فصل اول

مقدمه و تاريخچه ترمز

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بسم الله الرحمن الرحيم

1-1مقدمه و تاريخچه :

امروزه در صنعت اتومبيل سازي حفظ ايمني سرنشينان خودرو فوق العاده مورد توجه قرار گرفته است . با توجه به اينكه سيستم ترمز مهمترين بخش ايمني خودرو محسوب مي گردد ، در چند ساله اخير پيشرفتهاي زيادي در اين زمينه انجام گرفته است . جديدترين اين پيشرفتها پيدايش سيستم ترمز ضد قفل ABS مي باشد . در اين پروژه هدف آن است كه اين نسل از ترمزها مورد بررسي قرار گيرد تا ان شاءالله زمينه اي براي ورود اين تكنولوژي به ايران فراهم شود . اين ترمزها به سبب پيچيدگي مكانيزمشان هنوز مورد توجه طراحان داخلي قرار نگرفته است كه يكي از دلايل آن عدم اطلاعات كافي و عدم آشنائي با اين سيستم مي باشد . اميد است اين پروژه مقدمه اي براي قدمهاي بعدي در راه ساخت و طراحي اين تكنولوژي در ايران باشد . (ان شاءالله)

در اين پروژه ابتدا تاريخچه اي از پيدايش ترمزها ارائه خواهد شد . در فصل دوم به بررسي سيستم ترمز معمولي شامل كاسه اي و ديسكي و ساير اجزاي جانبي آن مي پردازيم .

در فصل سوم سيستم ترمز پنوماتيكي مورد بررسي قرار مي گيرد و سپس در فصل چهارم و سيستم ترمز ضد قفل ABS و سپس مقايسه اي بين فصول دوم و سوم خواهيم داشت تا برتريها و معايب هركدام نسبت به يكديگر مشخص شود و در فصول بعدي مطالب مربوط به طراحي و محاسبه نيروهاي لازم آورده خواهد شد . نخست تاريخچه اي از پيدايش ترمزهاي اوليه تا كنون بيان مي كنيم :

اولين موتور احتراقي در سال 1885 بوسيله بنز ساخته شد . توقف اين اتومبيل بوسيله يك لقمه ترمز بر روي محور دنده هرزگرد انجام مي گرفت . بعدها كه اتومبيل تكميل شد و سرعت آن افزايش يافت و از لحاظ وزن سنگين تر شد ، ترمزهاي مخصوصي براي آن طرح ريزي شد .

تا سال 1900 ترمز دستي شامل ترمز ساده اي كه مستقيماً با سطح لاستيكهاي توپر اصطكاك پيدا مي كرد استفاده مي شد. اما از اين سال به بعد ترمزي ابداع شد كه توسط پدال عمل مي كرد و عبارت از يك نوار فلزي بود كه در خارج بر روي چرخ دندانه دار محور محرك عقب نصب شده بود و بصورت استوانه اي آن را احاطه مي كرد .

در همين سال لنكستر(Lanchester) ترمز و كلاچ را در يك مجموعه مخروطي شكل متشكل كرد و در اولين ماشين ساخت انگلستان بكار گرفت .

در سال 1905 ، انتقال حركت بوسيله چرخ دنده و محور جاي انتقال حركت توسط زنجير يا تسمه را گرفت و عموميت پيدا كرد و بيشتر اتومبيلها با پدالي كه انتقال حركت را به ترمز تأمين مي كرد مجهز شده بودند .

در سال 1910 ميلادي ترمزهاي بيشتر ماشينهاي امريكائي روي چرخهاي عقب تأثير مي كرد . در اين سالها بسياري از عوامل مربوط به ترمز، مانند اهميت چسبندگي لاستيك به جاده اثرات چرخ قفل شده و غيره بخوبي شناخته شده بود و اين مطلب محقق شده بود كه جهت اعمال ترمز صحيح هر چهار چرخ بايستي ترمز شود ، و كوشش و اثر ترمز با نسبتي متناسب بين چرخ جلو و چرخ عقب سهيم باشد . با ترمز شدن چهارچرخ است كه بدون خطر ليز خوردن ماشين ، فاصله توقف به نصف تقليل مي يابد . سالها طول كشيد تا موضوع ترمز چهارچرخ مورد قبول عموم قرار گرفت . شكل عمده اين بود كه آرايشي براي ترمز ترتيب داده شود كه با تشكيلات و اتصالات فرمان و چرخهاي جلو و بطور كلي با تشكيلات سيستم فرمان و هدايت ماشين تداخل پيدا نكند .

در فاصله دو جنگ جهاني اول و دوم ، احتياج به ترمز تا حدودي بيشتر احساس شد . چون سرعت ماشين ها رو به افزايش رفت همچنين بر تراكم ترافيك نيز افزوده شد .

نظر به اينكه رانندگان به ترمز قوي احتياج داشتند و از طرفي ترمز قوي در چرخهاي عقب ، موجب سرخوردن ماشين مي شد ، فشار زيادي به طراحان ترمز وارد مي آمد تا ترمز چرخهاي جلو را تكميل كنند . در نتيجه ، بعد از گذشت ده سال از جنگ اول ، استعمال ترمز در هر چهار چرخ ، عموميت پيدا كرد . ظهور ترمز در چرخهاي جلو ، پس از جنگ ابتدا در خودروهاي بزرگ و گرانقيمت مانند هيسپانو ـ سوئيزا و هاچيكس(Hotchikss) و سپس درخودروهاي سبك و ارزان قيمت صورت پذيرفت . ساده ترين راه براي اعمال ترمز جلو استفاده از سيستم هيدروليك بود . ولي در طي ساليان متمادي اكثريت خودروها از سيستم مكانيكي استفاده مي كردند تا اينكه مزاياي هيدروليك براي همه روشن شد . چرخهاي اتومبيل بدون احتياج به دنده‌اي پيچيده ترمز مي شدند . جبران سائيدگي لنتها بطور خودكار صورت مي گرفت و تلفات اصطكاك بمراتب كمتر از سيستم مكانيكي بود .

در سال 1911 ، اتومبيلي با ترمزهاي هيدروليكي براي چهارچرخ به نمايش گذاشته شد . اما در آن ترديدهائي وجود داشت بنابراين بصورت ابداعي باقي ماند . چندي بعد شخصي بنام M-Loughead سيستمي عملي اختراع كرد كه در سال 1917 به ثبت رسيد .

در كشور انگلستان در سال 1924 ، ابتدا ترمز لاك هيد هيدروليك در ماشينهاي «بين»(Bean) بكار برده شد .

در سال 1924 ترمزهاي مكانيكي از چرخهاي جلو برداشته شد و در 1925 نيز از چرخهاي عقب حذف شد و جاي خود را به ترمزهاي هيدروليك واگذار كرد.

نظر به اينكه براي ترمزهاي ماشينهاي سنگين به نيروي زيادي احتياج بود بنابراين سرووهاي مختلف طراحي شدند . در سال 1924 ، دواندر (Dewandre) دستگاه سرووئي ساخت كه براي بكار انداختن آن از خاصيت خلأ استفاده شده بود .

دهه 1930 ، ظهور متخصصيني را به خود ديد كه سردسته آنها در ساخت ترمزهاي مكانيكي ، بنديكس و گيرلينگ بودند ، و در ساخت ترمزهاي هيدروليك ، لاك هيد بود .

