X
تبلیغات
Prince Data - طرز کار ترمز ای-بی-اس

Prince Data

طرز کار ترمز ای-بی-اس

 

 

موضوع:طرز کار و مزیت های ترمز ABS

محقق: آقای حسین هاشمی

1387

بسم الله الرحمن الرحیم

 

فن آوری ترمزهای ضد قفل  (ABS)

 

 اين سيستم ها باعث می شوند که چرخها در هنگام ترمز گرفتن ، به طور ناگهانی قفل نشوند

 

اگر شما هم رانندگی در روزهای برفی و بارانی را تجربه کرده ايد ، حتما" به خوبی می دانيد هدايت خودرو در جاده های لغزنده بخصوص زمان توقفهای ناگهانی ، تا چه حد مشکل و دردسر ساز و البته در بسياری از موارد ؛ غير ممکن است . در چنين مواقعی به دليل قفل شدن چرخها ، خودرو بر سطح لغزنده خيابان همچنان به حرکت ادامه می دهد ، به طوريکه علاوه بر افزايش زمان توقف ، کنترل ان نيز بسيار مشکل خواهد شد.آمار هم نشان  می دهد بخش عمده ای از تصادفات جاده ای مربوط به همين نقص فنی در سيستم ترمزهاست. تلاش متخصصان برای رفع اين نقيصه ، منجر به پديد امدن ترمزهای ضد قفل يا همان سيستم معروف ABS شده است ، ترمزهايی که به دليل عملکرد منحصر به فرد و کارايی بالای خود ، به سرعت جايگزين سيستم های رايج امروزی می شوند و پيش بينی می شود تا چند سال آينده شاهد به کارگيری انها در بيشتر وسايل نقليه باشيم .ترمزهاي ABS از 4 قسمت عمده زير تشکيل می شوند :

1- سنسورهای سرعت که زمان قفل شدن چرخها را نمايش می دهند و با قرار گرفتن در هر چرخ و یا دیفرانسیل  اين اطلاعات را ارسال می کند.

 

2- سوپاپها که معمولا" در 3 موقعيت عمل میکنند:

 

در وضعيت اول کاملا" باز هستند و فشار سيلندر اصلی را به داخل ترمز می فرستند ، در حالت دوم  دريچه سوپاپها بسته می شوند و ترمز از سيلندر اصلی جدا می شود  . اين کار ، از افزايش بيش از حد فشار داخل ترمز که راننده را به اعمال نيروی بيشتری روی پدال وادار می کند ، جلوگيری می نمايد. در موقعيت سوم ، سوپاپها مقداری از فشار را از طريق ترمز خارج می کنند.

 3- از ان جا که سوپاپها مقداری از فشار خود را از طريق ترمز گيری از دست می دهند . نقصان فشار ، با استفاده از پمپ جبران می شود .

4- چهارمين بخش سيستم ، يک دستگاه کنترل کننده است که به عنوان رايانه کوچکی در خودرو عمل می کند و سنسورهای سرعت و سوپاپها را تنظيم می کند.

 

نحوه عملکرد سيستم های ABS با وجود الگوريتم های متفاوتی که برای انها تعريف شده ، بسيار ساده و ابتدايی است . چناچه شما خودروی خود را که از سيستم ABS استفاده نمیکند ، به جای توقف ناگهانی ، با فشار چندين بار پا روی پدال ترمز متوقف کنيد ، همان کار ترمز های ضد قفل را انجام داده ايد ، با اين تفاوت که در يک سيستم ABS ، تمامی اين کارها خودکار صورت می گيرد . در معمولترين شکل ، اين کار دستگاه کنترل کننده سنسورهای سرعت را در همه حال تحت نظارت خود قرار می دهد و هر کاهش سرعت ناگهانی و خارج از قاعده را ثبت میکند همانطور که میدانيد ، هر چرخ خودرو ، دقيقا" پيش از قفل شدن با يک کاهش سرعت ناگهانی مواجه می شود . اگر اين کاهش سرعتها کنترل نشوند ، چرخ خيلی سريعتر از آنکه بتواند متوقف شود ، قفل می شود .

 

اگر خودروی شما با استفاده از سيستم ABS کار می کند ، حتما" تکانهای بسيار کوچک پدال ترمز را زير پای خود احساس کرده ايد ، اين تپشها به دليل باز و بسته شدن سريع سوپاپاهاست .

