سیستم ترمز خودرو چگونه کار می‌کند + انواع سیستم ترمز

سیستم ترمز یکی از مهم‌ترین سیستم‌های ایمنی فعال است که به خودرو اجازه می‌دهد تا سرعت خود را کاهش داده یا ایمن متوقف کند. ترمز فرآیند تبدیل انرژی جنبشی (انرژی حرکت) وسیله نقلیه در حال حرکت به انرژی گرمایی است. انرژی حرکتی وسیله نقلیه به انرژی گرمایی تولید شده از اصطکاک لنت‌ها در برابر دیسک تبدیل می‌شود و سرعت خودرو کاهش می یابد یا می‌ایستد. در ادامه این مقاله از وبسایت یدک‌شناس مرجع خرید لنت ترمز خودرو به بررسی انواع سیستم های ترمز پرداخته‌ایم.

سیستم ترمز چگونه کار می‌کند؟

هنگامی که راننده پدال ترمز را فشار می دهد، این حرکت فشاری توسط میله فشاری به سرو ترمز منتقل می شود، اتصال پدال ترمز مانند یک اهرم عمل می کند و نیروی رانش افزایش می یابد و به سروو ترمز منتقل می شود. تقویت کننده ترمز به میله پیستون در مرکز اصلی ترمز درست در جلوی آن منتقل می شود و این نیروی رانش راننده را بیشتر می کند. روغن ترمز هیدرولیک در مرکز اصلی ترمز وجود دارد.
پیستون‌های مرکزی ترمز، مایع هیدرولیک را (با نیروی بیشتر) تحت‌فشار قرار می‌دهند و از طریق لوله‌ها و شیلنگ‌های هیدرولیک به سیلندرهای ترمز در چرخ‌ها و پیستون‌های موجود در کالیپرها با فشار پدال توسط راننده بیشتر تقویت می‌شود.
ترمزهای دیسکی دارای کالیپر ترمز هستند. مایع هیدرولیک تحت فشار، پیستون را در کالیپر به سمت دیسک هل می‌دهد، یک لنت ترمز در جلوی پیستون وجود دارد، با مالش لنت ترمز به دیسک، چرخ کند یا متوقف می‌شود.

انواع سیستم‌های الکترونیکی ترمز خودرو

تجهیزات الکترونیکی با تکنولوژی درحال توسعه به سیستم‌های ترمز هیدرولیک اضافه‌شده و عملکرد آن بهبود یافته‌است. ABS، ASR، ESP و غیره سیستم های اضافی هستند. سیستم ABS به صورت استاندارد در خودروهای نسل جدید ارائه می‌شود و استفاده از سیستم ESP بسیار رایج است. در کنار این سیستم‌ها، سنسورها و فعال کننده‌های زیادی به سیستم ترمز اضافه شده‌است.

در خودروهای سواری کلاس متوسط امروزی و خودروهای تجاری سبک، عموماً از ترمزهای دیسکی در چرخ‌های جلو و ترمزهای درام در چرخ‌های عقب استفاده می‌شود. با این‌حال، از سال 2016، استفاده از ترمزهای دیسکی روی 4 چرخ به‌طور فزاینده‌ای در خودروهای تولیدشده رایج شده‌است.

سیستم های ترمز هوا (پنوماتیک) در وسایل نقلیه‌ای مانند کامیون‌ها و اتوبوس‌هایی که بارهای سنگین را حمل می‌کنند استفاده می‌شود.

انواع سیستم ترمز

سیستم‌های ترمز را می‌توان اساساً تحت ۳ عنوان اصلی بررسی کرد که عبارتند از: ترمز دستی، ترمز پایی و سیستم ترمز کمکی. انواع سیستم های ترمز نیز به صورت زیر است:

• ترمز دستی
• ترمز دستی مکانیکی
• ترمز دستی برقی
• ترمزهای هیدرولیک با کمک خلاء (پرکاربردترین نوع امروزه)
• ترمزهای هیدرولیک به کمک هوا
• ترمز هوا (برای کامیون و اتوبوس)
• ترمز برقی
• سیستم ترمز Abs
• سیستم کنترل کشش (Skid) (ASR – TRC – TCS)
• سیستم پایداری الکترونیکی (ESP – ESC – VSC)
• سیستم توزیع الکترونیکی ترمز (EBD)

سیستم ترمز هیدرولیک

قطعات اصلی سیستم ترمز هیدرولیک چیست؟

بخش‌های کلی سیستم ترمز شامل: پدال ترمز، تقویت کننده ترمز، مرکز ترمز اصلی، ماژول سوپاپ هیدرولیک، لوله‌ها و شیلنگ‌های ترمز، دیسک‌های ترمز، درام ترمز، کالیپر، سیلندر ترمز چرخ، لنت ترمز.

