دانلود تحقیق ترمز های هیدرولیکی

ترمزهای اتومبیل این فصل کاربرد و عملکرد انواع ترمزهای مورد استفاده در اتومبیل را تشریح می کند .

از آنجائی که اکثریت ترمزهای امروزی بوسیله هیدرولیک بکار می افتد ، در این فصل کاربرد ترمزهای هیدرولیکی و ساختمان آنها شرح داده شده است .

دو نوع ترمز هیدرولیکی وجود دارد : دیسکی و کاسه ای .

در نوع کاسه ای ، کفشکهای ترمز به سطح داخلی کاسه ترمز می چسبند و در ترمز نوع دیسکی ، لقمه های مسطح ترمز یا کفشکها به دیسک مسطح می چسبند .

11 کاربرد و انواع ترمزها: ترمز ها حرکت اتومبیل را کند و یا متوقف می سازند .

ترمزها ممکن است توسط سیستمهای مکانیکی ، هیدرولیکی ، فشار هوا و یا وسائل الکتریکی بکار انداخته شوند.

وقتی که راننده پدال ترمز را فشار می دهد ، کفشکهای ترمز یا لقمه ها بطرف کاسه ترمز یا دیسک ترمز حرکت می کنند .

اصطکاک بین کفشکها یا لقمه ها با کاسه باعث کاهش حرکت و یا توقف اتومبیل می شود .

در شکل (11) مکانیزم ترمز چهارچرخ را که از نوع کاسه ای است ، نشان داده شده است .

شکل (21) مجموعه کاسه ترمز را اطراف کفشکها نشان می دهد .

کفشکهای ترمز با یک ماده آسبست که می تواند در مقابل گرما مقاومت کند و اثر خوبی در مقابل کشش داشته باشد لنت کوبی می شود .

موقعی که کفشکها به کاسه ترمز یا دیسک نیرو وارد می کنند ، گرما و کشش در آن زیاد می شود .

در طول یک ترمز شدید کفشکها ممکن است با یک فشارPsi 1000 به کاسه یا دیسک فشرده شوند .

وقتی که اصطکاک یا فشار افزایش می یابد ، یک کشش اصطکاکی قوی روی کاسه ترمز یا دیسک ایجاد می‌شود و یک اثر ترمزی قوی روی چرخها نتیجه می گردد .

همچنین یک مقدار زیادی از گرما بوسیله اثر اصطکاک ایجاد می گردد .

کاسه دیسک و کفشکها گرم می شوند .

نهایتاً ممکن است درجه حرارت به 500 درجه فارنهایت یا 260 درجه سانتی گراد برسد .

این گرما به طرق مختلف به کاسه یا دیسک منتقل می شود .

بعضی کاسه های ترمز پره های خنک کننده دارند که یک سطح اضافی خنک کننده که گرما را بطور آسانتر به هوا منتقل کنند بوجود می آورند .

حرارت های زیاد برای ترمزها خوب نیست زیرا حرارت لنت ممکن است آن را ذغال کند.

بنابراین اثر ترمزی کم خواهد شد .

در یعضی اتومبیلهای مسابقه ای از لنتهای آسبستی فلزی استفاده کرده اند .

این ترمزها یک سری از بالشتک های فلزی که به کفشکهای ترمز وصل شدند ، دارند (شکل 31) این ترمزها می توانند درمقابل کارکرد ترمز و همچنین درجه حرارتهای بالا مقاومت بیشتری داشته باشند و تمایل کمتری به حالت (Fade) یا کم شدن دارند .

در ترمز های دیسکی بعلت اینکه دیسک خنک می شود ، حالت Fade کمتری وجود دارد .

بطور مثال در شکل (41) یک دریچه تهویه هوا یا پره های خنک کن برای کمک به انتقال حرارت وجود دارد .

توجه کنید که فقط یک قسمت کوچک از دیسک در تماس با لقمه ها می باشد .

