انواع سیستم های ترمز در خودرو

ترمزهای کاسه ای

ترمز کاسه ای : در ترمز های کاسه ای کاسه ترمز به چرخ متصل است و همراه ان گردش می کند
دو عدد کفشک اهنی هلالی شکل که لنت های ترمزروی انها کوبیده شده است روی طبق ثابت
محور نصب شده اند در حالت عادی که خودرو نیاز به ترمز کردن ندارد کفشک ها به طوری تنظیم
می شوند که فاصله کمی بین کاسه ی ترمز و لنت های روی کفشک وجود داشته باشد وقتی
راننده پدال ترمز را می فشارد فشار روغن در سیلندر اصلی افزایش یافته به سیلندر چرخ ها
هدایت می شود پیستون های داخل سیلندر چرخ در اثر فشار روغن از یکدیگر دور شده کفشک
های ترمز را به طرف کاسه ی ترمز حرکت می دهند در اثر نیروی وارد از لنت هر کاسه ی ترمز
نیروی اصطکاک بین کاسه ترمز و لنت ایجاد می شود و نتیجه ان ایجاد شتاب منفی در چرخ و متوقف
کردن ان است علاوه بر نیروی هیدرولیکی موثر بر کفشک های ترمز نیروی دیگری هم در ترمز ها ی
کفشکی تولید می شود که عمل خودکار (servo-action) لنت های کفشکی است عمل خودکار در
اثر چرخش کاسه و ثابت بودن لنت در هنگام ترمز کردن در کاسه ی ترمز بوجود می اید کفشک
ترمز در یک نقطه از طبق ثابت و در نقطه ای دیگر به وسیله پیستون سیلندر چرخ به سمت کاسه ی
ترمز فشرده می شود به انتهای قسمتی از کفشک ترمز که در روی طبق ثابت است پاشنه و به
قسمتی که به وسیله ی پیستون سیلندر چرخ حرکت می کند پنجه گویند هر گاه جهت چرخش
کاسه ی ترمز از طرف پنجه به طرف پاشنه کفشک باشد ان را کفشک محرک و هر گاه جهت چرخش

کاسه ا ز طرف پاشنه به طرف پنجه باشد کفشک را متحرک گویند پاشنه کفشک محرک در هنگام
ترمز کردن مایل است قسمت پایین لنت را در کاسه ی ترمز فرو برده نیروی بسیار زیادی در نزدیکی
پاشنه ی لنت ایجاد می شود این نیروی فرو رونده درکاسه ی ترمز نیروی اصطکاک نسبتا زیادی را
در بین لنت و کاسه تولید می کند و باعث شتاب منفی زیادی درچرخ می گردد در کفشک متحرک
جهت نیرو از طرف پاشنه به طرف پنجه بوده و باعث عقب راندن لنت از کاسه می شود
انواع کفشک بندی ترمز های کاسه ای:
الف   کفشک بندی سیمپلکس : چندین نوع کفشک بندی سیمپلکس وجود دارد که بر حسب نوع
شناور یا ثابت بودن و نوع تکیه گاه پاشنه کفشک چرخشی یا لغزشی دسته بندی می شود در
کفشک های سیمپلکس ضریب مخصوص افزایش نیروی اصطکاک کفشک ها در حدود 2 است که
قسمت بیشتر ضریب اصطکاک ایجادی در کفشک محرک و قسمت اندک ان در کفشک متحرک
ایجا د می شود بنابراین اختلاف نیرو ی بین دو کفشک خیلی زیاد است بیشترین خوردگی لنت
در کفشک محرک است و مقدار کمی از لنت متحرک ساییده می شود به این دلیل گاهی لنت
قسمت متحرک را نازک تر می کوبند گاهی سیستم محرک لنت های کفشک از نوع گوه ای است
و بعضی اوقات محرک بادامکی از محاسن سیستم بادامکی ساییدگی یکسان لنت ها در کفشک
محرک و متحرک است زیرا بادامک محرک کفشک ها در محل ثابتی در روی طبق مستقر شده است
و از معایب ان میتوان قدرت زیاد برای راه اندازی و استحکام زیاد قطعات را نام برد زیرا نیروهای
نامساوی بر بادامک وارد می شود
ب کفشک بندی دوپلکس : در این نوع کفشک بندی دو پیستون به کار رفته است که نتیجه ی
ان محرک کردن هر دو کفشک جلو و عقب اس حسن ترمز دوپلکس توزیع یکسان نیرو در بین
لنت ها محرک و متحرک است ساییدگی هر دو لنت برابر و ضریب افزایش نیرو نیز در ان c=3 می باشد