در طول دهه 1930 ، بتدريج هيدروليك جاي ترمز مكانيكي را گرفت ظرف مدت ده سال تلاش براي توسعه ترمز هيدروليك شدت يافت بخصوص هنگامي كه تعليقات مستقلي براي ترمز جلو بكار رفت . در سال 1935 ، بعضي از مدلهاي ساخت انگلستان داراي دو سيلندر اصلي پشت سرهم شد . در اين سيستم ، يك قسمت از سيلندر اصلي ، ترمزهاي جلو را بكار مي انداخت و قسمت ديگر از طريق خط كاملاً مجزاي ديگري ، ترمزهاي عقب را .

بعد از سال 1930 ، چندين سال ، مكانيسم ترمز بدون تغيير باقي ماند و عملاً تمام ترمزها از نوع پرويا بنديكس ـ پرو بودند .

در سال 1948 ، گيرلينگ اولين سيستم ترمز هيدروليك و ترمزهاي اتومبيل را ارائه كرد و چند سالي هم توليد ترمزهاي هيدرواستاتيك ادامه يافت . در اين نوع ترمز ، فاصله اي بين كاسه و لنت وجود داشت و بوسيلة فنرهائي آنها را در حد تماس نگاه مي داشتند تا از تكان خوردن و صداي آن جلوگيري بعمل آيد .

در اواسط دهه 1950 ، در وضع عمومي ترمزها تغيير عظيمي صورت گرفت . زيرا در اين هنگام آغاز جايگزيني ترمز ديسكي بجاي ترمز استوانه اي بود .

در اين سال در آمريكا ، شركت كرايسلر ترمزهاي ديسكي « خود نيروزا » و « خود تنظيم ساز » و« نوع صفحه اي » را در ماشينهاي نوع « كراون امپريال »(Crown Imperial) خود نصب كرد كه بعنوان يك ترمز اضافي و اختياري بكار مي رفت . در انگلستان نيز در سال 1925 ترمز ديسكي دانلوپ در ماشينهاي جگوار كورسي بكار رفت . امروزه تمام اتومبيلهاي انگليسي ، به استثناي ماشينهاي سبك كه حداقل در چرخهاي جلو ترمز ديسكي دارند ، در تمام چرخها ، از ترمز ديسكي استفاده مي كنند.

از تاريخي كه ترمز كاسه اي ساخته شد تا مدت سي سال ، يا زماني در همين حدود ، رسم براين بود كه كاسه ترمز را از فولاد پرس شده مي ساختند . در آن زمان ، سرعت اتومبيل كم بود و مشكلات حرارتي وجود نداشت ولي هنگامي كه سرعت ماشينها زياد شد ، حرارت زيادي در كاسه پديد مي آمد و باعث مي شد فولاد مقداري از سختي و سفتي خود را از دست بدهد و كاسه معيوب شود . بدين منظور از چدن استفاده شد .

مواد اصطكاك زا در بدو امر ، براي ايجاد اصطكاك در ترمزهاي اتومبيل ، از قطعه اي چوب يا فلز و يا چرم و يا پارچه استفاده مي شد كه با دوره چرخ يا با لاستيك اصطكاك حاصل مي كرد .

در سال 1901 ، هربرت فرود(Herbert Frood) مواد اصطكاك زائي را به ثبت رساند . اين مواد با فولاد اصطكاك داشتند يا با لاستيك . در حالت اول از اشباع الياف نخي با لاستيك تهيه مي شدند و در حالت دوم از اشباع الياف نخي با مواد مومي . در سال 1914 ، مصرف لنت ترمز فرود ، توسعه پيدا كرد . در سال 1930 ، فرود به صمغهاي تعديل كننده حرارت توجه كرد و سپس ، انتهاي قالب ريزي شده را بجاي لنتهاي بافته شده بكار برد .

بدين ترتيب تاريخ ترمز اتومبيل سير منظمي را طي كرد تا به شكل امروزي در آمد.

Anti - lock Braking system روي خودروهاي سنگين مجهز به ترمز بادي بصورت انتخابي نصب مي شود اين سيستم در سال 1952 در شركت DUNLOP با نصب Maxaret روي هواپيما آغاز شد در سال 1972 در انگلستان براي اولين بار jensen intercepter و بعد شركتهاي آمريكايي ford براي خودرو سال 69 بصورت تك كاناله و بوستردار طراحي كردند . سيستمخلايي 3 كاناله روي چهار چرخ در سال 1971 با همكاري دوشركت Bendix و Chrysler ساخته شد . اولين خودرو چهارچرخ ABS دار از 1976 تا 1982 از روي برخي خودروهاي جنرال موتور مجاز شدند اشكال سيستم هاي الكترونيكي قابليت اعتماد كم آنها بود . كه با توسعه منابع انرژي فشار بالا وبكارگيري اكومولاتور مطرح شد. بنابراين مدار كنترل الكترونيكي بر اساس پاسخ سنسوري كار مي كند و نسبت به منابع خلايي محدوديت كاربرد دارد و قيمت آن بالا است . بعد از آن اداره ملي ايمني بزرگراهها و حمل و نقل آمريكا NHTSA روي خودرو سنگين ABS بادي را نصب كرد كه اشكالاتي بوجود مي آمد . سنسورها 41%، سوپايها 16% ، كامپيوتر 8% ، نصب غلط 3% ، اتصالات الكترونيكي 1% و تداخل امواج الكترومغناطيس 50% .

در نيمه اول دهه 70 در اروپا سيستم هاي الكترونيكي ترمزها ديجيتالي شدند اين تغيير كه نتيجه تبديل تحليلهاي آنالوگ به ميكروپروسسور و مدارهاي مجتمع IC (Integrated Circuits) بود . كه در سال 1979 روي سواري مرسدس با سيستم ترمز بوش به كار رفت كه روي چهار چرخ به همراه بوستر خلايي يا هيدروليكي بود .

BMW و ژاپنيها اين راه را ادامه دادند ABS بوش در 1986 روي كاديلاك نصب شد. و روي فورد در آلمان سال 1985 بكار رفت در 1991 سازندگان اتومبيل اين سيستم را روي يك سوم خودروها پيشنهاد كردند . تويوتا 40% ، نيسان 44% ، هندا50%، مزدا25%، ميتسوبيشي 27% كرايسلر 18% ، GM 33% ، فورد 13% تا سال 1992 15 درصد خودروها مجهز به ABS بودند . دليل عدم استفاده ABS روي خودروهاي كوچك قيمت بالا 800 تا 1300 دلار بود . GM، ABS موثر (ABS-VI) رابا قيمت 350 دلاري روي ماشينهاي 91 خود بكار برد . نرخ تصادفات ماشينهاي سنگين پائين آمد و آمار تصادفات بامرسدس 6% تا 10% كاهش يافت .

اين سيستم ابتدا توسط روبرت بوش اختصار (Unti - Blockier Schutz)ABS را پيدا كرد كه با اندازه گيري سرعت زاويه اي چرخ ، ساير پارامترهاي ديناميكي را محاسبه كرده و باشروط منطقي لغزش تاير ، قفل شدن چرخها در اثر ترمزگيري را پيش بيني مي كند . واحد كنترل الكترونيكي با فرستادن سيگنالي به تعديل گر هيدروليكي (قلب سيستم) فرمان كاهش فشار ترمزي را صادر مي كند . اين روند ادامه مي يابد تا باز فرمان افزايش فشار جهت ترمزگيري صادر شود . اين كار چند بار تكرار مي شود . مغز سيستم واحد كنترل الكترونيكي است . اين قسمت فرمان دريافتي از سنسور چرخها يا ديفرانسيل (براي سيستم كنترل دوكاناله) را دريافت كرده و پس از پردازش ، دستور مناسب را صادر مي كند . موتور الكتريكي مرتبط با واحد كنترل با فرمان گيري از اين قسمت ، تعديل فشار ترمزي را انجام مي دهد مدل تاير نيز مطرح شده است . ماهيت غيرخطي سيستم به علت ترم هايي مثل حاصلضرب سرعت خطي خودرو در لغزش تاير ، ممان اينرسي انتقال يافته به چرخها و ضريب اصطكاك جاده اي مي باشد.

