معرفی سیستم های ترمز در خودروها

معرفی سیستم های ترمز در خودروها

اسلاید 1: َABS ٍESP EBD ASR معرفي سيستم هاي ترمز در خودروها

اسلاید 2: تعاريفسيستم ترمز ضدقفل يا ABS سيستم توزيع الكترونيكي نيروي ترمز يا EBD سيستم پايداري الكترونيكي ياESPسیستم کنترل لغزش دراثرشتاب  ASR Anti-Lock Braking Syatem(ABS) ELECTRONIC BRAKE DISTRIBUTION SYSTEM (EBD)ELECTRONIC STABILITY PROGRAM SYSTEM (ESP)Acceleration Skid Control (ASR)

اسلاید 3: مقدمه امروزه با پيشرفت زيادی که در الکترونيک و کاربرد تراشه های نيمه هادی بوجود آمده است تحول بزرگی درهدايت خودرو و ترمزهای آن رخ داده است که استفاده از ترمزهای ABS يکی از انهاست . استفاده از سيستم‌هاي کمکي و تقويت کننده الکترونيکي و مکانيکي نيز براي هر چه بهتر کردن فعاليت ترمزها بر روي انواع خودروهاي جديد به کار گرفته مي‌شود اين سيستم‌ها با وارد آوردن اندک فشاري به پدال ترمز فعال شده و بهترين نتيجه را در اختيار راننده قرار مي‌دهد . همه کسانی که تجربه ممتد رانندگی با اتومبيل به خصوص در جاده های خيس و لغزنده را دارند به خوبی می دانند که در اين شرايط چقدر کنترل خودرو مشکل است و تا چه اندازه خطر سر خوردن و به خصوص هنگام ترمزهای ناگهانی وجود دارد که کمترين نتيجه آن پرتاب خودرو به بيرون جاده است .

اسلاید 4: هدف از ترمز ABS هدف از طراحی ترمز ABS اين بوده است که هنگام ترمزگيری کنترل خودرو حفظ شود با اين نوع ترمز ديگر نيازی نداريد که پدال ترمز را پر کنيد چندين بار فشار دهيد و يا به جهت جلوگيری از قفل شدن ترمز مرتباً ترمز گرفته و آن را رها کنيد چون سيستم به طور خودکار اين کار را انجام می دهد .تنها کافيست که پدال را به طور پيوسته و محکم فشار دهيد و در اين حالت ضرباتی در زير پايتان احساس می کنيد.

اسلاید 5: ABSطرز کار ترمز ترمزهاي ABS در بيان ساده دستگاهي الکترونيکي هستند که در هنگام ترمزگيري باکنترل فشار (قطع و وصل کردن فشار) هيدروليک در کسري از ثانيه ارتباط لنت را با ديسک يا کاسه برقرار و قطع مي‌کنند و تکرار سريع و مداوم اين عمل باعث از ميان رفتن حالت بلوکه کردن يا قفل کردن 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 کنترل کامل بر روي وسائل نقليه خود برخوردار است .

اسلاید 6: ABSترمزگيري صحيح با در شرايط بحراني (مواجه شدن با موانع) فورا پدال کلاچ را گرفته و با تمام نيرو به طور مداوم روي پدال ترمز فشار دهيد . در اين زمان ABS شروع به کار کرده و شما قادر خواهيد بود خودروي خود را در مسير دلخواه هدايت کرده و از برخورد با موانع جلوگيري کنيد. دو قانون مهم هنگام ترمزگيري با سيستم ABS فوراً کلاچ را بگيريد و با تمام نيرو روي پدال ترمز به طور مداوم فشار دهيد . خودرو را در مسير دلخواه هدايت کنيد .

اسلاید 7: ويژگي ترمز ABS از ويژگي‌هاي اصلي سيستم ABS اين است که دائماً خود را به صورت الکترونيکي کنترل مي‌کند . روي صفحه نمايش دهنده‌ها مقابل راننده يک لامپ هشدار دهنده وجود دارد که روي آن کلمه ANTI-LOCK و يا ABSنوشته شده است. هر گاه اشکالي در عملکرد سيستم ABS ايجاد شود اين لامپ روشن خواهد شد . هنگام روشن شدن خودرو اين لامپ حدود سه ثانيه روشن خواهد شد که در اين زمان سيستم مشغول کنترل کردن خود است . در صورت خاموش شدن لامپ سيستم عملکرد صحيح خود را داشته و در غير اين صورت روشن ماندن لامپ هشدار دهنده چه قبل از حرکت و چه هنگام حرکت خودرو راننده را از بروز اشکال آگاه خواهد کرد .

