مناسب است.
ترمز خلأ
سیستم ترمز خلأ یک نوع سیستم ترمز است که از اختلاف فشار هوا بین دو سمت ترمز برای اعمال ترمز استفاده می‌کند. در این سیستم، یک مخزن هوا تحت فشار قرار دارد که به طور مستقیم به دو سمت ترمز متصل است. زمانی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، فشار هوا از یک سمت ترمز خارج می‌شود که باعث فشردن سمت مقابل آن شده و ترمز فعال می‌شود. سیستم ترمز خلأ به خصوص در وسایل نقلیه سنگین مانند اتوبوس‌ها و کامیون‌ها استفاده می‌شود، زیرا این وسایل نقلیه به عنوان نیروی پیشرانه از هوا استفاده می‌کنند و برخلاف خودروهای معمولی، فشار هوای زیادی در دسترس دارند. از مزایای این سیستم می‌توان به عملکرد موثر در شرایط ناپایدار مانند رانندگی در مسیرهای کوهستانی یا شرایط جاده‌ای ضعیف اشاره کرد.
ترمز الکتریکی
سیستم ترمز الکتریکی، یک نوع سیستم ترمز است که از قوانین الکتریکی برای تولید نیروی ترمز استفاده می‌کند. این سیستم به طور اساسی دو نوع دارد:
- ترمز الکتریکی بازگشتی (Regenerative Braking): در این نوع سیستم، زمانی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، انرژی سیستم را به سیستم باتری یا سیستم توان‌برگشتی (که به طور معمول در خودروهای الکتریکی یا هیبریدی وجود دارد) بازمی‌گرداند. این فرآیند باعث کاهش سرعت خودرو می‌شود و همچنین انرژی را برای استفاده بعدی بازیابی می‌کند.
- ترمز الکتریکی مکانیکی (Electric Friction Braking): در این نوع سیستم، ترمزها به طور مستقیم توسط یک سیستم الکترومغناطیسی فشرده می‌شوند. این نوع ترمز معمولاً در خودروهای الکتریکی یا هیبریدی استفاده می‌شود و به عنوان یک تکمیلی به سیستم ترمز مکانیکی یا هیدرولیکی عمل می‌کند.
سیستم ترمز الکتریکی از لحاظ کارکرد بهبودی نسبت به سیستم‌های ترمز مکانیکی دارد، زیرا از انرژی بازیابی شده استفاده می‌کند و همچنین به دلیل عدم وجود قطعات مکانیکی، سایر خسارات و سایش را کاهش می‌دهد.
ای‌بی‌‌اس (ABS) و دیگر سیستم‌های کمکی ترمز چیست؟
سیستم‌های کمکی ترمز شامل انواع مختلفی از فناوری‌ها و سیستم‌ها هستند که به راننده کمک می‌کنند تا ترمز خودرو را بهبود دهد یا عملکرد آن را بهبود بخشد. برخی از این سیستم‌ها عبارتند از:
- سیستم ترمز ضد قفل (ABS): این سیستم با جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها در حین ترمز کردن، کنترل رانندگی را افزایش می‌دهد و فاصله توقف را کاهش می‌دهد.
- توزیع الکترونیکی نیروی ترمز (EBD): این سیستم فشار ترمز را به طور خودکار بین چرخ‌ها تنظیم می‌کند تا عملکرد ترمز را بهینه کند و کنترل رانندگی را بهبود بخشد.
- کنترل پایداری ایمن (ESC): این سیستم با کنترل فرمان و ترمزها، در شرایط از دست رفتن کنترل خودرو مانند لغزش یا دگرگونی، کمک می‌کند تا خودرو را به طور ایمن در مسیر حفظ کند.
- سیستم هشدار تصادف (AEB): این سیستم با استفاده از سنسورها و داده‌های تصویری، در صورت شناسایی خطر تصادف، به طور خودکار ترمز را اعمال می‌کند تا جلوگیری از وقوع تصادف نماید یا شدت آن را کاهش دهد.
این سیستم‌ها به طور کلی به افزایش ایمنی و کنترل بهتر خودرو در شرایط مختلف رانندگی کمک می‌کنند.
ترمز دیسکی بهتر است یا کاسه‌ای؟
ترمز دیسکی و ترمز کاسه‌ای هر کدام مزایا و معایب خود را دارند و بسته به نوع خودرو و شرایط استفاده، انتخاب می‌شوند.
ترمز دیسکی:
- مزایا:
- کارایی بالا: ترمز دیسکی به طور کلی عملکرد بهتر و کارایی بالاتری نسبت به ترمز کاسه‌ای دارد، به خصوص در شرایط توقف سریع و رانندگی با سرعت بالا.
- خنثی‌سازی گرما: ترمز دیسکی بهتر از ترمز کاسه‌ای توانایی خنثی‌سازی گرما را دارد، که بهبود عملکرد ترمز در شرایط استرسی مانند رانندگی در کوهستان یا رانندگی با بار زیاد را فراهم می‌کند.
- نگهداری آسان: ترمز دیسکی معمولاً نیاز کمتری به نگهداری دارد و در صورت لغزش یا سایش، جایگزینی قطعات آن نیز آسان‌تر است.
- معایب:
- هزینه بالاتر: نصب و تعمیر ترمز دیسکی معمولاً هزینه بیشتری نسبت به ترمز کاسه‌ای دارد.