روش مدلغزشي Sliding Mode كه از روشهاي مقاوم در سيستم هاي ساختار متغير است به عنوان منطق كنترل غيرخطي سيستم قرار گرفت . انگيزه اصلي اين تحقيق از آنجا شروع شد كه ضعف روش خطي و خطاي حاصله نظير حساسيت پارامتري وپيشرفت نرم افزاري مشهود شد . در سال 1981 روشهاي دامنه فركانسي همچون توابع توصيفي Describing Function با پسخورانده هاي خطي روي ABS ارزيابي شد . كار Fling ادامه يافت ودر سال 1990 روشي موسوم به مرز مزدوج Conjuhate Boundary توسط Yeh پيشنهاد شد . مدل تاير (مشخصه ضريب اصطكاك طولي بالغزش تاير) اعمال در ديناميك غيرخطي سيستم ، همان مدل ايده‌آل يا قطه اي خطي بود . در اين كار مفاهيم جديد تعادل گشتاور ترمزي و مرزهاي مزدوج جهت تحليل ناپايداري سيكلهاي حدي بكار رفت . روش غيرخطي مد لغزشي براي اولين بار در 1994 مطرح شد . خطاهاي ناشي از مدلساطي و اختشاشات خارجي مثل سطح ناصاف جاده، تحريك هاي سيستم تعليق و فرمان ، استفاده از روش غيرخطي مقاوم را مورد توجه قرار دارد در سال 1995 بهروز شريفي روش مدلغزشي بهينه را براي كنترل ABS بكار برد . Drakunov از روسيه نيروهاي اصطكاكي جاده اي را به عنوان نيروهاي خارجي سيستم در نظر گرفت و سيستم را تحليل كرد . روش غيرخطي به دليل پيچيدگي حجم پروسس نرم افزاري بسياري رامي طلبند و روش مد لغزشي به علت شرطي بودن نياز به تحليل مساله در فاصله زماني كوتاه دارد .

 

 

 

 

 

 

« فصل دوم »

اصول سيستم ترمزهاي هيدروليكي

 

 

 

 

 

ترمزهاي اتومبيل

اين فصل كاربرد و عملكرد انواع ترمزهاي مورد استفاده در اتومبيل را تشريح مي كند . از آنجائي كه اكثريت ترمزهاي امروزي بوسيلة هيدروليك بكار مي افتد ، در اين فصل كاربرد ترمزهاي هيدروليكي و ساختمان آنها شرح داده شده است . دو نوع ترمز هيدروليكي وجود دارد : ديسكي و كاسه اي . در نوع كاسه اي ، كفشكهاي ترمز به سطح داخلي كاسه ترمز مي چسبند و در ترمز نوع ديسكي ، لقمه هاي مسطح ترمز يا كفشكها به ديسك مسطح مي چسبند .

 

2ـ1ـ كاربرد و انواع ترمزها:

ترمزها حركت اتومبيل را كند و يا متوقف مي سازند . ترمزها ممكن است توسط سيستمهاي مكانيكي ، هيدروليكي ، فشار هوا و يا وسائل الكتريكي بكار انداخته شوند. وقتي كه راننده پدال ترمز را فشار مي دهد ، كفشكهاي ترمز يا لقمه ها بطرف كاسه ترمز يا ديسك ترمز حركت مي كنند .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اصطكاك بين كفشكها يا لقمه ها با كاسه باعث كاهش حركت و يا توقف اتومبيل مي شود . در شكل (2ـ1) مكانيزم ترمز چهارچرخ را كه از نوع كاسه اي است ، نشان داده شده است .

شكل (2ـ2) مجموعه كاسه ترمز را اطراف كفشكها نشان مي دهد . كفشكهاي ترمز با يك ماده آسبست كه مي تواند در مقابل گرما مقاومت كند و اثر خوبي در مقابل كشش داشته باشد لنت كوبي مي شود . موقعي كه كفشكها به كاسه ترمز يا ديسك نيرو وارد مي كنند ، گرما و كشش در آن زياد مي شود . در طول يك ترمز شديد كفشكها ممكن است با يك فشارPsi 1000 به كاسه يا ديسك فشرده شوند . وقتي كه اصطكاك يا فشار افزايش مي يابد ، يك كشش اصطكاكي قوي روي كاسه ترمز يا ديسك ايجاد مي‌شود و يك اثر ترمزي قوي روي چرخها نتيجه مي گردد .

همچنين يك مقدار زيادي از گرما بوسيلة اثر اصطكاك ايجاد مي گردد . كاسه ديسك و كفشكها گرم مي شوند . نهايتاً ممكن است درجه حرارت به 500 درجه فارنهايت يا 260 درجه سانتي گراد برسد . اين گرما به طرق مختلف به كاسه يا ديسك منتقل مي شود . بعضي كاسه هاي ترمز پره هاي خنك كننده دارند كه يك سطح اضافي خنك كننده كه گرما را بطور آسانتر به هوا منتقل كنند بوجود مي آورند . حرارت هاي زياد براي ترمزها خوب نيست زيرا حرارت لنت ممكن است آن را ذغال كند. بنابراين اثر ترمزي كم خواهد شد . در يعضي اتومبيلهاي مسابقه اي از لنتهاي آسبستي فلزي استفاده كرده اند . اين ترمزها يك سري از بالشتك هاي فلزي كه به كفشكهاي ترمز وصل شدند ، دارند (شكل 2-3) اين ترمزها مي توانند درمقابل كاركرد ترمز و همچنين درجه حرارتهاي بالا مقاومت بيشتري داشته باشند و تمايل كمتري به حالت (Fade) يا كم شدن دارند.

در ترمزهاي ديسكي بعلت اينكه ديسك خنك مي شود ، حالت Fade كمتري وجود دارد . بطور مثال در شكل (2-4) يك دريچة تهويه هوا يا پره هاي خنك كن براي كمك به انتقال حرارت وجود دارد . توجه كنيد كه فقط يك قسمت كوچك از ديسك در تماس با لقمه ها مي باشد .

شكل 2-4

 

 

 

 

 

 

 

 

2ـ2ـ ترمزهاي مكانيكي

ترمزهاي مكانيكي كمتر براي ترمز گرفتن يا متوقف كردن اتومبيل بكار مي رود . ترمزهاي مكانيكي از سيمهائي كه پدال را به كفشك ترمز متصل مي كند تشكيل شده اند . شكل (2-5) يك سيستم ترمز چهارچرخ مكانيكي را نشان مي دهد . وقتي روي پدال ترمز فشار وارد مي كنيم ، سيمهاي ترمز كه به كفشك ترمز متصل است كشيده مي شود . كفشك ترمز مركب است از يك اهرم خارج از مركز كه وقتي بكار انداخته مي شود ، يك انتهاي كفشك ترمز را به بيرون هل مي دهد . انتهاي ديگر كفشك ترمز به سطح پشتي ترمز توسط يك خار كوچك تماس دارد .

