ترمزهای پیشرفته در خودروها

بهترین برنامه های موبایل و کامپیوتر..و پروژهای دانشجویی کلیک کنید

تاریخچه ترمز

روشهای گوناگونی برای انتقال نیروی راننده به ترمزها وجود دارد که در زیر به آنها اشاره می کنیم :

میله بندی مکانیکی (Solid bar connection operated  )

در این نوع عملگرها بین پدال ترمز و کفشک ترمز یک اهرم بندی مکانیکی قرار می گیرد که عامل انتقال نیرو از پا یا دست راننده به ترمز می باشد. این نوع میله بندیها، معمولاً با بکار بردن اهرمهایی نیروی وارده توسط راننده را چند برابر می کنند.

 دانلود بهترین و پروژهای دانشجویی کلیک کنید

سیمی:(Cable operation)

در برخی از موارد که از سیستمهای مکانیکی بعنوان عملگر استفاده می کنند، بجای سیستم میله بندی اهرمی از سیم استفاده می کنند. از این سیستمهای انتقال نیرو در خودروها کمتر استفاده می شود و بیشتر در ترمز چرخهای عقب موتور سیکلتها استفاده می شود.

اساس کار ترمز

اساس کار ترمز بر مبنای اصطکاک بین دو سطح است. مقدار اصطحکاک بسته به نیروی اعمال شده بین دو سطح، زبری و جنس سطوح تغییر می کند.

وقتی راننده پدال ترمز را فشار می دهد و ترمزها به کار می افتند، سیالی از داخل لوله های روغن عبور می کند و به مکانیسمهای ترمزگیری در چرخها می رسد. این مکانیسمهای ترمزگیری به قطعات چرخان نیرو وارد می کنند تا حرکت چرخها کند شود یا چرخها از حرکت باز ایستند.

  اگر راننده خیلی محکم ترمز بگیرد، بطوریکه چرخها قفل شوند، اصطکاک بین لاستیکها و سطح جاده از نوع جنبشی خواهد بود. اگر ترمز خیلی محکم گرفته نشود، چرخها به چرخیدن ادامه خواهند داد، در این حالت با اصطکاک ایستائی سروکار داریم؛ یعنی اصطکاک در آستانه حرکت که مقدار آن نیز از اصطکاک جنبشی بیشتر است. در صورتیکه چرخها قفل نشوند، خودرو پیش از توقف مسافت کمتری را می پیماید و زودتر متوقف می شود. اما ترمز را همواره باید چنان گرفت که چرخها در آستانه قفل شدن باشند.  

اجزای ترمز

سیستم ترمز پائی شامل دو بخش اصلی است. این بخشها عبارتند از: 

1- سیلندر اصلی یا پمپ زیر پا

  پمپ زیر پا یک پمپ پیستونی رفت و برگشتی است. وقتی راننده پدال را فشار می دهد، این فشار به سیستم هیدرولیکی منتقل می شود، روغن ترمز از پمپ زیر پا وارد لوله های روغن می شود و به مکانیسمهای ترمز می رسد. با افزایش فشار هیدرولیکی کفشکها یا لنت ترمزها به کاسه ها یا دیسکهای چرخان فشرده می شوند، در نتیجه نیروی مکانیکی پدال ترمز به نیروی هیدرولیکی وارد بر مکانیسمهای ترمز چرخ تبدیل می شود.

2- مکانیزم های ترمز:

الف ) ترمز دیسکی

     در ترمز دیسکی، فشار روغن لنتهای ترمز را به دیسکی چرخان می فشارد. اصطکاک بین کفشها یا لنت ترمزهای ساکن با کاسه یا دیسک چرخان منشا عمل ترمزگیری است که سبب کند شدن حرکت یا توقف چرخها می شود.

ب)ترمزکاسه ای

    در ترمز کاسه ای فشار روغن، کفشکهای ترمز لنت کوبی شده را به یک کاسه چرخان یا کاسه چرخ می فشارد.

3:لوله های رابط

    برای انتقال مایع روغن ترمز از سیلندر اصلی به چرخ ها از یک سری لوله های فولادی مستحکم و یا لوله های پلاستیکی استفاده می شود .

