سیستم ترمز ضدقفل (ABS) به عنوان یک فناوری مهم در خودروها، از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری ناگهانی جلوگیری می‌کند. این سیستم با حفظ اصطکاک بین چرخ‌ها و جاده، راننده را قادر می‌سازد تا کنترل بهتری روی خودرو داشته باشد. استفاده از این سیستم با ارتقا امنیت خودروها، باعث افزایش فرمان‌پذیری آنها می‌شود.
سنسورهای ABS تعبیه شده در این سیستم، سرعت چرخش هر چرخ را اندازه‌گیری می‌کنند. چنانچه چرخی در حال قفل شدن باشد، سیستم ترمزها را پمپ کرده و آنها را آزاد می‌کند تا راننده با چرخاندن فرمان از برخورد با مانع جلوگیری کند.
ترمز ضد قفل یا ABS برای اولین بار توسط شرکت وستینگ هاوس اختراع شد و توسط ترمز قطارهای شرکت‌های راه‌آهن آمریکا مورد استفاده قرار گرفت. این فناوری در سال 1950 میلادی از طریق شرکت دانلوپ ماکسارت به بازار خودرو وارد شد. در ادامه با ما همراه باشید تا با نحوه کار سیستم ترمز ABS و اهمیت آن بیشتر آشنا شویم.
نحوه عملکرد سیستم ترمز خودرو
ABS به عنوان یک ویژگی ایمنی، از حسگرهای کامپیوتری و شیرهای برقی تشکیل شده است و وظیفه کنترل سرعت چرخ‌ها را بر عهده دارد. هنگام قفل شدن چرخ‌ها در مواقع اضطراری، نیروی موردنیاز برای حفظ کشش با سطح جاده توسط ABS آزاد می‌شود.
انتقال نیروی پای راننده از طریق سامانه هیدرولیکی به لنت ترمزها اساس کارکرد سیستم ترمز در خودروهای جدید است. پس از اینکه پدال ترمز توسط راننده فشرده شد، سوپاپ خلا بوستر فعال می‌شود و نیروی موتور هوای پشت دیافراگم آن را می‌مکد. خلا نسبی ایجاد شده باعث تقویت چند برابری نیروی وارده از پای راننده خواهد شد. سپس نیروی حاصله وارد روغن ترمز موجود در سیلندر اصلی پمپ می‌شود و از طریق لوله‌های باریک حاوی روغن به لنت ترمز خودرو انتقال می‌یابد. در نتیجه با فشرده شدن آنها به دیسک ترمز یا کاسه چرخ، خودرو متوقف می‌شود.
چرا باید از ترمز ABS استفاده کنیم؟
از عمده‌ترین معایب سیستم ترمزهای قدیمی، می‌توان به قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری شدید به ویژه در سطوح لغزنده اشاره کرد که کاهش کنترل‌پذیری خودرو را به دنبال دارد و باعث افزایش احتمال تصادفات می‌شود. ترمز ای‌بی‌اس با انتقال منقطع فشار روغن ترمز به لنت‌ها، از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری شدید ممانعت به عمل می‌آورد.
اجزای تشکیل دهنده ترمز ABS
ترمز ضد قفل یا ABS از اجزایی به شرح زیر تشکیل شده است:
سنسورهای سرعت
محل نصب سنسورهای سرعت سنج معمولا در نزدیکی محور متصل به چرخ‌ها در نظر گرفته می‌شود. این سنسورها هر گونه تغییر سرعت ناگهانی در چرخ‌ها را تشخیص داده و آن را به اطلاع سیستم کنترل‌گر می‌رسانند.
سوپاپ‌ها
هر لوله ترمز دارای یک سوپاپ است که با توجه به ضرورت می‌توانند باز یا بسته شوند. در حالت سوم این سوپاپ‌ها به عنوان دافع و کاهش دهنده نیروی ترمز عمل می‌کنند.
پمپ
پس از اینکه فشار سیستم ترمز توسط سوپاپ‌ها کاهش یافت، نیاز است که مجددا نسبت به افزایش آن اقدام شود. این کار توسط پمپ ترمز انجام می‌شود.
کنترل کننده
این قطعه به عنوان رایانه سیستم عمل می‌کند و وظیفه آن تجزیه و تحلیل اطلاعات ارسالی است که از سوی سنسورها فرستاده می‌شود. نظارت بر عملکرد سایر اجزا و ارسال دستورالعمل‌های لازم به آنها نیز از دیگر وظایف این قطعه به شمار می‌رود.