 

به طوری که در برخی از اين سيستم ها ، اين چرخه تا 15 بار در هر ثانيه تکرار می شود.

 

 

 درجه بندی ترمزهای ضد قفل هم مانند شيوه عمل انها با استفاده از روشهای متعددی صورت می گيرد ، اما به طور معمول ، طبقه بندی بر اساس تعداد  مجرا ها ، سوپاپاهای مجزا برای هر چرخ و نيز تعداد سنسورهای سرعت ، يکی از رايج ترين اين روشهاست.

بر اين اساس، سيستمهای ABS را به 3 دسته :

 

- سيستمهای با 4 مجرا و 4 سنسور و سيستم های با 3 مجرا و 3 سنسور و سيستمهای با يک مجرا و يک سنسور تقسيم می کنند .،

 

در نوع اول : ( که بهترين شکل ترمزهای ABS است ، هر کدام از چرخها به طور مجزا با يک سنسور و يک سوپاپ کنترل می شوند.)

 

در نوع دوم : ( 2 چرخ جلويی به طور مجزا کنترل می شود ، اما برای چرخهای عقبی تنها يک سوپاپ و سنسور سرعتی در محور عقبی خودرو قرار می گيرد. )

 

در نوع سوم : ( کنترل چرخهای فقط از طريق محور چرخهای پشتی و از طريق يک سنسور و سوپاپ انجام می پذيرد.)

 

مزيت گروه اول ، نسبت به 2 گروه بعدی ، در اين است که هر 4 چرخ ، به طور مجزا کنترل می شود و بدين ترتيب ، علاوه بر استفاده از حداکثر نيروی ترمز برای هر چرخ ، از قفل شدن انها پيش از توقف کامل جلوگيری می شود ، در حالی که در 2 نوع بعدی ممکن است برخی چرخها پيش از رسيدن به توقف کامل قفل شوند.

         

سلامت خودرو بدون شك ضامن ایمنی راننده و كاهش خطر در سفرهای جادهای است كه در این میان، توجه به سیستم ترمز خودرو از ویژگی خاصی برخوردار است.

با پیشرفت روز افزون تكنولوژی، تجهیزات مختلفی به منظور افزایش ایمنی، كیفیت رانندگی بهتر و رفتار دینامیكی مناسبتر در خودرو طراحی و نصب شده است. یكی از سیستمهای مورد استفاده در خودروها برای دستیابی به اهداف فوق، سیستم ترمز ای.بی.اس است.

گفته میشود كه سالها پیش ابتدا، سیستم ضدقفل چرخ به منظور كاهش مسافت توقف هواپیما مورد استفاده قرار گرفت و سپس چنین سیستمی روی خودروی فورد و كامیون نصب شد.

در ۱۰ سال اخیر دوباره استفاده از این سیستم مورد استقبال بیشتر خودروسازان قرار گرفته است. استفاده از سیستم ضدقفل، پایداری و فرمانپذیری خودرو را افزایش داده و مسافت ناشی از ترمزگیری را كاهش میدهد. این سیستم دارای یك مدار برگشتپذیر است كه وضعیت چرخهای خودرو را به پردازنده اطلاع میدهد.

پردازنده پس از بررسی اطلاعات دریافت شده از وضعیت چرخها، فرمانهای لازم را به منظور قطع و وصل ترمزگیری صادر و مراحل قطع و وصل ترمزگیری روی چرخها به وسیله كنترل كننده انجام میشود و راننده در كمال ایمنی و ضمن طی مسافت كوتاهی در صورت نیازخودرو را متوقف یا از سرعت آن كم میكند.

اصول طراحی سیستم ترمز ای.بی.اس با درك كامل مشخصات اصطكاكی سطح تماس تایر و جاده است. در حالت عمومی به منظور كنترل اتوماتیك و خودبهخودی عملكرد ترمز چرخهای خودرو با اندازهگیری پارامترهایی و مقایسه آنها با مقادیر مطلوب وابسته میتوان فرمانهای كنترلی مناسبی را اعمال كرد. سرعت زاویهای چرخ، میزان لغزش تایر، اختلاف سرعت تایر و خودرو و اختلاف سرعت تایر با تایرهای دیگر خودرو از جمله پارامترهای در نظر گرفته شده هستند.