اسلاید 8: ABS مزاياي سيستم سيستم ترمز مجهز به ABS قادر است وضعيت ايمن‌تري را براي خودرو ايجاد کند . کاهش خط ترمز افزايش پايداري خودرو در جاده‌هاي لغزنده افزايش کنترل فرمان ،کاهش اثر شرايط متفاوت جاده بر روي لاستيک‌ها ، کاهش‌ مقدار لرزش لاستيک و سيستم تعليق در ترمز و پايداري خودرو در جاده‌هاي ناهمگن به هنگام ترمز شديد از فوايد اين سيستم است .نکات ايمنيبا اين که سيستم ABS داراي ايمني بالايي است، ولي وجود آن در خودرو نبايد باعث سرپيچي راننده از رعايت مقررات رانندگي به خصوص سرعت‌هاي غيرمجاز، رعايت نکردن 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 عملکرد سيستم ABS تاثير منفي بگذارد.

اسلاید 9: معايب سيستم ABSتنها نکته منفي در مورد ترمز هاي ABS صداي نسبتا شديد آنها در هنگام ترمزگيري بر روي سطوح بسيار لغزنده است.اين صداي لرزان که به درون کابين نفوذ مي‌کند و زير پدال ترمز حس و شنيده مي‌شود راننده‌اي را که تجربه ترمزگيري در اين شرايط ندارد به اشتباه مي‌اندازد که احتمالا قسمتي از سيستم ترمز خودرواش در حال خرد شدن است و به همين دليل راننده ممکن است به اشتباه از فشار پاي خود بر روي پدال ترمز بکاهد. افزايش طول ترمز گيري

اسلاید 10: قطعات اصلي ABSقطعات اصلی سيستم ABS به شرح ذيل می باشد :واحد کنترل هيدروليکواحد کنترل الکترونيک سنسور سرعت چرخ

اسلاید 11: کنترل هیدرولیکواحد کنترل هیدرولیک:این مجموعه شامل 8 شیربرقی می باشد که برای هر چرخ یک شیر برقی ورودی و یک شیر برقی خروجی وجود دارد . هر گاه در خودرویی تعداد شیر برقی ها بیشتر از 8 عدد بود سایر شیر برقی ها مربوط به سیستمهای دیگر ترمز، نظیرسیستم ESP می باشد در ضمن به هنگام کارکرد سیستم ABS روغن با فشار توسط پمپ هیدرولیک به سمت مستر سیلندر بر می گردد لذا به منظور جلوگیری از نوسانات و لرزش لوله های ترمز هنگام باز و بست شیر برقی و همچنین ایجاد افت ناگهانی فشار از آکومولاتور استفاده می گردد .

اسلاید 12: سنسور سرعت چرخسنسورهای سرعت چرخ بر اساس نوع کارکرد به دو نوع تقسیم می شوندالف: سنسورهای غیرفعالاین نوع سنسورها بر اساس خاصیت القای مغناطیسی کار می کنند . در سنسورهای القایی منبع تغذیه وجود ندارد و سنسور شامل یک آهنربای دائمی می باشد که سیم پیچی به دور آن می باشد و در مقابل یک صفحه دندانه دار نظیر چرخ دنده حرکت می کند .هنگامی که قسمت بالایی دندانه هادر مقابل سنسور رد می شود جریانی در سیم پیچ القا می شود که با عبور دندانه های پایینی این القا از بین می رود .آهنربای دائمیمیدان مغناطیسیسیم پیچصفحه دندانه دارسیگنال ارسالی از این سنسور شبیه یک موج سینوسی می باشد که با افزایش سرعت میزان دامنه و فرکانس موج افزایش می یابد . اگر به هر دلیلی شیار دندانه های صفحه دندانه دار کثیف شود و یا فاصله بین سنسور با صف حه دندانه دار تغییر یابد سیگنال ارسالی تغییر خواهد نمود .