شكل 2-5

 

 

 

 

 

شكل (2-6) يك نوع از خارج از مركز راه انداز كفشك ترمز را نشان مي دهد . ترمزهاي پاركينگ بصورت مكانيكي عمل مي كنند .

در بسياري از اتومبيلها ترمز پارك بوسيلة يك سيلندر خلأ ، موقعي كه موتور روشن مي شود و اهرم انتخاب از حالت PARK خارج مي شود ، آزاد مي شود .

شكل 2-6

 

 

 

2-3 اصول هيدروليك

از آنجائي كه اكثر ترمزها بصورت هيدروليكي كار مي كنند . ما هم بطور خلاصه اصول هيدروليك و طرز عملكرد آن را مختصراً مرور ميكنيم . همانطور كه مي دانيم ، سيال قابل تراكم نيست . بنابراين فشار روي سيال به آن نيرو وارد مي كند و آن را مجبور ميكند كه توسط يك لوله به سيلندر برود ، جائي كه آن مي تواند به پيستون نيرو وارد كند تا پيستون حركت كند . نيروئي كه سيال ، پيستون را در سيلندر بكار مي اندازد متناسب با اندازه پيستونها است ، مثلاً فشار Psi 100 يه سطح پيستون 1 اينچ مربعي ، 100 پوند نيرو وارد مي كند و يا به سطح پيستون 5/0 اينچ مربعي ، 50 پوند نيرو وارد مي كند . F=P.A

 

2-4كاربرد ترمز هيدروليكي

ترمزهاي نوع هيدروليكي ، از فشار هيدروليكي سيال براي نيرو وارد كردن به كفشكها استفاده مي كنند و قسمت بيروني كفشك را به كاسه ترمز يا ديسك نزديك مي كنند . عملاً حركت پدال ترمز به پيستون نيرو وارد مي كند تا در سيلندر اصلي حركت كند . اين حركت به سيال جلوي پيستون نيرو واردمي كند و اين فشار سيال خط به سيلندر چرخها منتقل مي شود . در نوع كاسه اي هر سيلندر چرخ دو پيستون دارد . هر پيستون به يك كفشك توسط پين اتصال متصل مي شود . بنابراين ، موقعي كه سيال به سيلندر چرخها فشار وارد مي كند ، دو پيستون سيلندر چرخ بطرف بيرون رانده مي شود . اين حركت بطرف بيرون باعث مي شود كه كفشكهاي ترمز بطرف خارج حركت كنند و با كاسه ترمز تماس پيدا نمايند .

در شكل (2-7) توجه كنيد كه اندازه هاي پيستون و فشارها بطور مثال داده شده است . سطح پيستون سيلندر اصلي in2 8/0 مي باشد . يك نيروي 800 پوندي پيستون را بكار مي اندازد . اين يك فشار psi 1000 به سيستم مي دهد .

اين فشار درچرخهاي عقب نيروي 700 پوندي روي هر پيستون ايجاد مي كند كه سطح پيستونهاin2 7/0 مي باشد . در چرخهاي جلو سطح پيستون in2 9/0 مي باشد . بنابراين فشار 900 پوند پيستون را براي حركت كفشكهاي ترمز جلو بكار مي اندازد .

شكل 2-7

 

 

 

 

 

 

پيستونها در چرخهاي جلو معمولاً بزرگتر هستند . زيرا موقعي كه ترمز گرفته مي شود مقدار نيروي حركت آني جلوي اتومبيل بيشتر از وزن روي چرخهاي جلو مي شود . بنابراين يك ترمز قويتر در چرخهاي جلو لازم مي باشد تا فعاليت ترمز متعادل شود .

 

2-5 سيستم ترمز دوبل :

در اتومبيلهاي مدل پائينتر سيلندر اصلي فقط يك پيستون را شامل مي شود و حركت آن سيال در هر 4 سيلندر چرخ نيرو وارد مي كند . در سالهاي اخير ، سيستم هيدروليكي به دو بخش تقسيم شده است يك قسمت در جلو و يك قسمت در عقب ( شكل2-8) باين ترتيب ، اگر يك قسمت موفق نشود وظيفة خود را انجام دهد ، يا اينكه نشتي پيدا كند ، قسمت ديگر هنوز عمل ترمز را انجام خواهد داد . همچنين اين سيستم يك چراغ اخطار دارد كه وقتي يك قسمت از كار افتاد اين چراغ اخطار روشن مي شود .

 

 

 

 

 

شكل 2-8

 

 

 

2-6 سيلندر اصلي

در سيستمهاي قديمي ترمز ، سيلندر اصلي يك پيستون داشت . در سيستم ترمز دوبل ، سيلندر اصلي آن دو پيستون دارد كه پشت سرهم قرار دارد . كاركرد هر دو سيستم مشابه است . اما در سيستم دوبل دو قسمت مجزا دارد كه مستقلاً كار مي كنند . پيستونهاي سيلندر اصلي به پدال ترمز اتصال پيدا كرده اند . فشار روي پدال ترمز بوسيله ترتيب اهرمها چندين برابر مي شود براي مثال در اهرم بندي نشان داده شده در شكل (2-9) يك فشار 100 پوندي روي پدال ترمز ، يك فشار 750 پوندي روي پيستون توليد مي كند .

موقعي كه پيستون در سيلندر اصلي حركت مي كند و از مقابل سوراخ جبران كننده عبور مي كند ، اين سيال جلوي پيستون را حبس مي كند فشار بسرعت بالا مي رود و به سيال نيرو وارد مي شود تا از خط ترمز به سيلندر چرخها منتقل شود اين عمل در شكل (2-10) نشان داده شده است .

شكل 2-10

 

 

 

 

 

 

 

 

2-7 سيلندر چرخها

شكل (2-11) ساختمان يك سيلندر چرخ براي ترمز نوع كاسه اي را نشان مي دهد . فشار هيدروليكي بين دو پيستون استوانه اي شكل عمل مي كند و پيستون را بطرف خارج مي راند . بنابراين پين عمل كننده كفشك ترمز ، به كفشكهاي ترمز نيرو وارد مي كند تا با كاسه ترمز تماس پيدا كند .

شكل 2-11

 

 

 

2-8 عمل خود انرژي زائي(Self- energizing Action)

موقعي كه ترمزها عمل مي كنند ، (مثل شكل 2-10) ، سييلندر چرخ كفشك ترمز را بطرف كاسه در حال گردش هل مي دهد . كفشك اوليه ( كفشكي كه در جلوي اتومبيل واقع شده است ) با كاسه تماس پيدا مي كند . اصطكاك بين كفشك اوليه به قطعات ترمز نيرو وارد مي كند كه اين نيرو براي تغيير جهت دادن به كاسه در حال گردش مي باشد .

البته در اين عمل ، فقط مقدار كمي تغيير جهت مي دهد زيرا خار كوچك مقدار محدودي اجازه حركت مي دهد . به شكل (2-12) نگاه كنيد اين حركت بطور محكمتر و شديدتر برخلاف جهت گردش كاسه ترمز به كفشك ابتدائي نيرو وارد مي كند و عمل ترمز را افزايش بيشتري مي دهد ( شكل 2-13) در همين لحظه ، پيچ تنظيم و پين مجبور به حركت مي شوند همانگونه كه كفشك اوليه حركت كرده است .