اصل کار سیستم ترمز هیدرولیک

سیستم ترمز انرژی حرکت خودرو را با اصطکاک در مکانیسم ترمز به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند و به خودرو اجازه می‌دهد تا سرعت خود را کاهش دهد یا متوقف کند. سیستم ترمز هیدرولیک مبتنی بر منطق استفاده از مایع هیدرولیک در سیستم ترمز، افزایش نیروی ایجاد شده در پدال ترمز با اصل پاسکال و انتقال آن به سیلندرهای چرخ است، در نتیجه نیروی فشار کمی ایجاد شده توسط پای راننده بر روی آن تبدیل می شود. پدال ترمز را به نیروی اصطکاک تبدیل می کند که به راحتی می تواند وسیله نقلیه را با لنت متوقف کند.
در مکانیزم های ترمز درام یا دیسکی روی چرخ‌ها، اصطکاک ناشی از فشار مایع هیدرولیک تحت فشار پیستون و فشار دادن لنت به دیسک یا درام چرخ را کند یا متوقف می‌کند. با کاهش سرعت چرخ، لاستیک روی آن به جاده ساییده می‌شود و باعث کاهش سرعت یا توقف خودرو می‌شود. چیزی که خودرو را کند و متوقف می‌کند ضریب اصطکاک بین لاستیک و جاده است.
آنچه در واقع اتفاق می‌افتد این است که حرکت مکانیکی ایجادشده توسط پدال به یک فشار هیدرولیکی افزایش یافته تبدیل می‌شود، این فشار هیدرولیک بالا دوباره به‌یک عمل مکانیکی قوی تبدیل می‌شود.

قطعات سیستم ترمز و عملکرد آن‌ها

پدال ترمز: در سیستم ترمز هیدرولیک، دوز ترمز و نیروی هل دادن توسط راننده با پدال ترمز ایجاد می شود. پدال ترمز به شکل یک اهرم است و آن را به عنوان نیروی هل دهنده به سروو ترمز منتقل می کند و تقریباً 5 برابر نیروی پدال فشار داده شده توسط پا افزایش می یابد.

سیلندر اصلی ترمز: مرکز اصلی ترمز درست در جلوی تقویت کننده ترمز قرار دارد. عملکرد سیلندر اصلی ترمز: نیروی رانش از بوستر ترمز به فشار هیدرولیک در سیلندر اصلی ترمز تبدیل می شود. این فشار هیدرولیک از طریق دو لوله خروجی ترمز به کالیپرهای ترمز روی چرخ‌ها (سیلندرهای ترمز درصورت ضربه‌زدن) ارسال می‌شود: چرخ‌های جلو و عقب یا راست جلو چپ عقب – چپ جلو راست عقب.
اگر خودرو دارای سیستم ترمز ABS باشد، این دو خط ترمز که از مرکز ترمز خارج می شوند به ورودی ماژول هیدرولیک ABS متصل می شوند. از اینجا فشار ترمز هیدرولیک به هر چرخ به طور جداگانه ارسال می‌شود.

مخزن روغن ترمز: مخزن هیدرولیک روغن ترمز به صورت یک تکه درست بالای سیلندر اصلی ترمز قرار دارد. روغن هیدرولیک ترمز در داخل ذخیره می‌شود و روغن مورد نیاز سیستم ترمز از اینجا کشیده می‌شود و روغن برگشتی از سیستم به این مخزن باز می‌گردد.

