در این مقاله از مانا ترمز، قصد داریم به بررسی انواع سیستم‌های ترمز خودرو و نحوه عملکرد آن‌ها بپردازیم. سیستم ترمز یکی از حیاتی‌ترین اجزای هر خودرو است و نقش اساسی در ایمنی راننده و سرنشینان ایفا می‌کند. پس از مطالعه این مطلب، با انواع مختلف سیستم‌های ترمز و کارکرد هر یک آشنا خواهید شد.
با مانا ترمز همراه باشید…
اهمیت سیستم ترمز در خودرو
برای درک بهتر انواع سیستم‌های ترمز و نحوه عملکرد آن‌ها، ابتدا باید به اهمیت این سیستم در خودرو پی ببریم. خودروها از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هر یک به نوبه خود برای عملکرد صحیح خودرو ضروری هستند؛ با این حال، سیستم ترمز به‌طور ویژه از اهمیت بالایی برخوردار است. عدم عملکرد درست ترمز می‌تواند منجر به بروز حوادث جدی و خسارات جبران‌ناپذیر شود.
به همین دلیل، از زمان اولین طراحی سیستم‌های ترمز، شرکت‌های خودروسازی تلاش کرده‌اند این سیستم را ارتقاء دهند و نسخه‌های ایمن‌تر و کارآمدتری به بازار عرضه کنند. اکنون ترمزهایی با کیفیت بالا در خودروها وجود دارند که عملکرد ایمنی فوق‌العاده‌ای دارند.
اساس عملکرد ترمز خودرو
برای درک نحوه عملکرد ترمز خودرو، باید بدانیم که بیشتر سیستم‌های ترمز (به‌جز ترمزهای مغناطیسی و الکتریکی که چندان رایج نیستند) بر اساس اصول اصطکاک کار می‌کنند. وقتی پدال ترمز فشرده می‌شود، نیروی ترمزی ایجاد شده به چرخ‌ها منتقل می‌شود و از آنجا انرژی جنبشی خودرو به انرژی حرارتی تبدیل می‌شود، که در نهایت باعث توقف خودرو می‌شود.
مقدار اصطکاک ایجاد شده بستگی به جنس سطوح لنت و دیسک، نیروی وارد شده و وضعیت سطح تماس دارد. در نتیجه، وقتی راننده پای خود را بر روی پدال ترمز فشار می‌دهد، نیرویی به چرخ‌ها اعمال می‌شود که موجب توقف خودرو می‌شود.
انواع سیستم‌های ترمز خودرو
حال که با اساس عملکرد ترمز آشنا شدیم، نوبت به بررسی انواع سیستم‌های ترمز خودرو و دسته‌بندی آن‌ها می‌رسد. سیستم‌های ترمز را می‌توان از دیدگاه‌های مختلفی تقسیم‌بندی کرد. در ادامه، انواع سیستم‌های ترمز خودرو از منظر “منبع توان” بررسی شده‌اند.
- ترمز مکانیکی
در سیستم ترمز مکانیکی، نیروی ترمز از طریق قطعات مکانیکی مانند میله‌های استوانه‌ای، چفت و بست‌های مکانیکی و فنرها به چرخ‌ها منتقل می‌شود. این نوع ترمز عمدتاً در خودروهای قدیمی استفاده می‌شد. به دلیل کارایی پایین این سیستم‌ها، امروزه به‌طور کلی دیگر در خودروها استفاده نمی‌شوند.
- ترمز هیدرولیکی
ترمزهای هیدرولیکی از روغن ترمز برای انتقال نیروی ترمزی استفاده می‌کنند. زمانی که راننده پای خود را بر روی پدال ترمز فشار می‌دهد، نیروی اعمال‌شده به سیلندر اصلی (Master Cylinder) منتقل می‌شود و در نهایت به فشار هیدرولیکی تبدیل می‌شود. این فشار از طریق لوله‌های ترمز به چرخ‌ها منتقل می‌شود و خودرو را متوقف می‌کند. ترمز هیدرولیکی، در حال حاضر، متداول‌ترین نوع ترمز در خودروهای سواری است.