در شكل (2-14) ما مي بينيم كه چگونه اين پيچ تنظيم كننده جهت حركت كاسه را تغيير مي دهد . بنابراين كفشك دومي بوسيله سيلندر چرخ به كاسه نيرو وارد مي كند و جهت پيچ تنظيم كننده را تغيير مي دهد . نتيجتاً ، كفشك دومي تقريباً دو برابر كفشك اولي اثر ترمزي ايجاد مي كند . به همين دليل در كفشك دومي لنت بزرگتر است .(شكل 2-14)

 

هميشه كفشك اولي با لنت كوچكتر ، بطرف جلوي اتومبيل است و كفشك ثانويه با لنت بزرگتر در طرف عقب اتومبيل مي باشد .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-9 حركت بازگشتي Return strock:

در حركتبازگشتي ، كشش فنر اتصالات ترمز و فشار پيستون سيلندر اصلي به پيستون نيرو وارد مي كنند تا به عقب سيلندرش حركت كند . اكنون سيال از سيلندر چرخ به سيلندر اصلي جريان پيدا مي كند . همانطور كه در شكل (2-15) نشان داده شده است فنرهاي كششي به كفشك ترمز نيرو وارد مي كند تا از كاسه دور شوند و بنابراين پيستون سيلندر چرخ بطرف داخل هل داده ميشود . همچنين سيال از سيلندر چرخ به سيلندر اصلي برگشت مي يابد .( همانطوريكه بوسيله پيكان نشان داده شده است ) . اما مقداري از فشار در خط ترمز توسط شير كنترل كه در انتهاي سيلندر اصلي است محبوس مي شود .(شكل2-10 را ببينيد )

 

 

شكل 2-15

 

 

 

با محبوس شدن فشار ، سوپاپ كنترل بسته مي شود و مقداري فشار در خط ترمز و سيلندر چرخ باقي مي ماند . اين فشار بجهت جلوگيري از نشتي سيال و احتمالاً هواگيري سيستم بكار گرفته مي شود .

 

2-10 چراغ اخطار (Warning Light)

در سيستم ترمز دوبل ، يك شير فشار متغير براي بكار انداختن سوئيچ چراغ خطار بكار مي رود . ( شكل2-16) . اين شير ، يك پيستون دارد كه وقتي ترمز هاي جلو و عقب بطور عادي كار مي كنند .

 

شكل 2-16

 

 

در مركز قرار دارد ، اما اگر يك قسمت خراب شود ، فشار كمتري روي يك طرف پيستون موجود خواهد بود . اين اختلاف فشار ، پيستون را حركت مي دهد و سبب مي شود كه پلانجر سوئيچ بطرف بالا حركت كند .(شكل 2-17) اين عمل كنتاكتها را مي بندد تا اينكه لامپ اخطار روي داشبورد روشن شود . بدين ترتيب راننده مي فهمد كه يكي از ترمزهاي عقب يا جلو از كار افتاده است .

b a

بعضي سوئيچها يك عملكرد سريعي دارند كه باعث مي شوند چراغ روشن بماند ، حتي زماني كه ترمزها دوباره استفاده نمي شوند تا زمانيكه ، سوئيچ خاموش شود .

2-11 ترمزهائي كه خودشان تنظيم مي شوند ( نوع كاسه اي)Self- adgusting Brakes اكثر ترمزهاي اتومبيل امروزي يك مكانيزم خود تنظيمي دارند كه وقتي لنت پوسيده و سائيده مي شود ، بطور اتوماتيك آن را تنظيم مي كند .شكل (2-18) يك نوع مخصوص آن را نشان مي دهد . تنظيم فقط موقعي كه اتفاق مي افتد كه ترمزها در موقع حركت اتومبيل بسمت عقب بكار برده شوند . در اين حالت فقط زماني كه لنت ترمز سائيده شده باشد و احتياج به تنظيم دارد ، يك تنظيم خودكار انجام مي گردد .

شكل 2-18

در حال حركت اتومبيل به عقب ، وقتي ترمزها گرفته مي شوند ، اصطكاك بين كفشك اوليه و كاسه ترمز يك نيرو به كفشك اوليه وارد مي كنند ، كه اين نيرو خلاف جهت پيچ اتصال است . سپس فشار هيدروليكي از سيلندر به انتهاي فوقاني كفشك ثانويه نبرو وارد مي كند و آن را از پين اتصال دور مي كند و پائين مي آورد . (شكل 2-19)

اين عمل سبب مي شود كه اهرم تنظيم كننده روي كفشك ثانويه لولا كند . بدين ترتيب انتهاي پائيني اهرم روي پيچ اتصال برخلاف چرخك زنجيري نيرو وارد مي‌كند. اگر لنتهاي ترمز بحد كافي پوسيدگي داشته باشند ، پيچ تنظيم كننده ممكن است تا آخر بپيچد . اين عمل انتهاي پائيني كفشكهاي ترمز را چند هزارم اينچ حركت مي دهد تا پوسيدگي لنت متعادل شود .

 

 

 

 

 

 

 

شكل 2-19

 

 

 

در بعضي اتومبيلها مكانيزم خود تنظيمي موقعي كه ترمز كردن در حال حركت بطرف جلو است صورت مي گيرد .

 

2-12 ترمزهاي ديسكي :

ديسك ترمز ، يا اندازه گير ( كاليپر) ، يك ديسك فلزي بعلاوه يك كاسه و يك جفت

لقمه ترمز ( يا كفشكهاي مسطح ) دارد . بعلاوه كفشكهاي خم شده با ترمزهاي كاسه ‌اي بكار مي رود . سه نوع عمومي وجود دارد .

الف : كاليپر ثابت ب : كاليپر لغزشي ج ـ كاليپر شناور

كاليپر مجموعه اي از قطعات مونتاژ شده مي باشد كه در آن كفشكهاي ترمز نگه داشته مي شوند .

شكل 2-20

شكل 2-21

 

 

آن كفشكها يا لقمه هاي مسطح را كه روي دو طرف ديسك تنظيم شده اند شامل ميشود . (شكل 2-20)

در عمل كفشكها به دو طرف ديسك توسط حركت پيستون در مجموعه كاليپر ( به دو طرف ديسك ) نيرو وارد مي كنند شكل (2-21) اين پيستونها توسط فشار هيدروليكي كه در سيلندر اصلي گسترش مي يابد ، بكار انداخته مي شود . بصورتيكه پدال ترمز توسط راننده بطرف پائين فشار داده مي شود و درنتيجه سيلندر اصلي بكار مي افتد . بنابراين ديسك بين كفشكها گير مي كند و قفل مي شود . بعبارت ديگر ، كفشكها روي ديسك اصطكاك ايجاد مي كنند و كوشش مي كنند تا گردش آنرا متوقف كنند .

 

شكل 2-22

1ـ كاليپر ثابتFixed caliper : ترمز ديسكي كاليپر ثابت ( شكل 2-20و 2-21) ، پيستونهائي روي دو طرف ديسك دارد . كاليپر به قسمت ثابت اتومبيل بطور سفت و محكم و با دقت متصل شده است . براي مثال درترمزهاي ديسكي جلو كاليپر به لولاي مفصلي فرمان متصل شده است .

 

همانطوريكه در شكل (2-22) نشان داده شده است . روي ترمزهاي ديسكي عقب ، كاليپر به فلانچ محفظه اكسل عقب متصل شده است . عملاً به هر چهار پيستون توسط فشار هيدروليكي بطرف داخل نيرو وارد مي شود . بنابراين دو كفشك در خلاف جهت چرخش ديسك حركت مي كنند .