   ج کفشک بندی سرو : از این کفشک بندی در محور عقب کامیون های تجاری سبک استفاده
می شود اساسی ترین مزیت کفشک بندی سرو ان است که نیروی تکیه گاهی)پاشنه ای( کفشک
محرک به کفشک متحرک وارد می شود و در نتیجه ضریب افزایش نیرو در ان به C=5 می رسد به
این دلیل در اغلب کامیونهای بیش از 5 .7 تن استفاده می شود ترمز های کاسه ای در چرخهای
عقب اغلب اتومبیلها کاربرد دارد


ترمز دستی و رگلاژ ترمزها
  ترمز دستی :   ترمز دستی که به ترمز پارک هم معروف است برای ساکن کردن خودروی پارک
شده ی خاموش یا روشن به کار می رودترمز دستی توانایی دارد خودروی را در شیب 30 درصد
ساکن نگه دارد البته در موقعی که ترمز پایی عمل نکند می توان از ترمز دستی تا حدودی برای
متوقف کردن خودرو کمک گرفت ترمز دستی معمولا روی چرخهای عقب نصب می شود و به وسیله
کابل یا سیمی با اهرم دستی داخل اتاق به کار می افتد

برای انکه هر دو چرخ عقب هم زمان عمل کنند دو طرح وجود دارد در یک طرح یک سیم به اهرم
وصل می شود که با کشیدن ان قطعه T شکلی حرکت لولایی کرده دو سیم متصل به چرخ های
عقب را در یک زمان به حرکت در می اورد و در طرح دیگر با کشیدن اهرم ترمز دستی دو سیم
کشیده می شود که هر سیم ترمز دستی یک چرخ عقب را فعال می کند برای انکه ترمز دستی
در وضعیت انتخاب شده به وسیله راننده ثابت بماند   دکمه ی ضامن کننده ای   در روی اهرم
طراحی شده است که با فشردن ان سیستم ازاد می شود و می توان اهرم را به کار انداخت نصب
ترمز دستی در سیستم ترمز های دیسکی دشوارتر است در ترمز های دیسکی از اهرمی استفاده
شده که با کشیدن ان پایه کشیده شده و دیسک در وسط دو لنت به طور مکانیکی فشرده می شود

رگلاژ ترمز های کفشکی : برای افزایش راندمان ترمز های کفشکی لازم است لقی کمی بین لنت
و کاسه وجود داشته باشد به علت سایش لنت ها مقدار لقی تنظیم شده   ثابت و پایدار نیست
بنابراین هر چند وقت یک بار سیستم ترم ز نیاز به رگلاژ مجدد دارد عمل رگلاژ ترمز گاهی به صورت
دستی و گاهی هم به صورت اتوماتیک طراحی می شود در صورت دستی بودن رگلاژ ابتدا به زیر
محور چرخ جک زده شده پس از بلند شدن چرخ از زمین پیچ رگلاژ را می چرخانند تا کاسه ی چرخ
با لنت ها تماس بگیرد سپس کمی پیچ رگلاژ را در جهت عکس پیچانده در لحظه ی تماس مختصر
لنت با کاسه عمل رگلاژ خاتمه می پذیرد در صورت رگلاژ اتوماتیک با دنده ی عقب حرکت کرده به
طور ناگهانی اهرم ترمز دستی را می ک سپس با دنده مستقیم حرکت کرده دوباره اهرم ترمز
دستی کشیده می شود این عمل ان قدر تکرار میشود تا پدال در ارتفاع بالاتری عمل کند در ضمن
گاهی ترمز دستی روی میل گاردان خودرو نصب می شود مانند خودروی لندرور در این صورت با
کشیدن اهرم ترمز دستی میل گاردان قفل شده در نتیجه چرخ های محرک خودرو هم قفل می شوند

