موضوع: انواع سيستم های ایمنی و پايداری خودرو مثل abc / sbc / abc / tcs / asr

ايمني؛ اولين قرباني كاهش هزينه‌ها

وضعيت نامطلوب ايمني خودروها در ايران سالانه نزديك به 200ميليارد تومان به اقتصاد كشور زيان وارد مي‌كند.

اين در حالي است كه سال گذشته بيش از 20هزار نفر در حوادث رانندگي جان خود را از دست دادند.

گرچه اين كشتار جاده‌اي را نمي‌توان تماما به وضعيت ايمني خودروها معطوف كرد، اما به روز نبودن سيستم ايمني در خودروهاي توليد داخل، بر گناه خودروسازان داخلي مي‌افزايد.



حتي چندي پيش سردار محمد رويانيان، معاون راهنمايي و رانندگي نيروي انتظامي كشور از نبود ترمز abs وايربگ در اكثر خودروهاي توليد داخل ابراز تاسف كرده و تاكيد داشت، كه پليس با اعمال فشارهايي به دولت و خودروسازان ترمز abs را در تمامي خودروهاي توليدي داخل اجباري خواهد كرد.

رشد سالانه توليد خودرو در ايران بالاي 20درصد است اما توسعه راه‌ها كمتر از دو درصد است.

اين در حالي است كه اكثر خودروهايي كه در كشور توليد مي‌شوند از وجود سيستم‌هاي ايمني مثل ترمز abs و ايربگ محروم هستند و تنها برخي از آنها با سفارش متقاضي خودرو و با پرداخت هزينه بيشتر نسبت به ساير خودروها مجهز به اين سيستم‌ها مي‌شوند.

موارد ايمني در كشورهاي توسعه‌يافته جهان از اهميت فوق‌العاده‌اي برخوردار است به طوري كه كوچك‌ترين خبري در خصوص ضعف ايمني خودرويي بر فروش آن تاثير فراواني دارد.

اما به نظر مي‌رسد با وجود اينكه آمار تصادفات، ايران را در رتبه دوم جدول جهاني قرار مي‌دهد خودروسازان و خريداران خودرو به اين موارد آشنايي يا توجه كمتري دارند.

سيستم‌هاي نوين ترمز مانند abs، esp و ebd با افزايش پايداري و فرمان‌پذيري و... در زمان حادثه تا 40درصد از بروز تصادفات جلوگيري مي‌كند.

ولي متاسفانه بسياري از خودروهايي كه در كشورهاي ديگر تجهيزات ايمني مثل abs و ايربگ توليد مي‌شوند از جمله ريو، در ايران براي كاهش هزينه‌هاي توليد حذف و فقط در صورت سفارش مشتري بر روي خودرو قرار مي‌گيرند.

ويژگي مهم خودروهاي مجهز به سيستم ترمز ضد قفل يا ضد لغزش معروف به abs اين است كه از قفل شدن چرخ‌ها حتي هنگامي كه راننده پدال ترمز را تا انتها فشار مي‌دهد، جلوگيري مي‌كند و مانع از انحراف خودرو مي‌شود.

به اين ترتيب مي‌توان هنگام ترمزگيري خودرو را كنترل كرده و از موانع با اطمينان عبور كرد.

پيشرفت اين تكنولوژي به حدي رسيده است كه در هر لحظه با استفاده از تناسب سرعت لاستيك‌ها و كنترل آن، تعادل خودرو حفظ مي‌شود.

سيستم ترمزهاي هيدروليك و abs‌

ترمزهاي هيدروليك از سيستم‌هاي مطمئن‌ ترمز محسوب مي‌شود. اما اين سيستم در ابتدا داراي عيب‌هاي بزرگي بود. اگر هر گاه به دليلي، شكستگي جزئي در يكي از لوله‌هاي ترمزها به وجود مي‌آمد در اثر نشت مايع ترمز يا وارد شدن هوا در سيستم، تمام سيستم ترمز از حالت فعاليت خود بيرون آمده و خطرآفرين مي‌شد.

براي از ميان برداشتن اين عيب، خودروسازان و شركت‌هاي توليد‌كننده سيستم‌هاي ترمز مجبور به تقسيم كردن نيروي ترمز از طريق فشار هيدروليك به دو بخش شدند. يكي از اين بخش‌ها به چرخ‌هاي جلو و ديگري به بخش‌هاي عقب فشار وارد مي‌آورد طراحي و توليد اين سيستم جديد بسيار مثبت بود، ولي به نظر مي‌رسيد آنچنان از خطرات احتمالي آن نمي‌كاست، چرا كه در اين صورت ايجاد شكستگي در لوله‌هاي ترمز جلو و قفل يا بلوكه‌كردن چرخ‌هاي عقب، خودرو به شدت به دور خود چرخيده و از كنترل خارج مي‌شد.

