X
تبلیغات
مکانیک خودرو - در باره ی ترمزABS

مقدمه :

   عيب عمده ترمزهاي معمولي اين است كه راننده نمي‌تواند مقدار گشتاور ترمز اعمال شده بر چرخ‌ها را دقيقا كنترل نمايد و چنانچه اطلاع دقيقي از شرايط جاده نداشته باشد، فشرده شدن بيش از حد پدال ترمز، باعث قفل شدن چرخ‌ها خواهد شد. با قفل‌شدن چرخ‌هاي خودرو علاوه بر اينكه كمترين مسافت تا توقف كامل بدست نمي‌آيد، پايداري جانبي خودرو نيز از دست رفته و خودرو براحتي از مسير خود منحرف مي‌گردد. سيستم‌هاي ترمز ضد قفل تحت هر گونه شرايط جاده‌اي از قفل شدن چرخ‌هاي خودرو جلوگيري مي‌كنند. با بكارگيري چنين سيستمي در خودرو يك راننده غير ماهر مي‌تواند بدون اينكه توجهي به شرايط جاده داشته باشد، پدال ترمز را فشار دهد و فشار سيال ترمز را بگونه‌اي تنظيم كند كه ضمن حداقل شدن مسافت توقف ، پايداري جانبي خودرو نيز حفظ گردد. سيستم ترمز يك سيستم غيرخطي و با پارامترهاي متغير با زمان مي‌باشد.

   چنين سيستمي را نمي‌توان با هر روشي بطور مطلوب كنترل كرد و نتايج بهينه‌اي را ارايه داد. از روش‌هاي مناسب در رابطه با كنترل سيستم مذكور مي‌توان به روش‌هاي كنترل هوشمند اشاره نمود. از جمله روش‌هاي كنترل هوشمند كنترل فازي و كنترل عصبي هستند كه نتايج مطلوبي را ارايه مي‌دهند.  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.قبل از این که درباره ترمز های ABS بحث کنیم بهتر است کمی درباره قوانین حرکت بحث کنیم.هنگامی که سطحی روی سطحی کشیده می شود بین دو سطح نیرویی مخالف حرکت است که به آن نیروی اصطکاک لغزشی گفته می شود.  در موقع ترمز گرفتن این اصطکاک سطح جاده با لاستیک خودرو است که باعث متوقف شدن خودرو  می شود.این نوع اصطکاک را اصطکاک غلتشی می نامند. نیروی مقاوم اصطکاک غلتشی بیشتر از نیروی مقاوم تولید شده در اصطکاک لغزشی می باشد و این مهمترین امر در طراحی ترمز های ABS است. در اين مقاله ابتدا چند روش كنترلي در رابطه با سيستم ترمز ضد قفل مورد بررسي قرار مي‌گيرد. سپس يك كنترل كننده فازي كه داراي قابليت تطبيق است طراحي مي‌شود. قابليت تطبيق كنترل‌شده باعث بهبود پاسخ سيستم به ازاي شرايط مختلف كاري مي‌گردد. نتايج شبيه‌سازي مزاياي روش بكار رفته را در مقايسه با روش‌هاي ديگر نشان مي‌دهد

 

ترمز  ABS چیست؟         

     نگه داشتن خودرو در مواقع اضطراری کار بسیار سختی است. سیستم ضد بلوکه همانند یک سیستم عصبی در این گونه موارد وارد عمل میشه. در حقیقت در سطوح لغزنده رانندگان حرفه ای هم نمی توانند بدون ترمز ABS مثل رانندگان آماتور با ترمزهای ABS خودروی خود را متوقف کنند.  عملکرد ترمز ABS بسیار ساده است. وقتی شما روی یخ رانندگی میکنید اگر به آرامی ترمز کنید بخوبی متوقف میشوید. اگر ترمز شدید بگیرید ممکن است چندین متر لیز بخورید ضمن اینکه کنترل خودرو از دستانتان خارج میشود .ممکن است با خودرو های دیگر تصادف کنید. یکی از روشهایی که رانندگان ماهر استفاده میکنند این است که وقتی ترمز را روی یخ فشار میدهند مواظب این هستند که چرخها قفل نکنند بمحض اینکه این عمل اتفاق افتاد لحظه ای پا را از روی ترمز بر میدارند. سیستم ABS این کار را برای شما بطور اتوماتیک انجام میدهد. در نتیجه زمان توقف کوتاه تر میشود و دیگر اینکه در هنگام ترمز شما توانائی هدایت ماشین بوسیله فرمان خودرو را دارید سیستم ABS  ترکیبی از سیستم های الکترونیکی و هیدرولیکی است که مانع از قفل شدن چرخها می شود .سیستم ABS (Anti-lock Brake System) تشکیل شده از سنسورهای اندازه گیر سرعت چرخها (wheelspeed sensors) و واحد کنترل هیدرولیکی(HCU) و یک واحد کنترل الکترونیکی (ECU)  .

در هنگام گرفتن ترمز سنسورهای هر چرخ تعداد دوران هر چرخ در دقیقه ( سرعت چرخشی چرخ)  را به ECU   منتقل می کنند و اگر  ECU  تشخیص داد که دور یکی از چرخها از بقیه از حد مجاز کمتر باشد به سوپاپ سولنوئید  solenoid دستور باز شدن می دهد که امر باعث افت فشار روغن در پمپ آن چرخ می شود و در نتیجه نیروی ترمز در چرخ کمتر شده و چرخ از حالت قفل شدن رها می شود. این عمل تا هنگامی ادامه پیدا ی کند که دور چرخ مورد نظر با بقیه چرخ ها یکی شود.

