سیستم ترمز خودرو، به این منظور شکل گرفته که با اراده راننده، در ناحیه چرخ ها تولید اصطکاک کرده و سرعت ماشین را کم و در نهایت آن را متوقف کند. به این منظور، این سیستم بین لنت ترمز و دیسک چرخ اصطکاک ایجاد کرده و شتاب منفی را شکل می دهد تا سرعت کم شده یا اتومبیل به طور کامل بایستد.
امروزه کارکرد این سیستم ها فراتر رفته و علاوه بر کاهش سرعت و توقف اتومبیل، در هندلینگ آن هم نقش مهمی دارد. این ویژگی مخصوصا در پیچ ها و دورهای خطرناک، به شدت به فریاد اتومبیل رسیده و از لغزش های خطرناک روی جاده یا تغییر جهت آن جلوگیری می کند.
به طور کلی عملکرد سیستم های مختلف ترمز از اصول فیزیکی یکسانی پیروی می کنند و تنها تفاوتشان در میزان اثربخشی و نحوه ی انتقال نیروی پای راننده به ترمزهای تعبیه شده در چرخ هاست. ترمزها به دو دسته ی کلی مکانیکی و هیدرولیکی تقسیم می شوند که هر کدام به زیردسته های کوچک تر قسمت می شود. در ادامه به بررسی هر یک از این سیستم ها می پردازیم.
انواع سیستم ترمز خودرو به صورت کلی:
هرچند که سیستم های مختلفی در ترمز خودرو وجود دارند، اما همه آنها طبق اصول فیزیکی یکسانی عمل می کنند و تنها تفاوتی که دارند در نحوه انتقال نیروی پای راننده به ترمزهای تعبیه شده در چرخ ها و میزان اثربخشی آنهاست.
ترمز خودرو کلا به دو دسته
۱ – مکانیکی
۲ – هیدرولیکی
تقسیم می شود که باز هر کدام از آنها به دسته های کوچکتری تقسیم شده اند.
طرز کار سیستم ترمز خودرو به صورت مکانیکی
وقتی شما به پدال گاز فشار وارد می کنید، نیروی پای شما از طریق پدال به یک کابل منتقل می شود و کابل، نیرو را به کفشکهای ترمز انتقال می دهد.
کفشک ها، درون یک محفظه ی کاسه ای شکل قرار گرفته اند که با سطح داخلی کاسه ایجاد اصطکاک می کند و به این صورت سرعت اتومبیل را کم کرده یا ان را متوقف می کند.
اما معایبی که بر این سیستم وارد است :
- احتمال پارگی سیستم ترمز و از کار افتادن کل سیستم ترمز اتومبیل
- امکان چند برابر کردن نیروی وارده بر پدال وجود ندارد.
طرز کار سیستم ترمز خودرو به صورت هیدرولیکی
اساس کار این ترمزها، مانند ترمز مکانیکی بوده، با این تفاوت که به جای سیم، از لوله های حاوی سیال غیر قابل تراکم یا همان روغن ترمز استفاده شده و به علاوه از ترمزهای دیسکی به جای ترمزهای کاسه های استفاده شده است.
همچنین به واسطه اهرمی بودن شکل پدال، نیروی وارد شده، چند برابر بوده، که این نیرو به پیستون اصلی سیستم ترمز فشار وارد کرده و سپس به سیال موجود در پشت پیستون فشار آورده و سبب حرکت سیال در لوله های تعبیه شده می شود و با حرکت سیال (روغن ترمز) نیروی وارد شده از طریق پیستون اصلی به پیستون های فرعی موجود در ترمز های چرخ منتقل می شود.
چون سطح پیستون های فرعی از پیستون های اصلی کمتر است، نیروی وارده بر لنت ها باز هم افزایش می یابد، تا در نهایت نیروی اعمال شده برلنت ها چند برابر نیروی پای راننده می شود.
از معایب سیستم ترمز هیدرولیکی میتوان به احتمال پارگی و نشتی لوله های انتقال روغن ترمز اشاره کرد.
ترمز دیسکی
ترمزهای دیسکی به عنوان جدیدترین نمونه از سیستم های ترمز شناخته می شوند. در این ترمزها سعی شده مشکلات موجود در نمونه های کاسه ای تا حد امکان برطرف شود. برای مثال، توانایی انتقال حرارت ترمزهای دیسکی بسیار بهتر از نمونه های کاسه ای و همین امر سبب می شود در شرایط ترمزگیری پیاپی میزان افت عملکرد ترمز بسیار کاهش یابد. به علاوه، وزن ترمزهای دیسکی به مراتب کم تر از ترمزهای کاسه ای است و قادرند با سرعت بیش تری آب را از روی دیسک کنار بزنند. دیگر مزیت این ترمزها، قدرت بالای آن ها است. ترمزهای دیسکی قدرت بیش تری به چرخ ها وارد می کنند و قادرند در مسافت کوتاه تری خودرو را از حرکت به حالت سکون درآورند.
بخش های اصلی تشکیل دهنده ی ترمزهای دیسکی، دیسک ترمز، لنت ها و کالیپر ترمز است. دیسک ترمز به چرخ متصل می شود و همزمان با چرخ می چرخد، دو طرف آن با لنت ها احاطه شده است و کالیپر ترمز که همان محفظه ی پیستون فرعی ترمز است، به لنت ها متصل است. با اعمال فشار روی پدال ترمز، پیستون اصلی روغن ترمز را به سمت پیستون های فرعی تعبیه شده در چرخ ها می فرستد. سپس، فشار روغن سبب باز شدن پیستون فرعی شده و پیستون فرعی لنت ها را به سطح دیسک فشار می دهد تا در اصطکاک با سطح دیسک سبب کاهش سرعت و توقف خودرو شوند. فاصله ی لنت ها از سطح دیسک بسیار اندک است و در حقیقت همواره مماس با سطح دیسک قرار دارند. با برداشتن پا از روی پدال فشار روغن کاهش می یابد و فشار لنت ها از سطح دیسک برداشته می شود. لنت ها به مرور زمان و در اثر اصطکاک خورده شده و باید تعویض شوند به همین جهت در خودروهای امروزی یک سنسور ساده درون لنت ها تعبیه شده است که با کاهش سطح لنت یک چراغ هشدار روی صفحه ی کیلومترشمار روشن می کند. در صورتی که لنت ها به موقع تعویض نشوند می توانند به سطح دیسک ترمز آسیب بزنند.
سیستم ترمز ضد قفل
بزرگ ترین مزیت سیستم ترمز ضد قفل یا به اختصار ABS این است که به راننده اجازه می دهد در شرایط ترمزگیری شدید بتواند در مسیر دلخواه خودرو را هدایت کند. در خودروهایی که به سیستم ABS مجهز نیستند، با فشردن شدید پدال ترمز، یک یا چند چرخ خودرو قفل می شود و این امر باعث از دست رفتن کنترل خودرو و سر خودردن آن به جهات غیرقابل پیش بینی می شود. سیستم ترمز ضد قفل با تشخیص زودتر احتمال قفل شدن چرخ ها، فشار روغن را از روی چرخ در آستانه ی قفل شدن برداشته و در کسری از ثانیه دوباره فشار روغن را اعمال می کند.