محدود کننده ترمز (سوپاپ تناسب فشار ترمز)

محدود کننده ترمز در خودروهای نوع قدیمی بدون سیستم ترمز ABS استفاده می‌شده است. فشار ترمز به‌طور کلی باید 70٪ به چرخ‌های جلو و 30٪ به چرخ‌های عقب فرستاده شود. از آنجایی که موتور در جلو قرار دارد و وزن خودرو در هنگام ترمز روی چرخ های جلو قرار دارد، چرخ های جلویی خودرو به فشار ترمز بیشتری و چرخ های عقب به فشار ترمز کمتری نیاز دارند. این شیر هیدرولیک که فشار روغن ترمز به چرخ های عقب را هنگام ترمزگیری کاهش می‌دهد، محدود کننده ترمز نامیده می‌شود.

محدود کننده ترمز حساس به بار، به منظور افزایش فشار ترمز ارسالی به چرخ‌های عقب با توجه به میزان بار در وسایل نقلیه مانند کامیون‌های باربر و وانت استفاده می‌شود. به این قطعه رگولاتور ترمز نیز می‌گویند.

مکانیزم ترمز دیسکی

روغن ترمز تحت فشار روی پیستون در کالیپر فشار وارد کرده، پیستون با فشار به جلو حرکت می‌کند و به لنت ترمز در جلوی دیسک ترمز فشار می‌آورد و چرخ دیسک در نتیجه اصطکاک کند می‌شود یا می‌ایستد. در خودروهای سواری نسل جدید، از ترمزهای دیسکی در هر دو چرخ جلو و عقب استفاده می‌شود، اما ترمزهای دیسکی در جلو و ترمزهای درام در عقب در خودروهای سواری و خودروهای تجاری سبک بسیار رایج هستند.

انواع سیستم‌های ترمز

EBD چیست؟ چه کار می‌کند؟ (سیستم ترمز EBD)

توزیع الکترونیکی نیروی ترمز این یک سیستم یکپارچه با سیستم ABS است. هنگامی‌که پدال ترمز فشارداده می‌شود، سیستم ترمز EBD همراه با سیستم ترمز ABS کار می‌کند تا نیروی ترمز را به‌طور مساوی بین چرخ‌های جلو و عقب توزیع کند. هنگامی که در خودروها پدال ترمز را فشار می‌دهیم، بیشتر نیروی ترمز (70 درصد) به چرخ های جلو و نیروی ترمز بیشتری (30 درصد) به چرخ های عقب وارد می‌شود.

دلیل تفاوت بین توزیع نیروی ترمز در چرخ های جلو و عقب این است که هنگام ترمزگیری، وزن خودرو به سمت جلو بارگذاری می‌شود و بار روی چرخ‌های عقب کاهش می‌یابد. علاوه بر این، از آنجایی که موتور و گیربکس در جلو قرار دارند، جلوی خودرو سنگین‌تر از عقب است. با افزایش فشار بار روی چرخ جلو، چسبندگی نیز افزایش می‌یابد، بنابراین به نیروی ترمز بیشتری نیاز دارد.
در حالی که این اختلاف بار رخ می‌دهد، اگر نیروی ترمز مساوی به چرخ‌های جلو و عقب فرستاده‌شود، لاستیک‌های عقب به‌دلیل سبک‌بودن قسمت عقب بلافاصله شروع به لیز خوردن می‌کنند، در این صورت خودرو از کنترل خارج می‌شود و نیروی ترمز کاهش می‌یابد.

اگر EBD در سیستم وجود نداشته‌باشد، 70 درصد نیروی ترمز به چرخ‌های جلو و 30 درصد به چرخ‌های عقب داده‌ می‌شود.

اما وقتی وسیله نقلیه سنگین باشد و تعداد مسافران افزایش یابد، اوضاع تغییر خواهد کرد. وزن وارده روی وسیله‌نقلیه همیشه ثابت نیست، توزیع وزن وسیله نقلیه با سوارشدن مسافر و قراردادن وسایل در صندوق عقب تغییر می‌کند. بار روی چرخ های عقب افزایش می یابد. بنابراین، توزیع نیروی ترمز باید تغییر کند، نیروی ترمز بیشتری باید به چرخ‌های عقب فرستاده شود. وظیفه EBD انجام این تنظیم است.
با تنظیم فشار روغن ترمز هیدرولیک به هر چرخ، با توجه به اختلاف بار بین چرخ های جلو و عقب، در سمت راست و چپ، با توجه به تعداد سرنشینان، با توجه به کاهش سرعت خودرو، فاصله ترمز را کوتاه می‌کند.