سنسورهای دورانی چرخ تعیین كننده سرعت لحظهای دورانی چرخ خودرو است كه روی چرخهای محرك و متحرك نصب میشود. واحد كنترل الكترونیك مركز اصلی سیستم ضدقفل راتشكیل میدهد.

الگوریتم عملكردی سیستم ضدقفل در این واحد قرار دارد و وظیفه آن، دریافت و پردازش اطلاعات به دست آمده از سنسورها و فرمان مناسب به مدولاتور فشار است. در این واحد سرعت و شتاب دورانی چرخها، مقدار لغزش تایرها، ضریب اصطكاك جاده و تایر محاسبه و یا تخمین زده میشود و متناسب با آن فشار هیدرولیكی ترمز چرخها تعیین و به مدولاتور اعلام میشود. مدولاتور واحد عملگر سیستم ضدقفل به شمار میآید و بسته به اینكه واحد كنترل الكترونیك چه حالتی را برای ترمز چرخ در نظر گرفته است، فعال میشود. در خودروهای مجهز به سیستم ضدقفل معمولی به طور كلی چهار حالت عملكردی وجود دارد.

۱) ترمزگیری معمولی خودرو كه در آن  ای.بی.اس فعال نیست و ترمزگیری عادی خودرو بدون دخالت سیستم ای.بی.اس انجام میشود و واحد كنترل الكترونیك هیچ جریانی به مدولاتور ارسال نمیكند.

۲) حالت كاهش فشار كه در آن ای.بی.اس فعال است.

۳) حالت فشار ثابت كه در این حالت ای.بی.اس فعال و واحد كنترل الكترونیك از روی سیگنالهای دریافتی از سنسور دوران چرخ تشخیص میدهد كه سرعت دورانی و لغزش چرخ در حالت بهینه قرار دارد.

۴) حالت افزایش فشار كه در این حالت نیز ای.بی.اس فعال است و فشار هیدرولیكی داخل سیلندر ترمز چرخ، نیاز به افزایش دارد. فشار هیدرولیكی ایجاد شده در سیلندر اصلی، به سیلندر ترمز چرخ راه پیدا میكند و سبب افزایش فشار در سیلندر ترمز چرخ میشود.

به طور كلی، سلامت ترمزهای خودرو یكی از مهمترین نكات ایمنی است كه باید پیش از سفر از آن اطمینان حاصل كرد.

یكی از مهمترین عواملی كه باعث از دست دادن كنترل خودرو میشود، ترمز كردن ناگهانی در جادههای لغزنده مانند جادههای مرطوب ،برفی یخی و... است كه این عمل بهعلت قفل شدن چرخها بر روی سطح جاده است. برای جلوگیری از این امر سیستم ترمز ضد قفل (ای.بی.اس) استفاده می شود.

این سیستم از طریق یك سیستم هدایت الكترونیكی كنترل شده و با دریافت اطلاعات لازم از وضعیت سرعت هریك از چرخها، از طریق سنسورهای سرعت نیروی ترمز بر روی چهار چرخ را كنترل و تنظیم میكند.

دراین سیستم مقدار نیروی ترمز بر روی هر یك از چرخها میتواند متغیر باشد. بدین ترتیب چرخی كه دارای سرعت كمتری نسبت به چرخ دیگر است به همان نسبت فشار روغن ترمز در آن كاهش مییابد. این كاهش فشار به صورت مقطعی بوده و تا زمانی ادامه مییابد كه دور چرخها یكسان شود.

سیستم ای.بی.اس از سرعت شش كیلومتر در ساعت به بالا شروع به كنترل سیستم ترمز میكند و در صورتی كه به هرنحوی از مدار خارج شود ترمز خودرو به صورت عادی عمل میكند.

 

 

 

 

 

 

 

ترمزهای A.B.S

طراحی و تولید این سیستم جدید بسیار خوب بود ولی هنوز قانع کننده بنظر نمی رسد چرا که در اینصورت ایجاد شکستگی در لوله های ترمز جلو و قفل یا بلوکه کردن چرخهای عقب , اتومبیلها بشدت به دور خود چرخیده و از کنترل خارج می شدند .