 در اکثر خودروها، ترمزهای چرخها دو به دو با هم عمل می کنند. بدین صورت که معمولاً در خودروهای دیفرانسیل عقب دو چرخ عقب از یک لوله روغن و چرخهای جلو از یک لوله روغن مجزا استفاده می کنند. در بسیاری از خودروهای دیفرانسیل جلو نیز چرخها بصورت ضربدری هرکدام به یک لوله متصلند.

  مجزا کردن سیستم هیدرولیکی به دو بخش ، ایمنی خودرو را افزایش می دهد. اگر یکی از بخشها نشتی روغن داشته باشد و کار نکند، بخش دیگر به کار خود ادامه می دهد و خودرو را متوقف می کند. به ندرت ممکن است هر دو بخش همزمان از کار بیفتند. در سیستمهای قدیمی، سیلندر اصلی یا پمپ زیر پا فقط یک پیستون داشت. در این سیستمها وقتی در نقطه ای از سیستم هیدرولیکی عیبی بروز می کرد، خودرو دیگر ترمز نمی گرفت.

ذانلود پروژهای دانشجویی کلیک کنید

ترمز بوستری

  اکثر خودروها به سیستم ترمز بوستری مجهزند. در این نوع سیستم وارد کردن نیروی نسبتاً کمی بر پدال ترمز برای کاهش سرعت یا متوقف کردن خودرو کافی است. در صورتی که موتور خاموش باشد یا بوستر خراب شده باشد، ترمز عمل می کند، اما راننده باید نیروی بیشتری به پدال ترمز وارد کند.

بوستر ترمز خلئی، سیلندری دارد که در آن پیستون یا دیافراگمی تعبیه شده است.

   وقتی پدال ترمز رها می شود، پیستون در نتیجه خلا معلق می ماند چرا که خلا در دو طرف آن برابر است. این خلا مورد نیاز بوسیله لوله ای از منیفولد بنزین یا یک پمپ خلا تامین می شود. با فشار دادن پدال ترمز، فشار در یک طرف پیستون به فشار جو می رسد، بنابراین پیستون به طرف دیگر کشیده می شود و نیروی کمی که راننده به پدال وارد می کند به کمک فشار جو افزایش می یابد.

    با فشار دادن پدال ترمز، میله پشت پدال ترمز شیر هوا را از شیر تنظیم متحرک دور می کند. هوا با فشار جو از شیرها می گذرد و وارد فضای بین پیستون و پوسته عقب می شود. در نتیجه دیافراگم و میله پشت پمپ زیر پا به طرف پمپ زیر پا حرکت می کنند. وقتی پیستونها در داخل پمپ زیر پا عمل کنند، ترمز عمل می کند. با رها کردن پدال ترمز شیر هوا دوباره با شیر تنظیم متحرک تماس پیدا می کند.در نتیجه محفظه پشت پیستون نسبت به ورود هوا درز بندی می شود.

رفع عیب از ترمزهای هیدرولیکی

ترمزهای هیدرولیک از سیستم‌های مطمئن‌ ترمز محسوب می‌شود. اما این سیستم در ابتدا دارای عیب‌های بزرگی بود. اگر هر گاه به دلیلی، شکستگی جزئی در یکی از لوله‌های ترمزها به وجود می‌آمد در اثر نشت مایع ترمز یا وارد شدن هوا در سیستم، تمام سیستم ترمز از حالت فعالیت خود بیرون آمده و خطرآفرین می‌شد.

  برای از میان برداشتن این عیب، خودروسازان و شرکت‌های تولید‌کننده سیستم‌های ترمز مجبور به تقسیم کردن نیروی ترمز از طریق فشار هیدرولیک به دو بخش شدند. یکی از این بخش‌ها به چرخ‌های جلو و دیگری به بخش‌های عقب فشار وارد می‌آورد طراحی و تولید این سیستم جدید بسیار مثبت بود، ولی به نظر می‌رسید آنچنان از خطرات احتمالی آن نمی‌کاست، چرا که در این صورت ایجاد شکستگی در لوله‌های ترمز جلو و قفل یا بلوکه‌کردن چرخ‌های عقب، خودرو به شدت به دور خود چرخیده و از کنترل خارج می‌شد.

