سیستم ترمز خودرو چگونه کار میکند؟

رانندگان پدال ترمز خودروی خود را فشار می دهند با این فرض که این قطعات بدون نقص کار می کنند، اما تعداد کمی از آنها به نحوه عملکرد ترمزها فکر می کنند. حتی اگر مکانیک خودرو نیستید، می توانید از درک نحوه عملکرد سیستم ترمز های خودرو بهره مند شوید. اگرچه ممکن است به تنهایی ترمزهای وسیله نقلیه خود را تعمیر یا تعویض نکنید، اما درک عملکرد سیستم ترمز به شما کمک می کند تا زمانی که مشکلی پیش می آید بهتر متوجه شوید. بیایید نگاهی به اصول اولیه ترمز خودرو بیندازیم…

اصول ترمز

اکثر وسایل نقلیه امروزی روی هر یک از چهار چرخ ترمز می‌کنند. این چرخ ها با سیستم هیدرولیک کار می کنند. ترمزهای جلوی وسیله نقلیه مهمتر از ترمزهای عقب هستند زیرا فرآیند ترمز وزن خودرو را به جلو و جلوی خودرو منتقل می کند. کارایی قابل مقایسه ترمزهای دیسکی آنها را برای جلوی خودرو ایده آل می کند در حالی که چرخ های عقب اغلب دارای ترمز درام هستند.

برخی از خودروهای ارزان قیمت و با عملکرد بالا دارای سیستم ترمز تمام دیسکی هستند. ترمز در عمل نحوه عملکرد ترمزهای خودکار هم از نظر فیزیک و هم از نظر طراحی جالب است.

بسیار شگفت انگیز است که به این فکر کنیم که چگونه تنها اعمال فشار با پا به پدال ترمز می تواند اتومبیلی را که هزاران کیلو وزن دارد در عرض چند ثانیه متوقف کند. نیروی اعمال شده توسط پا به سرعت چند برابر می شود تا وسیله نقلیه متوقف شود. در اینجا نحوه عملکرد آن آمده است.

سیستم ترمز

هنگامی که پدال ترمز فشار داده می شود، خودرو نیرو را مستقیماً از کفش کتانی راننده از طریق مایع به ترمزها منتقل می کند. با این حال، ترمزها به نیرویی بیشتر از نیرویی نیاز دارند که با پای فرد اعمال شود. بنابراین، وسیله نقلیه باید نیروی پا را از طریق ضرب نیروی هیدرولیک یا اهرم ایجاد شده با مزیت مکانیکی چند برابر کند. ترمز با استفاده از اصطکاک نیرو را مستقیماً به لاستیک ها می فرستد. لاستیک ها نیز برای ارسال نیرو به جاده به اصطکاک متکی هستند.

نحوه کارکرد هیدرولیک ترمز

اکثر خودروهای مدرن امروزی با دو مدار هیدرولیک به همراه دو سیلندر اصلی طراحی می شوند. استفاده از دو سیلندر و مدار تضمین می کند که یکی از آنها در صورت از کار افتادن دیگری عمل می کند. در شرایط خاص، مدار ترمزها را در امتداد جلو و مدار دیگر ترمزهای عقب را کار می کند. متناوباً، هر مدار می‌تواند هم ترمزهای جلو و عقب را کار کند. در واقع، برخی از سیستم های ترمز برای یک مدار طراحی شده اند تا هر چهار ترمز را کار کنند. اگر ترمز شدید اعمال شود، هنگام قفل شدن، وزن زیادی از چرخ‌های عقب برداشته می‌شود که احتمالاً منجر به لغزیدن می‌شود که جان راننده را به خطر می‌اندازد.

