دانلود تحقیق ترمزها

اساس ترمز نمودن اتومبیل بر روی اصطکاک یک جسم متحرکاست با یک جسم ثابت و در اثر همین نیروست که هروقت می‌خواهیم اتومبیل را متوقف سازیم یا از سرعت آن بکاهیم به وسیله دستگاه ترمز این عمل را انجام می‌دهیم:
ترمز از دو قسمت کاملاً متمایز تشکیل شده است: قسمت اول دستگاه ترمز نمودن است در مجاور چرخ قرار دارد و قسمت دوم دستگاه انتقال نیروست که از پای راننده شروع شده و به دستگاه ترمز نمودن منتهی می‌گردد.

دستگاه ترمز نمودن از دو قسمت تشکیل شده که یکی متحرک است و دیگری ثابت و عمل ترمز کردن میان همین دو قسمت صورت می‌گیرد.

یعنی هر وقت بخواهیم ترمز نماییم قسمت ثابت را به قسمت متحرک نزدیک می‌سازیم و در اثر اصطکاک، قسمت ثابت متحرک را از حرکت باز می‌دارد.

در اتومبیل قسمت متحرک کاسه ترمز است که چرخ روی آن پیچ می‌شود و کاسه ترمز با چرخ همیشه حرکت می‌کند.

قسمت ثابت ترمز عبارتست از کفشک‌های ترمز که روی طبق قرار دارند.

طبق نیز در امتداد پوستهٔ دیفرانسیل می‌باشد.

کفشک‌های ترمز و طبق در انتهای پوسته دیفرانسیل بدون حرکت می‌باشند و کاسه ترمز در کنار طبق طوری قرار گرفته است که کفشک‌ها به لبه داخلی کاسه ترمز تماس ندارند ولی همین که ترمز نمودیم تماس پیدا می‌نمایند.

چهار قسمت مهم ترمز عبارتست از :
۱) کاسه ترمز
۲) کفشک‌ها و مفصل آنها
۳) بادامک
۴) اهرم بادامک همه قسمت‌های مختلف دستگاه ترمز نمودن در مجاور چرخ‌های اتومبیل قرار دارند.

ترمزها چگونه کار می کنند؟

همگی می دانیم که فشردن پدال ترمز ماشین،سرعت را می کاهد.اما چگونه؟چگونه ماشین نیروی پای شما را به چرخ ها منتقل میکند؟چگونه نیروی شما را چند برابر می کند تا برای متوقف کردن جسمی به بزرگی یک ماشین کافی باشد؟

 طرحی کلی از سیستم ترمز
در این مقاله که اولین مقاله از ۶ سری مقالات در مورد ترمز است،ما زنجیره ای از اتفاقاتی را که از فشردن پدال تا چرخ ها طی می شود دنبال خواهیم کرد.این قسمت،مفاهیم اساسی ای که در پشت سیستم ترمز ماشین نهفته است را پوشش می دهد و یک سیستم ساده ترمز ماشین را امتحان می کند.در مقالات بعدی،ادامه اجزای سیستم ترمز را با جزییات و نحوه عملکرد توضیح داده خواهد شد.وقتی شما پدال ترمز را می فشارید،ماشین نیروی پای شما را از طریق یک سیال به ترمز ها منتقل میکند.زیرا ترمزهای واقعی نیرویی خیلی بیشتر از نیرویی که شما توسط پایتان وارد می کنید نیاز دارد.ماشین باید نیروی پای شما را چند برابر کند.این کار از طریق ٢ روش انجام میشود:
١-مزیت مکانیکی(اهرمها) ٢-افزایش هیدرولیکی نیرو ترمزها نیرو را از طریق اصطکاک به چرخ ها منتقل می کنند و چرخ ها نیز این نیرو را توسط اصطکاک به جاده می دهند.قبل از اینکه بحث را بشکافیم،اجازه دهید این ٣ قانون را یاد بگیریم: دستگاه اهرمی دستگاه هیدرولیکی دستگاه اصطکاکی دستگاه اهرمی: پدال به نحوی طراحی شده که میتواند نیروی پای شما را قبل از اینکه هرگونه نیرویی به روغن ترمز وارد شود چند برابر کند.

افزایش نیرو در شکل بالا،نیروی F به سمت چپ اهرم وارد شده است.سمت چپ اهرم (2X) دو برابر سمت راست(X) است.در نتیجه در سمت راست اهرم،نیروی 2F ظاهر میشود،ولی در نصف جابجایی (Y) نسبت به سمت چپ(2Y).تغییر نسبت سمت چپ و راست اهرم تعیین کننده نسبت نیروی دو طرف است.

