انواع سیستم ترمز خودرو

سیستم ترمز در خودروها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و برای جلوگیری از سرعت زیاد خودرو و توقف آن در مدت زمان کوتاه، بسیار حائز اهمیت است. انواع سیستم ترمز خودرو را می‌توان با توجه به منبع توان، نحوه انتقال نیرو، نوع قطعات اصطکاکی و نحوه کنترل تقسیم‌بندی کرد.

 انواع سیستم‌های ترمز خودرو:

ترمز دستی

در این نوع ترمز، نیروی ترمز با کشیدن دسته چسبان به چرخ‌های عقب منتقل می‌شود. این نوع ترمز برای جلوگیری از حرکت خودرو در شیب یا هنگام پارک کاربرد دارد. این نوع ترمز بیشتر برای ایستادن یا پارک کردن خودرو استفاده می‌شود و از طریق یک کابل به چرخ‌های خودرو متصل است.

ترمز کاسه‌ای

ترمز کاسه‌ای(bowl brake) ترمز کاسه‌ای یک نوع ترمز است که بیشتر در خودروهای قدیمی و برخی از خودروهای جدیدتر با استفاده از تکنولوژی هیدرولیکی کار می‌کند. این نوع ترمز از کاسه‌ای استفاده می‌کند که شامل دو کفشک ترمز است و با فشار هیدرولیکی به دیواره‌های کاسه‌ای فشرده می‌شوند، در نتیجه سرعت خودرو کم شده و یا متوقف می‌شود. از آنجایی که این ترمز کارایی کمتری دارد و گرمای بیشتری ایجاد می‌کند، نسبت به ترمز دیسکی کمتر استفاده می‌شود. با این وجود، هنوز هم در خودروها و وسایل نقلیه‌ی سنگین به عنوان ترمز اصلی یا ترمز اضطراری به کار برده می‌شوند.

ترمز دیسکی

در این نوع ترمز، قطعات اصطکاک به شکل دیسک هستند که به محور چرخ متصل است و توسط کلاهک‌های ترمز به آن فشار وارد می‌شود. این فشار باعث کاهش سرعت و یا ایستادن خودرو می‌شود. ترمز دیسکی به دلیل کارایی بالا و توانایی تهویه بهتر، در بسیاری از خودروهای جدید استفاده می‌شود. این نوع ترمز در بسیار خودروهای جدید بخصوص در چرخ جلو استفاده می‌شود.

ترمز الکتریکی

ترمزهای الکتریکی در خودروهای الکتریکی استفاده شده و خود به سه نوع پلاگین (Plugging Brake)، بازیاب انرژی (Regenerative Braking) و مقاومتی یا رئوستاتیکی (Rheostat Braking) تقسیم می‌شوند. خودروهای الکتریکی انرژی جنبشی خود را از موتورهای الکتریکی دریافت می‌کنند و در ترمز پلاگین، به محض آنکه راننده پای خود را بر روی پدال ترمز فشار می‌دهد، جهت چرخش موتور برعکس شده و در نتیجه منحر به توقف خودرو می‌شود. در نوع بازیاب، به هنگام ترمزگیری، موتور الکتریکی وارد مد ژنراتوری شده و انرژی جنبشی چرخ‌ها را گرفته و به انرژی الکتریکی تبدیل نموده و این انرژی الکتریکی در بانک باتری ذخیره می‌شود و از این رهگذر عملا تبدیل انرژی صورت گرفته و خودرو ترمز می‌شود. در نوع مقاومتی، از یک مقاومت متغیر در مدار ترمز استفاده شده و با اتلاف انرژی در آن عمل ترمزگیری انجام می‌شود.

ترمز ضد قفل (ABS)

این نوع ترمز، یک سیستم کنترل ترمز است که از ترکیب ترمز هیدرولیکی و الکترونیکی استفاده می‌شود. ABSبا کنترل فشار هیدرولیک به کلاهک‌های ترمز، باعث می‌شود چرخ‌ها به صورت مستقل از هم ترمز کنند و در هنگام ترمز شدید مانع قفل شدن آنها می‌شود. این نوع ترمز بیشتر در خودروهای جدید به کار می‌رود و باعث می‌شود خودرو در شرایط جاده‌ای خطرناک مانند رانندگی در برف و باران بهتر کنترل شود.