ترمزهای دیسکی
ترمز دیسکی مجموعه است شامل :
      یک دیسک چدنی که به همراه چرخ دوران می کند.
      مجموعه کالیپر که به شغال دست متصل شده است.
      لنت های دیسک که بر روی کالیپر سوار شده اند.
هنگامی که فشار هیدرولیک به پیستون کالیپر اعمال شود ، پیستون به لنت داخلی نیرو اعمال می کند تا با دیسک تماس پیدا کند. با افزایش فشار ، کالیپر به سمت راست حرکت کرده و سبب تماس لنت بیرونی با دیسک می شود. نیروی ترمزی به وسیله اصطکاک بین لنت هایی که بر خلاف جهت همدیگر دیسک را می فشارند تولید می شود. البته ترمزهای دیسکی از اصطکاک بین لنت و دیسک برای افزایش قدرت ترمز استفاده نمی کنند. در حالی که ترمزهای کاسه ای از این روش برای افزایش قدرت ترمز استفاده کرده و به دلیل کشش لنت ، قدرت کمتری در مقایسه با ترمزهای دیسکی تولید می کنند.
دیسک در تماس دائم با هوا قرار گرفته است و در نتیجه گرما را به خوبی انتقال می دهد و چسبندگی ترمز به حداقل میزان خود می رسد. همچنین امکان پاک کنندگی خود به خود و زدودن آب و گرد و خاک وجود دارد. ترمزهای دیسکی برخلاف ترمزهای کاسه ای دارای خاصیت خود ترمزی کمتری هستند و برای ایجاد نیروی ترمزی کافی ، مستلزم فشار هیدرولیک بیشتر می باشند. این امر با افزایش اندازه پیستون کالیپر محقق می شود. این طراحی ساده به تعویض آسان لنت کمک می کند.

دیسک :
دیسک معمولاً از چدن خاکستری ساخته شده و به صورت یکپارچه و یا پره دار است. دیسک پره دار داری پهنای بیشتری بوده که پره های خنک کننده در بین آن ریخته گری شده اند و به خوبی عمل خنک کنندگی را انجام می دهند. خنک کاری صحیح از بروز چسبندگی لنت ها جلوگیری کرده و سبب افزایش طول عمر لنت ها می شود. برخی دیسک های پره دار دارای پره های مارپیچ هستند که جریان هوای بیشتری تولید می کنند و عمل خنک کاری را بهتر انجام می دهند. در محور جلو تمامی خودرو های جدید تویوتا ، از دیسک های پره دار استفاده شده است.
دیسک های یکپارچه در محور عقب سیستم چهار دیسکه یافت می شوند. البته قبلاً در خودرو های قدیمی تر در محور جلو به کار می رفتند.
نوع سوم دیسک می تواند از نوع یکپارچه یا پره دار باشد که یک کاسه ترمز برای مجموعه ترمز دستی داخلی به آن اضافه شده است.

کالیپر ( بدنه سیلندر چرخ) :
کالیپر که بدنه سیلندر چرخ نیز نامیده می شود ، محل قرار گیری یک تا چهار پیستون است و به شغال دست یا مجموعه چرخ وصل شده است. کالیپرها با طرح ساده یا شناور در خودرو ها به کار می روند.
کالیپر نوع شناور :
کالیپر شناور نه تنها اقتصادی تر و سبک تر از کالیپر ساده است ، بلکه نسبت به کالیپر ساده به قطعات کمتری نیاز دارد. کالیپر شناور با توجه به کاربرد ، دارای یک یا دو پیستون است.
پیستون تنها در یک طرف کالیپر قرار گرفته است. فشار هیدرولیک از سوی سیلندر اصلی به پیستون Aاعمال شده و لنت داخلی را به دیسک می فشارد. در این لحظه ، فشار هیدرولیک مساوی به پایین سیلندر کالیپر وارد می شود (نیروی عکس العملیB ).این امر سبب می شود کالیپر به سمت راست حرکت کند و فشار لنت بیرونی نیز به دیسک اعمال گردد.