اما سوئدي‌ها راه‌حل اين مشكل را پيدا كردند. كمپاني (ساب) saab ترمزهاي هيدروليك دو كاناله به صورت ضربدري را طراحي و توليد كرد به اين صورت كه چرخ سمت راست جلو به همراه چرخ‌سمت چپ عقب از يك كانال و چرخ سمت چپ جلو به همراه چرخ سمت راست عقب از كانال ديگر تغذيه مي‌شدند.

ولي كمپاني‌‌هاي خودروسازي ولوو و بي‌ام‌و بر روي طرح نسبتا بهتري كار كردند به اين ترتيب كه با هر دو چرخ جلو هر كدام از يك كانال تغذيه مي‌شدند چرخ‌هاي عقب نيز از كانال مستقلي بهره مي‌بردند. در اين صورت در اثر بروز اشكال يا شكستگي در يكي از لوله‌هاي هيدروليك چرخ‌ها تنها همان چرخ بود كه قابليت ترمزگيري را از دست مي‌داد و در كنترل خودرو اشكال عمده‌‌اي پيش نمي‌آمد اما سيستم ترمز در خودروها نيز در دنيا به سرعت ديگر بخش‌ها رشد داشت و خوشبختانه در حال حاضر ترمزهاي سه و چهاركاناله ضد بلوكه abs در بيشتر خودروها به صورت استاندارد وجود دارد.

طرز كار ترمز abs

ترمزهاي abs در بيان ساده دستگاهي الكترونيكي هستند كه در هنگام ترمزگيري باكنترل فشار (قطع و وصل كردن فشار) هيدروليك در كسري از ثانيه ارتباط لنت را با ديسك يا كاسه برقرار و قطع مي‌كنند و تكرار سريع و مداوم اين عمل باعث از ميان رفتن حالت بلوكه كردن يا قفل كردن ترمزها مي‌شود.

اهميت اين گونه ترمزها نيز بيشتر در سطوح خيس و لغزنده يا ترمزگيري در سرعت‌هاي بالا بيشتر نمايان مي‌شود. در اين گونه موارد راننده از كنترل كامل بر روي وسائل نقليه خود برخوردار است و اما شايد بتوان گفت تنها نكته منفي در مورد ترمزهاي abs صداي نسبتا شديد آنها در هنگام ترمزگيري بر روي سطوح بسيار لغزنده است.

اين صداي لرزان كه به درون كابين نفوذ مي‌كند و زير پدال ترمز حس و شنيده مي‌شود راننده‌اي را كه تجربه ترمزگيري در اين شرايط ندارد به اشتباه مي‌اندازد كه احتمالا قسمتي از سيستم ترمز خودرواش در حال خرد شدن است و به همين دليل راننده ممكن است به اشتباه از فشار پاي خود بر روي پدال ترمز بكاهد.

به تازگي استفاده از سيستم‌هاي كمكي و تقويت كننده الكترونيكي و مكانيكي نيز براي هر چه بهتر كردن فعاليت ترمزها بر روي انواع خودروهاي جديد به كار گرفته مي‌شود اين سيستم‌ها با وارد آوردن اندك فشاري به پدال ترمز فعال شده و بهترين نتيجه را در اختيار راننده قرار مي‌دهد.

ترمزگيري صحيح با abs

در شرايط بحراني (مواجه شدن با موانع) فورا پدال كلاچ را گرفته و با تمام نيرو به طور مداوم روي پدال ترمز فشار دهيد.

در اين زمان abs شروع به كار كرده و شما قادر خواهيد بود خودروي خود را در مسير دلخواه هدايت كرده و از برخورد با موانع جلوگيري كنيد.

دو قانون مهم هنگام ترمزگيري با سيستم abs

1 -فورا كلاچ را بگيريد و با تمام نيرو روي پدال ترمز به طور مداوم فشار دهيد.

2 -با وجود ترمزگيري كامل، خودرو را در مسير دلخواه هدايت كنيد.

لامپ هشدار دهنده abs

از ويژگي‌هاي اصلي سيستم abs اين است كه دايما خود را به صورت الكترونيكي كنترل مي‌كند.

روي صفحه نمايش دهنده‌ها مقابل راننده يك لامپ هشدار دهنده وجود دارد كه روي آن كلمه anti-lock نوشته شده است.

هر گاه اشكالي در عملكرد سيستم abs ايجاد شود اين لامپ روشن خواهد شد.

هنگام روشن شدن خودرو اين لامپ حدود چهار ثانيه روشن خواهد شد كه در اين زمان سيستم مشغول كنترل كردن خود است.

در صورت خاموش شدن لامپ سيستم عملكرد صحيح خود را داشته و در غير اين صورت روشن ماندن لامپ هشدار دهنده چه قبل از حركت و چه هنگام حركت خودرو راننده را از بروز اشكال آگاه خواهد كرد.

