بررسی انواع سیستم ترمز خودرو، نحوه کار و مزیت آنها

از زمان اختراع نخستین خودرو تا الان، سیستم کنترل و متوقف کردن خودرو یکی از دغدغه‌های اصلی تولیدکنندگان بوده و هست. ترمز به عنوان مهم ترین سیستم ایمنی در خودروها وظیفه‌ی حیاتی برعهده دارد.

نحوه کار ترمز ها:

مزیت مکانیکی یک کمیت بی‌بعد است که نشان می‌دهد نیروی مقاوم (نیرویی که ماشین بر جسم وارد می‌کند) چند برابر نیروی محرک (نیرویی که ما بر ماشین وارد می‌کنیم) در یک ماشین است. در اهرم‌ها به دلیل در نظر نگرفتن اصطکاک، مزیت مکانیکی برابر با اندازه نسبت طول بازوی محرک به اندازه طول بازوی مقاوم است. با تغییر فاصله‌ها در اهرم‌ها می‌توان ضریب چند برابری نیروها را تغییر داد.

در ادامه با انواع سیستم ترمز آشنا میشویم.

سیستم ترمز هیدرولیک:

در این نوع سیستم مکانیزم و نحوه کار ترمز بر روی مایع ترمز، سیلندر و اصطکاک است. با ایجاد فشار در داخل سیستم از طریق پدال ترمز آن را مجبور می کند تا از حرکت چرخ ها جلوگیری کند.

اصطکاک : به زبان ساده میتوان گفت که اصطکاک میزان سختی لغزش دو جسم بر روی یکدیگر است. نحوه کار این نوع ترمز اینگونه است که با لغریدن دو جزء ترمز بر روی هم نیروی اصطکاک تولید میشود.

مزایای سیستم ترمز هیدرولیک:

• نیروی تولید شده در سیستم ترمز هیدرولیکی در مقایسه با سیستم ترمز مکانیکی بیشتر است.
• سیستم ترمز هیدرولیکی به عنوان یکی از سیستم های ترمز مهم برای وسایل نقلیه مدرن و جدید در نظر گرفته شده است.
• احتمال شکسته شدن ترمز در مورد سیستم ترمز های هیدرولیکی نیز ، بسیار کم و ناچیز است.

ترمز دیسکی:

ترمز دیسکی مکانیزمی برای کاهش یا توقف چرخش چرخ از حرکت آن است.  ترمزهای دیسکی اکثرا از فلز و الیاف ساخته می شوند، اما در برخی موارد، از کامپوزیت هایی مثل کامپوزیت های کربن-کربن یا کامپوزیت های سرامیکی هم ساخته می شوند.  این به چرخ یا محور مرتبط است.  برای متوقف کردن چرخ در حال حرکت، مواد اصطکاک به شکل لنت ترمز به دو طرف دیسک فشار داده می شود.بر اثر اصطکاک ناشی از چرخ،دیسک کند یا متوقف می شود.

سیستم ترمز مکانیکی:

سیستم ترمز مکانیکی ترمز دستی یا ترمز اضطراری را نیرو می دهد.این نوع ترمز است که در آن نیروی اعمال شده بر روی پدال ترمز توسط اتصالات مکانیکی مختلف مانند میله های استوانه ای، تکیه گاه ها، فنرها و غیره به روتور دیسک منتقل می شود تا خودرو را از حرکت باز دارد. از ترمزهای مکانیکی در خودرو های قدیمی استفاده میشد ، اما امروزه به دلیل کارایی کمتر، قدیمی شده و جای خود را به ترمز ها و مکانیزم های جدید تری داده اند.

سیستم ترمز سروو:

ترمز سِروو،همچنین به عنوان ترمز خلاء یا خلاء کمکی هم شناخته می شود.  در این نوع ترمز فشار وارد شده به پدال توسط راننده افزایش می یابد. آنها از خلاء به وجود آمده در موتورهای بنزینی توسط سیستم ورودی هوا در لوله ورودی موتور یا از طریق پمپ خلاء در موتورهای دیزلی استفاده می کنند. تقویت کننده های این سیستم ترمز که همراه با سیستم ترمز هیدرولیک استفاده می شود. اندازه سیلندر و چرخ ها عملاً مورد استفاده قرار میدهد. بوسترهای خلاء نیروی ترمز را افزایش می دهند و با فشردن پدال ترمز توسط انسان، خلاء کناری تقویت کننده آزاد می شود.تفاوت در فشار هوا دیافراگم را برای ترمز و متوقف کردن چرخ فشار می دهد.

سیستم ترمز الکترومغناطیسی:

ترمز الکترومغناطیسی را می توان در بسیاری از خودروهای مدرن و هیبریدی جهان مثال زد. این نوع ترمز ها از اصل الکترومغناطیس برای دستیابی به ترمز و توقف بدون اصطکاک استفاده می کنند.  این به افزایش طول عمر و قابلیت مطمئن بودن ترمزها کمک می کند.  همچنین، سیستم های ترمز سنتی و قدیمی مستعد لغزش هستند در حالی که این نوع سیستم با ترمزهای مغناطیسی سریع پشتیبانی می شود. بنابراین بدون انجام اصطکاک یا نیاز به روانکاری، این فناوری در هیبریدها ترجیح داده شده و استفاده می شود.  همچنین اندازه و ابعاد آن در مقایسه با سیستم های ترمز سنتی و قدیمی بسیار کوچک و کمتر است. این نوع ترمز بیشتر در ترامواها و قطارها استفاده می شوند.

برای اینکه ترمزهای الکترومغناطیسی کار کنند، یک شیار مغناطیسی هنگامی که در جهتی عمود بر جهت گردش چرخ رد می شود، جریان تند و سریعی مشاهده می شود  که در جهت مخالف گردش چرخ جریان دارد.  این یک نیروی مخالف برای گردش چرخ ایجاد می کند و باعث کاهش سرعت و در نتیجه توقف چرخ می شود.

مزایای سیستم ترمز الکترومغناطیسی:

در ترمز الکترومغناطیسی، هزینه های جانبی تعمیر و نگهداری مانند تعویض دوره ای کفشک ترمز وجود ندارد. با استفاده از ترمز الکترومغناطیسی می توان ظرفیت سیستم مانند:( سرعت های بالاتر،حمل بارهای سنگین تر ) را بهبود بخشید. بخشی از انرژی به منبع عرضه می شود و در نتیجه هزینه جاری پایین می یاید. در ترمز الکترومغناطیسی، مقدار ناچیز و کمی گرما تولید می شود، در حالی که در ترمز مکانیکی، حرارت بسیار زیادی در کفشک های ترمز به وجود می آید که منجر به خرابی سریعتر ترمز و گاها لنت ترمز می شود.

سیستم ترمز بادی یا پنوماتیکی:

در این نوع سیستم ترمز به جای استفاده از روغن موتور، از هوای فشرده و تولید شده توسط کمپرسورها استفاده می‌شود تا نیروی ترمز ایجاد و سبب توقف شود. این ترمزها بیشتر در ماشین‌های سنگین و باری مانند اتوبوس و کامیون‌ها مورد استفاده قرار میگیرند،زیرا که مقدار نیروی ترمز تولید شده در مدل هیدرولیکی، نمی‌تواند جوابگوی این خودروها باشد و برای توقف این نوع خودرو ها از سیستم ترمز بادی استفاده میشود.

در مقالات دیگر که بزودی منتشر خواهد شد سعی خواهیم کرد شما عزیزان را با اجزاء دیگر خودرو آشنا کنیم ،پس با ما در سایت وارن همراه باشید.