انواع ترمز ABS
ترمزهای ضد قفل در سه دسته اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند که شامل موارد زیر است:
چهار کانال و چهار سنسور سرعت
این سیستم از سنسور سرعت و سوپاپ مجزا در هر چهار چرخ تشکیل می‌شود. از ترمز چهار کانال و چهار سنسور سرعت به عنوان بهترین نوع ترمز ضدقفل یاد می‌کنند. زیرا هر چهار چرخ به صورت مجزا کنترل می‌شود و به نوعی تضمین کننده حداکثر نیروی ترمز است. به عنوان یکی دیگر از مزایای این نوع ترمز ضدقفل می‌توان به کنترل کشش بهتر آن اشاره کرد.
سه کانال و سه سنسور ABS
این مدل ترمز ضد قفل اغلب در وانت‌ها و کامیون‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این سیستم، هر دو چرخ جلو سوپاپ‌ها و سنسورهای سرعت مجزایی دارند و برای چرخ‌های عقب نیز یک سوپاپ و سنسور سرعت جداگانه در نظر گرفته شده است. فعال شدن سیستم ABS در این نوع، مستلزم قفل شدن هر دو چرخ همزمان جلو یا عقب خواهد بود.
یک کانال و یک سنسور ABS
در این سیستم یک سوپاپ و یک سنسور سرعت برای نظارت بر هر چهار چرخ در نظر گرفته می‌شود که در محور عقب تعبیه شده‌اند. از این نوع سیستم ترمز ضدقفل معمولا در وانت‌هایی با محور عقب ضد قفل استفاده می‌شود. ABS تک کانال در مقایسه با سایر انواع، کمترین کارایی را ارائه می‌دهد.
ترمز ABS چگونه عمل می‌کند؟
دقیقا پیش از اینکه چرخ‌ها قفل شوند، سرعت آنها به شدت کاهش پیدا می‌کند. کنترل‌گر سرعت همواره اطلاعات دریافتی از سنسورها را مورد بررسی قرار می‌دهد و سعی دارد تغییرات ناگهانی سرعت را شناسایی کند. زمانی که چرخ‌ها قفل می‌شوند سرعت توقف آنها به بیش از پنج برابر شتاب منفی افزایش پیدا خواهد کرد. در چنین شرایطی، کنترل‌گر وارد عمل می‌شود و با استفاده از سوپاپ‌ها فشار ناشی از نیروی روغن ترمز بر لنت‌ها را در کسری از ثانیه کاهش می‌دهد که در نتیجه آن لنت از دیسک جدا شده و باعث افزایش سرعت دوران چرخ‌ها می‌شود.
در این میان، جهت جلوگیری از افزایش بیش از حد سرعت خودرو، فشار ترمز مجددا به سمت لنت‌ها روانه می‌شود و از میزان افزایش سرعت چرخ‌ها می‌کاهد. این فرآیند که طی آن نیروی ترمز بارها قطع و وصل می‌گردد در یک ثانیه در حدود 15 بار تکرار می‌شود.
همین عملیات مانع از توقف یکباره خودرو شده یا به عبارتی از قفل شدن تایرها در بازه زمانی کوتاه جلوگیری می‌کند. همزمان با عملکرد ترمز ABS، راننده شاهد تکان‌هایی ضربان مانند در کف پای خود خواهد بود که ناشی از باز و بسته شدن سوپاپ‌ها هستند.
چرا ترمز ABS مهم است؟
از آنجایی که سیستم ترمز ای‌بی‌اس موجب توقف بهتر و ایمن‌تر خودرو به ویژه در مسیرهای لغزنده می‌شود، می‌توان آن را به عنوان یکی از مهم‌ترین قطعات خودرویی به شمار آورد. با این حال، برای افزایش تاثیر این قطعه، نیاز است که رانندگان نسبت به استفاده صحیح از این سیستم آشنایی کافی داشته باشند.
مزایای استفاده از ترمزهای ABS:
- ممانعت از قفل شدن چرخ‌ها: امکان حفظ کنترل بهتر خود را در شرایط اضطراری فراهم می‌کند.
- بهبود کنترل خودرو: با جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها، به ماندن خودرو در مسیر مستقیم کمک می‌کند و کنترل آن را در مسیرهای لغزنده بهبود می‌بخشد.
- کاهش فاصله ترمزگیری: استفاده از ترمز ضدقفل، فاصله ترمزگیری را کاهش می‌دهد. همچنین به افزایش ایمنی در رانندگی کمک می‌کند.
- بهبود مانورپذیری: در خودروهای مجهز به سیستم ترمز ABS، راننده قادر است در حین ترمزگیری شدید، مانورهای اضطراری انجام دهد و مانع از برخورد با موانع شود.
- کاهش لرزه‌های ایجاد شده در سیستم تعلیق ترمز
- کاهش لرزش لاستیک
- پایدار ماندن خودرو پس از ترمز در جاده‌های ناهموار
- کاهش خط ترمز