اما سوئدی‌ها راه‌حل این مشکل را پیدا کردند. کمپانی (ساب) Saab ترمزهای هیدرولیک دو کاناله به صورت ضربدری را طراحی و تولید کرد به این صورت که چرخ سمت راست جلو به همراه چرخ‌سمت چپ عقب از یک کانال و چرخ سمت چپ جلو به همراه چرخ سمت راست عقب از کانال دیگر تغذیه می‌شدند.

ولی کمپانی‌‌های خودروسازی ولوو و بی‌ام‌و بر روی طرح نسبتا بهتری کار کردند به این ترتیب که با هر دو چرخ جلو هر کدام از یک کانال تغذیه می‌شدند چرخ‌های عقب نیز از کانال مستقلی بهره می‌بردند. در این صورت در اثر بروز اشکال یا شکستگی در یکی از لوله‌های هیدرولیک چرخ‌ها تنها همان چرخ بود که قابلیت ترمزگیری را از دست می‌داد و در کنترل خودرو اشکال عمده‌‌ای پیش نمی‌آمد اما سیستم ترمز در خودروها نیز در دنیا به سرعت دیگر بخش‌ها رشد داشت و خوشبختانه در حال حاضر ترمزهای سه و چهارکاناله ضد بلوکه Abs در بیشتر خودروها به صورت استاندارد وجود دارد.

ترمز ABS

  گاهی یک ترمز کوتاه و موثر می تواند جان انسان ها را نجات دهد ولی همیشه ترمز کردن با شرایط جاده هماهنگ نیست و نمی تواند موثر باشد از این رو سبب فاجعه می گردد . لغزندگی، یخ و یا هر دلیلی که باعث قفل (بلوکه) شدن ترمزها گردد، عامل از دست دادن کنترل کنترل خودرو است برای اطمینان از بلوکه نشدن ترمزها, از سیستمی به نام ABS کمک گرفته می شود

ABS= Anti Blocker System   

   ترمزهای Abs در بیان ساده دستگاهی الکترونیکی هستند که در هنگام ترمزگیری باکنترل فشار (قطع و وصل کردن فشار) هیدرولیک در کسری از ثانیه ارتباط لنت را با دیسک یا کاسه برقرار و قطع می‌کنند و تکرار سریع و مداوم این عمل باعث از میان رفتن حالت بلوکه کردن یا قفل کردن ترمزها می‌شود.

   اهمیت این گونه ترمزها نیز بیشتر در سطوح خیس و لغزنده یا ترمزگیری در سرعت‌های بالا بیشتر نمایان می‌شود. در این گونه موارد راننده از کنترل کامل بر روی وسائل نقلیه خود برخوردار است و اما شاید بتوان گفت تنها نکته منفی در مورد ترمزهای Abs صدای نسبتا شدید آنها در هنگام ترمزگیری بر روی سطوح بسیار لغزنده است.

   این صدای لرزان که به درون کابین نفوذ می‌کند و زیر پدال ترمز حس و شنیده می‌شود راننده‌ای را که تجربه ترمزگیری در این شرایط ندارد به اشتباه می‌اندازد که احتمالا قسمتی از سیستم ترمز خودرواش در حال خرد شدن است و به همین دلیل راننده ممکن است به اشتباه از فشار پای خود بر روی پدال ترمز بکاهد.

  به تازگی استفاده از سیستم‌های کمکی و تقویت کننده الکترونیکی و مکانیکی نیز برای هر چه بهتر کردن فعالیت ترمزها بر روی انواع خودروهای جدید به کار گرفته می‌شود این سیستم‌ها با وارد آوردن اندک فشاری به پدال ترمز فعال شده و بهترین نتیجه را در اختیار راننده قرار می‌دهد.

  وقتی سرعت لاستیکها، با آهنگی تندتر از سرعت خودرو کاهش یابد، لاستیکها روی سطح جاده سر می خورند. یکی از راههای جلوگیری از سر خوردن لاستیک، جلوگیری از قفل شدن ترمزهاست. این همان کاری است که سیستم ترمز ABS انجام می دهد. در حین ترمزگیری عادی، سیستم ترمزABS هیچ اثری بر ترمز پایی ندارد. اما وقتی راننده به شدت ترمز می گیرد، این سیستم مانع قفل شدن چرخها می شود. این سیستم به ترمزها اجازه می دهد تا آستانه سر خوردن لاستیکها عمل کنند. در این هنگام سیستم ABS فشار روغن ترمز هر چرخ را تغییر می دهد. بدین ترتیب پمپ کردن سریع سبب می شود که آهنگ کاهش سرعت چرخ، از آهنگی که سبب قفل شدن چرخها می شود کمتر بماند.