مزاياي سيستم abs

سيستم ترمز مجهز به abs قادر است وضعيت ايمن‌تري را براي خودرو ايجاد كند.

كاهش خط قرمز افزايش پايداري خودرو در جاده‌هاي لغزنده افزايش كنترل فرمان كاهش اثر شرايط متفاوت جاده بر روي لاستيك‌ها، كاهش‌ مقدار لرزش لاستيك و سيستم تعليق در ترمز و پايداري خودرو در جاده‌هاي ناهمگن به هنگام ترمز شديد از فوايد اين سيستم است.

نكات ايمني

با اين كه سيستم abs داراي ايمني بالايي است، ولي وجود آن در خودرو نبايد باعث سرپيچي راننده از رعايت مقررات رانندگي به خصوص سرعت‌هاي غيرمجاز، رعايت نكردن فاصله ايمني و سرعت مناسب در پيچ‌ها شود.

به عبارت ديگر بهره‌مندي از سيستم‌هاي ايمني به معناي ناديده گرفتن ايمني نيست.

انجام تغييرات شخصي در خودرو (مثلا ترمز، بدنه‌ها و يا چرخ‌ها) مي‌تواند بر عملكرد سيستم abs تاثير منفي بگذارد.

با وجود اين در حال حاضر سيستم ترمز abs مطمئن‌‌ترين ترمزي است كه تكنولوژي آن در صنعت خودروي ما وارد شده است و شايد روزي شاهد باشيم كه با بالا رفتن تقاضاي عمومي براي خودروهاي مجهز به ترمز abs اعمال فشار از سوي راهنمايي و رانندگي ديگر خودرويي بدون ترمز abs توليد و عرضه نشود.

SBC مخفف كلمات زير است

Electro Hydraulic System Sensotronic Brake Control

اين سيستم موجب افزايش سطح ايمني و راحتي در حين رانندگي مي شود . ابداع اين سيستم توسط دايملر كرايسلر بوده است .

پيشرفت ميكروالكترونيك ها :

با معرفي سيستم هاي ترمز هيدروليكي در سالهاي دهه بيست ميلادي بلافاصله مشخص شد كه اين ترمزها برتري زيادي به ترمزهاي مكانيكي دارند چون ترمز هاي مكانيكي نياز به تنظيم هاي مستمر داشته و توان كمتري در مقايسه با انواع هيدروليكي دارند . متخصصين متفق القول هستندكه آينده متعلق به سيستم هاي ترمزي است كه تحريك پذيري آنها بوسيله نيروي برق بوده و به آنها ( Brake By Wire ) مي گويند كه واكنشي بمراتب سريع تر دارند . SBC در حقيقت پل ارتباطي براي پر كردن شكاف بين دو سيستم موجود و جايگزين كردن سيستم هاي الكتريكي كنترل كننده به سيستم هاي الكتريكي _ الكترونيكي است .

البته در حال حاضر SBC يك سيستم صددرصد برقي نيست و مقداري به هيدروليك وابسته است اما پيش بيني مي شود كه در آينده نزديك سيستم هاي ترمزي كه داراي بوستر بزرگ بوده و از نوع پنوماتيكي هستند با تمام متعلقاتشان جمع شوند . بسياري از بخش هاي مكانيكي سيستم هاي موجود جاي خود را به قطعات ميكروالكترونيك خواهند داد و همانند ساير سيستم هاي مدرن و پيشرفته اي كه در انواع خودرو استفاده مي شود SBC نيز تكيه و تاكيد زيادي بر روي حسگر داشته چون اطلاعات دريافتي از خط جلو را از طريق آنها دريافت كرده و با سرعت نور آنرا به يك رايانه مركزي انتقال مي دهد . رايانه نيز از طريق شبكه الكترونيكي متصل به خود مسئوليت انجام امور ديگري را عهده دار است . زماني كه راننده در خودرويي كه مجهز به سيستم هاي رايج ترمز است پاي خود را روي پدال ترمز مي فشارد ، فشار ماهيچه هاي پا باعث ايجاد فشار هيدروليكي در سيستم ترمز شده و يك سيستم كمكي تنظيم كننده لنت هاي ترمز را بر روي صفحات ديسك فشرده مي كند .

اما در خودرويي كه مجهز به SBC است ، راننده با فشار آوردن بر روي پدال ترمز هدفش انتقال فرمان و دستور كاهش سرعت يا توقف به سيستم مركزي الكترونيكي _ هيدروليكي است . انجام اين دستور بعد از دريافت اطلاعات از حسگر ها در خصوص وضعيت ديناميكي خودرو در زمان بسيار اندكي عمل مي كند .

