صنعت خودرو

صنعت خودرو

ساخت وطراحی خودرو
صنعت خودرو

صنعت خودرو

ساخت وطراحی خودرو

توان ترمز چگونه تولید می شود

توان ترمز چگونه تولید می شود؟

اگر شما کاپوت خودرویتان را بالا زده باشید احتمالاً بوستر ترمز (تقویت کننده نیروی ترمز) را دیده باشید. یک قطعه گرد سیاه رنگ است که در پشت موتور در طرف راننده قرار دارد. در ترمزهایی که از نوع کاسه‌ای هستند نیازی به تأمین توان از قبل نیستند. ولی در ترمزهای دیسکی که در خودروهای امروزی حداقل در محور جلو کاربرد دارد، نیاز به تأمین توان دارند (یا نیاز به تقویت توان ترمزی دارند).

How Power Brakes Work

How Power Brakes Work


تقویت کننده ترمز از خلاء استفاده می‌کند تا نیروی فشاری پای شما را بر روی پدال چند برابر کند و به سیلندر بزرگ بفرستد.
تقویت کننده خلاء:
بوستر خلاء یک قوطی آهنی است که شامل سوپاپ و دیافراگم است. میله‌ای از مرکز این بوستر عبور می‌کند که از یک طرف به پیستون سیلندر بزرگ متصل است و از طرف دیگر با یکسری میله اتصال به پدال متصل است.

vacuum brake booster

vacuum booster


یکی دیگر از اجزاء مهم در تولید توان ترمزی سوپاپ چک می‌باشد. سوپاپ چک یک سوپاپ یک‌طرفه است که به اجازه می‌دهد تا هوا داخل بوستر خلاء را بیرون مکیده شود. اگر موتور خاموش باشد یا نشتی در محفظه خلاء وجود داشته باشد، سوپاپ چک از داخل نشدن هوا به داخل بوستر خلاء اطمینان حاصل پیدا می‌کند. این عمل خیلی مهم است چون بوستر خلاء باید توانایی داشته باشد تا نیروی ترمزی کافی را برای راننده جهت توقف وسیله نقلیه خود حتی زمانی که موتور خاموش است، ایجاد کند. ممکن است شما در اتوبان بنزین تمام کنید و موتور به طور ناگهانی خاموش شود، در صورت عدم وجود سوپاپ چک ترمز خودرو شما نیروی کافی برای ایستادن را نمی‌تواند تولید کند.
نحوه عملکرد بوستر:
بوستر خلاء خیلی ساده و زیبا طراحی شده است. این وسیله به منبع خلاء برای کار کردن نیاز دارد. در خودروهای بنزینی، موتور خلاء مناسب برای تقویت کننده را تولید می‌کند. در حقیقت اگر شما یک محفظه‌ای را به یک قسمت از موتور وصل کنید، می‌توانید مقداری هوا از داخل محفظه به بیرون بکشید یعنی در آن خلاء ایجاد کنید. خودروهای دیزل چون خلاء نمی‌سازند معمولا برای ترمز چنین خودروهایی یک پمپ خلاء نیاز است.

برای ترمز گیری در یک خودرو ابتدا پدال ترمز فشرده می‌شود، میله‌ای که از وسط بوستر عبور کرده و به طرف سیلندر بزرگ رفته است، به سمت جلو حرکت می‌کند و پیستون واقع در سیلندر بزرگ را فعال می‌کند. موتور خلاء نسبی در داخل بوستر خلاء از دو طرف دیافراگم ایجاد می‌کند. هنگامی که پدال ترمز فشرده می‌شود، میله سوپاپ را باز می‌کند و اجازه می‌دهد که هوا از یک طرف دیافراگم در بوستر وارد شود. این عمل فشار وارد بر یک طرف دیافراگم را افزایش می‌دهد بنابراین به هل دادن میله کمک فراوانی می‌کند که در نهایت به فشردن پیستون سیلندر بزرگ کمک فراوانی می‌کند.


به محض آزاد شدن پدال ترمز، سوپاپ هوا را به بیرون می‌دهد در حالی که سوپاپ خلاء دوباره باز می‌شود. این عمل خلاء را در دو طرف دیافراگم ایجاد می‌کند. همچنین باعث می‌شود که پیستون سر جای اصلی خودش قرار بگیرد.
شماتیک بوستر ترمز:
نمودار زیر نمایی نزدیک از اجزاء ترمز و همچنین تقویت کننده آن را نشان می‌دهد.

فرمان پذیری چهار چرخ 4WS در پورشه

محور عقبی که فکر می‌کند!

