نگه داشتن ناگهانی یک اتومبیل در جاده ی لغزنده می تواند بسیار خطرناک باشد.ترمزهای ضد قفل خطر های این واقعه ی ترسناک را کاهش می دهد.در واقع روی سطوح لغزنده حتی راننده های حرفه ای بدون ترمزهای ضد قفل نمی توانند به خوبی یک راننده ی معمولی با ترمزهای ضد قفل ترمز کنند.
مکان ترمز های ضد قفل
در این مقاله ما همه چیز را درباره ی ترمز های ضد قفل یاد می گیریم:اینکه چرا به آنها نیاز داریم،چه چیز هایی در آنها به کار رفته است،چگونه کار می کنند،بعضی از انواع رایج و بعضی از مشکلات مربوط به آن.
بدست آوردن یک مفهوم کلی از ترمزهای ضد قفل:
تئوری ترمز های 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 بچرنخد 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
پمپ وسوپاپ های ترمز ضد قفل
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
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.
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.
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.
تاریخچه ABS:
در ابتدای دهه 1970 کمپانی دایملر بنز گروهی از مهندسین و کارشناسان فنی خود را مامور بررسی و آزمایش سیستمی نمود که از سال 1959 پیشنهاد گردیده و به طور مقطعی بر روی آن کار شده بود.
گروه مهندسی دایملر بنز برای پیشبرد کار خود با کمپانی تلدیکس وارد عمل شد و مدتها بر روی آن کار شد اما نتیجه مطلوبی نداد و گروه مهندسی مجبور گشتند قرارداد خود را با کمپانی فوق لغو کرده و یک قرار داد جدید با کمپانی بوش ببندند. این گروه پس از ماهها فعالیت موفق گردیدند سیستم ضد بلوکه ترمز (ABS) را در اواسط دهه هفتاد عرضه کنند. بدین ترتیب کمپانی دایملر بنز اولین کمپانی بود که توانست این سیستم را به صورت گسترده در خودروهای خود بکار گیرد.
کمپانیهای (بی ام و) و ( تویوتا) در ادامه، فعالیت خود را در این زمینه آغاز کردند از اواسط دهه هشتاد تعداد بیشتری از کمپانیهای سازنده شروع به نصب سیستم ضد بلوکه ترمز نمودند، مثل کمپانیهای پژو، رنو، سیتروئن، لانچیا و خصوصاً هوندا که موفق گردید سیستم ضد بلوکه پیشرفته تری نسبت به سایر کمپانیها به روی خودروهایش نصب نماید.
سیستمهای اولیه ABS فقط چرخهای عقب را کنترل می کردند با این هدف که پایداری خودرو در هنگام عمل ترمز گیری بر روی سطح لغزنده حفظ شده و خودرو ثبات بیشتری داشته باشد. به تدریج این سیستم پیشرفته تر شده به شکلی که در دهه هشتاد سیستمهای ABS که ترمز چهار چرخ را کنترل می‌کردند بر روی خودروها نصب گردید.
سیستم ABS امروزه در اکثر تولیدات کمپانیهای بزرگ خودرو ساز به صورت استاندارد بر روی خودروهای شخصی و کامیونهای سبک نصب می شود و یا در برخی از خودروها به صورت انتخاب برای مشتری قرار داده می شود.
سیستم ABS چه امکاناتی را فراهم می آورد
ترمز ناگهانی و قفل شدن چرخها مهمترین خطری است که خودرو راتهدید می نماید. قفل شدن چرخها از دو جهت برای خودرو خطرناک است. این وضعیت در بسیاری از مواقع فاصله ترمز گیری را افزایش داده و مهمتر از آن کنترل فرمان چرخها نیز از اختیار خارج می شود خصوصاً در جاده‌های خیس و برفی یا یخ زده که خطر قفل شدن چرخها بیشتر وجود دارد، نیاز به سیستمی که بتواند ترمز چرخها را کنترل کرده و از لیز خوردن چرخها جلوگیری نماید بیش از پیش احساس می‌شود.
موارد بیان شده در خودروهایی که مجهز به سیستم کنترل قفل کننده چرخها (ABS) هستند به وجود نخواهد آمد. زیرا در خودروهای مجهز به سیستم ABS حتی در صورت بروز ترمزهای شدید و ناگهانی فرمانپذیری خودرو حفظ شده و به صورت ثابت باقی خواهد ماند.
مسافتهای توقف
در اغلب موارد سیستم ABS مسافت توقف را کاهش می دهد. زیرا ضریب اصطحکاک لاستیک با سطح جاده در چرخ به صورت جزئی قفل شده بیشتر از ضریب اصطحکاک لاستیکی است که چرخ آن کاملاً قفل می باشد [در اصطلاح مهندسی دارای لغزش چرخ منفی است].
در سنگفرش خشک و صاف که ترمز کردن بر روی آن مشکل است، یک راننده ماهر و با حضور ذهن خوب، با تنظیم فشار پدال ترمز، می تواند چرخها را در مناسبترین حالت قفل کند، در صورتی که یک راننده نیمه ماهر، تا حد امکان پدال ترمز را فشرده و چرخها را کاملاً قفل می کند. لازم به ذکر است حتی یک راننده ماهر، نمی تواند چرخها را به طور جداگانه کنترل کند در صورتی که اکثر سیستم های ABS قابلیت چنین کاری را دارند. بنابراین حتی اگر راننده ماهر در سنگفرش خشک، هموار و نامطلوب تر از حالت ایده آل، بتواند همانند سیستم ABS عمل کند، سیستم ترمز ABS مسافت توقف کمتری را نسبت به سیستم های ترمز غیر ABS خواهد داشت، زیرا سیستم ABS لاستیک ها را در حالتی قرار می دهد که بیشترین اصطحکاک را داشته باشند.