سیستم هیدرولیکی ایده اساسی ساده ای در پشت هر سیستم هیدرولیکی نهفته است: نیروی وارد به هرنقطه از سیال تراکم ناپذیر،که عموماً یک نوع روغن می باشد،به همان اندازه به مابقی نقاط منتقل می شود.بیشتر سیستم های ترمز از این طریق نیرو را چند برابر می کنند یک سیستم ساده ی هیدرولیکی :در شکل بالا،دو پیستون(به رنگ قرمز)در دو استوانه شیشه ای,پر شده از روغن,گنجانده شده اند و از طریق یک لوله پر از روغن به یک دیگر متصل اند.اگر شما یک نیروی رو به پایین به یک پیستون وارد کنید(مثلاً سمت چپی در شکل)نیرو از طریق لوله روغن به پیستون بعدی منتقل می شود.از آن جایی که روغن تراکم ناپذیر است،کارایی بسیار بالاست.تقریباً تمامی نیروی اعمال شده در پیستون دوم تولید می شود.نکته مهم در مورد سیستم هیدرولیکی اینست که لوله متصل کننده دو پیستون به هر شکل و طولی می تواند باشد،به طوری که امکان هر گونه تغییر شکل را در مسیر انتقال نیرو میسرمی کند.این لوله همچنین می تواند چند شاخه شود،در نتیجه یک پیستون مادر می تواند بیش از یک شاخه،در صورت نیاز داشته باشد.

یک نکته شسته رفته دیگر در مورد سیستم هیدرولیک اینکه می تواند نیرو را چند برابر کند،(یا تقسیم کند)اگر شما "چگونه قرقره و جعبه دنده کار می کنند؟" یا "نسبت دنده چگونه کار می کند؟" را خوانده باشید،حتماً می دانید که مبادله نیرو و جابه جایی در سیستم های مکانیکی بسیار مرسوم است.در یک سیستم هیدرولیکی ،کافیست سایز یک پیستون را نسبت به دیگری متفاوت انتخاب کنیم.

افزایش هیدرولیکی نیرو برای تعیین ضریب افزایش در شکل بالا،با توجه به اندازه پیستون ها کار را شروع می کنیم،فرض کنید که قطر پیستون درسمت چپ ٢ اینچ,در سمت راست 6 اینچ باشد.مساحت هر پیستون از رابطه πr2 دست می آید.پس مساحت پیستون سمت چپ 3/14 و سمت راست 28/26 است.پیستون سمت راست 9 برابر پیستون سمت چپ است،این بدان معناست که نیرویی معادل 9 برابر نیروی اعمال شده به پیستون سمت چپ،در پیستون سمت راست تولید می شود.پس اگر یک نیروی 100 پوندی به پیستون چپ وارد کنیم،نیروی معادل 900 پوند در سمت راست تولید می شود.تنها نکته این ست که شما باید پیستون سمت چپ را 9 اینچ پایین ببرید تا پیستون سمت راست 1 اینچ بالا بیاید.

اصطکاک اصطکاک،میزان سختی حرکت دادن یک جسم بر روی جسم دیگر است.نگاهی به شکل زیر بیندازید.

١-هر دو جسم از یک جنسند،ولی یکی سنگین تر است.فکر می کنم که همه ما می دانیم که کدام یک سخت تر جابجا می شود.

نیروی اصطکاک در برابر وزن برای درک دلیل این موضوع،اجازه دهید یک نگاهی از نزدیک به یکی از بلوک ها بندازیم اصطکاک در ابعاد میکروسکوپی با وجود اینکه بلوک ها با چشم غیر مسلح صاف به نظر می آیند ,در واقع در سطح میکروسکوپیک ناهموارند.وقتی شما یک بلوک را روی یک میز قرار می دهید،فرو رفتگی ها و بر آمدگی های کوچک در یک دیگر فرو می روند،و بعضی در واقع به هم جوش می خورند.وزن بلوک سنگین تر باعث میشود که این پستی بلندی ها بیشتر در یکدیگر فرو بروند،در نتیجه سخت تر روی هم بلغزند.اجسام مختلف ساختار های میکروسکپیک مختلفی دارند.مثلا ًپاک کن روی پاک کن سخت تر جابجا می شود تا استیل روی استیل.جنس ماده تعیین کننده ضریب اصطکاک،نسبت نیروی لازم برای جابجایی جسم به وزن بلوک،است.یعنی اگر ضریب اصطکاک در آزمایش ما یک باشد١٠٠پوند برای جابجایی بلوک١٠٠پوندی لازم است یا ٤٠٠ پوند نیرو برای جابجایی بلوک ٤٠٠ پوندی لازم است.ولی اگر ضریب اصطکاک ١/٠ باشد،در نتیجه ١٠پوند نیرو برای جابجایی بلوک ١٠٠پوندی لازم است.پس نیروی لازم برای جابجایی جسم با وزن آن متناسب است.این مفاهیم در مباحث کلاچها و ترمزها ،محلی که یک صفحه به یک دیسک دوار فشرده میشود کاربرد دارد.هر چه نیروی فشار دهنده صفحه بزرگتر باشد،نیروی متوقف کننده بیشتر است.قبل از اینکه به بحث اصلی ترمز ماشین وارد شویم.