  

سیستم ترمز

سیستم ترمزهای هیدرولیکی همانگونه که می دانیم یکی از بهترین و مطمئن ترینهاست ولی این سیستم بصورت نخستین خود ( تک کاناله ) دارای عیب بزرگی بود , بدین ترتیب که اگر هرگاه بدلیلی شکستگی جزئی در یکی از لوله های ترمزها بوجود می آمد , در اثر نشت مایع ترمز و یا وارد شده هوا در سیستم کلی , تمام سیستم ترمز از حالت فعالیت خود بیرون آمده و خطرآفرین می شد .برای از میان برداشتن این عیب , خودروسازان و یا شرکتهای تولید کننده سیستم های ترمز مجبور به تقسیم کردن نیروی ترمز در دو مدار یا کانال جداگانه بودند بدین ترتیب که نیروی ترمز ( از طریق فشار هیدرولیک ) به دو بخش یکی برای چرخهای جلو و دیگری برای چرخهای عقب تقسیم شدند.

طراحی و تولید این سیستم جدید بسیار خوب بود ولی هنوز قانع کننده بنظر نمی رسد چرا که در اینصورت ایجاد شکستگی در لوله های ترمز جلو و قفل یا بلوکه کردن چرخهای عقب , اتومبیلها بشدت به دور خود چرخیده و از کنترل خارج می شدند .در اینجا بود که سوئدی ها راه حل این مشکل را پیدا کردند بدین ترتیب که کمپانی ساب SAAB ترمزهای هیدرولیکی دو کاناله بصورت ضربدری را طراحی و تولید نمود بدین صورت که چرخ سمت راست جلو بهمراه چرخ سمت چپ عقب از یک کانال و چرخ سمت چپ جلو بهمراه چرخ سمت راست عقب از کانال دیگر تغذیه می شدند و کمپانی های اتومبیل سازی ولوو و ب ام و بر روی طرح نسبتاً بهتری کار کردند بدین ترتیب که هر دو چرخ جلو هر کدام از یک کانال دیگر تغذیه شده و دو چرخ عقب نیزهرکدام با کانال مستقل خود مرتبط می شدند . بدین ترتیب در صورت بروز اشکال و یا شکستگی در یکی از لوله های هیدرولیک چرخها تنها همان چرخ بود که قابلیت ترمزگیری را از دست می داد و کنترل اتومبیل بسیار راحت و مطمئن می شد .

ترمزهای چندکاناله و ضدبلوکه ABS

بدون شک پیشرفت و بهینه سازی سیستم ترمز اتومبیل ها با سرعتی نه چندان سریع صورت گرفته است و خوشبختانه امروزه ترمزهای سه وچهار کاناله ضد بلوکه ABS در بیشتر اتومبیل ها بصورت استاندارد وجود دارد . طرز کار ترمزهای ABS نیز به بیان ساده بدین صورت است که یک دستگاه الکترونیکی در هنگام ترمز گیری با کنترل فشار ( قطع و وصل کردن فشار ) هیدرولیک در جذری از ثانیه ارتباط لنت را با دیسک و یا کاسه برقرار و قطع میکند و تکرار سریع و مداوم این عمل باعث از میان رفتن حالت بلوکه کردن یا قفل کردن ترمزها میشود .اهمیت اینگونه ترمزها نیز بیشتر در سطوح خیس و لغزنده و یا ترمز گیری در سرعتهای بالا بیشتر نمایان میشود و در اینگونه موارد نیز راننده از کنترل کامل بر روی وسایل نقلیه خود برخوردار است و شاید تنها نکته منفی در مورد ترمزهای ABS صدای نسبتاً شدید آنها در هنگام ترمز گیری بر روی سطوح بسیار لغزنده باشد .

این صدای لرزان که به درون کابین نفوذ میکند و دقیقاًدر زیر پدال ترمز حس و شنیده می شود رانندگانی را که تجربه ترمز گیری در این شرایط را ندارند به این اشتباه میاندازد که احتمالاً قسمتی از سیستم ترمز أنها در حال خرد شدن است وبه همین دلیل این رانندگان به اشتباه از فشار پای خود بر روی پدال ترمز می کاهند , در صورتی که رانندگان با تجربه تر می دانند که شنیدن و حس کردن این لرزش دلیل بر سلامت سیستم ترمز ABS اتومبیل است و در این شرایط باید بر فشار پا بر روی پدال ترمز افزود . به تازگی استفاده از سیستم های کمکی و تقویت کننده الکترونیکی و مکانیکی نیز برای هر چه بهتر کردن فعالیت ترمزها بر روی انواع اتومبیل های جدید بصورت استاندارد وجود دارد . این سیستم ها با وارد آوردن اندک فشاری به پدال ترمز فعال شده و بهترین نتیجه را در اختیار راننده قرار می دهند.