    به دلیل پیچیدگی سیستم ، یک دستگاه تست خودکار«  self-test  »  در هنگام روشن شدن موتور وضعیت  را چک کرده و در صورت پیدا نشدن عیبی چراغ اخطار سیستم ضد قفل و چراغ ترمز ها خاموش می شود.  اگر یکی از اجزاء سیستم دچار اختلال شود چراغ های اخطار به سرعت روشن خواهند شد . اگر چراغ  ضد قفل Anti-Lock روشن شود به این معنی است که یکی از اجزاء و این سیستم خراب شده اند ولی خودرو توان ترمز را دارد.اگر هر دو چراغ اخطار « Anti-Lock  و ترمز » روشن شوند یعنی وضعیت بحرانی و خودرو توان ترمز کردن خود را به طور کلی از دست داده است « یا خیلی کاهش یافته ».

   

ترمز

اگر  فقط چراغ اخطار ترمز روشن شود به این معنی است که قدرت ترمز خودرو کاهش یافته که این امر می تواند به دلیل  کاهش سطح سیال پمپ یا فرسودگی لنت ها brake pads باشد.

 

                              

وسیله نقلیه ای که مجهز به ترمز ضد قفل است پای شما باید بطور ثابت روی پدال ترمز باشد در این حالت دستگاه ضد قفل ترمز را برای شما پمپ می کند و شما می توانید با خیال راحت تری به رانندگی بپردازید .

 

    کار ویژه این سیستم ضد قفل این است که با فشاری متغییر بر سیستم ضد قفل به طور اتوماتیک بر روی هر چرخ وارد شده و به مدت بسیار کوتاهی چرخها را محصور کندو در حالتی که جاده تغییر حالت می دهد ترمز با تغییر حالت هندسی جاده خود را تنظیم می کند.بیشتر ماشینهای جدید دارای سیستم ترمز ضد قفل استاندارد و اختیاری هستند.تا در مکانهای مختلف آب و هوائی ماشین شما و همچنین خودتان را در مقابل حوادث ناگهانی حفظ کند بر روی داشبورد چراغ زرد رنگی وجود دارد که در صورت فعال بودن ترمز ضد قفل روشن است.تفاوت وسایل نقلیه دارای ترمز ضد قفل در این است که این سیستم بر هر چهار چرخ وسیله نقلیه اثر میگذارد و باعث محصور کردن چرخها و در مسیر نگه داشتن اتومبیل میگردد.

 


                               ترمز

 

وقتی که ترمز ضد قفل فعال است شما ممکن است یک لرزش ناچیزی را در زیر پدال ترمز احساس کنید که نتیجه فعال بودن ترمز ضد قفل و پمپاژ کردن آن به پدال است و یک صدای وزوز ناچیزی هم شنیده می شود.شاید اتومبیلهای دارای ترمز ضد قفل سریع تر از بقیه اتومبیلها باشند ولی تفاوت عمده آن با وسایل دیگر در این است که در موقع ترمز گرفتن وسیله نقلیه را سریع تر و در زمان کوتاهی متوقف می کند حتی در مکانهایی که سطحی یخ زده ولیز دارند. پس این سیستم با تعداد دفعات زیاد با فاصله های کم بر روی چرخ تاثیر میگذارد.

روش كار  :                                                                                                                                                                                        
 
ابتدا لازم به ذكر است كه سيستم های مختلفی برای ABS طراحی شده و ما در اينجا به ساده ترين نوع آن می پردازيم. زمانی كه سنسوری اعلام كند در اثر ترمز چرخی قفل شده ،كامپيوتر به دريچه و پمپ فشار آن چرخ دستور كاهش فشار روغن را بوسيله بستن دريچه آن چرخ می دهد،تا زمانی كه سنسور سرعت اعلام كند علی رغم فشردن پدال توسط راننده،چرخ به حركت افتاده،در اين هنگام دريچه باز ميشود و فشار باز می گردد و در صورت قفل شدن مجدد،همين عمل دوباره تكرار می شود و اين كار ممكن است ۱۵ تا ۲۰ بار در ثانيه تكرار شود .در هنگامی كه ABS فعال می شود،ممكن است يك نوع بالا و پايين رفتن به صورت پالس بر روی پدال احساس شود كه اين امر ی طبيعی در سيستم ABS است و بدليل باز و بسته شدن دريچه هاست.خوب حالا بپردازيم به ABS مكانيكی كه اخيرا در كشور باب شده ، اين سيستم اولين نوع سيستم ABS است كه در سال ۱۹۶۰ بوسيله کارخانه Dunlop طراحی شد ولی با ورود سيستم ABS الكتريكی بوسيله كارخانه بوش اين سيستم اصلا به مرحله توليد نرسيد، حال پس از گذشت چند دهه از منقرض شدن اين سيستم، شركتهای آسيای شرقی اقدام به توليد دوباره آن نموده اند،اين سيستم فقط شامل دو استوانه که درونشان هوای فشرده و يک ديافراگم قرار دارد می باشد كه شكل آن را در زير می بينيد و اين سيستم زمانی که فشار بر روی پدال از حد مشخصی بيشتر شود آنرا بجای انتقال به لنتها به ديافراگم منتقل می کند و ديافراگم هوای پشت خود رافشرده ميکند و در نتيجه فشارهيچگاه از حد معينی بالاتر نمی رود .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
+ نوشته شده توسط محمد رضا در شنبه نوزدهم اسفند 1385 و ساعت 6:59 |