مقاله و تحقیق دانشجویی

توضیحات :

تحقیق درباره ترمز ABS و تاریخچه ترمز (ABS) در 44 صفحه در قالب Word قابل ویرایش.

بخشی از متن :

تاریخچه ترمز (ABS)

جهان هر روزه شاهد تصادفات و برخورد بی شمار خودروها با یکدیگر می باشد که این تصادفات و حوادث منجر به زیان های جانی و مالی فراوان برای افراد می گردد، لذا برای حل مشکلات فوق کارخانجات خودرو سازی بر آن شدند که حدالامکان ایمنی وسایل نقلیه را بالا ببرند.

اولین بار ترمز ABS کاربرد نظامی اشت این نوع ترمز را برای اولین بار درسال 1947 دربمب افکن B – 47 استفاده کردند ، 31 سال بعد در سال 1978 نیز این ترمز درخودروهای سواری BMW و Benz استفاده شد که خیلی مورد استقبال قرار گرفت متخصصان این امر توانستند با آزمایش هائیکه بر روی این سیستم انجام دادند در سال 1982 آن را در خودروهای سنگین استفاده کنند و به این موضوع پی بردند که این سیستم برای خودرو لازم و ضروری است، درسال 1984 با توجه به اهمیت این نوع سیستم حدود 000/500 خودرو به این سیستم مجهز شدند و یک سال بعد شرکت ford این نوع سیستم را در خودروهای سواری تولید شده خود استفاده کرد.

امروزه هم این سیستم با توجه به پیشرفت علم به تکامل رسیده و در تمامی خودروها مورد استفاده قرار میگیرد. به امید روزیکه هیچ تصادفی اتفاق نیفتد.

توقف در خط مستقیم

هنگام ترمز بر روی جاده هایی که چسبندگی یا اصطکاک نامناسب دارند(مانند جاده های پوشیده از برف تکه ای یا یخ) وسیله نقلیه تمایل به انحراف به طرفین و یا چرخش به دور خود را دارد .دلیل بروز این حالت، این است که بر روی یک سطح لغزنده، چرخها تمایل بیشتری به قفل شدن زود هنگام، نسبت به یک سطح با اصطکاک زیاد را دارند . از آنجایی که چرخهای قفل شده اصطکاک کمتری نسبت به چرخهای آزاد دارند، وسیلهنقلیه تمایل به چرخش حول چرخهای قفل شده را دارد. در سیستم های ترمز ضد قفل چند کاناله، چرخها به طور مجزا کنترل می شوند، به طوری که توازنی بین قفل آنها وجود داشته باشد.

- کنترل فرمان

در صورتی که راننده سعی خود را در هدایت خودرو به کار گیرد، لاستیکهای قفل شده جلو، در یک خط مستقیم به حرکت خود ادامه می دهند. سیستم ترمز ضد قفل (ABS) با جلوگیری از قفل کامل چرخها به راننده امکان می دهد تا هنگام توقف ناگهانی وشدید، بتواند وسیله نقلیه را هدایت کند. بنابر این حتی اگر زمان کافی برای توقف و جلوگیری از تصادف نباشد، میتوان خودرو را هدایت کرده و دراطراف مانع متوقف کرد.

- احتیاط های پیشگیرانه در سیستم ترمز قفل (ABS)

مهمترین نکته قابل توجه در رابطه با (ABS) است که این سیستم وسیله نقلیه راضد مهمترین نمی کند. اعتماد بیش از حد و یا بی توجهی به آن می تواند شما را در وضعیتی قرار دهد که هیچ نیروی ترمز و یا کنترلی در هدایت خودرو نداشته باشید. سیستم ABS بر روی سطوح لغزنده، باعث می شود که خودرو درمسیر مستقیم و کوتاهتری توقف نماید، اما در جاده های هموار و خشک در مقایسه با ترمزهای معمولی زمان بیشتری برای توقف نیاز دارد. هنگام استفاده ازترمزهای ABS، پدال ترمز را به طور پیاپی فشا ندهید زیرا در این صورت سیستم فرض می کند که شما ترمز را رها کرده و دیگر به آن نیازی ندارید، لذا سیستم ضد قفل فعال نمی گردد. در صورتی که چراغ هشدار ABS که معمولا به رنگ کهربایی است به طور غیر معمول روشن شود سیستم باید بلافاصله عیب یابی و تعمیر گردد.