ک مفهوم کلی از ترمزهای ضد قفل

    تئوری ترمزهای ضد قفل بسیار ساده است.یک چرخ در حال لیز خوردن(به طوری که سطح تماس تایر نسبت به زمین سر بخورد) نسبت به چرخی که لیز نمی خورد نیروی اصطکاک کمتری دارد.اگربا اتومبیل خود در یخ گیر کرده باشید می دانید که اگر چرخها بچرخند هیچ نیروی جلو بری به اتومبیل وارد نمی شود زیرا سطح تماس چرخ نسبت به یخ لیز می خورد.

  ترمزهای ضد قفل با جلوگیری کردن از سر خوردن چرخ ها در هنگام ترمز کردن،دو مزیت را بوجود می آورند:اول اینکه خودرو زود تر متوقف می شود و دوم اینکه می توان خودرو را هنگام ترمز کردن نیز هدایت کرد.

در ترمز های ضد قفل چهار بخش اصلی وجود دارد:

            ● حسگر های سرعت

             ●پمپ

             ●سوپاپ ها

             ●کنترل کننده

حسگرهای سرعت:

   سیستم ترمز ضد قفل باید بداند چه موقع چرخ در حال قفل کردن است،حسگرهای سرعت که در هر چرخ یا در بعضی مواقع در دیفرانسیل قرار گرفته اند این اطلاعات را فراهم می کنند.

     دنده هایی که دور تا دور چرخ دنده قرار گرفته اند به هنگام چرخش چرخ دنده یک ولتاژ AC  را که فرکانس آن با سرعت چرخشی چرخ دنده  متناسب است تولید می کنند  این ولتاژ AC در ECU تجزیه و تحلیل و سرعت چرخ محاسبه می شود.

سوپاپ ها:

   در هر لوله ی ترمز که به هر ترمز می رود یک سوپاپ وجود دارد که با کنترل کننده کنترل می شود،در بعضی از سیستم ها سوپاپ سه حالت دارد:

 ●در حالت اول سوپاپ باز است و فشار از سیلندر اصلی مستقیما به ترمز می رسد

 ●در حالت دوم سوپاپ لوله ی ترمز را می بندد و ترمز را از سیلندر اصلی جدا می کند،این حالت از افزایش بیش از حد فشار ترمز وقتی راننده روی پدال فشار می آورد،جلو گیری می کند

 ●در حالت سوم سوپاپ مقداری از فشار ترمز را کم می کند

پمپ: 

چون سوپاپ می تواند فشار ترمز را کم کند باید به طریقی این فشار از دست رفته را جبران کرد واین کاری است که پمپ انجام می دهد.بعد از اینکه سوپاپ فشار را در یک ترمز کم کرد پمپ دو باره فشار ایجاد می کند

 کنترل کننده:

کنترل کننده یک پردازنده است که با توجه به حسگرهای سرعت، سوپاپ ها را کنترل می کند.

واحد کنترل هیدرولیکی در مجموع اعمال زیر را انجام می دهد

1.  تنظیم ABS
2. کنترل مداوم کلیه اجزای الکتریکی  ABS
3. کمک به تشخیص عیب در تعمیرگاه به هنگام سرویس

ترمز ضد قفل هنگام عمل کردن

  انواع مختلف و الگوریتم های کنترل گوناگونی برای ترمز های ضد قفل وجود دارد.ما درباره ی طرز کار یکی از ساده ترین انواع آن توضیح می دهیم.

   کنترل کننده همیشه حسگرهای سرعت را کنترل می کند و به دنبال کاهش سرعت غیر معمول در چرخ ها می گردد.دقیقا قبل از اینکه چرخی قفل کند کاهش سرعت شدیدی را تجربه می کند اگر این چرخ کنترل نشود بسیار زودتر از زمانی که خودرو برای متوقف شدن نیاز دارد  قفل خواهد کرد.یک خودرو که با سرعت ٦۰مایل در ساعت حرکت می کند درشرایط ایده آل حدود ٥ ثانیه زمان لازم دارد تا بایستد اما یک چرخ در کمتر از یک ثانیه از چرخیدن می ایستد و قفل می کند.