 

2ـ كاليپر شناور : Floating caliper)(

اندازه گير يا كاليپر شناور يا نوسان كننده يا چرخان ( شكل 2-23) مي تواند لولا بشود يا بطرف خارج و داخل نوسان كند . آن روي يك بوش متحرك راه بدر نصب مي شود كه اجازه حركت كافي را مي دهد . كاليپر فقط يك پيستون دارد . عملاً فشار هيدروليكي به پيستون نيرو وارد مي كند تا بطرف ديسك حركت كند . در همين لحظه فشار كفشك برخلاف ديسك باعث مي شود كه كاليپر يك مقدار جزئي بطرف داخل بچرخد و نوسان كند تا اينكه كفشك ترمز ثابت روي طرف مقابل با طرف ديگر ديسك تماس پيدا مي كند .

شكل 2-23

3ـ كاليپر لغزشي :(sliding caliper)

اندازه گير يا كاليپر لغزشي شبيه كاليپر شناور است تفاوت آن اينست كه اندازه گير لغزشي از بوش متحرك روي پيچها معلق شده است . ( شكل 2-24) وقتي كه فشار هيدروليكي پيستون عقبي را بكار مي اندازد ، پيستون كفشك داخلي را هل مي دهد تا با ديسك ترمز در حال چرخش تماس پيدا كند . در همين لحظه فشار هيدروليكي روي ته پيستون سيلندر كاليپر را مجبور به لغزش بطرف داخل مي كند . اين عمل كفشك بيروني را با سطح خارجي ديسك در حال چرخش تماس مي دهد . فشار كفشكها روي دو طرف ديسك تأثير ترمزي ايجاد مي كند.

اين مهم است كه بخاطر آوريم كه واقعاً لنت ترمز هميشه در تماس با ديسك ترمز مي‌باشد . اين تماس سنگين و سخت نيست ( بجز موقعي كه ترمز گرفته مي شود ) . اين يك ترمز لغزشي سبك مي باشد كه ديسك را از مواد خارجي تميز و پاك نگه مي دارد . بعلت اين فاصله كم (Zero) پدال نسبتاً حركت كمي جهت عمل ترمز كردن دارد . شكل 2-24

 

TELLTALE . TABS بعضي كفشكهاي ترمزTELL TALE TABS دارند و موقعي بكار مي آيند كه لنتهاي ترمز پوسيده شده باشد و بايد تعويض شوند . موقعيكه اين عمل اتفاق مي افتدtabs (برگه) به ديسك مي مالد و صداي تراشيدگي ايجاد مي كند . اين صدا به راننده هشدار مي دهد كه كفشكهاي ترمز
بايستي تعويض شوند. (شكل 25ـ1)

شكل 2-25

2 ـ 13ـ ترمزهاي ديسكي كه خودشان تنظيم مي شوند .

ترمزهاي ديسكي يك حالت خود تنظيمي دارند . روي بعضي از انواع آن ، يك فنر بازگشت در عقب هر پيستون وجود دارد . اين فنر ضعيف است كه پيستون را در حالت جلو نگه مي دارد و موقعي كه ترمز آزاد مي شود ، لنت ترمز را يك مقدار جزئي برخلاف ديسك نگه مي دارد . در اين وضعيت ، فقط يك حركت كوچك اضافي پيستون ، لنت را به ديسك نزديك كرده و سبب مي شود كه سريعاً ترمز گرفته شود . در سيستم ديگر يك خود تنظيمي اتوماتيك بوسيلة وسائل آب بندي كننده پيستون فراهم مي كنند . موقعي كه ترمزها عمل مي كنند ، پيستون بطرف ديسك مي لغزد ، واشر آب بندي پيستون را تغيير شكل مي دهد .( همانطور كه در شكل 2-26 نشان داده شده است ).

سپس تا موقعي كه ترمزها آزاد مي شوند افت تنش واشر ، پيستون را كمي از ديسك دور مي كند ( ميكشد) . وقتي لنتهاي ترمز سائيده شده باشد ، حركت پيستون كمك مي كند تا حد تغيير شكل واشر آب بندي تجاوز كند . پيستون بطرف خارج واشر مي لغزد تا مقدار لازم تنظيم شود و در نهايت سائيدگي لنت متعادل شود .

شكل 2-26

2ـ14ـ سوپاپ اندازه گيري : (Metering Valve)

سيستم ترمز ديسكي يك سوپاپ اندازه گيري دارد . اين سوپاپ ترمزهاي جلو را تا وقتي كه ترمزهاي عقب عمل نكرده اند ، از عمل كردن باز مي دارد . اگر ترمزهاي جلو اول عمل مي كردند ممكن بود اتومبيل بطرف انتهاي تكيه گاه عقب پرتاب شود .

2ـ15 سوپاپ تناسبProportioning Valve

اين سوپاپ عملكرد ترمز را رد طول ترمزهاي سنگين بهبود مي بخشد ( وقتي كه اكثر وزن اتومبيل به چرخهاي جلو انتقال مي يابد ) در نتيجه ، اكثر احتياجات ترمز مربوط به چرخهاي جلو و كمتر مربوط به چرخهاي عقب مي باشد . اگر ترمز عقب بيشتر باشد ، در يك ترمز معمولي ، چرخهاي عقب مي توانند بلغزنند و مي توانند اتومبيل را بطرف انتهاي عقب و بطرف خارج از مركز پرتاب كنند . سوپاپ تناسب فشار ترمز چرخهاي عقب را كم مي كند ( درترمز هاي سنگين ) شكل (2-27) اين سيستم را نمايش مي دهد .

شكل 2-27

2ـ16ـ سوپاپ تركيبي : (Combination Vahve)

در بعضي اتومبيلها ، لامپ اخطار ، سوپاپ اندازه گير و سوپاپ تناسب در يك واحد تركيب شده اند شكل (2-28) يك نوع سوپاپ را نشان مي دهد .

شكل 2-28

2-17ـ ترمز دستي براي ترمزهاي ديسكي عقب:

همانطوري كه شرح داده شد ، كفشكهاي ترمز كاسه اي در چرخهاي عقب مي توانند بوسيلة يك كشنده مكانيكي از اهرم ترمز دستي در اتاق راننده عمل مي كند . بدين ترتيب موقعي كه اتومبيل در حالت پارك است ترمز كافي براي ساكن نگه داشتن آن فراهم مي كند . اما ترمزهاي ديسكي نمي توانند مستقيماً بوسيلة كشنده مكانيكي عمل كنند . بنابراين ترمزهاي ديسكي چرخهاي عقب بايد يك سيستم ترمز پاركينگ جداگانه داشته باشند . اين سيستم شامل يك كاسه ترمز و يك جفت ترمز مي شود . اين مجموعه خيلي شبيه به آنچه كه در قسمت (2ـ1) توصيف شد مي باشد . تفاوت عمده آنست كه ترمزهاي پاركينگ توسط يك كشنده مكانيكي عكل مي كنند ، در صورتيكه ترمزهاي هيدروليكي بوسيلة فشار هيدروليكي عمل مي نمودند . شكل (2-29) يك مجموعه دمونتاژ شده ترمز ديسكي را كه كفشكهادر آن نمايان است نشان مي دهد .

شكل 2-29

 

كاسه ترمز براي اين كفشكها داخل ترمز كاسه اي ـ ديسكي چرخان مي باشد . خارج از مركز يا اهرم بين بالاي دو كفشك قرار گرفته است . موقعي كه سيم ترمز دستي كشيده مي شود ، خارج از مركز را مي چرخاند يا اينكه اهرم را حركت مي دهد تا به كفشكهاي ترمز يك نيروي جزئي وارد كند و لنتها بطرف سطح داخلي كاسه ديسك گردان حركت مي كنند .