اصطلاحات مربوط به ABS

عبارات مختلفی در رابطه با سیستم های هیدورلیکی ترمزهای ضد قفل به کار برده می شود. یستم های باز و بسته، سیستم های مجتمع و غیر مجتمع مدارها و کانال ها هر کدام معنا و مفهوم خاصی دارند که در مورد تمام سیستمهای ABS صرف نظر از سازنده آنها به کار می روند.

سیستم های باز وبسته :

سیستم ترمز ضد قفل باز سیستمی است که در آن روغن رها شده از ترمزها در هنگام توقف ABS به ترمز باز نمی گردد و در یک انباره یا آکومولاتور ذخیره شده و سپس به مخزن سیلندر اصلی باز می گردد. ( به شکل مراجعه شود ) این نوع سیستم های ساده ABS که فقط کنترل کننده چرخهای عقب است به کار می رود یکی از مشکلات سیستم باز این است که در صورت استفاده طولانی از ترمز ABS زمانی که روغن در مجاری ترمز جریان می یابد. پدال ترمز پایین می رود. بعضی از سیستم های باز مجهز به پمپی هستند که روغن را به سیلندر اصلی باز گردانده و بدین وسیله پدال را بالا نگه می دارد، این پمپ در عملکرد واقعی سیستم ضد قفل نقشی ندارد.

معمولا یک سیستم بسته شامل یم پمپ برقی است که فشار هیدرولیکی کاهش یافته در اثر توقف ABS را به حالت اول باز می گرداند پمپ روغن را به یک آکومولاتور می فرستد. روغن در آکومولاتور تحت فشار ذخیره شده و در هنگام نیاز به وجود فشار، درمجراهای ترمز، مورد استفاده قرار می گیرد. در برخی از موارد در توقف ABS فشار پمپ نیز برای ترمزها، به کار گرفته می شود که مقدار و زمان اعمال فشار توسط یک شیر سلونوئیدی کنترل می شود.

سیستم های مجتمع و غیر مجتمع

در برخی از سیستم ها، قطعات هیدرولیکی (بوستر ترمز و تنظیم کننده هیدرولیکی ) به صورت یک واحد یکپارچه با سیلندر اصلی ساخته شده اند. به این سیستم ها ، سیستم های مجتمع گویند. سایر اجزاء از قبیل آکومولاتور و تنظیم کننده هیدرولیکی ممکن است جدا از مجموعه باشند. اغلب این سیستم ها بوستر خلایی نداشته و پمپ ABS علاوه بر تأمین فشار مورد نیاز مورد نیاز برای عملکرد ترمز ضد قفل ترمز را نیز تقویت می کند. پمپ روغن را به یک یا چند آکومولاتور فرستاده و تا تحت فشار زیاد ذخیره و در زمان لازم مورد استفاده قرار میگیرد. در سیستم های فاقد بوستر خلایی، بوستر شیری است که میزان تقویت ترمز را تنظیم کرده و توسط راننده و از طریق پدال ترمز کنترل می شود سیستم های غیر مجتمع به عنوان سیستم های ترمز ضد قفل اضافه کردنی یا افزودنی نیز شناخته می شوند این سیستم ها قابلیت نصب برروی سیستم های ترمز معمولی را داشته و بین سیلندر اصلی وترمز چرخها نصب می گردند. در این سیستم ها از یک بوستر خلایی نیز استفاده شده است. سیلندر اصلی در این سیستم شباهت زیادی به سیلندر اصلی سیستم ترمز معمولی دارد. تنظیم کننده هیدرولیکی در نزدیکی سیلندر اصلی نصب می شود. مجاری روغن از سیلندر اصلی به تنظیم کننده هیدرولیکی و از آنجا به تمام ترمزهای چرخها انشعاب می یابند. هنگام ترمز گرفتن عادی تنظیم کننده هیدرولیکی هیچ نقشی نداشته و فشار از سیلندر اصلی به طور یکنواخت و پیوسته از طریق تنظیم کننده هیدرولیکی به سرعت فشار هیدرولیکی را درترمز چرخها تغییر داده به طور یکنواخت نگهداشته آن را کاهش و یا افزایش می دهد. در سیستم ABS با باز گرداندن روغن پر فشار به منبع کم فشار، فشار ترمز کاهش می یابد که معمولا از این روغن تحت عنوان « روغن ضعیف شده » نام برده می شود. سیستم ترمزهای ضد قفل غیر مجتمع ساده قابل اطمینان و ارزان قیمت می باشند به همین دلیل طرحهای جدید ترمز ABS غالبا از نوع غیر مجتمع هستند.