کالیپر نوع ثابت :
کالیپر ثابت پیستون هایی دارد که در هر دو طرف آن قرار گرفته اند و نیرویی یکسان به هر لنت وارد می شود. ساختار کالیپر می تواند یک یا دو پیستون در هر طرف داشته باشد.در این نوع کالیپر قابلیت قرار گیری پیستون های بیشتر برای دست یابی به نیروی ترمزی زیادتر و جمع و جور کردن طرح وجود دارد. زیرا کالیپرهای ثابت بزرگتر و سنگین تر از کالیپرهای شناور هستند. آن ها گرمای بیشتری را جذب و هدایت می کنند. این طرح همچنین مقاومت بیشتری در برابر ترمز های شدید و مکرر و چسبندگی لنت از خود نشان داده است.

لنت ترمز :
با توجه به ، به کار رفتن طرح های مختلف ترمز ، انواع مختلفی از مواد اصطکاکی مورد نیاز اند. چندین عامل در توسعه لنت های ترمز نقش داشته است : ضریب اصطکاک باید در شرایط مختلف دمایی ثابت بماند ، لنت ها نباید به سرعت ساییده شوند و همچنین نباید سبب خرابی دیسک گردند. بایستی بالاترین دماها را بدون چسبندگی تحمل کرده و تمامی این کارها را بدون سر و صدا انجام دهند. بنابراین ماده به کار رفته به عنوان لنت باید دارای حداکثر نکات مثبت و حداقل نکات منفی باشد.

لنت با چسب بسیار داغ چسبکاری شده و بر روی کفشک کوبیده می شود تا فشار و دما سبب سخت شدن آن گردد. شکافی در فضای لنت ایجاد شده تا محدوده مجاز خرابی لنت مشخص شود و همچنین راهی است برای انتقال گرد و خاک و دوده به بیرون.
یک صفحه فلزی یا در برخی موارد چند صفحه که ضد جیغ نامیده می شوند بر روی طرفی از لنت که با پیستون در تماس است ، قرار می گیرد تا جیغ ترمز را به حداقل برساند. چند فنر وخار نیز برای کاهش این صدا را کاهش دهند. واشر ها بایذ از نظر ساییدگی و زنگ زدگی بررسی شوند و می توان آن ها را در هنگام تعویض لنت ها باز هم استفاده نمود. است برای نصب بهتر واشر و صفحه باید از گریس استفاده کرد.
مشخص کننده ساییدگی لنت :
این قطعه در خودرو هایی به کار رفته که در هنگام کاهش ضخامت لنت ، صدای جیغ زیادی ایجاد می کنند. هدف این مشخص کننده ، هشدار دادن به راننده ، جلوگیری از خرابی دیسک و زمان تعویض لنت است. هنگامی که چرخ می چرخد و ترمز گرفته نشده ، این قطعه به دیسک برخورد می کند.

رگلاژ اتوماتیک فاصله بین دیسک و لنت :
ویژگی دیگر ترمز های دیسکی ، رگلاژ خود به خود آن ها است. لنت ها درست در مجاور دیسک قرار دارند. این رگلاژ در تمامی مدل ها توسط یک واشر آب بندی انجام می شود که دارای سطح مقطع چهار گوش است و در شیار ماشین کاری شده داخل سیلندر قرار می گیرد. ساییدگی لنت توسط حرکت کالیپر ترمز به طور خودکار جبران می شود.
زمانی که ترمز گرفته شده ، پیستون کالیپر به بیرون ( به سمت دیسک ) حرکت می کند تا لنت ترمز با دیسک تماس پیدا کند. واشر آب بندی پیستون تغییر شکل داده و همانطور که در زیر نشان داده شده کش می آید. هنگامی که ترمز رها شود و فشار هیدرولیک کاهش یابد ، واشر آب بندی پیستون به حالت اول خود بر می گردد و پیستون را به عقب می کشد. همانطور که لنت ها ساییده می شوند ، پیستون به خاطر واشر دائماً به سمت بیرون حرکت می کند تا فاصله لنت با دیسک به طور صحیحی باقی بماند.