سیستم ترمزهای هیدرولیک و ABS‌

ترمزهای هیدرولیک از سیستم‌های مطمئن‌ ترمز محسوب می‌شود. اما این سیستم در ابتدا دارای عیب‌های بزرگی بود. اگر هر گاه به دلیلی، شکستگی جزئی در یکی از لوله‌های ترمزها به وجود می‌آمد در اثر نشت مایع ترمز یا وارد شدن هوا در سیستم، تمام سیستم ترمز از حالت فعالیت خود بیرون آمده و خطرآفرین می‌شد.

برای از میان برداشتن این عیب، خودروسازان و شرکت‌های تولید‌کننده سیستم‌های ترمز مجبور به تقسیم کردن نیروی ترمز از طریق فشار هیدرولیک به دو بخش شدند. یکی از این بخش‌ها به چرخ‌های جلو و دیگری به بخش‌های عقب فشار وارد می‌آورد طراحی و تولید این سیستم جدید بسیار مثبت بود، ولی به نظر می‌رسید آنچنان از خطرات احتمالی آن نمی‌کاست، چرا که در این صورت ایجاد شکستگی در لوله‌های ترمز جلو و قفل یا بلوکه‌کردن چرخ‌های عقب، خودرو به شدت به دور خود چرخیده و از کنترل خارج می‌شد. اما سوئدی‌ها راه‌حل این مشکل را پیدا کردند.

کمپانی (ساب) SAAB ترمزهای هیدرولیک دو کاناله به صورت ضربدری را طراحی و تولید کرد به این صورت که چرخ سمت راست جلو به همراه چرخ‌سمت چپ عقب از یک کانال و چرخ سمت چپ جلو به همراه چرخ سمت راست عقب از کانال دیگر تغذیه می‌شدند.

ولی کمپانی‌‌های خودروسازی ولوو و بی‌ام‌و بر روی طرح نسبتا بهتری کار کردند به این ترتیب که با هر دو چرخ جلو هر کدام از یک کانال تغذیه می‌شدند چرخ‌های عقب نیز از کانال مستقلی بهره می‌بردند. در این صورت در اثر بروز اشکال یا شکستگی در یکی از لوله‌های هیدرولیک چرخ‌ها تنها همان چرخ بود که قابلیت ترمزگیری را از دست می‌داد و در کنترل خودرو اشکال عمده‌‌ای پیش نمی‌آمد اما سیستم ترمز در خودروها نیز در دنیا به سرعت دیگر بخش‌ها رشد داشت و خوشبختانه در حال حاضر ترمزهای سه و چهارکاناله ضد بلوکه ABS در بیشتر خودروها به صورت استاندارد وجود دارد.

طرز کار ترمز ABS

ترمزهای ABS در بیان ساده دستگاهی الکترونیکی هستند که در هنگام ترمزگیری باکنترل فشار (قطع و وصل کردن فشار) هیدرولیک در کسری از ثانیه ارتباط لنت را با دیسک یا کاسه برقرار و قطع می‌کنند و تکرار سریع و مداوم این عمل باعث از میان رفتن حالت بلوکه کردن یا قفل کردن ترمزها می‌شود.

اهمیت این گونه ترمزها نیز بیشتر در سطوح خیس و لغزنده یا ترمزگیری در سرعت‌های بالا بیشتر نمایان می‌شود. در این گونه موارد راننده از کنترل کامل بر روی وسائل نقلیه خود برخوردار است و اما شاید بتوان گفت تنها نکته منفی در مورد ترمزهای ABS صدای نسبتا شدید آنها در هنگام ترمزگیری بر روی سطوح بسیار لغزنده است.