سيستم ضد بلوكه ترمز بطور مداوم كامپيوتر SBC را در جريان سرعت دوران هر يك چرخها قرار مي دهد . از طرف ديگر نيز ESP اطلاعات در خصوص شتاب جانبي اتومبيل و زاويه فرمان را در اختيار SBC مي گذارد و واحد الكترونيكي حركت وضعيت دنده گيربكس و ميزان نيروي موتور را كه مي توان به عنوان ترمزي مورد استفاده قرار گيرد در اختيار SBC قرار مي دهد . با توجه به اطلاعات متعدد دريافت شده ، كامپيوتر نياز هاي ترمز هر چرخ را بر اساس ميزان نيرويي كه به پدال ترمز توسط راننده وارد مي شود را مورد محاسبه قرار داده و متعاقباً فشار هيدروليكي دقيق را از طريق يك پمپ برقي كه به مخزن ذخيره روغن ترمز متصل است ايجاد مي كند و در صورت فعال شدن سيستم ضد بلوكه حالت هاي قطع و وصل را در آن احساس نمي كنيد .

ميزان نيرويي كه به پدال ترمز توسط راننده وارد مي شود ضمن اينكه سيستم كامپيوتر را قادر به تشخيص سرعت انتقال پاي راننده از پدال گاز به ترمز مي كند ، چنانچه تشخيص داده شد كه وضعيت خيلي اضطراري است بلافاصله فشار روغن در خطوط انتقال مايع هيدروليكي افزايش پيدا مي كند تا اطمينان حاصل شود كه حداكثر فشار به پشت لنت هاي ترمز براي فشرده شدن بهتر به ديسك هاي ترمز ايجاد مي شود . در چنين وضعيتي كاهش سرعت از زماني كه پدال ترمز فشرده مي شود آغاز شده و سيستم هاي ترمز كمكي ( BAS ) و ضد بلوكه واكنش سريعتر و دقيق تري از خود نشان مي دهد و بنابراين طول مسير توقف بميزان 3 درصد كاهش پيدا مي كند . چنانچه راننده در تشخيص قوس پيچ جاده دچار اشتباه شود بلافاصله سيستم الكترونيكي كنترل پايداري ESP فعال شده و از طرف ديگر وجود سيستم SBC وضعيت مانور ترمز خاصي را در همان مراحل ابتدايي ايجاد كرده و اتومبيل بسيار سريعتر به حالت پايداري مي رسد .

در مواقعي كه باران زيادي مي بارد چنانچه ديسك هاي ترمز خيس باشند لنت هاي ترمز تا زماني كه آب موجود بر روي صفحات ديسك از آن جدا نشود نمي توانند چسبندگي لازم را به ديسك پيدا كنند و همين موضوع ، كه مي تواند طول زماني معادل چند دهم ثانيه داشته باشد ممكن است اثرات تخريبي وحشتناكي از خود بر جاي گذارد در خودرويي كه مجهز به سيستم SBC است ، هر زماني كه برف پاك كن ها مشغول كار هستند ، SBC براي اطمينان از خشك بودن ديسك هاي ترمز اقدام به فعال كردن دوره اي لنت هاي ترمز و چسبيدن كوتاه مدت آنها به صفحات ديسك مي نمايد .

چنانچه برق در اتومبيل قطع شود آنهم به هر دليلي باعث خاموش شدن موتور شود در چنين حالتي يك ارتباط هيدروليكي بصورت يك مدار جانبي واحد كنترل الكترونيكي را كنار زده و فرمان وارده به پدال را به چرخها منتقل مي كند و در اين صورت راننده قادر است سيستم ترمز را مستقيماً فعال كند

ABC مخفف كلمات Active Body Control يا كنترل فعال بدنه است . اين سيستم موجب افزايش سطح ايمني و راحتي در حين رانندگي مي شود . و ابداع اين سيستم توسط دايملر كرايسلر بود .

حركات مختلفي مانند تغيير مسير حركت كه در محور طولي اتومبيل روي مي دهد و يا حركات عمودي كه در محور عرضي خودرو روي مي دهد و معمولاً در شتابگيري اتفاق مي افتد هنوز هم در خودروهاي جديد بميزان اندكي روي مي دهد كه تاثير منفي بر روي راحتي و قابليت هدايت خودرو دارند . سيستم هاي فنر بندي رايج كه از جنس فولاد هستند قادر به پيشگيري از چنين حركاتي نيستند و در بهترين حالت آن كه مي توان اين حركات را به حداقل رساند باعث افزايش خشكي و سختي اتومبيل مي شوند .