چگونه خطای EBD را برطرف کنیم؟

در صورت خطای EBD، چراغ ترمز ABS روی صفحه کیلومتر روشن می‌شود. همچنین علائمی مانند ضعیف شدن نیروی ترمز، لرزش و صدا در پدال ترمز از علائم نقص در سیستم EBD – ABS (Module) هستند. برای رفع این خطا باید در اسرع وقت دستگاه عیب‌یاب به خودرو متصل‌شده و خرابی آن بررسی شود.

سیستم ترمز ABS چیست؟

ABS به معنای سیستم ترمز ضد قفل یا سیستم ترمز ضد لغزش است. (سیستم ترمز ضدلغزش) سیستم ترمز ABS سیستمی است که از لیزخوردن و قفل‌شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری جلوگیری می‌کند. ABS یک واحد کنترل الکترونیکی است که سیستم ترمز را مدیریت می کند. قطعات سیستم ترمز ABS شامل واحد کنترل الکترونیکی ABS، کنترل کننده هیدرولیک (پمپ هیدرولیک الکتریکی + بدنه شیر برقی + واحد کنترل)، لوله‌ها و شیلنگ‌های هیدرولیک، سنسورهای سرعت چرخ، سوئیچ ترمز (سنسور پدال ترمز) است.

روغن هیدرولیک ترمز تحت فشار که با فشار دادن پدال ترمز تشکیل می‌شود، توسط کنترل کننده هیدرولیک ABS به طور جداگانه به مکانیزم ترمز هر چرخ فرستاده می شود. 1 ورودی روغن و 4 کانال خروجی روغن (برای 4 چرخ) روی بدنه شیر برقی روی ماژول abs وجود دارد. پمپ الکتریکی فشار ترمز هیدرولیک را تنظیم می کند (افزایش، کاهش یا حفظ فشار هیدرولیک).

واحد کنترل الکترونیکی ABS به اطلاعات سرعت از سنسورهای سرعت چرخ (ABS) در هر چرخ خودرو نگاه می کند. هنگام ترمزگیری، هنگامی‌که یک چرخ احساس می‌کند که سایر چرخ‌ها کندتر می‌چرخند یا نمی‌چرخند (لغزش)، مقدار فشار روغن هیدرولیک ارسال‌شده به آن چرخ را بسیار دقیق و بسیار سریع کاهش می‌دهد. بنابراین، از لغزش چرخ هنگام فشاردادن ترمز جلوگیری می‌کند.

به‌عنوان مثال، چرخ‌های سمت راست وارد آب یا روی زمین یخی شده‌اند. حتی فرقی نمی‌کند چرخ‌های سمت چپ روی زمین خشک یا بدون یخ باشند. در این صورت ضرایب اصطکاک در کف چرخ های راست و چپ (لاستیک ها) متفاوت خواهد بود. زمین یخ‌زده و خیس باعث می‌شود که هنگام ترمز زدن، چرخ راحت‌تر بلغزد. حتی دراین حالت، سیستم ترمز ABS نیروهای ترمز متفاوتی را به چرخ‌های راست و چپ می‌فرستد و از لغزش لاستیک‌ها و ازدست‌دادن کنترل فرمان جلوگیری می‌کند.

آیا ABS از قفل شدن ترمز جلوگیری می‌کند؟

بله، مزیت سیستم ترمز ABS جلوگیری از قفل شدن (لغزش) چرخ‌ها هنگام فشاردادن ترمز و جلوگیری از ازدست رفتن کنترل فرمان است. برای هدایت یک ماشین، چرخ های آن نباید بلغزند، این کاری است که ABS انجام می دهد.

چگونه بفهمیم که آیا سیستم ABS کار می‌کند یا خیر؟

هنگامی که پدال ترمز را به شدت فشار می دهید و سعی می کنید به طور ناگهانی خودرو را متوقف کنید، یک لرزش خفیف در پای خود و صدای “تیک تیک” می شنوید، این به این معنی است که سیستم ترمز ABS درگیر هستند و نیروی ترمز را برای جلوگیری از لاستیک‌ها تنظیم می‌کنند.