    کنترل کننده  می داند که یک چنین کاهش سرعتی در چرخها غیرممکن است.بنابراین در چرخی که کاهش سرعت غیر معمول داشته فشار ترمز را کاهش می دهد تا زمانی که حسگر آن چرخ  افزایش سرعت را ثبت کند آنگاه کنترل کننده دوباره فشار ترمز را افزایش می دهد تا اینکه حسگر ها کاهش سرعت را گزارش کنند.کنترل کننده این کار را بسیار سریع  وقبل از آنکه تایر تغییر سرعت زیادی داشته باشد انجام می دهد نتیجه این است که حرکت چرخ ها با همان شدتی که از سرعت خودرو کم می شود کند می گردد و ترمز ها چرخ ها را نزدیکی نقطه ی قفل کردن نگه می دارند که این به سیستم بیشترین نیروی ترمز کردن را می دهد.

نحوه عملکرد ترمز ABS

    لوله های هیدرولیکی که از پمپ زیر پا می آیند، به یک کارانداز هیدرولیکی متصل می شوند. لوله های دیگری از این کارانداز به ترمز هرچرخ کشیده می شوند. کارانداز را مدول کنترل سیستم ترمز ABS کنترل می کند. حسگرهای سرعت چرخ در هر چرخ بطور پیوسته سرعت چرخ را به مدول کنترل سیستم ترمز ABS اطلاع می دهند. این سیستم ترمز عمل نمی کند مگر اینکه کلید چراغ ترمز به مدول کنترل سیگنال بدهد که پدال ترمز فشرده شده است. وقتی مدول کنترل افت سریع سرعت چرخ را حس می کند، به کارانداز سیگنال می دهد که فشار روغن ترمز آن چرخ را تغییر دهد، در نتیجه چرخ قفل نمی شود. این عمل به صورت زیر اتفاق می افتد :

   مدول کنترل سرعت چهار چرخ را بطور پیوسته مقایسه می کند. تا وقتی که هر چهار چرخ با سرعت تقریباً برابر می چرخند، مدول کنترل اقدامی نمی کند. وقتی که سرعت چرخش چرخی سریعتر از چرخهای دیگر کاهش می یابد، مدول کنترل به رله سیستم ترمز ABS سیگنال می دهد که واحد هیدرولیکی را فعال کند. یک یا دو سلنوئید در واحد هیدرولیکی شیرهای تنظیم جریان یا شیرهای سلنوئیدی لوله های ترمز را باز و بسته می کنند. با عمل کردن این شیرهای سلنوئیدی فشار هیدرولیکی پشت هر ترمز قطع یا وصل می شود.

وقتی ترمز ضد قفل در حال کار کردن است شما ضربات منظمی در پدال ترمز احساس می کنید که  به خاطر باز و بسته شدن سریع سوپاپ ها است.بعضی از ترمزهای ضد قفل تا ۱٥بار در ثانیه این کار را انجام می دهند.

انواع ترمزهای ABS

   ترمزهای ضد قفل طراحی های مختلفی دارند که به نوع ترمز به کار رفته بستگی دارد.ما به آنها بر اساس تعداد کانال ها(تعداد سوپاپ هایی که به طور جداگانه کنترل می شوند) و تعداد حسگر های سرعت اشاره می کنیم:

  ●ترمز ضد قفل با چهار کانال و چهار حسگر سرعت:این بهترین طراحی است که در آن برای هر چرخ حسگر و سوپاپ جداگانه ای وجود دارد با این روش کنترل گر هر چرخ را به طور مجزا بررسی می کند تا به هر چرخ بیشترین نیروی اصطکاک وارد شود.

●سه کانال و سه حسگر:این روش بیشتر در وانت ها و کامیون ها با چهار چرخ ضد قفل استفاده می شود و در آن برای هر چرخ جلو یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد اما برای  دو چرخ عقب فقط یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد.حسگر سرعت چرخ های عقب روی محور عقب قرار دارد.