شکل 1-4 21 ترمزهای مکانیکی ترمزهای مکانیکی کمتر برای ترمز گرفتن یا متوقف کردن اتومبیل بکار می رود .

ترمزهای مکانیکی از سیمهائی که پدال را به کفشک ترمز متصل می کند تشکیل شده اند .

شکل (51) یک سیستم ترمز چهارچرخ مکانیکی را نشان می دهد .

وقتی روی پدال ترمز فشار وارد می کنیم ، سیمهای ترمز که به کفشک ترمز متصل است کشیده می شود .

کفشک ترمز مرکب است از یک اهرم خارج از مرکز که وقتی بکار انداخته می شود ، یک انتهای کفشک ترمز را به بیرون هل می دهد .

ترمزهای مکانیکی کمتر برای ترمز گرفتن یا متوقف کردن اتومبیل بکار می رود .

شکل (5ـ1) یک سیستم ترمز چهارچرخ مکانیکی را نشان می دهد .

انتهای دیگر کفشک ترمز به سطح پشتی ترمز توسط یک خار کوچک تماس دارد .

شکل 5-1 شکل ـ6ـ1) یک نوع از خارج از مرکز راه انداز کفشک ترمز را نشان می دهد .

ترمزهای پارکینگ بصورت مکانیکی عمل می کنند .

در بسیاری از اتومبیلها ترمز پارک بوسیله یک سیلندر خلأ ، موقعی که موتور روشن می شود و اهرم انتخاب از حالت PARK خارج می شود ، آزاد می شود .

3ـ1ـ اصول هیدرولیک از آنجائی که اکثر ترمزها بصورت هیدرولیکی کار می کنند .

ما هم بطور خلاصه اصول هیدرولیک و طرز عملکرد آن را مختصراً مرور میکنیم .

همانطور که می دانیم ، سیال قابل تراکم نیست .

بنابراین فشار روی سیال به آن نیرو وارد می کند و آن را مجبور میکند که توسط یک لوله به سیلندر برود ، جائی که آن می تواند به پیستون نیرو وارد کند تا پیستون حرکت کند .

نیروئی که سیال ، پیستون را در سیلندر بکار می اندازد متناسب با اندازه پیستونها است ، مثلاً فشار Psi 100 یه سطح پیستون 1 اینچ مربعی ، 100 پوند نیرو وارد می کند و یا به سطح پیستون 5/0 اینچ مربعی ، 50 پوند نیرو وارد می کند .

F=P.A 4ـ1 کاربرد ترمز هیدرولیکی ترمزهای نوع هیدرولیکی ، از فشار هیدرولیکی سیال برای نیرو وارد کردن به کفشکها استفاده می کنند و قسمت بیرونی کفشک را به کاسه ترمز یا دیسک نزدیک می کنند .

عملاً حرکت پدال ترمز به پیستون نیرو وارد می کند تا در سیلندر اصلی حرکت کند .

این حرکت به سیال جلوی پیستون نیرو واردمی کند و این فشار سیال خط به سیلندر چرخها منتقل می شود .

در نوع کاسه ای هر سیلندر چرخ دو پیستون دارد .

هر پیستون به یک کفشک توسط پین اتصال متصل می شود .

بنابراین ، موقعی که سیال به سیلندر چرخها فشار وارد می کند ، دو پیستون سیلندر چرخ بطرف بیرون رانده می شود .

این حرکت بطرف بیرون باعث می شود که کفشکهای ترمز بطرف خارج حرکت کنند و با کاسه ترمز تماس پیدا نمایند .

در شکل ـ7ـ1) توجه کنید که اندازه های پیستون و فشارها بطور مثال داده شده است .

سطح پیستون سیلندر اصلی in2 8/0 می باشد .

یک نیروی 800 پوندی پیستون را بکار می اندازد .

این یک فشار psi 1000 به سیستم می دهد .

این فشار درچرخهای عقب نیروی 700 پوندی روی هر پیستون ایجاد می کند که سطح پیستونهاin2 7/0 می باشد .

در چرخهای جلو سطح پیستون in2 9/0 می باشد .

