انواع سیستم های ترمز: اصل عملکرد ترمزهای درام و دیسکی
مقدار
سیستم ترمز به گونه ای طراحی شده است که با استفاده از نیروی ترمز بین چرخ و جاده، سرعت خودرو را کنترل کند، آن را متوقف کند و آن را برای مدت طولانی در جای خود نگه دارد. نیروی ترمز می تواند توسط ترمز چرخ، موتور وسیله نقلیه (به نام ترمز موتور)، کندکننده هیدرولیک یا الکتریکی در گیربکس ایجاد شود.
برای اجرای این عملکردها، انواع سیستم های ترمز زیر بر روی خودرو نصب می شود:
- سیستم ترمز کار. کاهش سرعت کنترل شده و توقف خودرو را فراهم می کند.
- سیستم ترمز یدکی. در صورت خرابی و خرابی سیستم کار استفاده می شود. عملکردهای مشابه سیستم کاری را انجام می دهد. یک سیستم ترمز یدکی می تواند به عنوان یک سیستم مستقل خاص یا به عنوان بخشی از یک سیستم ترمز کار (یکی از مدارهای محرک ترمز) اجرا شود.
- سیستم ترمز دستی. طراحی شده برای نگه داشتن خودرو برای مدت طولانی.
سیستم ترمز مهمترین وسیله برای اطمینان از ایمنی فعال خودرو است. بر روی خودروها و تعدادی کامیون از دستگاه ها و سیستم های مختلفی برای افزایش کارایی سیستم ترمز و پایداری ترمز استفاده می شود.
سیستم ترمز چگونه کار می کند
هنگامی که پدال ترمز را فشار می دهید، بار به تقویت کننده منتقل می شود که نیروی اضافی بر روی سیلندر ترمز اصلی ایجاد می کند. پیستون سیلندر اصلی ترمز مایع را از طریق لوله ها به سیلندر چرخ پمپ می کند. این باعث افزایش فشار مایع در محرک ترمز می شود. پیستون های سیلندر چرخ، لنت های ترمز را به سمت دیسک ها (درام) حرکت می دهند.
فشار بیشتر روی پدال فشار مایع را افزایش می دهد و ترمزها فعال می شوند که باعث کند شدن چرخش چرخ ها و ظهور نیروهای ترمز در نقطه تماس لاستیک ها با جاده می شود. هرچه نیروی بیشتری به پدال ترمز وارد شود، چرخ ها سریع تر و کارآمد تر ترمز می شوند. فشار مایع در هنگام ترمزگیری می تواند به 10-15 مگاپاسکال برسد.
در پایان ترمزگیری (رها کردن پدال ترمز) پدال تحت تأثیر فنر برگشتی به حالت اولیه خود حرکت می کند. پیستون سیلندر ترمز اصلی به موقعیت اصلی خود حرکت می کند. عناصر فنری لنت ها را از دیسک ها (درام) دور می کنند. روغن ترمز از سیلندرهای چرخ از طریق خطوط لوله به سیلندر اصلی ترمز منتقل می شود. فشار در سیستم کاهش می یابد.
انواع سیستم ترمز
سیستم ترمز ترکیبی از مکانیزم ترمز و محرک ترمز است. مکانیزم ترمز برای ایجاد گشتاور ترمز لازم برای کاهش سرعت و توقف خودرو طراحی شده است. مکانیزم های ترمز اصطکاکی بر روی خودروها نصب می شود که عملکرد آنها بر اساس استفاده از نیروهای اصطکاک است. مکانیسم های ترمز سیستم کار مستقیماً در چرخ نصب می شوند. ترمز دستی ممکن است در پشت جعبه دنده یا جعبه انتقال قرار گیرد.
بسته به طراحی قسمت اصطکاکی، وجود دارد طبل و دیسک مکانیسم های ترمز
مکانیزم ترمز از یک قسمت چرخان و یک قسمت ثابت تشکیل شده است. به عنوان یک قسمت چرخشی مکانیزم درام از یک درام ترمز استفاده می شود، یک قسمت ثابت - لنت یا نوار ترمز.