  در این حالت برای هر چرخ جلو کنترل جداگانه وجود دارد بنابراین چرخ های جلو به بیشترین نیروی ترمزی می رسند. چرخ های عقب قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل، قفل می کنند. با این سیستم ممکن است یکی از چرخهای عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که نسبت به حالت چهار کاناله باعث کاهش کارایی ترمز می شود.

   یک کانال و یک حسگر:این سیستم در وانت ها و کامیون ها با محور عقب ضد قفل وجود دارد که یک سوپاپ برای کنترل هر دو چرخ عقب و یک حسگر سرعت واقع در محور عقب دارد

    این سیستم مشابه قسمت عقب سه کاناله عمل می کند دو چرخ عقب با هم کنترل می شوند و قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل هر دو قفل می کنند.در این روش هم ممکن است یکی از چرخ های عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که باز هم باعث کاهش کارایی ترمز می شود.

    این سیستم به سادگی قابل تشخیص است.معمولا یک لوله ی ترمز وجود دارد که با یک اتصالT شکل به دو چرخ عقب وصل می شود.شما می توانید حسگر های سرعت را با مشاهده ی  اتصالات الکتریکی نزدیک دیفرانسیل در محورعقب پیدا کنید.

ESP ترمز نیست

برنامه پایداری الکترونیکی یا همان سیستم آنتی رولینگ است.

سیستم ای اس پی حاصل تلفیق سیستم ترمز ای بی دی ... سیستم ا بی اس و سیستم تراکشن کنترل است که بوسیله نرم افزاری و در صورت داشتن سخت افزار لازم برای سه سیستم بالا به همراه تعدادی سنسور اضافه برای زاویه فرمان و شتاب های طولی و عرضی وارده به خودرو سیستم پایداری الکترونیکی یا همان ای اس پی بوش ( بعضی از شرکتها نامهای تجاری دیگه مثل مثلا" DSP برای بی ام دبلیو ) رو بوجود آورد.

کار ای اس پی چیست؟

ای اس پی با اندازه گیری مداوم این پارامترها وضعیت حرکتی خودرو رو بررسی میکند:

1-سرعت گردش هر چرخ و سرعت حرکت خودرو

2-وضعیت قرار گیری فرمان و همینطور محاسبه سرعت گرداندن فرمان

3-میزان شتاب وارده طولی و شعاعی به خودرو

4-وضعیت موتور از نظر گشتاور تولیدی

5-در بعضی از گونه ها تعدادی سنسور برای بررسی وضعیت مسیر حرکت از نظر خیس یا خشک بودن و همینطور میزان لغزندگی مسیر حرکت هم وجود دارد

بعد از بررسی پارمترها فوق ای اس پی یک نقشه کلی از نظر چگونگی حرکت خودرو و وضعیت چرخها تنظیم میکند و با مقایسه این مقادیر با مقادیر ایده آل مورد نیاز خودرو تصمیم به دخالت در امر رانندگی میگیرد.به این ترتیب که با توجه به سرعت حرکت خودرو و شتاب وارده به خودرو از جهات مختلف و همینطور چگونگی کارکرد راننده با فرمان نتیجه گیری میکند که شرایط حرکت خودرو عادی یا با اندر استیر ( انحراف قسمت جلوی خودرو ) و یا اور استیره ( انحراف قسمت عقب خودرو ).در صورت اندر یا اور استیر بودن با استفاده تکی یا توام از ترمز چرخها و گاها" گشتاور موتور شروع به اصلاح وضعیت حرکت خودرو میکند.

FULL-contact disc brake

            این طرح شبیه ترمزهای دیسکی است، با این تفاوت که در ترمزهای دیسکی هنگام ترمزگیری تنها حدود 15 درصد سطح دیسک گردان با لنتها در تماس می باشند، اما با تغییر در طراحی آنها و ساخت این نمونه که به عنوان ترمز دیسکی تمام درگیر نامیده می شود، تقریباً 75 درصد سطح دیسک گردان در یک لحظه با لنتها می توانند در تماس باشند.

   در استفاده از دیسکها و لنتهای معمول، دیسک گردان بین لنتها درگیر می شود. اما در این نمونه    (Full-contact) همانطور که درشکل  مشاهده می شود، یک سطح عنکبوت مانند، دیسک ترمز را در برمی گیرد که شش لنت ترمز نیز درون این سطح و روی دیسک قرار می گیرد. سیستم عملگر نیز بصورت هیدرولیکی برروی لنت مدوری که پشت دیسک قرار دارد عمل می کند.

