ترمز ماشین دقیقا چطور کار می کند؟
طرز کار ترمز ماشین یک فرآیند کاملا وابسته به قوانین فیزیکی است. برای اینکه درک کنیم چگونه خودرویی با وزن بیش از یک تن با فشار اندک پای راننده متوقف می‌شود، باید ۳ اصطلاح فیزیکی مزیت مکانیکی (اهرم)، هیدرولیک و اصطکاک را شرح بدهیم.
به گزارش خودروتک، اگر چه در گذشته‌های دور ابر خودروسازانی چون بوگاتی مدعی بودند خودرویی برای سرعت ساخته‌اند نه توقف، به تدریج مشخص شد همانقدر که شتابگیری و قدرت یک خودرو اهمیت دارد، قدرت توقف و توانمندی فائق آمدن آن بر سرعت و شتابی که خود ساخته نیز بسیار مهم است. همین ماجرا نیز سبب شد شرکت‌های خودروساز از دهه‌های گذشته همواره در تفکر ارتقاء سیستم ترمز خودروها و حتی در نمونه‌های امروزی سیستم‌هایی چون ضد بلوکه ترمز یا ABS، توزیع الکتریکی ترمز یا EBD، ترمز دستی برقی و سیستم تبدیل انرژی حاصل از ترمز به انرژی الکتریکی و قابل ذخیره به کار گرفته شوند. اما ترمز خودرو چگونه عمل می‌کند؟
عملکرد ترمز ماشین به زبان ساده
-
مزیت مکانیکی
همانطور که در ابتدا نیز ذکر شد ترمز خودرو با استفاده از ۳ قانون فیزیکی نیرو اندک فشار پای راننده را با افزایش چندین و چند برابری به اصطکاک و عاملی برای توقف خودرو تبدیل می‌کند. اگر پدال ترمز را یک اهرم بدانیم باید بگوییم مهندسان با چند برابر کردن طول بازو این اهرم که آن را بازو محرک می‌نامیم، نسبت به بخش مقاوم که پس از تکیه گاه ایجاد می‌شود، نیرو را چند برابر می‌کنند. می‌دانیم کمی داستان پیچیده شد. به همین دلیل از شما دعوت می‌کنیم به این مثال توجه کنید.
فرض کنید یک الاکلنگ داریم که بخش نگهدارنده و تکیه گاه آن به جای وسط میله در یک سوم ابتدایی‌اش قرار گرفته است. در این شرایط فردی با نصف وزن طرف دوم می‌تواند با او روی الاکلنگ بازی کند. چگونه؟ تنها کافی است فرد سبک وزن روی بخشی بنشیند که با تکیه گاه فاصله بیشتری (دوسوم طول محور) دارد. سیستم ترمز نیز به همین شکل عمل می‌کند. نیرو پای راننده در واقع همان فرد سبک وزن است که با استفاده از این قانون فیزیکی که مزیت مکانیکی نامیده می‌شود می‌تواند نیرویی چند برابری ایجاد کند. به همین سادگی! برای درک بهتر پیشنهاد می‌کنیم با دقت شکل زیر را بررسی کنید.
-
هیدورلیک
درست است که چند برابر کردن نیرو اهرم ترمز یا پدال یکی از دلایل توقف خودرو با بیش از یک تن وزن است اما تنها مزیت مکانیکی نیست که سیستم ترمز خودرو را توانمند می‌سازد. قانون هیدرولیک نیز به این ماجرا کمک می‌کند. قانونی که درست مانند همان مزیت مکانیکی اما در دنیای سیالاتی مانند روغن برقرار است. به این ترتیب نیرو وارده به پدال از سوی راننده به روغن فشرده درون یک ظرف کوچک که به ظرفی بزرگتر راه دارد وارد می‌شود و درون ظرف بزرگتر با قدرتی چند برابر بالا می‌رود و این نیرو چند برابر توسط پیستون‌های ترمز به لنت وارد می‌شود. برای درک بیشتر ماجرا توصیه می‌کنیم تصویر زیر را به دقت مطالعه کنید. به قانونی که این افزایش قدرت به وسیله روغن ترمز را سبب می‌شود، قانون پاسکال می‌گویند.
-
اصطکاک
حال می‌رسیم به اصطکاک. قانونی که درباره سختی لغزیدن دو جسم روی یکدیگر صحبت می‌کند. می‌دانید چرا هر چه جسمی سنگین تر باشد، هل دادن آن روی زمین سخت‌تر می‌شود؟ دلیل این داستان همین اصطکلاک خودمان است. هر چه وزن یک جسم بیشتر باشد جاذبه، آن را بیشتر به سوی خود می‌کشد و اجزایش تماس بیشتری با سطح زمین پیدا می‌کنند. به این ترتیب چفت و بستی بین ناهمواری‌های کوچک سطح زمین و ناهمواری‌های سطح جسم در مقیاس کوچک و حتی میکروسکوپیک ایجاد می‌شود که لغریدن آن را روی سطح زمین سخت می‌کند. اصطکاک با همین روش خودرو را متوقف می‌کند. می‌پرسید چگونه؟
برای ایجاد اصطکاک از قطعه‌ای مصرفی با نام لنت استفاده می‌شود. قطعه‌ای که فشار چند برابر شده ناشی از فشردن پدال ترمز توسط پای راننده در نهایت به‌وسیله پیستون ترمز به آن می‌رسد و موجب چسبیدن‌اش به دیسک ترمز می‌شود. اصطکاک بالای میان لنت و دیسک که هر چه فشار بیشتر باشد افزایش می‌یابد، مانع از لغزیدن این ۲ جسم روی سطح یکدیگر شده و سرانجام با چفت شدن سطح لنت و دیسک به یگدیگر خودرو به طور کامل متوقف می‌شود.
نگاه شماتیک به عملکرد و اجزاء ترمز خودرو
به شکل زیر نگاه کنید. اجزاء مختلف ترمز دیسکی را به شکلی ساده در این تصویر مشاهده می‌کنید. پیستون ترمز، کالیپر، لنت، روتور یا دیسک اجزاء اصلی سیستم ترمز در بخش انتهایی آن هستند.
-
پیستون
در حقیقت همان ظرف بزرگی است که در بخش هیدرولیک از آن سخن گفتیم. همان جایی که به کمک روغن ترمز نیرو وارده به پدال ترمز چند برابر شده و به لنت وارد می‌شود.
-
کالیپر
کالیپر ترمز در حقیقت همان قاب نگهدارنده لنت است و در خودروهای امروزی که اکثریت قریب به اتفاق آنها به رینگ اسپرت مجهز هستند، در قالب یک قطعه فلزی به رنگ آلیاژی، قرمز، آبی، زرد و… و چسبیده به دیسک قابل رویت است.
-
لنت
لنت ترمز قطعه فلزی است که روی آن با موادی خاص و قطری نزدیک به ۶ میلیمتر پوشانده شده است. برای هر چرخ یک لنت جدا به کار می‌رود. این قطعه همانگونه که ذکر شد در زمره قطعات مصرفی خودرو دسته بندی می‌شود و وظیفه آن ایجاد اصطکاک با روتور یا دیسک در راستای توقف خودرو است.
-
دیسک یا روتور
دیسک ترمز یک صفحه نازک آهنی است که بین چرخ و جایی که بلبرینگ قرار دارد واقع شده و در خودروهای مجهز به رینگ اسپرت به سادگی قابل مشاهده است. در زمان ترمز لنت از دو طرف به این قطعه می‌چسبد و با ایجاد اصطکاک اسباب توقف خودرو را فراهم می‌آورد.
منبع: رگلاژ