حتی مأمور بارکشی فروشگاه هم قبول دارد که دور زدن یک پیچ تند وقتی هر چهار چرخ می‌توانند بپیچند راحت‌تر است. اما اجرا کردن این ایده در واقعیت روی خودرو چندان ساده نیست. برای مدت‌های طولانی خودروسازان به دنبال طراحی سیستمی بودند که چرخ‌ها عقب را مانند چرخ‌های جلو فرمان دهد. می توان گفت که این ایده در همه‌ی حالت‌های رانندگی تأثیر مثبت دارد. هنگام رانندگی در کوچه‌های باریک دور زدن با شعاع بسیار کمتری را امکان پذیر می‌سازد. در جاده‌های پر پیچ و خم قدرت فرمان پذیری خودرو (هندلینگ) را افزایش می‌دهد. در سرعت‌های بسیار بالا باعث افزایش پایداری خودرو می‌شود.

فرمان پذیری چهار چرخ 4WS در پورشه

فرمان پذیری چهار چرخ 4WS در پورشه


اما تا به حال اجرای عملی این سیستم بر روی یک خودروی سواری امکان پذیر نبوده است. اضافه کردن یک سیستم فرمان به چرخ‌های عقب؟ سیستمی که مانند چرخ‌های جلو به طور مکانیکی کنترل می‌شود؟
خیر. این سیستم به علت هزینه‌ی زیاد و کمبود فضا در محور عقب عملی نیست.


مهندسان شرکت ZF تصمیم گرفتند که یک سیستم جایگزین پیدا کنند که به AKC (مخفف عبارت Active Kinematic Control) شناخته می‌شود. این ایده‌ی جدید نسبتاً ساده است. طراحی یک سیستم تعلیق که بتواند ویژگی‌های خودش را همراه با حرکت خودرو تغییر دهد. ویژگی‌هایی از قبیل زاویه‌ی چرخ‌ها. متخصصان یک بازوی کنترلی متغیر را که برای تغییر دادن جهت حرکت چرخ‌ها مناسب است طراحی کردند و آن را عمود بر جهت حرکت قرار دادند.

مکانیزم فرمان پذیری چهار چرخ 4WS

مکانیزم فرمان پذیری چهار چرخ 4WS


اگر بازوی کنترلی به هنگام حرکت خودرو طول و یا مکان را تغییر دهد، چرخ‌های عقب نیز زاویه‌ی خود را چیزی در حدود 3 درجه تغییر می‌دهند. علی رغم کمبود این مقدار، هنگامی که با حرکت چرخ‌های جلو ترکیب بشود می‌تواند تأثیر بسیار مفیدی در عملکرد حرکتی خودرو داشته باشد.
در نتیجه سیستم AKC شرکت ZF با بازوی کنترلی خودش یک سیستم فرمان عادی (مانند چرخ‌های جلو) به حساب نمی‌آید. این سیستم تنها زمانی وارد عمل می‌شود که ECS (یا ECU مخفف Electronic control system) دستور مناسب را با توجه به شرایط خودرو بدهد. تحت کنترل هوشمند ECS تغییر در زاویه‌ی چرخ‌های عقب می‌تواند طوری اعمال شود که با شرایط خودرو تطابق کامل داشته باشد و باعث عملکرد بهتر شود. در سرعت‌های پایین AKC چرخ‌های عقب را مخالف با جهت چرخ‌های جلو زاویه می‌دهد که باعث کوچک و کوتاه‌تر شدن شعاع پیچیدن خودرو می‌گردد و قابلیت فرمان پذیری (هندلینگ) خودرو را افزایش می‌دهد. در سرعت‌های بالاتر AKC چرخ‌های عقب را هم جهت با چرخ‌های جلو زاویه می‌دهد که باعث پایدارتر و ایمن‌تر شدن خودرو می‌گردد.
به علت تأثیر فوق العاده ی این سیستم بر قابلیت فرمان پذیری (هندلینگ) در همه‌ی سرعت‌ها، خودروسازان علاقه‌ی خودشان را به داشتن این سیستم در خودروهای خود اعلام کرده‌اند. در آینده‌ی نزدیک این سیستم به سمت تولید انبوه با دو بازوی کنترلی در خودروهای اسپرت و یک بازوی کنترلی (که در وسط محور (اکسل) عقب نصب می‌گردد) در خودروهای معمولی پیش می‌رود.
این سیستم در حال حاضر روی آخرین نسل پورشه 911 نصب شده است و بازخورد بسیار خوبی از آن گرفته شده است.