بنابراین فشار 900 پوند پیستون را برای حرکت کفشکهای ترمز جلو بکار می اندازد .

شکل 7-1 پیستونها در چرخهای جلو معمولاً بزرگتر هستند .

زیرا موقعی که ترمز گرفته می شود مقدار نیروی حرکت آنی جلوی اتومبیل بیشتر از وزن روی چرخهای جلو می شود .

بنابراین یک ترمز قویتر در چرخهای جلو لازم می باشد تا فعالیت ترمز متعادل شود .

5ـ1ـ سیستم ترمز دوبل : در اتومبیلهای مدل پائینتر سیلندر اصلی فقط یک پیستون را شامل می شود و حرکت آن سیال در هر 4 سیلندر چرخ نیرو وارد می کند .

در سالهای اخیر ، سیستم هیدرولیکی به دو بخش تقسیم شده است یک قسمت در جلو و یک قسمت در عقب ( شکل 8ـ1) باین ترتیب ، اگر یک قسمت موفق نشود وظیفه خود را انجام دهد ، یا اینکه نشتی پیدا کند ، قسمت دیگر هنوز عمل ترمز را انجام خواهد داد .

همچنین این سیستم یک چراغ اخطار دارد که وقتی یک قسمت از کار افتاد این چراغ اخطار روشن می شود .

شکل 8-1 6ـ1 سیلندر اصلی در سیستمهای قدیمی ترمز ، سیلندر اصلی یک پیستون داشت .

در سیستم ترمز دوبل ، سیلندر اصلی آن دو پیستون دارد که پشت سرهم قرار دارد .

کارکرد هر دو سیستم مشابه است .

اما در سیستم دوبل دو قسمت مجزا دارد که مستقلاً کار می کنند .

پیستونهای سیلندر اصلی به پدال ترمز اتصال پیدا کرده اند .

فشار روی پدال ترمز بوسیله ترتیب اهرمها چندین برابر می شود برای مثال در اهرم بندی نشان داده شده در شکل (9ـ1) یک فشار 100 پوندی روی پدال ترمز ، یک فشار 750 پوندی روی پیستون تولید می کند .

موقعی که پیستون در سیلندر اصلی حرکت می کند و از مقابل سوراخ جبران کننده عبور می کند ، این سیال جلوی پیستون را حبس می کند فشار بسرعت بالا می رود و به سیال نیرو وارد می شود تا از خط ترمز به سیلندر چرخها منتقل شود این عمل در شکل (10 ـ1) نشان داده شده است .

شکل 10-1 7ـ1ـ سیلندر چرخها شکل (11ـ1) ساختمان یک سیلندر چرخ برای ترمز نوع کاسه ای را نشان می دهد .

فشار هیدرولیکی بین دو پیستون استوانه ای شکل عمل می کند و پیستون را بطرف خارج می راند .

بنابراین پین عمل کننده کفشک ترمز ، به کفشکهای ترمز نیرو وارد می کند تا با کاسه ترمز تماس پیدا کند .

شکل 11-1 8ـ1ـ عمل خود انرژی زائی(Self- energizing Action) موقعی که ترمزها عمل می کنند ، (مثل شکل 10 ـ1) ، سییلندر چرخ کفشک ترمز را بطرف کاسه در حال گردش هل می دهد .

کفشک اولیه ( کفشکی که در جلوی اتومبیل واقع شده است ) با کاسه تماس پیدا می کند .

اصطکاک بین کفشک اولیه به قطعات ترمز نیرو وارد می کند که این نیرو برای تغییر جهت دادن به کاسه در حال گردش می باشد .

البته در این عمل ، فقط مقدار کمی تغییر جهت می دهد زیرا خار کوچک مقدار محدودی اجازه حرکت می دهد .

به شکل (12ـ1) نگاه کنید این حرکت بطور محکمتر و شدیدتر برخلاف جهت گردش کاسه ترمز به کفشک ابتدائی نیرو وارد می کند و عمل ترمز را افزایش بیشتری می دهد ( شکل 13ـ1) در همین لحظه ، پیچ تنظیم و پین مجبور به حرکت می شوند همانگونه که کفشک اولیه حرکت کرده است .