مي توان با استفاده از سيلندر هاي هيدرو ليكي خود تنظيم ميزان پيش كششي فنرهاي لول را اصلاح كرد . اين فنرها فشار مورد نياز خود را از يك پمپ و دو مخزن ذخيره دريافت مي كنند . اما زمان و ميزان تحريك پذيري اين پيستون هاي شناور بستگي به اطلا عات دريافتي از حسگرها در خصوص وضعيت اتومبيل و شتابهاي عمودي و افقي و جانبي دارد . كامپيوتر موجود در اتومبيل در ظرف مدت ده هزارم ثانيه محاسبات مورد نياز را براي تعيين ارقام صحيح انجام داده و فرامين كنترلي را براي عملكرد مناسب سيستم هاي هيدروليكي صادر مي كند . اما مشكلي كه در خصوص كمك فنرهاي گازي وجود دارد موضوع لرزش با فركانس بسيار بالاي آنها است كه در سيستم ABC با كاهش خاصيت ضربه گيري فنرها مي توان راحتي سواري را بنحو چشمگيري بهبود بخشيد .

در شرايط عادي سيستم ABC بطور خودكار عمل مي كند و چنانچه راننده اقدام به انجام مانورهاي سريع و غير عادي نمايد و جود ABC كمك شاياني به پايداري ديناميكي مي نمايد . ضمناً اين امكان وجود دارد كه در انتخاب تنظيم ها بصورت دستي دخالت نموده و با فشردن يك تكمه حالتي بين اسپرتي و راحت Sport & Comfort را انتخاب كند . در حالت اسپرتي پيستون هاي شناور در مايع هيدروليكي با فواصل زماني سريعتر و بنحو قوي تري فعال مي شوند .

پيشرفت اساسي كه در نسل دوم ABC صورت گرفته قابليت تنظيم پذيري آن در مقابل وزن و فشار وارده است كه طي آن كامپيوتر وزن سرنشينان و بار همراه آنان را نيز مورد محاسبه قرار مي دهد . قابليت هاي ديگري نيز در اين سيستم قابل افزودن است كه از جمله آن پايين آوردن و كاهش ارتفاع خودرو در سرعت هاي بالا بوده كه باعث كاهش مقاومت باد شده و قابليت ديگر افزايش ارتفاع اتومبيل در عبور از مناطق سنگلاخي و ناهموار است .

سيستم كنترل كششي tcs

شرايط موقعيت هاي بحراني و رانندگي ، فقط محدوده به سيستم ترمز نمي باشد و در شرايط ديگري نظير استارت و شتابگيري ( مخصوصاً در سطوح لغزنده ) و دور زدن ( چرخش ) نيز رخ خواهد داد كه در نتيجه وقوع آنها ، شرايط رانندگي بسيار سخت و كنترل پذيري آنها مشكل خواهد بود . سيستم tcs جهت رفع مشكلات ذكر شده ، طراحي گرديده است . اولين هدف سيستم tcs بعنوان سيستم مترقي abs ، حفظ پايداري و فرمانپذيري مناسب خودرو در حين شتابگيري مي‌باشد.

سيستم tcs ، با مطابقت دادن گشتاور موتور با شرايط موجود سطح جاده ، قبل از وقوع شرايط بحراني ، اين عمل را انجام مي دهد با تركيب بندي و استفاده همزمان از سيستمهاي tcs , abs امكان بهره گيري از شرايط رانندگي با سطوح بالاي ايمني و آسايشي مهيا مي گردد .

سيستم tcs بايستي قادر به جلوگيري از دوران چرخ در حين حركت اوليه يا شتابگيري در شرايط ذيل باشد :

· هنگامي كه سطح جاده در يك يا دو طرف لغزنده باشد .

· هنگامي كه خودرو بر روي سطح يخ زده حركت كرده و يا از سمت شانه خاكي جاده عبور كند .

· شتابگيري در حين دور زدن

شروع به توقف در سطوح شيب دار ( كنترل مدار بسته نيروي كششي اعمال شده بر مبناي تنظيم فشار در چرخ دوران كننده ) .

Antriebs Schluph Regelung مخفف ASR

اين سيستم مانند TCS ميباشد و رگلاتور آن كه از نوع الكترونيكي است بين پدال و دريچه گاز نصب مي شود . بنابراين روي دريچه گاز ، نه فقط پدال گاز ، بلكه سيستم كنترل كننده الكترونيكي هم تاثير مي گذارد .

تركيب سيستم ASR با ABS :

در تركيب ASR با ABS هر دو سيستم از يك واحد كنترل الكترونيكي فرمان مي گيرند ، سنسور دور چرخ ، دور چرخها را به واحد كنترل الكترونيكي گزارش ميدهد ، هرگاه هر دو چرخ دور بيش از اندازه داشته باشند . سيستم ASR دريچه گاز را بمقدار كم كه گشتاور موتور كمي كاهش يابد مي بندد و به محض برطرف شدن چرخش زياد به جاي اول برميگرداند . هرگاه دور يك چرخ محرك زيادتر باشد ، سيستم ABS دور آنرا با ترمزهاي مكرّر به دور حقيقي نزديك مي كند .