ترمز بازویی

این نوع ترمز در برخی از خودروهای قدیمی‌تر و موتورسیکلت‌ها استفاده می‌شود. در این سیستم، یک بازوی مکانیکی به یک کلاهک ترمز متصل است که با فشار دادن پدال ترمز، کلاهک به دیسک یا رینگ ترمز فشار می‌آورد و منجر به کاهش سرعت می‌شود.

ترمز EBD

سیستم ترمز EBD (Electronic Brakeforce Distribution) یک سیستم کنترل ترمز الکترونیکی است که در بسیاری از خودروهای جدید استفاده قرار می‌شود. در این سیستم، نیروی ترمز بین چرخ‌های خودرو به صورت بهینه توزیع می‌شود. با استفاده از سنسورها و سیستم کنترل، EBD می تواند نیروی ترمز را بین چرخ های جلو و عقب تقسیم کرده و به طور انعطاف پذیری و بر اساس شرایط جاده، بار خودرو و سرعت آن، سرعت خودرو را کنترل کند. بنابراین تعادل خودرو هنگام ترمز کردن بهبود می یابد و زمان ترمز کردن نیز به حداقل می رسد.

ترمز هیدرولیکی

در این نوع ترمز، نیروی پایین‌آورنده از طریق فشار مایع هیدرولیک به ترمز سیستم انتقال داده می‌شود. نیروی ترمز با فشار به پدال ترمز به فشار هیدرولیکی تبدیل شده و از طریق لوله‌های حاوی روغن ترمز به چرخ‌ها منتقل می‌شود. این نوع ترمز در بسیاری از خودروهای سواری و خودروهای سنگین استفاده می‌شود.

ترمز هوایی یا پنوماتیک

در این نوع ترمز، نیروی ترمز با استفاده از هوای فشرده که توسط کمپرسور تولیدشده در یک مخزن ذخیره می‌شود و سپس به چرخ‌ها منتقل می‌شود. این نوع ترمز در خودروهای سنگین و حامل بار استفاده می‌شود. این نوع ترمز بیشتر برای خودروهای سنگین و اتوبوس‌ها به کار گرفته می‌شود.

عملکرد و نگهداری ترمز هیدرولیکی در خودروها

سیستم ترمز هیدرولیکی یکی از سیستم های اساسی خودرو است که باید به صورت منظم نگهداری و تعمیر شود تا به درستی کار کند.این سیستم با استفاده از روغن ترمز، نیروی ترمز را از پدال ترمز به چرخ‌ها منتقل می‌کند. به این صورت که، با فشار دادن پدال ترمز، نیروی پای راننده توسط یک سیلندر مستر (Master) به فشار هیدرولیکی تبدیل شده و از طریق خطوط لوله‌های ترمز و سایر قطعات به سیلندرهای فرعی (Slave) که بر روی کلیپرهای ترمز نصب شده‌اند، منتقل می‌شود. سپس سیلندرهای فرعی با استفاده از فشار هیدرولیک، لنت‌ها را به دیسک چرخ فشار می‌دهند و با ایجاد اصطکاک، سرعت خودرو را کاهش می‌دهند.

برای اینکه این سیستم عملکرد بهتری داشته باشد و لازم است موارد زیر را انجام دهید:

تعویض مایع ترمز: برای حفظ عملکرد صحیح ترمز هیدرولیکی، مایع ترمز باید به صورت منظم تعویض شود. چرا که مایع ترمز با گذشت زمان کثیف و آلوده می شود و این باعث کاهش کارایی سیستم ترمز می شود.

بررسی لوله ها و شلنگ ها: بررسی لوله ها و شلنگ ها به دلیل اینکه ممکن است خراب شده و یا نشتی داشته باشند بسیار ضروری است. درصورتی که لوله ها یا شلنگ ها خراب باشند، مایع ترمز ممکن است به بیرون نشت کند و باعث کاهش عملکرد سیستم ترمز شود.