وقتي كه كفشكهاي ترمز يك مقدار جزئي عمل كردند ، چرخش چرخ براي حالت پارك ثابت مي شوند.

كفشك ترمز را در صورت لزوم مي توان توسط ابزار تنظيم كننده مخصوص ، به ديسك نزديك يا از آن دور نمود .

 

2-18ـ سيال ترمز : (Brake Fluid)

مايعي كه در سيستم ترمز هيدروليكي بكار مي رود سيال ترمز ناميده مي شود . سيال ترمز بايد از نظر شيميائي بي اثر و خنثي باشد . آن سيال بايد نسبت به كم يا زياد بودن درجه حرارت ، اثر كمي داشته باشد . سيال ترمز بايد خاصيت روغنكاري براي سيلندر اصلي و پيستونهاي سيلندر چرخ را فراهم كند و نيز نبايد با قسمتهاي فلزي و لاستيكي در سيستم ترمز پيوند برقرار كند و يا جذب آنها گردد . بنابراين فقط سيال ترمزي كه بوسيله سازنده اتومبيل توصيه شده است بايد بكار رود .

احتياط : روغن معدني هرگز نبايد وارد سيستم ترمز شود روغن معدني سبب مي شود كه قسمتهاي لاستيكي سيستم ترمز شامل استوانه اي شكل پيستون ، تجزيه شوند البته اين باعث ايجاد نقص در عمل ترمز و شايد باعث اشكال در كل سيستم ترمز خواهد شد . هيچ چيز بجز سيالي كه بوسيلة كارخانه سازنده توصيه شده است نبايد در سيستم ترمز هيدروليكي ريخته شود .

 

2ـ19ـ خطوط ترمز : (Brake Lines)

لوله فولادي بين سيلندر اصلي و بدنه اتصالات و بين اكسل عقب (ياtee ) و سيلندرهاي چرخ عقب بكار مي رود . لوله هاي لاستيكي قابل انعطاف لوله ترمز را به سيلندرهاي چرخ جلو و طبق اكسل عقب متصل مي سازد اگر قسمتي از لوله يا شيلنگ صدمه ببيند ، مطمئناً بايد لوله مناسب يا شيلنگي كه توسط كارخانه سازنده معين شده است ، تعويض گردد . زماني كه اين خطوط احتياج به مقاومت در برابر فشار نسبتاً زيادي داشته باشند ، بطور مخصوصي ساخته مي شوند . معمولاً لوله هاي مسي چندان رضايتبخش نيستند . لوله هاي فولادي ، بايستي بصورت دو دهانه اي ( دهانه شيپوري) باشند .

2ـ20ـ انواع ترمزهاي پرقدرت كه بكمك خلأ بكار مي افتند .

اين ترمزها مي توانند به دو دسته تقسيم شوند . الف: معلق شده بوسيله هوا ب: معلق شده بوسيله خلأ . در نوع معلق شده توسط خلأ ، خلأ مينفولد ورودي براي دو طرف پيستون يا ديافراگم بكار مي رود .

براي ترمز كردن ، فشار اتمسفر به يك طرف پيستون يا ديافراگم راه مي يابد . اختلاف فشار سبب مي شود كه پيستون يا ديافراگم براي عمل ترمز ، حركت كند . اكثر سيستمهاي ترمزهاي پر قدرت اتومبيل از اين نوع هستند .

در نوع معلق شده بوسيله فشار اتمسفري ، فشار اتمسفر به هر دو طرف ديافراگم يا پيستون اعمال مي شود . جهت عمل ترمز گيري يكطرف ديافراگم بايد به منبع خلأ كه همان منيفولد ورودي است متصل شود . اين نوع ترمزها در صورت خاموش بودن موتور عمل نمي كنند ، مگر اينكه يك ذخيره كننده خلأ وجود داشته باشد . در بعضي ازاين سيستمها يك تانك كوچك خلأ بكار رفته است كه پس از خاموش شدن موتور ، خلأ جهت چندين بار ترمز گرفتن را تأمين خواهد كرد .

ترمزهاي پر قدرت كه توسط خلأ كار مي كنند به سه دسته تقسيم مي شوند : نوع كامل ، نوع افزاينده و نوع كمكي .

 

1ـ نوع كامل Integral : يك سيلندر اصلي ترمز دارد كه بهمجموعه ترمز پر قدرت وصل است وقتي پدال ترمز عمل مي كند ، باعث مي شود كه يك سوپاپ در مجموعه ترمز پر قدرت بكار بيفتد . در اين صورت فشار اتمسفر به يك طرف پيستون يا ديافراگم و خلأ را به يك طرف ديگر راه مي دهد . اين عمل سبب مي شود كه پيستون يا ديافراگم حركت كند و اين حركت به پيستون نيرو وارد مي كند . تا در سيلندر اصلي حركت نمايد . بنابراين ترمز گرفته خواهد شد . اكثر اتوبوسهاي سواري و كاميونهاي سبك از اين نوع سيستم استفاده مي كنند .

 

2ـ نوع افزاينده Multiplier : سيستم ترمز پر قدرت نوع افزاينده (شكل 34ـ1) فشار فراهم شده توسط سيلندر اصلي را افزايش مي دهد . فشار از سيلندر اصلي ، از ميان يك تيوب به دستگاه ترمز افزاينده راهنمائي مي شود . اين دستگاه فشار سيال ترمز را به يك سوپاپ اعمال مي كند . بدين ترتيب سوپاپ باعث مي شود تا فشار اتمسفر به يك طرف پيستون يا ديافراگم و خلأ به طرف ديگر هدايت شود . پيستون يا ديافراگم در اثر نيرو حركت مي كنند و اين حركت سبب مي شود كه پيستون در داخل سيلندر هيدروليكي كه قسمتي از دستگاه افزاينده است حركت كند .

اين عمل يك فشار هيدروليكي بالا ايجاد مي كند تا توسط خطوط ترمز به سيلندر چرخها انتقال يابد . بطور خلاصه ، فشار نسبتاً كم از سيلندر اصلي كه توسط حركت پدال ايجاد مي شود ، توسط دستگاه افزاينده به يك فشار زياد افزايش مي يابد .

شكل 2-30

 

3ـ نوع كمكي : (Assist)

سيستم كمكي ترمزهاي پر قدرت ( شكل2-31) يك مجموعه سيلندر قدرت دارد كه توسط اهرم بندي به عمل ترمز كمك مي كند . موقعي كه پدال ترمز عمل مي كند ، اهرم بندي به سيلندر قدرت نيرو وارد مي كند و سوپاپ عمل مي نمايد و باعث مي شود كه ديافراگم حركت كند . اين حركت ، پيستون را به سيلندر اصلي مي برد ، بدينوسيله مجموع نيروي اعمال شده افزايش خواهد يافت . در نتيجه نيروي ترمز زياد مي شود .

 

 

2ـ21ـ بوستر كمكي ترمز

بوستر كمكي ترمز ( شكل 2ـ32) در تهيه فشار هيدروليكي جهت كمك به عمل ترمز بكار مي رود . شكل (2ـ33) يك مقطع از آن را نشان مي دهد . موقعي كه پمپ فرمان هيدروليكي مي چرخد ، هميشه در سيلندر كوجكتر فشار وجود دارد . وقتي ترمز گرفته مي شود ، فشار بواسطه ميله پيستون ، اهرم را حركت مي دهد تا به قرقره مجموعه نيرو وارد كند و قرقره بطرف خارج از مركز حركت نمايد . اكنون مجموعه قرقره اجازه مي دهد كه فشار هيدروليكي به عقب پيستون بزرگتر اثر كند . اين فشار جهت كاركرد ميله فشاري بكار مي رود تا پيستونها را رد سيلندر اصلي فشرده نمايد . سپس پيستونهاي سيلندر اصلي ، حركت مي كنند تا سيال ترمز را به سيلندر چرخها يا كاليپر بفرستند .