- حساسیت به ذرات و آب: ترمز دیسکی به طور عمومی بیشتر به ذرات و آب حساس است و ممکن است عملکرد آن در شرایط مختلف متأثر شود.
ترمز کاسه‌ای:
- مزایا:
- قابلیت عملکرد در شرایط متنوع: ترمز کاسه‌ای عملکرد مناسبی در شرایط مختلف رانندگی از جمله شرایط مرتفع و مسیرهای کوهستانی دارد.
- هزینه کمتر: نصب و تعمیر ترمز کاسه‌ای معمولاً هزینه کمتری نسبت به ترمز دیسکی دارد.
- معایب:
- عملکرد کمتر: ترمز کاسه‌ای در شرایط توقف سریع و با سرعت بالا عملکرد کمتری نسبت به ترمز دیسکی دارد.
- نیاز به نگهداری بیشتر: ترمز کاسه‌ای معمولاً نیاز بیشتری به نگهداری دارد و پس از مدت زمانی نیاز به تعویض لوازم است.
سیستم ترمز کاسه‌ای چطور کار می‌کند؟
سیستم ترمز کاسه‌ای یک نوع سیستم ترمز است که بر اساس اصول هیدرولیکی عمل می‌کند. در این سیستم، یک مایع ترمز (معمولاً روغن ترمز) از طریق خطوط هیدرولیکی به سیلندرهای ترمز اعمال فشار می‌شود. سیلندرهای ترمز به طور مستقیم به کاسه‌های ترمز متصل هستند. زمانی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، فشار به مایع ترمز اعمال می‌شود که باعث فشردن سیلندرهای ترمز می‌شود. این فشار مایع ترمز باعث فشردن کاسه‌های ترمز می‌شود که دیسک ترمز را با فرمان یا دیگر قطعات مرتبط با آن فشرده می‌کند. این فشار باعث توقف چرخ و خودرو می‌شود. سیستم ترمز کاسه‌ای به طور کلی برای خودروهایی که در شرایط رانندگی متنوعی مانند رانندگی در مناطق کوهستانی یا با بار زیاد استفاده می‌شود، مناسب است زیرا این سیستم به دلیل عملکرد قوی و قابل اعتماد در شرایط مختلف مورد تقدیر قرار می‌گیرد.
شیوه کار در ترمز دیسکی چگونه است؟
سیستم ترمز دیسکی به وسیله دو عنصر اصلی عمل می‌کند: دیسک ترمز و کالیپر ترمز. شیوه کار این سیستم به شرح زیر است:
- فشار فرمان: زمانی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، فشار فرمان به سیلندرهای ترمز اعمال می‌شود.
- تولید فشار: فشار اعمال شده به سیلندرهای ترمز، باعث فشردن پدال ترمز و فشار به سیستم هیدرولیکی می‌شود.
- اعمال فشار بر دیسک ترمز: فشار اعمال شده به سیستم هیدرولیکی باعث فشردن پیستون‌های کالیپر ترمز می‌شود. این پیستون‌ها باعث فشردن سربری دیسک ترمز می‌شوند.
- توقف چرخ: فشار اعمال شده به دیسک ترمز باعث ایجاد اصطکاک بین کاسه ترمز و دیسک می‌شود که سبب توقف چرخ می‌شود.
- توقف خودرو: با توقف چرخ، خودرو نیز توقف می‌یابد و عمل ترمز کامل می‌شود.
این فرآیند به صورت سریع و موثر انجام می‌شود و به راننده کنترل دقیقی بر روی توقف و ترمز خودرو فراهم می‌کند.
سیستم ترمز از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
سیستم ترمز یکی از اجزای اساسی هر خودرو است و از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام نقش مهمی در عملکرد کلی این سیستم دارند. برخی از بخش‌های اساسی سیستم ترمز عبارتند از:
- پدال ترمز: این بخش از سیستم توسط راننده با پا فشرده می‌شود تا فشار لازم به سیستم ترمز اعمال شود.
- مخزن مایع ترمز: مایع ترمز (معمولاً روغن ترمز) در این مخزن ذخیره می‌شود و به سیستم هیدرولیکی ترمز تامین می‌کند.
- سیلندر ترمز اصلی: این سیلندر توسط فشار فرمان فشرده می‌شود و فشار لازم را به مایع ترمز اعمال می‌کند.
- خطوط ترمز: این خطوط مایع ترمز را از مخزن به سیلندرهای ترمز انتقال می‌دهند.
- سیلندرهای ترمز: این سیلندرها به وسیله فشار مایع ترمز فشرده می‌شوند و فشار لازم را به سیستم ترمز انتقال می‌دهند.
- ترمزهای (دیسکی یا کاسه‌ای): این بخش‌ها با فشار اعمال شده به آن‌ها، اصطکاک می‌کنند و باعث توقف چرخ‌ها می‌شوند.
- کالیپرها (در ترمزهای دیسکی): این بخش‌ها حاوی پیستون‌هایی هستند که با فشار مایع ترمز فشرده می‌شوند و دیسک ترمز را فشرده می‌کنند.
این بخش‌ها همگی به هم پیوسته و هماهنگ عمل می‌کنند تا ترمز خودرو به طور موثر و ایمن عمل کند.