تركيب ASR با سيستم كنترل جرقه و كنترل سوخت الكترونيكي :

براي آنكه زمان عكس العمل سيستم در مقابل رويدادها سريع باشد ، وقتي سيستم ASR گشتاور موتور را مي كاهد ، همزمان تايمينگ جرقه و پاشش سوخت هم توسط دستگاههاي الكترونيكي مربوطه ريتارد مي شود تا كاهش گشتاور موتور تاثير آني در خط انتقال قدرت داشته باشد . در اين سيستم يا بايد ABS وجود داشته باشد و يا بايد ديفرانسيل ضد لغزش بكار رفته باشد تا از لغزش چرخهاي محرك جلوگيري شود .

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.



انواع ترمزهای ضد قفل:

ترمزهای ضد قفل طراحی های مختلفی دارند که به نوع ترمز به کار رفته بستگی دارد.ما به آنها بر اساس تعداد کانال ها(تعداد سوپاپ هایی که به طور جداگانه کنترل می شوند) و تعداد حسگر های سرعت اشاره می کنیم:

●ترمز ضد قفل با چهار کانال و چهار حسگر سرعت:این بهترین طراحی است که در آن برای هر چرخ حسگر و سوپاپ جداگانه ای وجود دارد با این روش کنترل گر هر چرخ را به طور مجزا بررسی می کند تا به هر چرخ بیشترین نیروی اصطکاک وارد شود.



●سه کانال و سه حسگر:این روش بیشتر در وانت ها و کامیون ها با چهار چرخ ضد قفل استفاده می شود و در آن برای هر چرخ جلو یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد اما برای دو چرخ عقب فقط یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد.حسگر سرعت چرخ های عقب روی محور عقب قرار دارد.



در این حالت برای هر چرخ جلو کنترل جداگانه وجود دارد بنابراین چرخ های جلو به بیشترین نیروی ترمزی می رسند. چرخ های عقب قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل، قفل می کنند. با این سیستم ممکن است یکی از چرخهای عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که نسبت به حالت چهار کاناله باعث کاهش کارایی ترمز می شود.



●یک کانال و یک حسگر:این سیستم در وانت ها و کامیون ها با محور عقب ضد قفل وجود دارد که یک سوپاپ برای کنترل هر دو چرخ عقب و یک حسگر سرعت واقع در محور عقب دارد



این سیستم مشابه قسمت عقب سه کاناله عمل می کند دو چرخ عقب با هم کنترل می شوند و قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل هر دو قفل می کنند.در این روش هم ممکن است یکی از چرخ های عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که باز هم باعث کاهش کارایی ترمز می شود.



این سیستم به سادگی قابل تشخیص است.معمولا یک لوله ی ترمز وجود دارد که با یک اتصالT شکل به دو چرخ عقب وصل می شود.شما می توانید حسگر های سرعت را با مشاهده ی اتصالات الکتریکی نزدیک دیفرانسیل در محورعقب پیدا کنید.

امروزه برای پایداری خودرو در شرایط بحرانی از سیستمهای پیشرفه ای استفاده می کنند .
پایداری خودرو باعث ثبات حرکت خودرو در جاده های مار پیچ در شرایط بد آب و هوایی میشود که در نتیجه باعث کاهش تصادفات و تلفات جانی رانندگان و افراد میشود .
در عصر کنونی برای ایجاد پایداری از سیستمهای پیشرفته الکترونیکی , مکانیکی استفاده میکنند .
استفاده بهتر از تکنولوژی و دست آوردهای بشری در زمینه خودرو در آینده نزدیک شرایط امنی برای استفاده بدون دغدغه و آرامش بخشی برای انسانها خواهد داشت .




این سیستمها عبارتند از :

ABS : Anti look braking system

ASR : Acceleration Skid Regulation

BAS : Brake Assistance System

ESP : Electronic Stability Program

SBC : Sensotronic Brake Control


ECU : Electronic Control Unit :


واحد کنترل الکترونیکی میباشد که سیگنالهای آنالوگی را از سنسورها دریافت کرده و به دیجیتال تبدیل می کند .
سیگنالهای دیجیتالی به Cpu رفته و با استفاده از اطلاعات داخل RAM بهترین شکل فرمان محاسبه کرده و به قسمتهای عمل کننده ارسال می کند .

Anti lock braking system (ABS):این سیستم از قفل شدن چرخ ها در زمان استفاده از ترمز در جاد های لغزنده جلوگیری میکند . از مزایای این ترمز حفظ پایداری و فرمان پذیری و کاهش طول خط ترمز میباشد .
عملکرد این سیستم به صورت زیر میباشد :
از سیگنالهای سرعت چرخ مشتق گرفته میشود تا سیگنالی که متناسب با شتاب زاویه ای است بدست آید .
اگر شتاب منفی از مقدار پیش بینی شده کمتر شود فرض میشود که چرخ در حال شدن است .
در چنین حالتی فشار مجددا کاهش می یابد .این سیکل بطور متناوب آنقدر ادامه می یابد تا خودرو به سرعتی در حدود 3-5 کیلومتر بر ساعت برسد.