تعویض سیستم ترمز: در بعضی شرایط مانند خراب یا فاسد شدن سیستم ترمز هیدرولیک، لازم است آن را تعویض کرد.

بررسی پدال ترمز: بررسی پدال ترمز و مکانیزم های ارتباطی آن با سیستم ترمز نیز بسیار مهم است. اگر پدال ترمز خراب یا فاسد باشد، احتمال دارد که ترمز به درستی کار نکند.

بررسی و تعویض کالیپرها: بررسی و تعویض کالیپرها نیز باید به صورت منظم انجام شود. کالیپر ها به دلیل بیش‌ترین اتصالات با سیستم ترمز، باید به صورت منظم بررسی و در صورت لزوم، تعویض شوند.

این ترمزها همانند سایر سیستم های ترمز دارای مزایا و معایب خاص خود می‌باشند.

مزایا

افزایش نیرو: با استفاده از اصول هیدرولیک، نیروی پای راننده چند برابر شده و به چرخ‌ها منتقل می‌شود

کنترل آسان: با تغییر فشار پدال ترمز، میزان توقف خودرو قابل کنترل است

هماهنگ با سیستمهای هوشمند: ترمز هیدرولیک به راحتی با سیستمهای کمک ترمز مانند ABS و EBD هماهنگ می‌شود

معایب

نشت روغن: اگر در خطوط لوله یا قطعات دیگر نشتی داشته باشد، عملکرد ترمز کاهش می‌یابد

حبس هوا: گاهی ممکن استدر سیستم هیدرولیک هوا ایجاد شود، که منجر به کاهش عملکرد ترمز می‌شود.

 عملکرد و مزایای ترمز برقی در خودروهای الکتریکی و هیبریدی

 ترمز برقی یکی از ویژگی‌های مهم خودروهای الکتریکی و هیبریدی است که در مصرف انرژی صرفه جویی می‌کند و عملکرد بهتری را نسبت به سیستم ترمز غیر الکتریکی فراهم می‌کند. در این سیستم انرژی جنبشی خودرو به انرژی الکتریکی تبدیل شده  و از این انرژی برای شارژ باتری یا خازن‌ها استفاده می‌شود. برق تولید شده توسط چرخ‌های الکتریکی به سیستم ترمز برقی منتقل می‌شود که با ایجاد مقاومت الکتریکی، به توقف خودرو و کاهش سرعت آن کمک می‌کند.

با استفاده از این سیستم ترمز، میزان مصرف انرژی خودرو کاهش یافته و باتری خودرو بیشتر شارژ می‌شود.

به دلیل اینکه در ترمز برقی نیازی به  به بخش‌های ترمز هیدرولیکی وجود ندارد، بسیار ساده‌تر و مشکلات کمتری دارد

از آنجایی که باتری‌ها با انرژی بازیابی شده شارژ می‌شوند و نیاز به استفاده از موتور بنزینی کمتر می‌شود، مصرف سوخت و آلایندگی در خودروهای هیبریدی کاهش بیشتری پیدا می‌کند.

 باتری‌ها با انرژی بازیابی شده شارژ می‌شوند و نیاز به شارژ مجدد در ایستگاه‌های برق کمتر می‌شود ، درنتیجه برد و عمر باتری در خودروهای الکتریکی افزایش می‌یابد

از آنجایی که ترمز برقی باعث کند شدن سرعت خودرو قبل از استفاده از ترمز اصطکاکی می‌شود، فشار و دمای کمتری روی لنت و دیسک ترمز وارد شده و عمر مفید آن‌ها را افزایش می‌دهد و درنتیجه هزینه نگهداری از آن نیز کاهش می‌یابد.