شكل 2-32

 

 

شكل 2-33

 

2ـ22 ـ تشريح ترمزهاي پر قدرت نوع « كامل »

شكل (2-34) يك مجموعه ترمز نوع كامل را رد حالت آزاد نشان مي دهد . در اين حالت ، خلأ مينفولد ورودي روي هر دو طرف ديافراگم وجود دارد . فنر ، پيستون را در سيلندر اصلي حركت داده است و ديافراگم كاملاً در سمت راست قرار دارد و سوپاپ اتمسفري بسته مي باشد .

وقتي پدال ترمز براي عمل ترمز كردن فشار داده مي شود (شكل 2ـ35) پدال ترمز ميله فشاري را به جلو حركت مي دهد ( در شكل 2ـ35 بطرف چپ) اين عمل باعث مي شود كه سوپاپ ، قسمت خلأئي را ببندد و قسمت اتمسفري را باز كند اكنون فشار اتمسفري مي تواند روي طرف راست ديافراگم وارد شود و يك فشار روي ديافراگم ايجاد كند و ديافراگم به سمت چپ حركت مي كند . اين عمل باعث مي شود تا ميله فشاري ، پيستون سيلندر اصلي را به سمت چپ هل بدهد . اكنون فشار هيدروليكي در سيلندر اصلي گسترش مي يابد و به سيال نيرو وارد مي كند تا از طريق خط ترمز به سيلندر چرخها برسد . اگر راننده فشار بيشتري روي پدال وارد كند ، قسمت اتمسفري بيشتر باز مي شود و بنابراين ديافراگم ميلة فشاري را بيشتر فشار مي دهد تا عمل ترمز
فراهم گردد .

 

شكل 2-34 شكل 2-35

موقعي كه فشار هيدروليكي در سيستم هيدروليكي گسترش مي يابد ، يك عكس‌العمل متقابل خلاف عكس العمل ديسك عمل مي كند . اين ديسك نيروي عكس العمل را به عقب ميله فشاري انتقال مي دهد . بنابراين به پدال ترمز منتقل مي شود نيروي عكس‌العمل يا نيروي (Push – back) ، متناسب با فشار هيدروليكي است بنابراين عكس العمل به راننده يك احساس ترمز مي دهد . فشار هيدروليكي بالاتر و بنابراين ترمزگيري شديدتر ، نيروي عكس العمل روي پدال ترمز را قويتر خواهد نمود . موقعي كه حركت پدال ترمز متوقف شد و راننده پدال را در حالت ترمز نگه داشت ،( شكل 2ـ36) ميله فشاري توقف ، حركت پلانجر سوپاپ كنترل آنرا متوقف مي كند . اما فشارهاي نامتعادل روي دو طرف ديافراگم حركت مهره ماسوره اي خارجي پلانجر سوپاپ كنترل را به جلو ادامه مي دهند و قسمت خلأئي بسته نگه داشته مي شود . در همين لحظه ، نيروي عكس العملي كه روي ديسك عكس العملي است كمك مي كند تا سوپاپ آتمسفري به حالت بسته درآيد . موقعيكه اين نيروها به تعادل برسند ، قسمت خلأئي بسته باقي مي ماند و سوپاپ آتمسفري مقدار بيشتري از فشار اتمسفر را به طرف راست ديافراگم مي فرستد . بنابراين فشار هيدروليكي بصورت يك مقدار ثابت نگه داشته مي شود تا اثر ترمز ادامه پيدا كند .

موقعي كه پدال ترمز رها شود ( شكل 2ـ34) ، فنر قسمت آتمسفري را مي بندد و قسمت خلأئي را باز مي كند . بنابراين خلأ به دو طرف ديافراگم اعمال مي شود بنابراين ترمزها آزاد مي شوند .

شكل 2-36

 

2ـ32ـ ترمز پر قدرت دو ديافراگمه بنديكس :

مجموعه و ديافراگم بنديكس كه در شكل (2ـ37) نشان داده شده است ، مشابه دستگاهي است كه قبلاً شرح داده شد. اما در اين سيستم ، يك ديافراگم ثانويه و صفحه دارد . هدف ديافراگم ثانويه فراهم آوردن قدرت اضافي مي‌باشد.

 

2ـ24ـ ترمز پر قدرت نوع افزاينده :

شكل (2-38) يك مجموعه ترمز نوع افزاينده را نشان مي دهد . عملاً موقعي كه ترمزها عمل مبي كنند ، فشار هيدروليكي از سيلندر اصلي ، سوپاپ كنترل را بكار مي اندازد. سوپاپ به فشار اتمسفري اجازه مي دهد تا به يك طرف ديافراگم قدرت هدايت شود . بدين ترتيب ديافراگم مجبور به حركت مي شود . در اين حالت ، پيستون مجبور مي شود تا در سيلندر هيدروليكي حركت كند . بنابراين سيال ترمز از سيلندر هيدروليكي به سيلندرهاي چرخها هدايت مي شود . بنابراين عمل ترمز اتفاق مي افتد .

فشار كم پدال و فشار هيدروليكي در سيلندر اصلي چندين برابر توسط ترمز پر قدرت افزايش مي يابد .

شكل 2-38

2ـ25ـ ترمز پر قدرت نوع كمكي

شكلهاي (2ـ39) و (2ـ40) نمونه هائي از ترمز پر قدرت كمكي را نشان مي دهد . اين نوع از ترمزهاي پر قدرت يك فانوسه كه بصورت مكانيكي به پدال ترمز و سيلندر اصلي متصل شده است را بكار مي برد . موقعي كه ترمز بكار مي افتد ، يك سوپاپ در مجموعه ترمز پر قدرت به خلأ اجازه مي دهد كه به فانوسه داخل شود . اين عمل فانوسه را جمع مي كند و سبب مي شود كه انتهاي بالائي اهرم قدرت حركت كند .( در شكل 2ـ39 بطرف چپ) .

ميله فشاري پدال ترمز همچنين روي اهرم قدرت فشار وارد مي كند . اين فشار تركيبي براي اهرم فشاري سيلندر اصلي بكار مي رود تا به آن نيرو وارد كند تا پيستون سيلندر اصلي را به درون سيلندر اصلي هل دهد بنابراين ترمزها عمل مي كنند .

شكل 2-39

شكل (2ـ39 ) مجموعه را در حالت غير آزاد نشان مي دهد . دريچة خلأ بسته است و دريچه هوا باز است . فانوسه كاملاً انبساط پيدا كرده است . زيرا با فشار آتمسفري پر شده است . وقتي پدال ترمز حركت مي كند ، ( شكل 2ـ40) اتصال مجموعه فانوسه ها سبب مي شود كه سوپاپ خلأئي باز و سوپاپ هوا بسته مي شود . اكنون خلأ در فانوسه اعمال مي شود و باعث جمع شدن يا كوتاه شدن آن ميشود و در اين حالت اهرم قدرت را به ميله فشاري سيلندر اصلي مي برد . بنابراين اهرم فشاري پدال ترمز و كار فانوسه ها ( هر دو ) با همديگر ميله فشاري سيلندر اصلي را حركت مي دهند و ترمز ايجاد مي شود .