انواع ترمزهای خودرو و تفاوت بین آنها

سیستم های ایمنی به دو دسته تقسیم می شوند:

1.سیستم های فعال:

این سیستم ها در هنگام حرکت خودرو فعالند وشرایط دینامکی خودرو را برای پیشگیری از بروز تصادف،کنترل می کند.برخی از این سیستمهای فعال عبارتند از :

ABS :سیستم ترمز ضد قفل هنگام قفل کردن چرخ ها فشار ترمز را برای افزایش کارایی سیستم ترمز، کاهش میدهد.

ASR :این سیستم، امکان استفاده بهینه از اصطکاک سطح جاده را در حالت شتاب گیری برای خودرو فراهم می کندیا آنتی پاتیناژ ETC , TC ,TSC ,ASR))

EBD:سیستم هماهنگ کننده نیروی ترمز، نرم افزاری در حافظه ABS است و کنترل مجزای چرخها را در هنگام قفل کردن بر عهده دارد.

ESP :عملکرد این سیستم در این مقاله به طور مفصل بررسی می شود. از سوی تولید کنندگان مختلف نامهای مختلفی استفاده می شود مانند:   ( ESP ,MSR ,PSM ,ESC ,DSC ,VDC ,ASC ,VSC)

2. سیستم های غیر فعال :

از این سیستم ها در کاهش تصادفات خطرناک استفاده می شود و عبارتند از :

1.کمربند

2.کیسه هوا

3.فیوز قفل كن

 ترمز ABS  (ABS= Anti Blocker System)

ترمزهاي ABS در بيان ساده دستگاهي الكترونيكي هستند كه در هنگام ترمزگيري باكنترل فشار (قطع و وصل كردن فشار) هيدروليك در كسري از ثانيه ارتباط لنت را با ديسك يا كاسه برقرار و قطع مي‌كنند و تكرار سريع و مداوم اين عمل باعث از ميان رفتن حالت بلوكه كردن يا قفل كردن ترمزها مي‌شود. اهميت اين گونه ترمزها نيز بيشتر در سطوح خيس و لغزنده يا ترمزگيري در سرعت‌هاي بالا بيشتر نمايان مي‌شود. در اين گونه موارد راننده از كنترل كامل بر روي وسائل نقليه خود برخوردار است و اما شايد بتوان گفت تنها نكته منفي در مورد ترمزهاي ABS صداي نسبتا شديد آنها در هنگام ترمزگيري بر روي سطوح بسيار لغزنده است. اين صداي لرزان كه به درون كابين نفوذ مي‌كند و زير پدال ترمز حس و شنيده مي‌شود راننده‌اي را كه تجربه ترمزگيري در اين شرايط ندارد به اشتباه مي‌اندازد كه احتمالا قسمتي از سيستم ترمز خودرواش در حال خرد شدن است و به همين دليل راننده ممكن است به اشتباه از فشار پاي خود بر روي پدال ترمز بكاهد.

یک مفهوم کلی از ترمزهای ضد قفل ABS

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.

 چهار بخش اصلی در ترمز های ضد قفل:

1. 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.

2.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

3.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 دوباره فشار ایجاد می کند.

 4. 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 الکتریکیABS

3.کمک به تشخیص عیب در تعمیرگاه به هنگام سرویس

نحوه عملکرد ترمز ABS

سيستم ترمز ABS زمانی عمل مي کند که پدال ترمز فشرده شده است. وقتي مدول کنترل افت سريع سرعت چرخ را حس مي کند، به کارانداز سيگنال مي دهد که فشار روغن ترمز آن چرخ را تغيير دهد، در نتيجه چرخ قفل نمي شود. اين عمل به صورت زير اتفاق مي افتد :مدول کنترل سرعت چهار چرخ را بطور پيوسته مقايسه مي کند. تا وقتي که هر چهار چرخ با سرعت تقريباً برابر مي چرخند، مدول کنترل اقدامي نمي کند. وقتي که سرعت چرخش چرخي سريعتر از چرخهاي ديگر کاهش مي يابد، مدول کنترل به رله سيستم ترمز ABS سيگنال مي دهد که واحد هيدروليکي را فعال کند. يک يا دو سلنوئيد در واحد هيدروليکي شيرهاي تنظيم جريان يا شيرهاي سلنوئيدي لوله هاي ترمز را باز و بسته مي کنند. با عمل کردن اين شيرهاي سلنوئيدي فشار هيدروليکي پشت هر ترمز قطع يا وصل مي 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 بر اساس تعداد کانال و حسگر

 1.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.

2.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.

3.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.