اسلاید 13: سنسورهای فعال اساس کارکرد اين نوع سنسورها تقريبا مشابه خاصيت اثر هال می باشد .لکن اندکی با آن متفاوت می باشد .در سنسورهای با اثر هال با حرکت دادن يک آهنربای دا ئمی از مقابل سيمی که جريان از آن عبور می کند يک اختلاف پناسيل به صورت سيگنال بين دو نقطه A,B ارسال می کند سنسور با اثر هال از يک کريستال سلسيوم تشکيل شده است که چند اتم سلسيوم بوسيله اتمهای ديگر جايگزين شده است و بدين شکل خاصيت اثر هال را پيدا می کند و تا زمانی که آهن ربا نزديک سنسور است سيگنال به صورت اختلاف پتانسيل از کريستال خارج می شود سنسورهای با خاصيت اثر هال دارای سه سيم به شرح ذيل می باشدمنبع تغذيهاتصال بدنهسيگنال

اسلاید 14: در سيستم ABS با سنسور فعال آهن ربا بر روی يک طرف بلبرينگ چرخ نصب می گردد که به همراه چرخش چرخ و بلبرينگ ، آهنربا نيز در مقابل سنسور حرکت می کند.  يکی از مهمترين مزايای سنسور ABS از نوع فعال اين است که سنسور ثابت بوده و آهن ربای نصب شده بر روی بلبرينگ جلو آن حرکت می کند . لذ ا طول عمر اين سنسور بسيار بالاتر از سنسورهای غير فعال است .

اسلاید 15: سيستم ESPسيستم های ايمنی فوق درواقع جزء سيستم های ايمنی غيرفعال بوده ولی ESP جزء سيستم های فعال است. تفاوت ميان سيستم ايمنی فعال و غير فعال اين است که سيستم غيرفعال درواقع پس از بروز تصادف عمل کرده و از شدت خسارات جانی حادثه می کاهند ولی سيستمی مانند ESP(فعال) سبب می گردد تا اصولاً حادثه ای رخ ندهد و از بروز آن جلوگيری می نمايد.

اسلاید 16: هدف از ESP با اندازه گيری مداوم اين پارامترها وضعيت حرکتی خودرو رو بررسی ميکند:سرعت گردش هر چرخ و سرعت حرکت خودرووضعيت قرار گيری فرمان و محاسبه سرعت گرداندن فرمانميزان شتاب وارده طولی و شعاعی به خودرووضعيت موتور از نظر گشتاور توليدی در بعضی از گونه ها تعدادی سنسور برای بررسی وضعيت مسير حرکت از نظر خيس يا خشک بودن و همينطور ميزان لغزندگی مسير حرکت هم وجود دارد .

اسلاید 17: عملکرد ESP وقتی خودرويی از مسير خود خارج می شود و يا از فرمان و اراده راننده پيروی نمی نمايد عملياتی برای جلوگيری از اين پديده اجرا ميگردد. بنابراين خودرو طوری عمل می نمايد که گويی دارای چهار پدال ترمز است و هر يک از چرخ ها دارای يک ديسک ترمز جداگانه هستند. اگر چه انسان با پايش فقط يک پدال ترمز فشار می دهد سيستم ESP قادر است که چرخ های خودرو را با ترمز متفاوتی به توقف وا دارد.ترمز ESP درهر ثانيه 25 بار وضعيت خودرو را کنترل می نمايد که آيا بر روی خط حرکت قرار دارد يا خير و ضمناً به سرعت از انحراف در لحظات اوليه جلوگيری می نمايد و اين فرقی نمی کند که آيا خودرو در حال شتاب گيری درسرعت يکنواخت است و يا در حال ترمز.

اسلاید 18: ESPطرز کار ترمزبعد از بررسی پارا مترها فوق ESPيک نقشه کلی از نظر چگونگی حرکت خودرو و وضعيت چرخها تنظيم ميکند و با مقايسه اين مقادير با مقادير ايده آل مورد نياز خودرو تصميم به دخالت در امر رانندگی ميگيرد.به اين ترتيب که با توجه به سرعت حرکت خودرو و شتاب وارده به خودرو از جهات مختلف و همينطور چگونگی کارکرد راننده با فرمان نتيجه گيری ميکنه که شرايط حرکت خودرو عادی يا ( انحراف قسمت جلوی خودرو ) و يا ( انحراف قسمت عقب خودرو ). در صورت اندر يا اور استير بودن با استفاده تکي يا توام از ترمز چرخها و گاها گشتاور موتور، شروع به اصلاح وضعيت حرکت خودرو ميکند .