یک ترمز ساده مشاهده می کنید که فاصله پدال تا محور دوران ٤ برابر فاصله سیلندر تا محور است,پس نیروی پدال با ضریب ٤ به سیلندر متنقل میشود.همچنین مشاهده می کنید که قطر سیلندر ترمز٣ برابر قطر سیلندر پدال است که باعث می شود که نیرو در ۹ ضرب شود.در مجموع ،این سیستم نیرو را ٣٦برابر می کند.اگر شما نیروی ١٠ پوند را به پدال وارد کنید ٣٦٠پوند در فشردن دیسک ترمز وارد می شود.تعدادی مشکل در مورد این سیستم وجود دارد.اگر یک سوراخ وجود داشته باشد،چه اتفاقی می افتد؟اگر یک سوراخ کوچک باشد چه؟در واقع مایع کافی برای پر کردن سیلندر ترمز وجود ندارد،و ترمز ها کار نمی کنند.اگر یک سوراخ بزرگ باشد،برای اولین باری که ترمز را می فشارید،تمامی مایع به بیرون نفوذ خواهد کرد و ترمز به کلی خراب می شود.سیلندر مادر در ماشین های مدرن به گونه ای طراحی شده اند که با این مشکل مقابله کنند.

انواع ترمز ۱) ترمز ششی یا سیمی ۲) ترمز کمپرسی ۳) ترمز روغنی ۴) ترمز خلاء روغنی ۵) ترمز الکتریکی ترمز دیسک در سال ۱۹۰۲ ترمز دیسک برای نخستین روی اتومبیل توسط لانستر در انگلستان سوار شد.

ترمز پرونی PRONY برای اندازه‌گیری مؤثر موتورها به‌کار می‌رود.

ترمزهائی که در اتومبیل‌ها و بارکش‌ها به‌کار می‌روند پنج نوعند: ۱) روغنی ۲) مکانیکی (شیئی) ۳) هوائی ۴) خلائی ۵) الکتریکی بیشتر اتومبیل‌ەا دارایترمز روغنی هستند.

درین ترمز وقتی رکاب ترمز به پائین رانده می‌شود بر مایعی که در سیلندر اصلی دارد فشار وارد می‌آورد.

این فشار به‌وسیلهٔ مایع از لوله‌ها به استوانهٔ کوچکی در دستگاه ترمز هر یک از چهار چرخ منتقل می‌شود.

در دستگاه ترمز یک کاسهٔ ترمز هست که با چرخ می‌چرخد.

در داخل کاسهٔ ترمز قطعات مدوری کمی کوچکتر از کاسهٔ ترمز به نام کفش ترمز قرار دارند.

کفش ترمزها روی محور چرخ نصب شده‌اند ولی مثل کاسهٔ ترمز نمی‌چرخند.

بین کفش ترمز و کاسهٔ ترمز، ترمز قرار دارد که به کفش ترمز پرچ شده است وقتی ترمز پائی پائین رانده می‌شود فشار مایع درون سیلندرهای کوچک ترمزها را به‌کاسهٔ ترمز می‌چسباند و اصطکاک بین لنت ترمز و کاسه ترمز سرعت وسیله نقلیه را کم می‌کند.

در ترمز مکانیکی چند میله و کابل نیروی رکاب ترمز را بکفش ترمز منتقل می‌کنند.