توقف در خط مستقیم :
هنگام ترمز بر روی جاده هایی که چسبندگی یا اصطحکاک نامناسب دارند، وسیله ی نقلیه تمایل به انحراف به طرفین و یا چرخش به دور خود را دارد دلیل بروز این حالت این است که بر روی یک سطح لغزنده چرخها تمایل بیشتری به قفل شدن زود هنگام، نسبت به یک سطح با اصطحکاک زیاد را دارند. از آنجایی که چرخهای قفل شده، اصطحکاک کمتری نسبت به چرخهای آزاد دارند، وسیله نقلیه تمایل به چرخش حول چرخهای قفل شده را دارد . در سیستم های ترمز ضد قفل چند کاناله، چرخها به طور مجزا کنترل می شوند، به طوری که توازنی بین قفل آنها وجود داشته باشد.
کنترل فرمان :
در صورتی که راننده سعی خود را در هدایت خودرو به کار گیرد، لاستیک های قفل شده جلو، در یک خط مستقیم به حرکت خود ادامه می دهند. سیستم ترمز ضد قفل ABS با جلوگیری از قفل کامل چرخها، به راننده امکان می دهد تا هنگام توقف ناگهانی و شدید بتواند وسیله نقلیه را هدایت کند. بنابراین حتی اگر زمان کافی برای توقف و جلوگیری از تصادف نباشد می توان خودرو را هدایت کرده و در اطراف مانع متوقف کرد.
سیستم ABS چیست:
ترمزهای معمولی با ایجاد دو نوع مقاومت باعث توقف و یا کاهش سرعت خودرو می شوند. یکی مقاومت ناشی از اصطحکاک بین صفحات لنت و دیسک( و یا لنت های کفشکی و کاسه چرخ) و مقاومت دیگر ناشی از اصطحکاک بین تایرهای خودرو و سطح جاده می باشد.
عمل ترمز گیری در صورتی با ثبات و کنترل شده انجام می شود که رابطه زیر بین مقاومت ایجاد شده توسط سیستم ترمز و مقاومت ایجاد شده توسط تایرها و سطح جاده برقرار باشد.
مقاومت بین سطح جاده و تایرها < مقاومت سیستم ترمز
با این وصف اگر رابطه ی قبل عکس شود، چرخها قفل شده و خودرو شروع به سر خوردن می کند
نیروی اصطحکاک بین تایرها و سطح جاده > مقاومت سیستم ترمز
در نتیجه اگر چرخهای جلوی خودرو قفل شوند ، کنترل فرمان خودرو از دست خارج می شود، و اگر چرخهای عقب قفل شوند باعث می شود که خودرو روی جاده سر خورده و دور خود بچرخد.
سیستم ABS فشار هیدرولیکی را که به سیلندر چرخ ها وارد می شود به گونه ای کنترل می کند که از قفل شدن چرخها در روی جاده های لغزنده و یا هنگام ترمزهای شدید جلوگیری شود. همچنین پایداری کنترل فرمان خودرو هنگام ترمز گرفتن حفظ شود.
در یک سیستم ترمز معمولی (غیر از ABS) اگر عمل ترمز گیری در یک جاده لغزنده صورت گیرد، راننده برای جلوگیری از عدم کنترل خودرو، می بایست به صورت تلمبه زدن( فشار دادن و رها کردن متناوب پدال ترمز) پدال ترمز را فشار دهد تا خودرو متوقف شود. در خودروهایی که مجهز به سیستم ABS هستند این عمل به طور اتوماتیک انجام می شود با این تفاوت که کنترل ترمز در این حالت بسیار دقیق تر و صحیح تر می باشد.
احتیاط های پیشگیرانه در سیستم ترمز ضد قفل ABS
مهمترین نکته قابل توجه در رابطه با ABS این است که این سیستم، وسیله نقلیه را ضد تصادف نمی کند اعتماد بیش از حد و یا بی توجهی به آن می‌تواند شما را در وضعیتی قرار داهد که هیچ نیروی ترمز و یا کنترلی در هدایت خودرو نداشته باشید. سیستم ABS بر روی سطوح لغزنده باعث می شود که خودرو در مسیر مستقیم و کوتاهتری توقف نماید. اما در جاده های هموار و خشک، در مقایسه با ترمزهای معمولی زمان بیشتری برای توقف نیاز دارد. هنگام استفاده از ترمزهای ABS پدال ترمز را به طور پیاپی فشار ندهید زیرا در این صورت سیستم فرض می کند که شما ترمز را رها کرده و دیگر به آن نیازی ندارید، لذا سیستم ضد قفل فعال نمی گردد.
انجام بازرسیهای منظم و نگه داری سیستم ترمز اصلی در شرایط کاری خوب و مساعد، از اهیمت زیادی برخوردار است. در سیستم های ABS نیز مانند سیستم ترمزهای معمولی مواردی از قبیل فرسوده بودن لنت ها کمبود روغن ترمز و وجود هوا در مدار هیدرولیکی خطرناک است.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 16 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله ترمزهای ضد قفل چگونه کار می کنند