- ترمز هوایی یا پنوماتیکی
در این نوع ترمز، نیروی ترمزی از هوای فشرده تولید شده توسط کمپرسور به چرخ‌ها منتقل می‌شود. این سیستم بیشتر در خودروهای سنگین و کامیون‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، چراکه ترمز هیدرولیکی قادر به انتقال نیروهای ترمزی زیاد در این نوع خودروها نیست. ترمزهای هوایی قدرت ترمزی بیشتری نسبت به ترمزهای هیدرولیکی دارند و برای وسایل نقلیه بزرگ و سنگین مناسب هستند.
- ترمز خلا
ترمز خلا بیشتر در قطارها مورد استفاده قرار می‌گیرد و در این سیستم، ایجاد خلا در لوله‌های ترمز باعث حرکت لنت‌ها به سمت دیسک‌ها شده و در نتیجه خودرو متوقف می‌شود. این نوع ترمز معمولاً در وسایل نقلیه عمومی بزرگ کاربرد دارد.
- ترمز مغناطیسی
در ترمزهای مغناطیسی، نیروی ترمزی توسط یک آهنربای دائمی تولید می‌شود که به کمک اصول الکترومغناطیسی، نیرویی به چرخ‌ها اعمال می‌کند. این نوع ترمزها هیچ‌گونه اصطکاکی ندارند و در نتیجه، سایش و فرسودگی قطعات بسیار کم است. سیستم‌های ترمز مغناطیسی دارای فناوری پیچیده‌ای هستند و هنوز به‌طور محدود در خودروها استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها سریع‌تر از انواع دیگر ترمز عمل می‌کنند و از این نظر منحصر به فرد هستند.
- ترمز الکتریکی
ترمزهای الکتریکی به‌ویژه در خودروهای الکتریکی و هیبریدی کاربرد دارند. این سیستم خود به چند نوع مختلف تقسیم می‌شود:
- ترمز پلاگین (Plugging Brake): در این سیستم، وقتی راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، جهت چرخش موتور معکوس می‌شود و خودرو به توقف می‌رسد.
- ترمز بازیابی انرژی (Regenerative Braking): در این سیستم، موتور الکتریکی وارد حالت ژنراتوری می‌شود و انرژی جنبشی خودرو را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند که در باتری ذخیره می‌شود. این نوع ترمز به‌طور همزمان باعث کاهش سرعت خودرو و ذخیره انرژی می‌شود.
- ترمز مقاومتی یا رئوستاتیکی (Rheostat Braking): در این سیستم از مقاومت متغیر در مدار ترمز استفاده می‌شود و با اتلاف انرژی در این مقاومت‌ها، ترمزگیری انجام می‌شود.
انواع سیستم ترمز خودرو از دیدگاه‌های مختلف
در این مقاله به بررسی انواع سیستم‌های ترمز خودرو از جنبه‌های مختلف می‌پردازیم. از آنجایی که سیستم ترمز نقش بسیار حیاتی در ایمنی خودرو ایفا می‌کند، دانستن تفاوت‌های موجود در نحوه عملکرد و ساختار آن‌ها می‌تواند به درک بهتری از اهمیت این سیستم کمک کند.