ترمزهای هوائی به‌وسیلهٔ پیستونی که در اثر هوای فشرده در یک لوله لاستیکی حرکت می‌کند به‌کار می‌افتند وقتی روی رکاب ترمز فشار وارد می‌آید یک فنر محکم پیستون را به عقب می‌راند تُرمُز دستی تُرمُز دستی یکی از اجزاء خودرو است.

برای اینکه خودرو در توقفگاه‌ها در اثر شیب محل به راه نیفتاده خطری ایجاد ننماید ترمزی به نام ترمزدستی در آن پیش‌بینی نموده‌اند که این ترمز ممکن است روی چرخ‌ها قرار داده شده چرخ‌ها را از چرخیدن بازدارد و یا روی میل گاردان تعبیه شود و مانع گردیدن آن شود.

قدرت ترمز دستی به مراتب کمتر از ترمز پایی است و کاربرد آن تنها در مواقعی است که می‌خواهند یک خودروی ایستاده حرکتی نکند.

به طور کلی متوقف شدن خودرو به وسیله ترمزها در حین سرعت به واسطه اصطکاک بازوهای ترمز با کاسه چرخ‌ها است.

اصطکاک طولانی تولید گرمای زیاد نموده و ممکن است فلزات و لنت را سرخ نموده و حتی ذوب نماید، ازاینرو کاربرد ترمز باید کوتاه و متناوب باشد.

ترمز ABS در رابطه سیستم الکترونیکی ترمز ABS ) ABS = سیستم ترمز ضد قفل شدن) اول در رابطه با اصل کار توضیح می دهم ( با توجه به این که مطالب دوستمان بسیار کامل و جامع بود) در هنگام ترمز گرفتن دو نوع اصطکاک وجود دارد • اصطکاک جنبشی • اصطکاک لغزشی زمانی که نیروی اصطکاک جنبشی در اثر سر خوردن به اصطکاک لغزشی تبدیل می شود نیروی نگه دارنده هم کاهش می یابد (اصطکاک جنبشی > اصطکاک لغزشی ) در نتیجه مدت زمان بیشتری برای ایستادن ماشین نیاز است .

این اولین موضوع .

موضوع بعد این است که اگر اتومبیلی به ترمز ABS مجهز باشد در هنگام ترمز کردن نیروی گشتاوری که باعث منحرف شدن ماشین می شود به وجود نمی آید فکرش را بکنید که برای یک تریلی 18 چرخ چقدر می تواند ضروری باشد .( مثل کامیون Volvo vh12 ) سیستم الکترونیکی یک سنسور هال افکت ( سنسور های حساس به مغناطیس ) روی هر چرخ قرار دارد دقیقا مثل چیزی که درون موس های قدیمی وجود داشت یک صفحه ی پره پره که یک سنسور مادون قرمز در کنار آن قرار دارد و چرخیدن صفحه باعث می شود امواج (IR = مادون قرمز ) موجود در بین پره ها قطع و وصل شود و این قطع و صصل شدن وارد یک پردازنده شده و میزان و جهت چرخش مشخص می شود .

فقط در سیستم های هال افکت جای امواج IR از مغتاطیس استفاده می شود و جای یک صفحه ی پره پره یک صفحه ی ای با زایده های توپی فلزی وجود دارد عبور این زایده های نوپی از کنار سنسور هال افکت باعث قطع شدن خطوط میدان های مغتاطیسی می شود و در نتیجه می توان میزان چرخش و جهت آن را برآورد کرد .

یک سیستم پردازنده ی مرکزی سرهت چرخش تمام چرخ ها را اندازه گیری می کند به محض ترمز گرفتن باید سرعت چرخش تمام چرخ ها یکی باشد اگر سرعت یکی از آنها هماهنگ نبود یعنی آن چرخ در حال سر خوردن است و این سر خوردن هم باعث اصطکاک جنبشی می شود و هم باعث انحراف ماشین از خط اصلی می شود در این حالت سیستم فشار روغن یا فشار باد ( فشار باد = نیوماتیک و فشار روغن = هیدرولیک ) آن ترمز را تا جایی کم می کند که سرعت آن هماهنگ با سرعت سایر چرخ ها شود .

سیستم پردازنده این گونه ترمز ها نباید هیچ گونه تاخیری در پردازش داشته باشد از این رو به آنها ( بدون تاخیر) Real Time می گویند و عملیات پردازشی آنها توسط کنترل کننده هایی به نام DSP انجام می شود .

( DSP = پردازنده ی دیجیتال سیگنال ها ) منابع http://aftab.ir/lifestyle/view http://www.parsikhodro.com http://fa.wikipedia.org