نحوه کار سیستم ترمز هیدرولیک و الکترومکانیک خودرو

سیستم‌های ترمز سنتی در قرن گذشته تغییر زیادی نکرده‌اند، بنابراین مفهوم فناوری ترمز توسط سیم، نشان‌دهنده تغییر رویکرد است که خودروسازان و عموم مردم هیچ‌کدام تمایلی به پذیرش این فناوری ندارند. درحالی‌که سیستم ترمز هیدرولیک سنتی مشکلات خود را دارند، اما همچنان در برقراری ارتباط مستقیم و فیزیکی بین پای شما و لنت‌های ترمز یا کفشک‌هایی که در چهارگوشه وسیله نقلیه شما قرار دارند، اطمینان بیشتری حاصل می‌شود. سیم ترمز این اتصال را خراب می‌کند، به همین دلیل این فناوری به طور ذاتی خطرناک‌تر از کنترل دریچه گاز الکترونیکی و یا حتی سیم هدایت‌کننده است.

در این مطلب پین‌ورک به بررسی سیستم‌های ترمز هیدرولیک و الکترومکانیکی و نحوه‌ی کار آن‌ها بیان می‌شود. امیدوارم دانستن این اطلاعات برای شما سودمند باشد.

اطلاعات مهم و کاربردی راجع به سیستم‌های ترمز

روشی که سیستم‌های ترمز سنتی ده‌ها سال روی آن کارکرده‌اند این است که فشار دادن به سمت پایین روی پدال ترمز، فشار هیدرولیکی‌ای ایجاد می‌کند که برای فعال کردن کفشک ترمز یا لنت استفاده می‌شود. در سیستم‌های قدیمی، پدال مستقیماً روی یک جزء هیدرولیکی معروف به سیلندر اصلی عمل می‌کند. در سیستم‌های مدرن، تقویت‌کننده ترمز، معمولاً از طریق خلاء، نیروی پدال را افزایش می‌دهد و ترمز را نرم‌تر می‌کند.

اصول و تاریخچه سیستم ترمز هیدرولیک

هنگامی‌که سیلندر اصلی فعال می‌شود، فشار هیدرولیک یا هیدروالکتریک را در خطوط ترمز ایجاد می‌کند. این فشار متعاقباً روی سیلندرهای اسلیو (تابع) موجود در هر چرخ عمل می‌کند تا یک روتور بین لنت‌های ترمز بچسبد یا کفشک ترمز به بیرون فشار داده شود و به درام وصل شود.

سیستم ترمز هیدرولیک مدرن، پیچیده‌تر هستند اما هنوز هم بر روی همان اصل کلی کار می‌کنند. تقویت‌کننده‌های هیدرولیکی یا خلاء ترمز، میزان نیرویی را که راننده وارد می‌کند، کاهش می‌دهد و فناوری‌هایی مانند ترمز ضد قفل و سیستم‌های کنترل کشش قادر به فعال‌سازی یا رهاسازی خودکار ترمزها هستند. ترمزهای برقی به طور سنتی فقط در تریلرها استفاده می‌شده‌اند. از آنجایی که تریلرها اتصالات الکتریکی را برای چراغ‌های ترمز و سیگنال‌های چرخشی دارند، سیم‌کشی در یک سیلندر الکترو هیدرولیک یا محرک‌های برقی مسئله‌ای ساده است. فناوری‌های مشابه از طریق نصب چند OEM در دسترس هستند، اما ماهیت ایمنی ترمز باعث شده است که صنعت خودروسازی در اتخاذ فناوری ترمز با هر ظرفیت واقعی مردد باشد.

ترمزهای الکتروهیدرولیک کوتاه هستند!

محصول فعلی سیستم‌های سیم ترمز از یک مدل الکترو هیدرولیکی استفاده می‌کند که کاملاً الکترونیکی نیست. این سیستم‌ها همچنان دارای سیستم‌های هیدرولیکی هستند، اما راننده با فشار دادن روی پدال ترمز، مستقیماً سیلندر اصلی را فعال نمی‌کند. در عوض، سیلندر اصلی توسط یک موتور الکتریکی یا پمپ فعال می‌شود که توسط یک واحد کنترل تنظیم می‌شود.

هنگامی‌که پدال ترمز در یک سیستم الکترو هیدرولیکی فشرده می‌شود، واحد کنترل از اطلاعات تعدادی از سنسورها استفاده می‌کند تا مشخص کند که هر چرخ به چه میزان نیرو نیاز دارد. سپس سیستم می‌تواند مقدار لازم فشار هیدرولیک را بر روی هر کولیس اعمال کند.

تفاوت اصلی دیگر بین سیستم ترمز الکترو هیدرولیکی مدرن و الکترو هیدرولیکی سنتی این است که فشار چقدر تحت تأثیر قرار دارد. سیستم ترمز هیدرولیک معمولاً تحت فشارهای بسیار بالاتری نسبت به سیستم‌های سنتی کار می‌کنند. این ترمزها در شرایط عادی رانندگی در حدود ۸۰۰ PSI کار می‌کنند، درحالی‌که سیستم‌های الکترو هیدرولیک وابسته به سنسور بین فشارهای ۲۰۰۰ تا ۲۳۰۰ PSI عمل می‌کنند.