در شکل (14ـ1) ما می بینیم که چگونه این پیچ تنظیم کننده جهت حرکت کاسه را تغییر می دهد .

بنابراین کفشک دومی بوسیله سیلندر چرخ به کاسه نیرو وارد می کند و جهت پیچ تنظیم کننده را تغییر می دهد .

نتیجتاً ، کفشک دومی تقریباً دو برابر کفشک اولی اثر ترمزی ایجاد می کند .

به همین دلیل در کفشک دومی لنت بزرگتر است .(شکل 14ـ1) همیشه کفشک اولی با لنت کوچکتر ، بطرف جلوی اتومبیل است و کفشک ثانویه با لنت بزرگتر در طرف عقب اتومبیل می باشد .

9ـ1ـ حرکت بازگشتی :Return strock در حرکت بازگشتی ، کشش فنر اتصالات ترمز و فشار پیستون سیلندر اصلی به پیستون نیرو وارد می کنند تا به عقب سیلندرش حرکت کند .

اکنون سیال از سیلندر چرخ به سیلندر اصلی جریان پیدا می کند .

همانطور که در شکل (15ـ1) نشان داده شده است فنرهای کششی به کفشک ترمز نیرو وارد می کند تا از کاسه دور شوند و بنابراین پیستون سیلندر چرخ بطرف داخل هل داده میشود .

همچنین سیال از سیلندر چرخ به سیلندر اصلی برگشت می یابد .( همانطوریکه بوسیله پیکان نشان داده شده است ) .

اما مقداری از فشار در خط ترمز توسط شیر کنترل که در انتهای سیلندر اصلی است محبوس می شود .(شکل 10ـ1 را ببینید ) با محبوس شدن فشار ، سوپاپ کنترل بسته می شود و مقداری فشار در خط ترمز و سیلندر چرخ باقی می ماند .

این فشار بجهت جلوگیری از نشتی سیال و احتمالاً هواگیری سیستم بکار گرفته می شود .

10 ـ1ـ چراغ اخطار (Warning Light) در سیستم ترمز دوبل ، یک شیر فشار متغیر برای بکار انداختن سوئیچ چراغ اخطار بکار می رود .

( شکل 16ـ1) .

این شیر ، یک پیستون دارد که وقتی ترمز های جلو و عقب بطور عادی کار می کنند .

شکل 16-1 در مرکز قرار دارد ، اما اگر یک قسمت خراب شود ، فشار کمتری روی یک طرف پیستون موجود خواهد بود .

این اختلاف فشار ، پیستون را حرکت می دهد و سبب می شود که پلانجر سوئیچ بطرف بالا حرکت کند .(شکل 17ـ1) این عمل کنتاکتها را می بندد تا اینکه لامپ اخطار روی داشبورد روشن شود .

بدین ترتیب راننده می فهمد که یکی از ترمزهای عقب یا جلو از کار افتاده است .

بعضی سوئیچها یک عملکرد سریعی دارند که باعث می شوند چراغ روشن بماند ، حتی زمانی که ترمزها دوباره استفاده نمی شوند تا زمانیکه ، سوئیچ خاموش شود .

b a شکل 17-1 11ـ1 ترمزهائی که خودشان تنظیم می شوند ( نوع کاسه ای) Self- adgusting Brakes اکثر ترمزهای اتومبیل امروزی یک مکانیزم خود تنظیمی دارند که وقتی لنت پوسیده و سائیده می شود ، بطور اتوماتیک آن را تنظیم می کند .شکل (18ـ1) یک نوع مخصوص آن را نشان می دهد .

تنظیم فقط موقعی که اتفاق می افتد که ترمزها در موقع حرکت اتومبیل بسمت عقب بکار برده شوند .

در این حالت فقط زمانی که لنت ترمز سائیده