تکنولوژی ABS و نقش آن در بهبود ایمنی خودرو

زمانی که راننده ترمز خودرو را فشار می‌دهد، فشار ذخیره شده در سیستم ترمز به سمت چرخ‌ها انتقال پیدا می‌کند. اگر فشار ترمز منجر به قفل شدن چرخ‌ها شوند، خودرو قابلیت کنترل کردن را از دست می‌دهد و در نتیجه احتمال بروز حادثه بسیار بیشتر می‌شود. به همین علت تکنولوژی ABS به وجود آمد.

ABS یا Anti-Lock Braking System به عنوان یک سیستم کنترلی امنیتی در خودروها استفاده می‌شود. تکنولوژی ABS یا ترمز ضد قفل یک سیستم الکترونیکی است که با شناسایی و جلوگیری از قفل شدن چرخ‌های خودرو در زمان ترمز گیری شدید، به راننده کمک می‌کند تا خودرو را بهتر کنترل کند و از بروز تصادف جلوگیری کند.

با استفاده از سیستم ABS، محاسبات الکترونیکی به صورت مداوم فشار را کنترل کرده و در صورت ضرورت، فشار ترمز را تنظیم می‌کند تا از قفل شدن چرخ‌ها جلوگیری شود. این سیستم با استفاده از سنسورهایی که سرعت چرخش هر چرخ را بررسی می‌کنند، فشار ترمز را بصورت ضربانی تنظیم کرده تا چرخ‌ها در آستانه قفل شدن قرار بگیرند ولی قفل نشوند. در این وضعیت، راننده می‌تواند با استفاده از فرمان، خودرو را هدایت کند و آن را کنترل کند.

تکنولوژی ABS نقش مهمی در ایجاد ایمنی خودرو دارد و به طور خلاصه برخی از مزایای این سیستم عبارتند از:

کاهش فاصله توقف خودرو در صورت لغزندگی جاده

حفظ کنترل خودرو در زمان ترمز گیری شدید و جلوگیری از لغزش و چرخش خودرو

کمتر شدن سایش لنت و دیسک ترمز و هزینه نگهداری آن‌ها

کاهش خطر بروز حادثه و آسیب‌های ناشی از آن‌ها

کاربرد و عیوب محتمل ترمز دستی در خودروها

ترمز دستی یک سیستم ایمنی و یکی از اجزای مهم و ایمنی خودرو است که برای پیشگیری از حرکت غیر قابل کنترل خودرو در شیب‌ها یا مکان‌هایی با فضای محدود، استفاده می‌شود.  ترمز دستی معمولاً بر روی چرخ‌های عقب خودرو نصب می‌شود و با فشار دادن یک اهرم یا دکمه فعال و آزاد می‌شود. ترمز دستی می‌تواند از نوع کابل کششی یا الکترونیکی باشد.

ترمز دستی کابل کششی با استفاده از یک کابل فلزی که به چرخ‌های عقب متصل است، لنت‌ها را به دیسک چرخ فشار می‌دهد و مانع حرکت چرخ می‌شود. این نوع ترمز دستی به نسبت ساده و ارزانتر است، اما ممکن است با سایش و خوردگی کابل، عملکرد آن نیز دچار اختلال شود.

ترمز دستی الکترونیکی با استفاده از یک موتور الکتریکی که به کلیپر ترمز عقب متصل است، لنت‌ها را به دیسک چرخ فشار می‌دهد و از حرکت چرخ جلوگیری می‌کند. این نوع ترمز دستی با فشار دادن یک دکمه فعال و آزاد می‌شود و برخلاف ترمز دستی کابل کششی، نسبت به سایش و خوردگی حساس نیست. همچنین، ترمز دستی الکترونیکی قابل هماهنگ شدن با سایر سیستم های هوشمند خودرو است و قابليت‌های پيشرفته‌ای مانند ترمز دیناميكي اضطراري (Emergency Brake Assist)  را فراهم مي‌كند.

ترمز دستی در خودروها علاوه بر اینکه ایمنی را افزایش می‌دهد، به دلیل قابلیت استفاده در مواقع اضطراری نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. حتی در بعضی از خودروها، استفاده از ترمز دستی بجای ترمز پایینی اصلی، به منظور کاهش مصرف سوخت و راندمان بهره‌وری از سیستم ترمز به کار می‌رود.