این صدای لرزان که به درون کابین نفوذ می‌کند و زیر پدال ترمز حس و شنیده می‌شود راننده‌ای را که تجربه ترمزگیری در این شرایط ندارد به اشتباه می‌اندازد که احتمالا قسمتی از سیستم ترمز خودرواش در حال خرد شدن است و به همین دلیل راننده ممکن است به اشتباه از فشار پای خود بر روی پدال ترمز بکاهد. به تازگی استفاده از سیستم‌های کمکی و تقویت کننده الکترونیکی و مکانیکی نیز برای هر چه بهتر کردن فعالیت ترمزها بر روی انواع خودروهای جدید به کار گرفته می‌شود این سیستم‌ها با وارد آوردن اندک فشاری به پدال ترمز فعال شده و بهترین نتیجه را در اختیار راننده قرار می‌دهد.

ترمزگیری صحیح با ABS

در شرایط بحرانی (مواجه شدن با موانع) فورا پدال کلاچ را گرفته و با تمام نیرو به طور مداوم روی پدال ترمز فشار دهید.در این زمان ABS شروع به کار کرده و شما قادر خواهید بود خودروی خود را در مسیر دلخواه هدایت کرده و از برخورد با موانع جلوگیری کنید.

دو قانون مهم هنگام ترمزگیری با سیستم ABS

۱) فورا کلاچ را بگیرید و با تمام نیرو روی پدال ترمز به طور مداوم فشار دهید.

۲) با وجود ترمزگیری کامل، خودرو را در مسیر دلخواه هدایت کنید.

لامپ هشدار دهنده ABS

از ویژگی‌های اصلی سیستم ABS این است که دایما خود را به صورت الکترونیکی کنترل می‌کند. روی صفحه نمایش دهنده‌ها مقابل راننده یک لامپ هشدار دهنده وجود دارد که روی آن کلمه ANTI-LOCK نوشته شده است. هر گاه اشکالی در عملکرد سیستم ABS ایجاد شود این لامپ روشن خواهد شد. هنگام روشن شدن خودرو این لامپ حدود چهار ثانیه روشن خواهد شد که در این زمان سیستم مشغول کنترل کردن خود است. در صورت خاموش شدن لامپ سیستم عملکرد صحیح خود را داشته و در غیر این صورت روشن ماندن لامپ هشدار دهنده چه قبل از حرکت و چه هنگام حرکت خودرو راننده را از بروز اشکال آگاه خواهد کرد.

 

مزایای سیستم ABS

سیستم ترمز مجهز به ABS قادر است وضعیت ایمن‌تری را برای خودرو ایجاد کند.

کاهش خط قرمز افزایش پایداری خودرو در جاده‌های لغزنده افزایش کنترل فرمان کاهش اثر شرایط متفاوت جاده بر روی لاستیک‌ها، کاهش‌ مقدار لرزش لاستیک و سیستم تعلیق در ترمز و پایداری خودرو در جاده‌های ناهمگن به هنگام ترمز شدید از فواید این سیستم است.

نکات ایمنی

با این که سیستم ABS دارای ایمنی بالایی است، ولی وجود آن در خودرو نباید باعث سرپیچی راننده از رعایت مقررات رانندگی به خصوص سرعت‌های غیرمجاز، رعایت نکردن فاصله ایمنی و سرعت مناسب در پیچ‌ها شود.به عبارت دیگر بهره‌مندی از سیستم‌های ایمنی به معنای نادیده گرفتن ایمنی نیست. انجام تغییرات شخصی در خودرو (مثلا ترمز، بدنه‌ها و یا چرخ‌ها) می‌تواند بر عملکرد سیستم ABS تاثیر منفی بگذارد. با وجود این در حال حاضر سیستم ترمز ABS مطمئن‌‌ترین ترمزی است که تکنولوژی آن در صنعت خودروی ما وارد شده است و شاید روزی شاهد باشیم که با بالا رفتن تقاضای عمومی برای خودروهای مجهز به ترمز ABS اعمال فشار از سوی راهنمایی و رانندگی دیگر خودرویی بدون ترمز ABS تولید و عرضه نشود.

 

         

 

 

 

پایان

 

 

 

 

 

 

 

 

ثبت شده در وبلاگ:

www.Hadikm22.blogfa.com

با نام محقق آقای حسین هاشمی

+ نوشته شده در دوشنبه 1386/11/29ساعت 3:11 PM توسط هادی کاظمی |