چطور خرابی سیستم ABS را شناسایی کنیم؟

هنگامی که سیستم ABS از کار می افتد، چراغ خطای ABS در دسته ابزار راننده (علامت ABS) روشن می شود. هنگامی که اشتعال روشن می شود، چراغ abs روشن می شود تا بررسی کند که چراغ abs کار می کند یا خیر، اما باید پس از چند ثانیه خاموش شود. اگر چراغ هشدار ABS دائما روشن باشد و خاموش نشود یا در هنگام رانندگی در جاده روشن شود به این معنی است که در سیستم ABS نقصی وجود دارد، در این صورت abs فعال نمی شود، اما حتی اگر چراغ نقص عملکرد ABS روشن می شود، ترمزها به کار خود ادامه می دهند. شما نمی توانید صدا و ارتعاشی را بشنوید که فقط زمانی که عضلات شکم فعال است می شنوید.

چگونه خرابی ABS را برطرف کنیم؟

برای اطلاع از علت عیب ABS باید خودرو را به دستگاه عیب یابی در سرویس فنی متصل کرده و حافظه عیب را بررسی کنید. علل خرابی ABS معمولاً ناشی از شل شدن، شکستگی یا اتصال کوتاه در اتصالات کابل و سوکت است. در صورت خرابی ABS، اتصالات الکتریکی، ولتاژ و مقاومت باید بررسی شود. جدای از آن، شایع ترین دلیل خرابی abs خرابی ماژول ABS است.

سیستم ESP چیست؟

ESP به معنی سیستم پایداری الکترونیکی است. برخی از شرکت های خودروسازی این سیستم را ESC (Electronic Stability Control) نامیده‌اند. برخی از شرکت‌های خودروسازی از نام سیستم به عنوان VSC (Vehicle Stability Control) استفاده می کنند. همه این نام‌ها یکسان هستند اما نام آن‌ها متفاوت است.

سیستم کنترل پایداری خودرو ESP چیست؟ و چطور کار می‌کند؟

در مواردی که به دلیل خیس بودن جاده، ظاهر شدن ناگهانی اشیاء در جلوی وسیله نقلیه، ورود رانندگان به پیچ ها با سرعت بیش از حد، حرکات خطرناک خودرو مجبور به مانور ناگهانی وسیله نقلیه در جاده باشد، کنترل و نگهداشتن خودرو در جاده بسیار مشکل خواهد بود. خودروها در چنین مواقعی می‌لغزد و از کنترل خارج می‌شود. سیستم ESP زمانی فعال می‌شود که چنین وسیله نقلیه‌ای در خطر خارج شدن از کنترل باشد، خودرو را در جاده نگه می‌دارد.

هنگامی که سیستم ESP کار می‌کند، داده‌هایی را از سنسورها دریافت می‌کند. سنسورهای سرعت چرخ، سنسور نسبت انحراف، سنسور شتاب جانبی، سنسور زاویه فرمان که سرعت چرخش هر چرخ را جداگانه گزارش می‌دهند. همراه با این موارد، اطلاعاتی مانند سرعت خودرو و سرعت موتور به ECU منتقل می‌شود. ESP مانند یک دست مخفی است که وسیله نقلیه را ایمن در جاده نگه می‌دارد.

سیستم ESP چه زمانی فعال می‌شود؟

اینکه کدام چرخ بیشتر ترمز بگیرد، به نحوه لغزش خودرو بستگی دارد. واحد کنترل ESP بر اساس داده‌های حسگرها تصمیم می‌گیرد. اطلاعات از هر سنسور به‌طور مداوم به واحدکنترل ESP انتقال یافته و واحدکنترل ESP به تفاوت بین این داده‌های واقعی و داده‌هایی که باید باشد نگاه می‌کند. اگر اختلاف بیش از مقادیر استاندارد باشد، بلافاصله مداخله می‌کند. علاوه بر مداخله ترمز، سیستم ESP سیستم سوخت خودرو را کنترل می‌کند، سوخت ارسالی به موتور را کاهش می‌دهد و درصورت داشتن گیربکس اتوماتیک، دنده را پایین می‌آورد.