قسمت چرخان مکانیزم دیسک نشان داده شده توسط دیسک ترمز، ثابت - توسط لنت ترمز. در محورهای جلو و عقب خودروهای سواری مدرن، به عنوان یک قاعده، ترمزهای دیسکی نصب می شود.
نحوه کار ترمز درام
قطعات داخلی اصلی ترمزهای درام عبارتند از:
- درام ترمز. عنصری ساخته شده از آلیاژهای چدن با مقاومت بالا. این بر روی یک هاب یا یک محور پشتیبانی نصب می شود و نه تنها به عنوان قسمت تماس اصلی که مستقیماً با لنت ها در تعامل است، بلکه به عنوان محفظه ای که تمام قسمت های دیگر در آن نصب شده اند نیز عمل می کند. قسمت داخلی درام ترمز برای حداکثر بازده ترمز آسیاب شده است.
- پدها بر خلاف لنت ترمز دیسکی، لنت های ترمز درام به شکل نیم دایره ای هستند. قسمت بیرونی آنها دارای پوشش مخصوص آزبست است. اگر لنت ترمز روی یک جفت چرخ عقب نصب شده باشد، یکی از آنها به اهرم ترمز دستی نیز متصل می شود.
- فنرهای کششی. این عناصر به قسمت های بالایی و پایینی لنت ها متصل می شوند و از حرکت آنها در جهات مختلف در حالت بیکار جلوگیری می کنند.
- سیلندرهای ترمز. این یک بدنه مخصوص ساخته شده از چدن است که در دو طرف آن پیستون های کار نصب شده است. آنها با فشار هیدرولیک که هنگام فشار دادن پدال ترمز توسط راننده رخ می دهد، فعال می شوند. قسمت های اضافی پیستون ها مهر و موم لاستیکی و دریچه ای برای حذف هوای محبوس شده در مدار است.
- دیسک محافظ این قطعه یک عنصر روی توپی است که سیلندرها و لنت های ترمز به آن متصل می شوند. بستن آنها با استفاده از گیره های مخصوص انجام می شود.
- مکانیزم خود پیشروی اساس مکانیسم یک گوه مخصوص است که با فرسوده شدن لنت ترمز عمیق تر می شود. هدف آن اطمینان از فشار مداوم لنت ها به سطح درام بدون توجه به سایش سطوح کار آنها است.
**اجزای لیست شده توسط ما به طور کلی پذیرفته شده است. آنها توسط اکثر تولید کنندگان بزرگ استفاده می شوند. تعدادی از قطعات هستند که توسط برخی شرکت ها به صورت خصوصی نصب می شوند. مثلاً مکانیزم آوردن لنت، انواع اسپیسر و غیره از این قبیل است.
اصل عمل: راننده در صورت لزوم پدال را فشار می دهد و فشار بیشتری در مدار ترمز ایجاد می کند. هیدرولیک روی پیستون های سیلندر اصلی فشار می آورد که لنت های ترمز را فعال می کند. آنها به طرفین "واگرا" می شوند، چشمه های اتصال را کشیده و به نقاط تعامل با سطح کار درام می رسند. به دلیل اصطکاک که در این حالت ایجاد می شود، سرعت چرخش چرخ ها کاهش می یابد و خودرو کاهش می یابد. الگوریتم کلی برای عملکرد ترمزهای درام دقیقاً شبیه به این است. هیچ تفاوت قابل توجهی بین سیستم های یک پیستون و دو وجود ندارد.
مزایا و معایب ترمزهای طبل
در میان خواص سیستم درام را می توان با سادگی طراحی، سطح تماس زیاد بین لنت ها و درام، هزینه کم، تولید حرارت نسبتاً کم و امکان استفاده از روغن ترمز ارزان قیمت با نقطه جوش کم متمایز کرد. همچنین، از جمله جنبه های مثبت، طراحی بسته است که از مکانیسم در برابر آب و کثیفی محافظت می کند.