اسلاید 19: معايب اين سيستم ESPدر شرايط خاص مثل برف و يخ زد گي زمين اين سيستم باعث اختلال در عملكرد ترمز و حركت خودرو مي شود . در اين مورد بايد ESP را توسط كليد مربوطه خاموش كرد .

اسلاید 20: هدف از EBDمثال اگر شما نصف ماشينتون روی يخ باشه و دو چرخ ديگر روی آسفالت اگه فقط از سيستم ای بی اس استفاده کنيد ماشين به طرفی که آسفالته منحرف ميشود و از مسير خارج ميشود ولی اگر ای بی دی نيز همراه شما باشه از اين انحراف هم جلو گيری ميکند .

اسلاید 21: طرز كار EBDتقاضای خارجی ترمز EBD تصادفهای منجر به لغزيدن يا واژگون شدن از رايج ترين تصادفهای کاميونها هستند برای انکه از لغزيدن در شرايط دشوار در خودرو هاي سنگين وسبك از عهده شرايط دشوار بر ايند ESP را طراحی کرده اند . ای اس پی از طريق تعامل بين سيستم الکترونيکی ترمز کاميون سيستم مديريت موتور و سيستم ترمز تريلر ها با نيروهايی که باعث انحراف کاميون را از جاده مي شود ، مقابله ميکند . اين سيستم از سه سنسور روی کشنده تشکيل شده است که زاويه انحراف. شتاب جانبی وضعيت فرمان را اندازه گيری ميکند يک دستگاه مرکزی مقادير اندازه گيری شده را محاسبه ميکند وقتی اين مقادير با هم مطابقت ندارند ترمزها جداگانه روی يک يا چند چرخ فعال ميشوند همزمان گشتاور موتور کاهش داده مي شود تا سرعت حرکت کم شده و مجددا تعادل بر قرار شود .

اسلاید 22: سيستم ترمز EBDسیستم ترمز EBD مخصوص تقسیم نیرو روی 4 چرخ برای حفظ تعادل مي باشد .تمام خودرو های که مجهز به ABS هستند EBD هم دارند.ولی سيستم ESP سيستم کنترل پایداری خودرو مي باشد به کنترل بهتر خودرو در داخل پیچ با سرعت های بالا كمك مي كند . اين سيستم مربوط به پیچ نمی شود . در جاده های برفی و لغزنده كارايي بسيار بالا دارد . مثلاً اگر شما می خواهید داخل پیچ ترمز کنید(ماشینی که مجهز به ESP هست)،مسلماً چرخی که داخل پیچ هست به خاطر اینکه دور کمتری میزند باید نیروی کمتری دریافت کند تا ماشین منحرف نشود! EBD : اين سيستم ترمز در جهت توقف کامل خودرو باکمک ECU و چهار سنسور و کانال مجزا برای هرچرخ کمک می نمايد در شرايط جاده ای متفاوت هر چرخ را به تنهايی کنترل نمايد و مانع از انحراف و تغيير جهت خودرو در شرايط جاده ای لغزنده و بارانی ، خاکی ، دست انداز و همچنين در ترمزهای شديد و ناگهانی شود .

اسلاید 23: هدف ازASR. اين سيستم ضد لغزش بوده و در افزايش پايداری و فرمان پذيری و سر نخوردن و بکسباد نکردن چرخهای خودرو کارايی دارد . اين سيستم از سنسورهای ABS اطلاعات در مورد سرعت چرخ و سرعت خودرو را دريافت کرده و در صورت نا هماهنگ بودن دو فرمان ميدهد . يکی به سلونوئيد ABS فرمان ميدهد که چرخی که در حال بکسباد کردن است ترمز نمايد و فرمان ديگری به ECUموتور فرستاده مي شود تا قدرت موتور را کاهش دهد.

اسلاید 24: سيستم ASRسيستم کنترل لغزش دراثرشتاب   Acceleration Skid Control اين سيستم مانع از بکسوات چرخهای خودرو در سطوح لغزنده ، شروع حرکت و يا شتابگيری سريع می شود . ASR : اين سيستم ترمز در شرايط جاده های برفی و زمستانی با ترکيب ترمز ABS و استفاده از قدرت موتور به راننده کمک می نمايد که خودرو را به سادگی کنترل و متوقف نمايد .

اسلاید 25: باسپاس از توجه شماآرش وفاکارشناس فنی صنعت خودروسازیArash566@yahoo.com