برای برخی از مدل‌ها سنسورهای سرعت در چرخ ها اطلاعات سرعت را از هر چرخ به طور جداگانه ارسال می‌کنند. سنسور زاویه فرمان موقعیت فرمان را تشخیص می‌دهد که راننده در آن لحظه چقدر فرمان را می چرخاند (با چه سرعتی می‌چرخاند) و این اطلاعات را به واحد کنترل ارسال می‌کند. این اطلاعات با ترمز کردن چرخ‌های مربوطه خودرو از لغزش جلوگیری می‌شود.
دربرخی از مدل‌ها، سیستم ESP را می‌توان با یک دکمه خاموش کرد. سیستم ESP از رانش، سرخوردن جلوگیری می‌کند. برای انجام این مانورها می توان ESP را خاموش کرد. البته این امر ایمنی خودرو را به طور کامل به راننده واگذار می کند.

اجزای سیستم ESP:

• واحد کنترل ABS
• سنسور سرعت چرخ
• سنسور زاویه فرمان
• سنسور شتاب جانبی
• واحد کنترل موتور
• شیر اتوماتیک گاز / پمپ تزریق
• سنسور فشار ترمز

ASR (TCS) به چه معناست و چگونه کار می‌کند؟

ASR یک سیستم ضد لغزش است. برخی از شرکت‌ها این سیستم را TCS (سیستم کنترل کشش) نیز نامیدند. شرکت‌ها نام‌های مختلفی برای سیستم ضد لغزش (کنترل کشش) گذاشته‌اند. (مانند ASR/TRC/TC/TCS). از لغزش وسیله‌نقلیه به‌ویژه درهنگام شروع حرکت و یا درجاده‌های یخ‌زده و گل‌آلود جلوگیری می‌کند.

سیستم ASR چگونه کار می‌کند؟

سیستم عصر با سیستم ABS کار می‌کند. با ترمز کردن چرخ چرخان سرعت چرخ را کاهش می‌دهد. این ترمز از طریق فعال کننده‌ها (ماژول ترمز abs) تحت کنترل واحد کنترل الکترونیکی ABS با استفاده از اطلاعات سنسورهای سرعت چرخ و سنسور موقعیت دریچه گاز انجام می شود. (واحدهای کنترل الکترونیکی ABS و ASR در یک جعبه (در صورت وجود سیستم ASR) قرار دارند.
برای اینکه چرخ‌ها بدون فشاردادن پدال ترمز، متوقف شوند، باید فشار روغن هیدرولیک ایجاد شود. پمپ ASR مایع ترمز تحت فشار ایجاد می‌کند و این روغن ترمز تحت فشار در آکومولاتور ذخیره می‌شود. با سوپاپ‌های برقی روی ماژول هیدرولیک ABS، فشار ترمز به مکانیزم ترمز چرخ های محرک ارسال می‌شود.

هنگامی که ASR فعال می‌شود، هنگام ترمز کردن چرخ‌ها، گشتاور موتور نیز توسط واحد کنترل موتور کاهش می‌یابد، مقدار تزریق سوخت کاهش می‌یابد و دریچه گاز کنترل می‌شود. هنگامی که ضریب اصطکاک بین لاستیک‌ها و زمین کاهش می‌یابد یا در صورت شتاب گیری ناگهانی، چرخ‌ها می‌چرخند. سیستم کنترل کشش (ASR-TCS) با ترمزگیری با کمک سیستم ABS از این امر جلوگیری می‌کند. در هر چهار چرخ سنسورهای سرعت وجود دارد و این سنسورها فوراً سرعت چرخ را به ECU انتقال می‌دهند.

خطای سیستم ASR چگونه رفع می‌شود؟

هنگامی که سیستم ASR خراب می شود، چراغ ASR روی کیلومترشمار به طور مداوم روشن می‌شود. در صورت خرابی خودرو باید به یک تعمیرگاه تخصصی ترمز مراجعه کرده و با دستگاه عیب یابی بررسی شود.

منبع