مقالات مرتبط :

• نحوه تعویض بلبرینگ چرخ خودرو
• سیستم صوتی خودرو و سیم‌کشی آمپلی‌فایر
• انفجار باتری خودرو و ذکر نکات ایمنی مربوط به آن
• ده روش کارآمد برای افزایش طول عمر خودرو

سیستم‌های الکترومکانیکی قابل‌اطمینان ترمز با سیم

درحالی‌که مدل‌های تولیدی هنوز از سیستم ترمز الکترولیک  استفاده می‌کنند، فناوری ترمز سیمی با استفاده از هیدرولیک کاملاً از بین رفته است. این فناوری به دلیل خاصیت ایمنی سیستم ترمز در هیچ مدل تولیدی تأیید نشده است، اما تحقیقات و آزمایش‌های قابل‌توجهی را پشت سر گذاشته است.

برخلاف ترمزهای الکترو هیدرولیکی، همه اجزای موجود در یک سیستم الکترومکانیکی، الکترونیکی هستند. کالیپرها به جای سیلندرهای اسلیو هیدرولیکی، دارای محرک‌های الکترونیکی هستند و همه چیز به جای یک سیلندر مستر فشارقوی، مستقیماً توسط یک واحد کنترل اداره می‌شود. این سیستم‌ها همچنین به تعدادی سخت‌افزار اضافی ازجمله دما، نیروی گیره و سنسور موقعیت سنج محرک در هر کولیس نیاز دارند.

ترمزهای الکترومکانیکی همچنین شامل شبکه‌های ارتباطی پیچیده‌ای هستند زیرا هر کولیس برای تولید مقدار مناسبی نیروی ترمز باید چندین ورودی داده را دریافت کند و به دلیل خاصیت ایمنی این سیستم‌ها، برای تحویل داده‌های خام به کالیپر‌ها، معمولاً باید یک باس ثانویه وجود داشته باشد.

مسئله ایمنی فناوری ترمز توسط سیم

درحالی‌که سیستم ترمز هیدرولیک و الکترومکانیکی به طور بالقوه ایمن‌تر از سیستم‌های سنتی هستند، به دلیل پتانسیل ادغام بیشتر با ABS، ESC و سایر فناوری‌های مشابه، نگرانی‌های ایمنی باعث شده‌اند تا عقب نمانند. سیستم‌های ترمز سنتی می‌توانند از کار بیفتند، اما تنها با از بین رفتن فشار هیدرولیک، راننده توانایی متوقف کردن یا کند کردن حرکت را به طور کامل نخواهد داشت، درحالی‌که ذاتاً سیستم‌های الکترومکانیکی پیچیده‌تر، تعداد زیادی نقاط شکست بالقوه دارند. الزامات نقص و سایر دستورالعمل‌ها برای توسعه سیستم‌های مهم ایمنی مانند سیم ترمز، توسط استانداردهای ایمنی عملکردی ISO 26262 تنظیم می‌شوند.

چه کسی فناوری ترمز توسط سیم را ارائه کرد؟

افزونگی درخواست و سیستم‌هایی که قادر به کار با کمبود داده هستند، درنهایت باعث می‌شود تا فناوری ترمز توسط سیم به روش الکترومکانیکی ایمن تبدیل شود؛ اما در این مرحله، تنها یک جفت OEM با سیستم‌های الکترو هیدرولیکی تست‌شده‌اند.

تویوتا برای اولین بار در سال ۲۰۰۱ سیستم ترمز الکترو هیدرولیکی خود را به دلیل سیستم هیبریدی Estima Hybrid معرفی کرد و تغییرات آن در فناوری ترمز کنترل‌شده الکترونیکی (ECB) از آن زمان تاکنون وجود دارد. این فناوری برای اولین بار در ایالات‌متحده در سال ۲۰۰۵ برای مدل لکسوس RX 400h به کار گرفته شد.

مثال نقضی که ضعف فناوری سیم ترمز را نشان داد، زمانی بود که مرسدس بنز سیستم کنترل ترمز SBC خود را که در سال ۲۰۰۱ نیز معرفی ‌شده بود، رونمایی کرد. این سیستم پس از فراخوانی مجدد در سال ۲۰۰۴، به طور رسمی در سال ۲۰۰۶ رونمایی شد و مطابق با ادعای مرسدس، عملکرد سیستم SBC خود مشابه یک سیستم ترمز هیدرولیک سنتی است.

در این مطلب از مجله پین‌ورک با نحوه‌ی کار سیستم تزمر هیدرولیک و الکترومکانیک آشنا شدید. امیدوارم این نوشته برای شما مفید باشد.