مقدارهای هیدرولیکی

اگر چه لغات « کانال» و « مدار » با یکدیگر مشابهند اما هر یک مفهوم مشخص و متفاوت از یکدیگر دارند. مدارهای هیدرولیکی بخشی از سیستم ترمز اصلی هستند هر دو چرخ مدار هیدرولیکی ترمز جداگانه دارند. این امر به منظور افزایش ایمنی وجلوگیری از عملکرد ناصحیح تمام ترمز ها در یک زمان ( به طور مثال به واسطه وجود نشتی در شیلنگ ترمز) می باشد البته در حالتی که فقط ترمزهای دو چرخ عمل می کند مسافت توقف افزایش می یابد.کلیه وسایل نقلیه جدید، چه مجهز به سیستم ترمز ABS باشند و چه نباشند، دارای دو مدار هیدرولیکی هستند. این مدارهای هیدرولیکی مدارهای « اولیه » و « ثانویه » نامیده می شوند . مدار اولیه معمولا پیستونی که در تماس مستقیم با میل رابط بوستر است و در عقب سیلندر اصلی قرار گرفته عمل می کند مدار ثانویه توسط پیستونی که در جلوی سیلندر اصلی تعبیه شده، فعال می شود. در حالتی که مدارهای جلو و عقب مجزا باشند مدار اولیه برای ترمز های جلو و مدار ثانویه برای ترمزهای عقب به کار گرفته می شود .در حالتی که مدارها به صورت مورب و قطری از یکدیگر مجزا باشند مدار اولیه برای راه اندازی یکی از ترمزهای جلو و ترمز عقب درجهت مخالف آن به کار رفته و مدار ثانویه نیز برای راه اندازی سایر ترمزها به کار می رود.

کانال های ABS

کانال ها ، بخشی از سیستم ترمز ضد قفل می باشند منظور از کانال سیستم کنترل هیدرولیکی است که سیستم ترمز ضد قفل (ABS) از آن به منظور تغییر فشار در ترمز هر یک از چرخها استفاده می کند. هر کانال شامل مجموعه ای از شیرهای کنترلی است که سیستم ABS به منظور کاهش یا افزایش فشار هیدرولیکی آنها را باز و بسته می کند.

سیستم های یک کاناله

این سیستم، در وسایل نقلیه ای که فقط عقب آنها ضد قفل هستند. به کار می رود دراین خودروها از یک کانال برای کنترل جفت چرخهای عقب استفاده می گردد. به عنوان مثال می توان به طرح کلسی هایز اشاره کرد که شرکتهای دوج و فورد آن را (RWAL) و شرکت جنرال موتورز آن را (RABS) می نامند این سیستم برای وانت بارها مفید است زیرا توان مورد نیاز برای ترمز های عقب با وزن بار موجود در کفی خودرو متناسب می باشند این سیستم ها امکان استفاده از ترمز های پرقدرت در عقب خودرو را داده و هم چنین در مواقعی که وسیله نقلیه بار زیادی ندارد از قفل زود هنگام ترمزهای عقب جلوگیری می کند.