************************************************** ***

Acceleration Skid Regulation ( ASR) :

این سیستم ضد لغزش بوده و در افزایش پایداری و فرمان پذیری و سر نخوردن و بکسباد نکردن چرخهای خودرو کارایی دارد . این سیستم از سنسورهای ABS اطلاعات در مورد سرعت چرخ و سرعت خودرو را دریافت کرده و در صورت نا هماهنگ بودن دو فرمان میدهد , یکی به سلونوئید ABS فرمان میدهد که چرخی که در حال بکسباد کردن است ترمز نماید و فرمان دیگری به ECUموتور فرستاده میشود تا قدرت موتور را کاهش دهد.


**************************************************

Brake Assistance System ( BAS) :


یک شرکت بیمه آماری ارائه داد که هیچ تفاوتی بین درخواستهای پرداخت خسارت اتومبیل که مجهز به ABS بوده اند با آنهایی که فاقد این تکنولوژی میباشد ندارد.
مهندسین در کمپانی های بنز و تو یوتا و نیسان به این نتیجه رسیده اند که رانندگان اصولا تمایلی به وارد کردن حداکثر فشار به پدال ترمز را ندارند , بنا براین سیستمABS اصولا مجال و فرصتی پیدا نمیکند که بتواند به عنوان یک سیستم کمکی عمل کند . برای رفع این عیب سیستمی طراحی شد که در داخل بوستر نصب میشود و فشار ترمز را بنا به تشخیص ECU آن افزایش میدهد. که این سیستم BAS یا سیستم کمک ترمز است .


عملکرد سیستم BAS

این سیستم یک سنسور در بوستر ترمز PEDAL TRAVEL SENSOR دارد که اطلاعات دریافتی در رابطه با کورس ترمز و سرعت استفاده از آن را در اختیار ECU ی ABS قرار میدهد .
BAS توسط سیستم CAN با ABS در ارتباط است. چنانچه ترمز اضطراری احساس شود ECU فرمان باز شدن یک سوپاپ سلونوئیدی در داخل بوستر را میدهد که این امر بلافاصله محفظه فشار به فشار اتمسفر را باز کرده و باعث بوجود آمدن حداکثر فشار ترمز میشود .


************************************************** ***


:ESP Electronic Stability Program :

اگر با یک مرسدس بنز S کلاس با سرعت 65 کیلومتر در ساعت بر روی جاده یخی حرکت کنید , تایر های عقب خودرو شروع به سر خوردن میکند , اگر این انحراف ادامه پیدا کند در این اتومبیل مدار سیستم ABS شروع به هشدار میکند . خودرو ترمز میکند , در صورتیکه راننده هیچ فشاری به پدال ترمز وارد نکرده است
همچنین نیروی تولیدی موتور هم کاهش می یابد در صورتی که پای راننده از روی پدال گاز برداشته نشده است و این اعمال باعث تصحیح حرکت خودرو میشود .
این هماهنگی بین سیستمهای ABS و ASR توسط سیستم ESP انجام شده است .
نام دیگر سیستم ESP برنامه پایداری الکتریکی میباشد .

عملکرد سیستم ESP :

برای استفاده از برنامه پایداری الکترونیکی کافی است مدارهای هیدرولیکی را به اتومبیل اضافه کنید که با استفاده از این مدارها بتواند امکان ترمز انفرادی بر روی هر چرخ را ایجاد کنید.
برای این کار اطلاعاتی از طریق سنسورهای مختلف که میزان زاویه انحراف , موقعیت فرمان و شتاب جانبی و میزان نیروی تولیدی موتور را اندازه گیری می کند , دریافت میشود .
به طور کلی سیستم هماهنگ کننده میزان اصطکاک چرخها با نحوه حرکت راننده در رابطه با تمایل او به میزان انحراف فرمان بوده و بوجود آورنده یک برخورد منطقی بین سیستمهای ABS و ASR و BAS تلفیقی در پایداری اتومبیل را موجب میگردد .


************************************************** ******


Sensotronic Brake Control - SBC) :

متخصصین و مهندسین خودرو متفق القول هستند که آینده متعلق به سیستمهای ترمزی است که تحریک پذیری آنها بوسیله نیروی برق بوده و به آنها Brake by wire می گویند , که واکنشی به مراتب سریعتر از هیدرولیک دارد.
SBC در حقیقت پل ارتباطی برای پر کردن شکاف بین دو سیستم موجود و جایگزین کردن سیستمهای هیدرولیکی , پنوماتیکی موجود به سیستم الکترونیکی است. البته نباید تصور کرد که SBC یک سیستم 100% برقی است , چرا که هنوز قدرت وارده به لنت ها توسط هیدرولیک وارد میشود .
در خودرویی که مجهز به SBC است , راننده با فشار دادن بر روی پدال ترمز هدفش انتقال فرمان و دستور کاهش سرعت یا توقف به ECU ی SBC است.