سیستم ترمز الکتروهیدرولیکی SBC
این سیستم ترمز به صورت الکتروهیدرولی کی عمل می کند به این معنی که روی سیستم هیدرولیکی ترمز ، کنترل الکترونیکی صورت می پذیرد سیستم فوق ترکیبی از عملیاتهای (Function) تقویت ترمز به همراه تجهیزات سیستم ABS که شامل ESP نیز هست ، می باشد
عملکرد پدال ترمز در این سیستم همانند سیستمهای استاندارد فعلی (General) نیست به این معنی که میزان فشار پدال ترمز از طریق یک عملگر دریافت و محاسبه می گردد و پس از آن به کامپیوتر مربوطه ارسال می گردد . فرمانهای کنترلی نیز بر اساس الگوریتم خاصی محاسبه شده و به مدولاتور هیدرولیک فرستاده و پیرو این عمل نیز مدولاتور ، فشار را برای سیلندهای ترمز تامین می نماید. در صورتی که سیستم کنترل الکترونیکی دچار نقص فنی گردد ، سیستم هیدرولیکی بطور اتوماتیک وارد عمل شده و مدار را مستقلاً کنترل می نماید. لازم به ذکر است که انتقال اطلاعات بین قطعات الکترونیکی این سیستم ، از طریق شبکه مولتی پلکس صورت می گیرد.
شرح و عملکرد سیستم :
با استفاده از قابلیتهای سیستم ترمز Brake by-wire سیستم SBC فشار هیدرولیکی در سیلندرترمزهای چرخ را مستقل از نیروی وارده از طرف راننده به پدال ، کنترل می نماید . به این ترتیب عملکرد این سیستم مکمل عملیات سیستمهای ABSو TCS و ESP می باشد
سیستم SBC عملیات اصلی سیستم ترمز را که شامل موارد زیر است ، انجام میدهد: کاهش سرعت خودرو متوقف نمودن خودرو جلوگیری از حرکت خودرو هنگام پارک

ضمناً عملیات زیر را بعنوان سیستم ترمز فعال انجام می دهد: فعالسازی ترمزها افزایش نیروی ترمز تنظیم (تقسیم) نیروی ترمز
SBC یک سیستم کنترل الکترونیکی با عملگرهای هیدرولیکی است که توزیع نیروی ترمز بر اساس شرایط جاده برای هر چرخ بصورت الکترونیکی صورت می پذیرد . در این سیستم مانند سیستمهای عمومی (General) در مجموعه تقویت ترمز به وجود خلاء نیازی نمی باشد و در صورت ایجاد ، خطا در مجموعه ، کامپیوتر بطور اتوماتیک آن را پیدا کرده و تشخیص می دهد.SBC با استفاده از سیستم هیدرولیکی که فشار دقیق و کامل آن را کنترل می کند ، می تواند به آسانی خود را با سیستمهای هدایت خودرو ، به صورت شبکه درآورد.
این سیستم با استفاده از آکومولاتور فشار بالا که قادر است فشار دینامیکی را بطور سریع بالا ببرد ، باعث کاهش مسافت ترمزگیری و نیز افزایش تعادل و پایداری هدایت خودرو می شود . تنظیم فشار و ترمزگیری فعال طوری صورت می پذیرد که هیچ احساسی در پدال ترمز (مثلاً لرزش ) مشاهده نخواهد گردید و در نهایت سطح ایمنی بالائی فراهم خواهد آمد.مشخصه های ترمز می تواند با شرایط مختلف رانندگی (مثلاً ترمز گیری سریع در سرعتهای بالا یا با روشهای دینامیک ی مختلف رانندگی ) وفق پیدا کند.

