اصول سیستم ترمز - قسمت اول

  خودرو وسیله ی آرامش است و آسایش خودرو بدون ترمز محقق نمی شود. حتی تصور خودروی بدون ترمز، آسایش را از انسان می گیرد. سیستم ترمز وظیفه دارد:

1. سرعت خودرو را کم کند.    2. خودروی در حال حرکت را متوقف سازد.     3.مانع حرکت خود به خودی خودرو در هنگام پارک شود.

 

  خودروی در حرکت، انرژی جنبشی دارد؛ ولی خودروی  ساکن انرژی جنبشی ندارد. اختلاف انرژی جنبشی ناشی از متوقف کردن خودرو کجا رفته است؟ می دانیم انرژی از بین نمی رود، بلکه از صورتی به صورت دیگر تبدیل می شود. ترمز، انرژی جنبشی را به گرما تبدیل می کند. هر چه انرژی جنبشی بالاتر، گرمای به دست آمده هم بالاتر. انرژی جنبشی با جرم و سرعت به توان دو رابطه مستقیم دارد. اگر جرم خودرو 2 برابر شود، انرژی جنبشی 2 برابر؛ ولی اگر سرعت 2 برابر شود، انرژی جنبشی 4 برابر می شود. ترمز خودرو باید انرژی جنبشی خودروی متحرک را مهار کند. دو خودروی متفاوت  ولی با حداکثر سرعت برابر را در نظر بگیرید که وزن اولی، 2 برابر وزن دومی است، مهندسان، برای خودروی اولی، سیستم ترمزی با قدرت 2 برابر دومی طراحی می کنند. دو خودروی متفاوت و هم وزن دیگری را در نظر بگیرید که حداکثر سرعت اولی دو برابر دومیست؛ در اینجا سیستم ترمز اولی باید 4 برابر قویتر از دومی  باشد.

 مهنسان برای طراحی سیستم ترمز فقط به وزن و سرعت بسنده نمی کنند. ترمز، فقط چرخها را متوقف می سازد؛ ولی بدنه ی سوار بر سیستم تعلیق، تمایل دارد به حرکت رو به جلوی خود ادامه دهد(اینرسی). در این صورت سیستم تعلیق  درجلوی خودرو به سمت پایین و سیستم تعلیق در قسمت عقب به سمت بالا متمایل می شود و انتقال وزن از عقب خودرو به جلو صورت می گیرد. موتور که سنگینترین قسمت خودروست، در اغلب خودروهای سواری در جلوی خودرو قرار دارد. در خودروهایی که چرخهای جلو محرک هستند(دیفراسیل جلو) مانند پراید، علاوه بر موتور که در جلو قرار دارد، کلاج، جعبه دنده و دیفرانسیل  هم در قسمت جلوی خودرو قرار می گیرند؛ یعنی بازهم جلوی خودرو سنگینتر از عقب می شود. این اختلاف وزن را با انتقال وزن از عقب به جلو جمع کنید؛ در ترمز گیری، وزن بسیار بیشتر روی چرخهای جلو قرار می گیرد و بدین جهت 80 تا 90 درصد قدرت ترمز، بر دو چرخ جلو اعمال می شود. در خودروهای محرک عقب مانند پیکان، دیفرانسیل در عقب قرار دارد و  کلاج و گیربکس بیشتر به مرکز خودرو نزدیکند، این نسبت کمتر از این میزان است. هرچه ارتفاع خودرو بالاتر یا سیستم تعلیق  ضعیفتر باشد، انتقال وزن بیشترست.

  ترمزهای جلو دیسکی و ترمزهای عقب در خودروهای قدیمی و خودروهای تولید داخل از نوع کاسه ای است. خودروهای جدید خارجی از ترمز کاسه ای برای ترمز عقب استفاده نمی کنند. ترمز دستی، متصل به ترمز کاسه ای چرخ عقب است و با قفل کردن چرخهای عقب، از حرکت خود به خودی در پارک، جلوگیری می کند. در خودروهایی که ترمز عقب دیسکی می باشد، کاسه چرخی مخصوص ترمز دستی در کنار ترمز دیسکی نصب می شود. ترمزهای کاسه ای به علت ساختار بسته، کمتر در معرض عبور هوا هستند و بیشتر از دیسکی ها، با احتمال خطر گرمای بیش از حد مواجه می شوند. ترمزهای جلو قویتر از ترمزهای عقب هستند و گرمای بیشتری هم تولید می کنند؛ ولی با ساختار باز آنها، گرما آسانتر از کاسه ای خارج می شود.

  ترمز به وسیله ی اصطکاک خودرو را متوقف می سازد. اصطکاک نیرویی ایست موازی با دو سطح که با حرکت دو سطح بر روی هم مخالفت می کند. اصطکاک بین دو سطح ، به جنس دو سطح و صافی سطوح در تماس بستگی دارد. مثلا یک جعبه چوبی صاف آسانتر از جعبه چوبی زبر روی میز هل داده می شود؛ چون اصطکاک کمتری با میز دارد. بر روی همان میز، یک قالب یخ اططکاک کمتری با میز در مقایسه با چوب دارد. در سیستم ترمز اصطکاک بین لنت جلو و دیسک صفحه در چرخهای جلو و اصطکاک بین لنت عقب و کاسه چرخ در چرخهای عقب، اصطاکی هستند که  برای آسایش ما خدمت می کنند!

  اصطکاک بین دو سطح را با میزان ضریب اصطکاک می سنجند. هر چه ضریب اصطکاک بالاتر، اصطکاک بالاتر و برعکس.  ضریب اصطکاک  بین دو سطح در مواد گوناگون بیشتر از 0 و کمتر از 1 (اگر ماده ی یکی از دو سطح، بین دو سطح جابه جا شود، ضریب اصطکاک 1 و بیشتر از 1 خواهد بود) و در لنتها، معمولا از 0.25 تا 0.55 است. اگر لنت، ضریب اصطکاک بالایی داشته باشد، چرخ سریع قفل می کند و کنترل خودرو در ترمزگیری سخت می شود؛ ولی اگر ضریب اصطکاک لنت پایین باشد، به جای کاهش سرعت دیسک یا کاسه، لنت برروی آنها کشیده می شود. لنت ترمز از موادی ساخته می شود که نرم باشند، سطحی زبر داشته باشند و ضریب اصطکاک خوبی هم ارائه بدهند؛ کاربرد مواد سخت در لنت، باعث سایش دیسک یا کاسه می شود.

 سید علی حسینی