اما متأسفانه، ترمز دستی در خودروها معایب و مشکلاتی را به همراه دارند. یکی از مشکلاتی که ممکن است در ترمز دستی رخ دهد، این است که اگر برای مدت طولانی غیر فعال باشد، ممکن است قطعات داخلی آن خراب شود و به تعمیر نیاز پیدا کند.

همچنین در صورت استفاده نادرست از آن، وارد کردن فشار زیاد هنگام استفاده ، ممکن است قطعات آن زودتر خراب شود و نیاز به تعمیر داشته باشد. همچنین، در صورت استفاده از ترمز دستی به جای ترمز پایینی در سرعت‌های بالا، خودرو نیز ممکن است دچار مشکلات و خرابی شود.

برای فهمیدن نوع ترمز خودرو خود، شما می‌توانید موارد زیر را انجام دهید

اگر خودروی شما قدیمی‌تر از سال ۱۹۹۹ است، احتمالاً دارای ترمز مکانیکی یا کاسه‌ای است

اگر خودروی شما مدرن‌تر از سال ۱۹۹۹ است، احتمالاً دارای ترمز هیدرولیکی یا دیسکی است

راه حل دیگر برای تشخیص دقیق‌تر نوع ترمز خودرو این است که، شما به ظاهر چرخ‌های خودرو نگاه کنید. اگر بین لاستیک و طوقه چرخ، دیسک نازک و صاف قابل مشاهده باشد، یعنی خودرو دارای ترمز دیسکی است. اگر بین لاستیک و طوقه چرخ، کاسه نازک و منحنی قابل مشاهده باشد، یعنی خودرو دارای ترمز کاسه‌ای است.

همچنین شما می‌توانید با برداشتن پدال ترمز و نگاه کردن به زیر آن، نوع سیستم ترمز را تشخیص دهید. در این صورت اگر پدال ترمز با یک سیلندر هیدرولیک و لوله‌های روغن به سطح پشت صفحه نمایشگر متصل باشد، یعنی خودرو دارای ترمز هیدرولیک است. اما در صورتی که پدال ترمز با سطح پشت صفحه نشانگر فقط با چند سیم و فنر متصل باشد، یعنی خودرو دارای ترمز مکانیک است

 مقایسه ترمز ABS  و  EBD

ABS و EBD دو نوع از سیستم‌های ترمز خودرو هستند که برای افزایش ایمنی و کنترل رانندگی طراحی شده‌اند. ABS مخفف Anti-Lock Braking System یا سیستم ترمز ضد قفل شدن است که با جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری، به راننده امکان مانور دادن و کاهش مسافت توقف را می‌دهد. EBD مخفف Electronic Brake force Distribution یا سیستم توزیع الکترونیکی نیروی ترمز است که با توزیع مناسب نیروی ترمز بین چرخ‌های جلو و عقب بر اساس سرعت، حالت جاده و حمل بار خودرو، مانع از انحراف خودرو از مسیر و باعث بهبود عملکرد ترمز می‌شود.

با استفاده از سیستم EBD، در صورتی که در حالت ترمز کردن خودرو، بار آن نیز تغییر کند و وزن بیشتری به یکی از چرخ‌ها وارد شود، سیستم EBD با کاهش فشار ترمز در چرخی که بار بیشتری دارد، توزیع نیروی ترمز را به صورت بهینه تر انجام می‌دهد. این عمل باعث افزایش کارایی ترمز خودرو، کاهش فاصله ترمز و بهبود کنترل خودرو در شرایط جاده‌ای خطرناک می‌شود.

ABS و EBD معمولا در کنار هم در خودروهای مدرن استفاده می‌شوند و هر دو به کارایی و اثربخشی سیستم ترمز خودرو کمک قابل توجهی می‌کنند. اما این به این معنی نیست که این سیستم‌ها جایگزین سیستم ترمز عادی هستند، بلکه مکمل آن هستند و در شرایط خاص فعال می‌شوند.