سیستم ترمز(EBD(Electronic brakeforce distribution

اين سيستم مكملی است برای سيستم ABS، که با تقسيم نيروی ترمز به ميزان لازم برای اکسل های جلو و عقب، و حتی هماهنگی چرخ های چپ و راست، ماکزيمم تاثير سيستم ترمز رابرآورده می سازد، در نتيجه پايداری خودر ؛ با هر باری و تحت هر نوع شرايط جاده ای حفظ می گردد، اين سيستم همچنين با تقسيم نيروی ترمز بين چرخهای عقب از چرخش خودرو هنگام ترمز کردن در سر پيچ ها نيز جلوگيری می کند.این سیستم ترمز در جهت توقف کامل خودرو باکمک ECU و چهار سنسور و کانال مجزا برای هرچرخ کمک می نماید در شرایط جاده ای متفاوت هر چرخ را به تنهایی کنترل نماید و مانع از انحراف و تغییر جهت خودرو در شرایط جاده ای لغزنده و بارانی، خاکی، دست انداز و همچنین در ترمزهای شدید و ناگهانی شود. بطور خلاصه هرگاه هریک از چرخ های خودرو در زمان ترمزگیری دچار لغزش شوند سیستم ABS را فقط برای همان چرخ فعال می کند.به همین خاطر زمانیکه نصف ماشین شماروی یخ باشد و دو چرخ دیگر روی آسفالت اگر از سیستم ABS و EBD  استفاده کنید، سیستم EBD تنها  چرخی که روی یخ قرار دارند و دچار لغزش شدند را ABS می کند. ولی اگر خودرویی فاقد EBD  باشد یا همه چرخ ها با هم ABS می شوند یا اصلا فعال نمی شود که در دو صورت خودرو به یک سمت منحرف میشود!

سیستم ESP:

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 میشود. ESP ترمز نیست، برنامه پایداری الکترونیکی یا همان سیستم آنتی رولینگ است .جدیدترین سیستم حفاظتی خودرو است و از سال 2002 میلادی بر روی 27% از وسایل نقلیه اروپایی، نصب شده است . این آمار در خودروهای ژاپنی و امریکایی 75% بوده است و رو به افزایش است.

این سیستم برای کنترل مطلوب خودرو و بر روی سطح جاده و حفظ ثبات آن در هنگام پیچیدن، طراحی شده است.اگر راننده با گردش سریع فرمان، کنترل خودرو را از دست بدهد وخودرو بلغزد،سیستم ESP آن را به مسیر اصلی خود بر میگرداند.

کار ESP چيست؟

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 داره.

عملکرد ESP

وقتی خودرویی از مسیر خود خارج می شود و یا از فرمان و اراده راننده پیروی نمی ماید عملیاتی برای جلوگیری از این پدیده اجرا میگردد. بنابراین خودرو طوری عمل می نماید که گویی دارای چهار پدال ترمز است و هر یک از چرخ ها دارای یک دیسک ترمز جداگانه هستند. اگر چه انسان با پایش فقط یک پدال ترمز فشار می دهد سیستم ESP قادر است که چرخ های خودرو را بامیزان ترمز متفاوتی به توقف وادارد. ESP سيستم تلفيقي از مكاترونيك و سيستم هيدروليك مي باشد. واحد هيدروليك داراي شير هاي برقي، پمپ هيدروليك مي باشد كه از واحد كنترل الكتريكي ESP فرمان مي گيرند. واحد كنترل الكترونيكي ESP واحد ترمز ضد قفل را در هنگام ترمزگيري كنترل مي كند. در هنگام فعال سازي سيستم، چراغ مربوطه در صفحه كيلومتر شمار روشن شده و راننده را از فعال سازي سيستم مطلع مي گرداند.

تفاوت سیستم ترمز EBD با سیستم ESP

EBD مخصوص تقسیم نیرو روی 4چرخ برای حفظ تعادل است.تمام خودرو هایی که مجهز به ABS هستند EBD هم دارند.ولی ESP کنترل پایداری خودرو است و ربطی به ترمز ندارد.ربط آن به بالا رفتن کنترل بهتردر پیچ با سرعت های بالا است.فقط مربوط به پیچ نمی شود بلکه در جاده های برفی و لغزنده خیلی کمک کننده است. مثلاً اگر شما میخواهيد در پیچ ترمز کنید(ماشیني كه مجهز به EBD هست)، مسلماً چرخی که داخل پیچ است به خاطر اینکه دور کمتری میزند باید نیروی کمتری دریافت کند تا ماشین منحرف نشود!  EBD وقتی وارد عمل می شودکه ترمز گرفته شود که برای منحرف نشدن ماشین نیروی ترمز روی چهار چرخ را کم میکنه تا ماشین منحرف نشود.
ولی ESP بدون گرفتن ترمز توسط راننده، در صورت نیاز، وارد عمل میشود و با اعمال ترمز روی بعضی از چرخها مانع منحرف شدن می شود.

سیستم (ASR ( Anti Schlupf Regelung

این سیستم ترمز در شرایط جاده های برفی و زمستانی جلوی لغزندگی چرخ های متحرک را می گیرند بدین ترتیب باعث حفظ پایداری می شوند این سیستم به دو نحو کار می کند یا بصورت الکترونیکی قدرت موتور را کاهش می دهد ( کنترل الکترونیکی دریچه گاز) یا بر روی چرخ هایی که هرز گردی میکند ترمز اعمال می کند.از سوی تولید کنندگان نامهایی مانند ETC , TC و TSCنیز دارد.

سخن پایانی

سیستم‌های نوین مانند ABS، ESP و EBD با افزایش پایداری و فرمان‌پذیری و… در زمان حادثه تا 40درصد از بروز تصادفات جلوگیری می‌كند. در این مقاله با تعدادی از انواع سیستم ترمز و تفاوت آنها آشنا شدید.