  برای اطمینان از انتقال حرارت ترمز و خنک نگه داشتن آن، سیستم بوسیله پره های خنک کننده ای که به لنتهای بیرونی متصل است، پوشیده شده است. لنتهای درونی درون یک قالبی از جنس مواد کامپوزیت قرار گرفته اند. برای اطمینان از عملکرد بهینه ترمز تحت شرایط گوناگون از انواع مختلفی از مواد بعنوان لنت استفاده می شود.

            مزایای اینگونه ترمزها که نسبت به گونه های قبلی آن قابل ملاحظه است، عبارتند از : خنک کاری بهتر، توان ترمز گیری بیشتر و کاهش سروصدا و ارتعاشات.

Automatic brake differential (ABD)

            این سیستم که با نام TCS نیز شناخته می شود برای گذر از محلهای لغزنده بکار می رود ، حالتی را فرض کنید که یک یا چند چرخ خودرو در محلی لغزنده یا گل آلود گیر کنند ، چرخهای مورد نظر به صورت درجا می چرخند و خودرو بدون حرکت در جایش باقی می ماند ، حتی در صورت گل آلود بودن سطح ، چرخ بیشتر و بیشتر به داخل گل و لای فرو می رود ، اما با کمک سیستم ABD این اتفاق نخواهد افتاد چرا که این سیستم با تشخیص هرزگردی چرخ و با کمک سیستم ABS چرخ یا چرخهای مورد نظر را با گرفتن و رها کردن ترمز از حالت هرزگردی خارج ، و با انتقال نیرو به چرخ یا چرخهای درگیر با سطح غیر لغزنده ، خودرو را از آن محیط بیرون می آورد.

Electronic brakeforce distribution (EBD)

این سیستم مکملی است برای سیستم ABS ، که با تقسیم نیروی ترمز به میزان لازم برای اکسل های جلو و عقب ، ماکزیمم تاثیر سیستم ترمز رابرآورده می سازد ، در نتیجه پایداری خودرو ؛ با هر باری و تحت هر نوع شرایط جاده ای حفظ می گردد ، این سیستم همچنین با تقسیم نیروی ترمز بین چرخهای عقب از چرخش خودرو هنگام ترمز کردن در سر پیچ ها نیز جلوگیری می کند

ترمز ESC

یک سیستم برای کنترل مستقیم گشتاور چرخشی جهت بهبود در پایداری و کنترل پذیری خودرو است. در ESC کنترل گشتاور چرخشی به عنوان راهی برای کنترل دینامیک جانبی در جریان یک مانور شدید در نظر گرفته می شود. برای دستیابی به این هدف یک استراتژی کنترلی برای گشتاور چرخشی بر مبنای فیدبک از متغییرهای حالت سیستم و یک مجموعه عملگر لازم است.

ایجاد گشتاور چرخشی در ESC به دو طریق میسر است

      روش متداول ایجاد گشتاور چرخشی ترمزگیری مستقل چرخها و استفاده از اختلاف نیروی ترمزی طرفین چپ و راست خودرو است. این روش به عنوان ترمزگیری اختلافی شناخته شده است و بر مبنای تکنولوژی ترمز ABS با منطق کنترلی پیچیده تر استوار است. علیرغم موتورهای احتراق داخلی مرسوم در نمونه های مدرن موتورهای الکتریکی EVS کنترل نیروی رانش موتور می تواند به عنوان ابزاری برای ایجاد گشتاور چرخشی استفاده شود. زنجیره توان در این موتورها شامل دو یا چهار موتور الکتریکی است که با هر کدام از چرخها یکپارچه شده و می تواند مستقلا کنترل شوند. در این ترکیب بندی نیروی رانش هر چرخ بوسیله کنترل جریان موتور الکتریکی قابل کنترل است