دقیقاً به همین دلیل است که ترمزهای عقب خودرو عمداً به گونه ای ساخته شده اند که قدرت کمتری نسبت به ترمزهای جلوی خودرو داشته باشند. اکثر خودروها مجهز به یک شیر محدود کننده فشار هستند که به بار حساس است. این دریچه بسته می شود زیرا ترمزهای شدید فشار هیدرولیک را تا حدی افزایش می دهد که ممکن است ترمزهای عقب را مجبور به قفل شدن کند و از حرکت مایع به سمت آنها جلوگیری کند. خوشبختانه، بیشتر خودروهای جدید امروزی با سیستم‌های ضد قفل بسیار پیچیده ساخته می‌شوند که برای جلوگیری از قفل شدن ترمزها، ترمزها را به سرعت و مکرر رها می‌کنند.

حتما بخوانید:

بوستر ترمز چیست؟

پیستون چیست؟

تاثیر اصطکاک برای ترمز

اصطکاک حرکت یک جسم روی جسم دیگر را دشوار می کند. این فرآیند برای عملکرد ترمز خودرو ضروری است. سطح نیروی مورد نیاز برای حرکت دادن چیزی با وزن آن جسم متناسب است. هر چه جسم بیشتر وزن داشته باشد، نیروی لازم برای ایجاد اصطکاک بیشتر است. در زمینه ترمزهای خودکار، زمانی که لنت ترمز به دیسک چرخان ترمز فشار می‌دهد، اصطکاک ایجاد می‌شود.

هر چه نیرویی که به لنت ترمز فشار می آورد بیشتر باشد، نیروی توقف قوی تر است. ضریب اصطکاک استاتیک سطح نیروی لازم برای توقف خودرو را زمانی که دو سطح نسبت به یکدیگر می لغزند را تعیین می کند. در زمینه لاستیک خودرو، ضریب اصطکاک دینامیکی به طور قابل توجهی کمتر از مقدار ضریب اصطکاک استاتیک است. این بدان معناست که لاستیک وسیله نقلیه بیشترین کشش را زمانی ایجاد می کند که لکه تماسی نسبت به سطح زمین در زیر سر نخورد. کشش در هنگام سر خوردن مانند لغزش به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

نشت مایع روغن ترمز

روغن ترمز یک مایع هیدرولیکی است که نیرو را انتقال می دهد و فشاری ایجاد می کند که در نهایت نیروی ترمز را افزایش می دهد. اگر نشت روغن ترمز وجود داشته باشد و نسبتاً کند باشد، مایع کافی برای پر کردن سیلندر ترمز باقی نمی ماند. در نتیجه ترمزها طبق طراحی کار نمی کنند. اگر نشتی قابل توجه باشد، زمان اولیه فشار دادن ترمزها باعث نشت مایع می شود و باعث خرابی کامل ترمز می شود. با این حال، خودروهای امروزی دارای یک سیلندر اصلی هستند که برای رسیدگی به چنین مسائلی طراحی شده است .

تفاوت ترمز دیسکی با ترمز درام

تعداد کمی از مردم می دانند که دو نوع مختلف از سیستم ترمز خودکار وجود دارد: درام و دیسک

ترمزهای دیسکی کارآمدتر از این دو هستند. هر دو نوع سیستم ترمز خودرو برای کاهش سرعت به اصطکاک متکی هستند. نیروی اعمال شده به پدال ترمز به فشار هیدرولیک تبدیل می شود که از طریق خطوط مایع هیدرولیک به طور مستقیم به چرخ ها حرکت می کند و باعث می شود کفش های ترمز بر روی ترمزهای درام فشار بیاورند.

اگر سیستم ترمز یک سیستم دیسکی باشد، فشار از طریق خطوط سیال حرکت می کند، به چرخ ها می رسد و باعث می شود لنت های دیسک به روتورهای ترمز فشار بیاورند. داستان متعاقب آن چرخش چرخ را در رابطه با سطح نیروی اعمال شده به پدال کاهش می دهد. اگرچه تفاوت های ظریف هر سیستم ترمز قطعا منحصر به فرد است، اما هر دو به اصطکاک متکی هستند که انرژی جنبشی چرخ را به گرمای انرژی حرارتی تبدیل می کند.