BAS :
سيستمي كه در ترمزهاي آني فشار داخل هيدروليك ترمز را زياد كرده و باعث پخش يكسان قدرت ترمز به چرخها ميشود
ESP :
Electronic Stability Program. سيستم پايداري الكترونيكي (و يا بهتر از آن سيستم ضد ناپايداري كه جلوي از كنترل خارج شدن اتومبيل را ميگيرد) . اساس كار اين سيستم اينست كه از سيستم ترمز براي كنترل و هدايت اتومبيل استفاده شود. سيستمهاي آنتي بلوكه ABS و سيستم آنتي پاتيناژ در زمينهاي لغزنده TSC ستونهاي سيستم ESP هستند.سنسوري كه به فرمان متصل شده هماهنگي بين ميزان چرخش فرمان و جهت حركت اتومبيل را كنترل ميكند. در صورت عدم تناسب , ESP سريع وارد عمل شده و ابتدا ميزان انتقال نيروي موتور به چرخها را كاهش ميدهد.اگر باز هم اتومبيل در كنترل راننده نباشد روي چرخها مستقل از هم ترمز اعمال ميشود. اين عمل تا زماني كه اتومبيل تحت كنترل راننده در آيد و در مسير دلخواه راننده حركت كند ادامه مي يابد.

سيستم ترمز ضد قفل براي اولين بار در سال 1930 در هواپيما به شكل مكانيكي مورد استفاده قرار گرفت در همان زمان تحولات زيادي در توسعه اين سيستم در صنعت هوانوردي بوجود آمد . اما جالب بود كه بررسي اين سيستم براي چندين سال متوقف شد تا اينكه در سال 1975 تا 1976 براي اولين بار اين سيستم در كاميونهاي سنگين در آمريكا براي كاهش تصادفات به خاطر از دست دادن پايداري كاميون در جاده ها مخصوصا" جاده هاي لغزنده مورد استفاده قرار گرفت . در سال 1980 در تكنولوژي ايمني خودرو تحول عظيمي رخ داد و سيستم Abs به شكل امروزي (الكترونيكي ) در خودروهاي سواري مورد استفاده قرار گرفت .



يکي از مهمترين عواملي که باعث از دست دادن کنترل خودرو مي گردد ترمز کردن ناگهاني در جاده هاي لغزنده مانند جاده هاي مرطوب ،برفي، يخي و ... است که اين عمل بعلت قفل شدن چرخها بر روي سطح جاده مي باشد براي جلوگيري از اين امر سيستم ترمز ضد قفل (abs) استفاده مي شود . در اين سيستم از طريق يک سيستم هدايت الکترونيکي کنترل شده و با دريافت اطلاعات لازم از وضعيت سرعت هر چرخها از طريق سنسورهاي سرعت نيروي ترمز بر روي چهار چرخ را کنترل و تنظيم ميکند . دراين سيستم مقدار نيروي ترمز بر روي هر يک از چرخها ميتواندمتغير باشد بدين ترتيب چرخي که داراي سرعت کمتري نسبت به چرخ ديگر باشد به همان نسبت فشار روغن ترمز در آن کاهش ميابد ، اين کاهش فشار به صورت مقطعي بوده و تا زماني ادامه مي يابد که دور چرخها يکسان شود .
سيستم Abs از سرعت 6 کيلومتر در ساعت به بالا شروع به کنترل سيستم ترمز مي نمايد و در صورتيکه به هر نحوي دچار اختلال و اشکال گردد سيستم Abs از مدار خارج شده و ترمز خودرو به صورت عادي عمل مي نمايد .



قطعات اصلي تشکيل دهنده اين سيستم عبارتند از :

*-واحد هيدروليکي : اين واحد شامل شيرهاي کنترل جريان،سولونوييدها ، محفظه ذخيره روغن،پمپ ،موتور Abs و محفظه ارتعاش گير می باشد که مجموعه اين قطعات با دريافت سيگنال از واحد کنترل الکترونيکي، کار تنظيم و تقسيم نيروي ترمز را بر روي هر کدام از چرخها به صورت مجزا انجام ميدهد
*-واحد کنترل الکترونيکي : اطلاعات بدست آمده از سنسور به اين واحد آمده و اين واحد مجموعه واحد کنترل هيدروليکي را کنترل و هدايت مي نمايد .
*-سنسور سرعت چرخ : با چرخش يک چرخ دنده به نام روتور در مقابل سنسور ، پالس هاي الکتريکي در آن ايجاد ميگردد که تعداد اين پالس ها در واحد زمان ميزان سرعت چرخ را مشخص مي نمايد .
*-رله Abs : چنانچه ولتاژ برق ورودي را قطع نموده و سيستم ترمز به صورت معمولي عمل خواهد نمود .