علاوه بر توضیحات فوق، عملیات زیر نیز توسط این سیستم انجام می پذیرد: کنترل و نگه داشتن خودرو در سراشیبی افزایش میزان تقویت ترمز ترمز گیری با استراتژی خاص در ترافیک سنگین انجام خشک کردن دیسک ترمز حین بارندگی توقف ملایم خودرو

سیستم ترمز الکترومغناطیسی
این سیستم که با نام سیستم ترمز برقی(Brake by-wire) نیز شناخته می شود، فاقد هرگونه مدار هیدرولیکی مانند ترمز فعلی می باشد و اجزاء سیستم صرفاً قطعات الکتریکی و الکترونیکی می باشند . قطعات اصلی این سیستم شامل ECU سیمهای ارتباطی (BUS) سنسورها و عملگرها می باشند

در سیستمهای فعلی کلیه عملگرهای مدار توسط فشار هیدرولیکی روغن ترمز فعال می شوند در حالیکه در این سیستم کلیه عملگرها با جریان الکتریکی عمل می نمایند . در تکنولوژی جدید ولتاژی که سیستم جهت فعال سازی به آن نیاز دارد، 40 ولت می باشد.
نحوه تبادل اطلاعات بین ECU عملگرها ، سنسورها و دیگر اجزاء از طریق پروتکل خاصی (TTP/C) صورت می گیرد(لازم به یاد آوری است که در سیستم مولتی پلکس نیز از پروتکلهای CANیا VAN استفاده می گردد )
این ارتباط به این ترتیب است که پروتکل فوق الذکر، دو کانال ارتباطی مستقل از یکدیگر را فراهم می آورد (شکل زیر )تا اینکه فریمهای اطلاعاتی ، حتی در صورت ایراد در مسیر نیز، انتقال یابند . استراتژی در نظر گرفته شده در این سیستم این است که پیدایش یک عیب نباید در بقیه سیستم تاثیر داشته باشد.

در سیستمهای ABS در صورتی که عیبی در سیستم پدیدار شود، سیستم ترمز به حالت عادی برمی گردد و فقط سیستم ضد قفل ترمز از مدار خارج می گردد اما در سیستمهای الکترومغناطیس ی وضعیت وقوع عیب در سیستم بوسیله اطلاعاتی که از عملگرها و سنسورهای مختلف دریافت می شود، شناسائی شده و وضعیتی را فراهم می آورد تا سیستم ترمز از حالت Back up استفاده کرده و خودرو همچنان قابلیت ترمز کردن را داشته باشد.
مزایای استفاده از پروتکل TTP/C عبارت اند از سرعت بالای انتقال اطلاعات در سیمها (25 مگابایت در ثانیه) راندمان 70 تا 90 درصدی انتقال اطلاعات وجود دو کانال ارتباطی مستقل کاهش هزینه خدمات پس از فروش به دلیل کیفیت بالا

مزایای استفاده از سیستم ترمز الکترومغناطیسی به شرح زیر است: کاهش زمان و مسافت ترمز عدم لرزش پدال هنگام ترمزگیری(در صورت مجهز بودن به سیستم ABS) بهینه شدن عملکرد پدال ترمز نصب آسان به دلیل بهینه شدن مجموعه سیستم حذف بوستر ترمزهای بزرگ
منبع:www.gerdavari.com

انواع سیستم های ترمز در خودرو

مطالب مشابه :

انواع سیستم های ترمز ( ABS و EBD) و پایداری خودرو ESP

اهمیت سیستم ترمز و انواع آن

انواع لنت ترمز

انواع دیسک ترمز

سیستم ترمز و تعلیق خودرو

انواع سیستم ترمز

انواع سیستم های ترمز در خودرو

انواع سيستم ترمز و بوستر

انواع ترمز ها

انواع سیستم های ترمز ( ABS و EBD) و پایداری خودرو ESP