استفاده از ESC خصوصا در خودروهای الکتریکی بسیار حائز اهمیت است. در حقیقت با نصب جعبه های سنگین باطریها در این خودروها موقعیت مرکز ثقل خودرو به طور ناخواسته جابجا می شود این موضوع خودرو را بیش فرمان می کند. این به معنی نیاز جدی این خودروها به سیستمهای پایدارکننده اضافی چون ESC است. این در حالی است که در خودروهای احتراق داخلی متداول کم فرمانی ذاتی خودروها پایداری قابل ملاحظه ای را حتی در مانورهای شدید بوجود آورده است.علیرغم نحوه ایجاد گشتاور پیچشی استراتژی کنترلی حاکم بر آن جنبه اصلی طراحی یک سیستم ESC است. این استراتژی علاوه بر تولید گشتاور پیچشی مورد نیاز باید توزیع بهینه نیروی طولی در چرخها را برای دستیابی به بهترین شرایط از جهت پایداری بدست دهد. این موضوع خودرو را از اثرات نامطلوب بیش فرمانی و کم فرمانی می رهاند.

وضعیت ایمنی با استفاده از ESC اگرچه سیستمهای غیر فعال مانند کمربند ایمنی خسارات ناشی از تصادف از جلو را کاهش داده است. امروزه بخش بزرگی از خسارات به دلیل انحراف از مسیر و تصادفات جانبی بوجود می آیند. و این حوزه ای است که ESC نقش اساسی خود را ایفا می کند. در سال 2003 تحقیق جامعی در دانشگاه Iowa انجام شد با این پرسش اولیه که" آیا وجود ESC به راننده برای کنترل خودرو در شرایط بحرانی کمک می کند؟" بر اساس تمام تحلیلهای انجام شده با وجودESC  شرایطی که راننده کنترل خود را از دست می دهد 24.5 درصد نسبت به حالت بدون ESC کاهش داشته است. برای یک تست مشخص راننده هایی که توانسته اند با وجود ESC کنترل خودرو را حفظ کنند 34% بیشتر از حالتی بود که سعی می کردند، خودرو بدون ESC را کنترل کنند.

این تحقیق تاثیر شاخص و قابل توجه ESC را در حفظ ایمنی خودرو نشان می دهد. VW در تحلیل تصادفات محصولات خود نشان داده است که با وجود  80% ESC از میزان تصادفات ناشی از لغزش کاسته می شود . VW نتیجه گرفته است که تاثیر استفاده از ESC در کاهش خسارات ناشی از تصادفات حتی از کیسه هوا هم بیشتر است .

بر مبنای تحلیل آماری تصادفات جاده ای ، تویوتا برآورد کرده است که ESC توانسته است تا 50% تصادفات خودرو منفرد را کاهش دهد. نتایج همه این مطالعات تصویری پایا از ESC به عنوان یک سیستم موثر بر ایمنی ارائه می دهد. خصوصا پتانسیل بیشتر این سیستمها وقتی آشکار می شود که از آنها در خودروها با مرکز ثقل بالا - مثل خودروهای SUV و کامیونتها- استفاده شود.

   اما در هر حال باید گفت که ESC نمی تواند از همه تصادفات جلوگیری کند یا برای همه خطاهای راننده تنظیم گردد. برای داشتن ترافیک جاده ای ایمن هنوز هم تمرینات رانندگی و برآورد درست راننده از وضعیت حرکت نقشی اساسی را بازی می کند. با کنترل سرعت و وضعیت رانندگی ، از چرخش و انحراف خودرو در پیچها جلوگیری میکند و بوسیله دکمه ECS/Sport بر روی داشبورد نیز قابل کنترل می باشد.

ترمز الکتریکی

این نمونه از پیشرفته ترین نمونه ها در نوع خود است که معمولاً در خودروهای مسابقه ای فرمول یک استفاده می شود. از لحاظ ساختمانی شبیه عملگر هیدرولیکی دو مرحله ای است با این تفاوت که بجای مدار فرمان هیدرولیکی، یک مدار فرمان الکترونیکی جایگزین شده است. بدین صورت که پدال ترمز به یک رئوستای فوق العاده حساس متصل شده است و هرچه پدال بیشتر فشرده شود، سیگنال بزرگتری به مدول کنترل فرستاده می شود. (شکل4-15) اما مدار هیدرولیکی دوم شبیه حالت قبل است. از مزایای این سیستم این است که می توان محل پدال را بدون محدودیت هرجای دلخواهی در نظر گرفت.

بهترین  پروژهای دانشجویی کلیک کنید

گرداورنده : محمد حسین لطف آبادی

استاد : مهندس مجید سالاری