تقسیم‌بندی بر اساس نحوه اعمال اصطکاک
در این نوع تقسیم‌بندی، نحوه ایجاد اصطکاک در مرحله نهایی عملکرد ترمز، یعنی هنگام تماس با چرخ‌ها، اهمیت ویژه‌ای دارد. بر اساس این معیار، سیستم‌های ترمز به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- ترمزهای کاسه‌ای (درامی):
ترمزهای کاسه‌ای قدیمی‌تر از نوع دیسکی هستند و در این سیستم، بیشتر قطعات ترمز داخل یک کاسه (درام) قرار دارند. این کاسه به‌طور معمول از جنس فولاد ساخته می‌شود و دو لنت در داخل آن وجود دارد. وقتی راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، نیروی هیدرولیکی باعث می‌شود لنت‌ها به دیواره داخلی درام فشار بیاورند. این فشار منجر به تولید اصطکاک می‌شود که انرژی جنبشی خودرو را به حرارت تبدیل کرده و خودرو را متوقف می‌کند. این سیستم معمولاً در خودروهای قدیمی یا مدل‌های اقتصادی به‌کار می‌رود. - ترمزهای دیسکی:
در سیستم ترمز دیسکی، اجزای مختلفی مانند لنت‌ها، کلیپر، روتور و پیستون‌ها وجود دارند. با فشردن پدال ترمز، روغن ترمز به داخل کلیپر جریان می‌یابد و پیستون‌های فلزی را به حرکت در می‌آورد. این حرکت پیستون‌ها باعث فشرده شدن لنت‌ها به صفحات روتور شده و اصطکاک ایجاد می‌شود. در نتیجه، انرژی جنبشی چرخ‌ها به‌طور مؤثر به حرارت تبدیل شده و خودرو متوقف می‌شود. ترمزهای دیسکی در حال حاضر در اکثر خودروهای مدرن به‌کار می‌روند و به دلیل عملکرد سریع و کارآمد، محبوبیت زیادی دارند.
تقسیم‌بندی بر اساس عملکرد سیستم ترمز
از نظر نحوه استفاده و عملکرد، سیستم‌های ترمز به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند:
- ترمز پایی (ترمز سرویس):
این نوع ترمز همان‌طور که از نامش پیداست، برای کاهش سرعت یا توقف خودرو در هنگام رانندگی طراحی شده است. ترمز پایی بیشتر برای استفاده در شرایط معمولی و روزمره به‌کار می‌رود و عملکرد اصلی آن، متوقف کردن خودرو در حال حرکت است. - ترمز دستی (ترمز پارک):
این ترمز که به‌طور معمول در شرایط پارک و توقف طولانی‌مدت استفاده می‌شود، مستقل از ترمز پایی عمل می‌کند. ترمز دستی معمولاً برای ثابت نگه‌داشتن خودرو در حالتی که در وضعیت پارک قرار دارد، به‌ویژه در شرایط شیب‌دار یا در زمانی که خودرو متوقف شده است، به‌کار می‌رود. به این نوع ترمز، گاهی ترمز اضطراری نیز گفته می‌شود.
تقسیم‌بندی بر اساس توزیع نیروی ترمز
در این دسته‌بندی، تمرکز بر نحوه توزیع نیروی ترمزی به چرخ‌ها است:
- سیستم تک‌چرخ:
در این سیستم، نیروی ترمزی به یک جفت از چرخ‌ها (معمولاً جلو یا عقب) منتقل می‌شود. این نوع ترمز معمولاً در سیستم‌های قدیمی‌تر یا در بعضی از خودروهای کوچک و سبک به‌کار می‌رود. - سیستم دوگانه:
در سیستم دوگانه، نیروی ترمزی به تمامی چرخ‌ها به‌طور همزمان توزیع می‌شود. این نوع سیستم بیشتر در خودروهای سنگین، مانند اتوبوس‌ها و کامیون‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این سیستم، نیروی ترمزی به‌طور یکنواخت بین تمامی چرخ‌ها تقسیم شده و موجب توقف مؤثرتر و ایمن‌تر خودرو می‌شود.
سیستم‌های پیشرفته ترمز
همچنین سیستم‌های مدرن و پیشرفته‌ای مانند ABS (سیستم ضدقفل ترمز)، EBD (توزیع الکترونیکی نیروی ترمز)، و CBC (کنترل ترمز در پیچ) وجود دارند که به عملکرد بهینه سیستم ترمز کمک می‌کنند. این سیستم‌ها در مقالات آینده به‌طور مفصل‌تری توضیح داده خواهند شد.
در پایان
در این مقاله با انواع سیستم‌های ترمز خودرو و نحوه عملکرد آن‌ها آشنا شدید.چنانچه قصد خرید دیسک ترمز را دارید به صفحه اصلی سایت مانا ترمز مراجعه کنید.