سیستم های سه کاناله

در این حالت برای هر یک از چرخهای جلو از کانال های مجزا و برای جفت چرخهای عقب ، از یک کانال مرکب استفاده می شود. حتی اگر برای جفت چرخهای عقب فقط از یک کانال به طور مشترک استفاده شده باشد. با وجود این ممکن است یک یا دو سنسور سرعت برای آنها به کار رود. اگر فقط از یک سنسور سرعت در عقب استفاده شود این سنسور در محلی نصب می شود تا بتواند سرعت محور خروجی گیربکس چرخ دنده دیفرانسیل یامحور خروجی دیفرانسیل را اندازه بگیرد در سیستم های سه کاناله که مجهز به دو سنسور سرعت در عقب هستند برای هر یک از چرخهای عقب از یک سنسور استفاده می شود . سیستم های یک کاناله و مجهز به دو سنسور سرعت برای محاسبه سرعت چرخ عقب از اصل « پایین را انتخاب کن » استفاده می کنند و چرخ عقبی که پایین ترین سرعت رادارد. به عنوان چرخ در آستانه قفل درنظر گرفته می شود. واحد کنترل الکتریکی سیستم (ABS) طوری برنامه ریزی شده که اطلاعات خروجی از این چرخ رابرای کنترل هم زمان فشار هیدرولیکی در چرخ های عقب به کار گیرد.

اجزای سیستم ABS

- واحد کنترل الکترونیکی ( ECU) :

واحد کنترل الکترونیک کامپیوتری است که به سیستم ترمز ضد قفل فرمان می دهد . سازندگان سیستم های ABS و خودرو، هرکدام از این واحد تحت عناوین متفاوتی نام می برند . شرکت کرایسلر در ابتدا آن را واحد کنترل الکترونیکی (ECU) نامید اما در حال حاضر در تمامی سیستم های رایج از عبارت « کنترل کننده ترمز ضد قفل » (CAB) استفاده میکنند . شرکت فورد در بسیاری از سیستم ها آن را واحد کنترل الکترونیکی (ECU) نامید اما در حال حاضر در تمامی سیستم های رایج از عبارت « کنترل کننده ترمز ضد قفل» (CAB) استفاده می کنند شرکت فورد در بسیاری از سیستم ها آن را واحد کنترل الکترونیکی (ECU) می نامد و در برخی از عبارت « مدول کنترل» استفاده می شود. شرکت جنرال موتور برای کلیه سیستم ها ، عبارت « مدول الکترونیکی ترمز » (EBCM) را به کار می برد.

-واحد کنترلی هیدرولیکی (HCU)

واحد کنترل هیدرولیکی تصمیمات گرفته شده توسط (ECU) را اجرا می کند. این واحد شامل تجهیزاتی ( از قبیل شیرهای سلونوئیدی ، شیرها و پیستون های تعدیل کننده ) می باشد که فشار هیدرولیکی را در مجاری سیستم ترمز تغییر می دهد (HCU) توسط واحد کنترل الکترونیک (HCU) کنترل شده و با فرمان (ECU) فشار ترمز را یکنواخت کاهش و یا افزایش می دهد با توجه به نوع سیستم سرعت عکس العمل (HCU) می تواند تا 15 بار در ثانیه باشد.

نوع مجتمع :

واحد کنترل هیدرولیکی مجتمع با سیلندر اصلی به صورت یکپارچه می باشد این طرح که توان کمکی برای ترمزها را نیز فراهم می کند در سیستم های بندیکس 9 و 10 بوش 3 و توس II به کار گرفته شده و هر یک از آنها در فصلهای مربوطه به طور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند پیچیدگی و قیمت گران سیستم های مجتمع باعث جایگزینی آنها را با سیستم های غیر مجتمع گرد.

پمپ ها فشار لازم برای عملکرد ABS را فراهم می کنند( به استثنای اکثر سیستم هایی که فقط چرخ های عقب ABS هستند و تنها منبع فشار هیدرولیکی فشاری است که توسط پای راننده و پدال ترمز ایجاد می شود . پمپ ها توان لازم را از یک الکتروموتور گرفته و حرکت دورانی موتور را به حرکت انتقالی (رفت و برگشتی ) تبدیل می کنند و باعث عملکرد یک یا دو پیستون می شوند در انتهای محور پمپ های تک پیستونی یک یاتاقان خارج از مرکز وجود دارد و حرکت نوسانی یاتاقان پیستون را جا به جا کرده و بدین ترتیب روغن ترمز پمپ می شود نحوه عملکرده پمپ دو پیستونی مشابه پمپ های تک پیستون است اما یک موتور هر دو پیستون را حرکت می دهد در پمپ های دو پیستونی از هر پیستون برای یک مدار هیدرولیکی استفاده می شود.