معایب ترمزهای درام:
- پاسخ آهسته؛
- بی ثباتی عملکرد؛
- تهویه ضعیف؛
- سیستم برای شکستن کار می کند، که نیروی فشار مجاز لنت ها را بر روی دیواره های درام محدود می کند.
- با ترمز مکرر و بارهای زیاد، تغییر شکل درام به دلیل گرمایش قوی امکان پذیر است.
در خودروهای مدرن از ترمزهای درام کمتر و کمتر استفاده می شود. اساساً آنها در مدل های ارزان قیمت روی چرخ های عقب قرار می گیرند. در این حالت برای اجرای ترمز دستی نیز از آنها استفاده می شود.
در عین حال، با افزایش اندازه درام، می توان به افزایش قدرت سیستم ترمز دست یافت. این امر منجر به استفاده گسترده از ترمزهای درام در کامیون ها و اتوبوس ها شد.
ترمزهای دیسکی چگونه کار می کنند
مکانیزم ترمز دیسکی شامل یک دیسک ترمز چرخان است که دو لنت ثابت در دو طرف داخل کالیپر نصب شده است.
در این سیستم لنت های نصب شده روی کالیپر از دو طرف به صفحات دیسک ترمز فشار داده می شود که به توپی چرخ پیچ می شود و با آن می چرخد. لنت های ترمز فلزی دارای آسترهای اصطکاکی هستند.
کولیس بدنه ای است که از چدن یا آلومینیوم به شکل براکت ساخته شده است. داخل آن یک سیلندر ترمز با پیستون است که در هنگام ترمزگیری لنت ها را روی دیسک فشار می دهد.
براکت (کالیپر) می تواند شناور یا ثابت باشد. براکت شناور می تواند در امتداد راهنماها حرکت کند. او یک پیستون دارد. کولیس طراحی ثابت دارای دو پیستون، یکی در هر طرف دیسک است. چنین مکانیزمی قادر است لنت ها را به شدت روی دیسک ترمز فشار دهد و عمدتاً در مدل های قدرتمند استفاده می شود.
دیسک های ترمز از چدن، فولاد، کربن و سرامیک ساخته می شوند. دیسک های چدنی ارزان هستند، کیفیت اصطکاک خوبی دارند و مقاومت سایشی نسبتا بالایی دارند. بنابراین، آنها اغلب مورد استفاده قرار می گیرند.
فولاد ضد زنگ تغییرات دما را بهتر تحمل می کند، اما خواص اصطکاکی آن بدتر است.
دیسک های کربن سبک وزن دارای ضریب اصطکاک بالا و مقاومت حرارتی عالی هستند. اما آنها نیاز به پیش گرم کردن دارند و هزینه آنها بسیار زیاد است. محدوده دیسک های ترمز کربنی خودروهای اسپرت است.
سرامیک ها از نظر ضریب اصطکاک از فیبر کربن پایین تر هستند، اما در دماهای بالا به خوبی کار می کنند، استحکام قابل توجهی دارند و در وزن کم مقاومت به سایش دارند. عیب اصلی چنین دیسک هایی هزینه بالا است.
مزایا و معایب ترمزهای دیسکی
مزایای ترمز دیسکی:
- وزن کمتر در مقایسه با سیستم درام؛
- سهولت تشخیص و نگهداری؛
- خنک کننده بهتر به دلیل طراحی باز؛
- عملکرد پایدار در محدوده دمایی گسترده
معایب ترمزهای دیسکی:
- اتلاف قابل توجه گرما؛
- نیاز به تقویت کننده های اضافی به دلیل محدود بودن منطقه تماس بین پدها و دیسک؛
- پوشیدن لنت نسبتاً سریع؛
- هزینه بیشتر از سیستم درام است.
