1مقدمه و تاریخچه :
امروزه در صنعت اتومبیل سازی حفظ ایمنی سرنشینان خودرو فوق العاده مورد توجه قرار گرفته است . با توجه به اینکه سیستم ترمز مهمترین بخش ایمنی خودرو محسوب می گردد ، در چند ساله اخیر پیشرفتهای زیادی در این زمینه انجام گرفته است . جدیدترین این پیشرفتها پیدایش سیستم ترمز ضد قفل ABS می باشد . در این پروژه هدف آن است که این نسل از ترمزها مورد بررسی قرار گیرد تا ان شاءالله زمینه ای برای ورود این تکنولوژی به ایران فراهم شود . این ترمزها به سبب پیچیدگی مکانیزمشان هنوز مورد توجه طراحان داخلی قرار نگرفته است که یکی از دلایل آن عدم اطلاعات کافی و عدم آشنائی با این سیستم می باشد . امید است این پروژه مقدمه ای برای قدمهای بعدی در راه ساخت و طراحی این تکنولوژی در ایران باشد . (ان شاءالله)
در این پروژه ابتدا تاریخچه ای از پیدایش ترمزها ارائه خواهد شد . در فصل دوم به بررسی سیستم ترمز معمولی شامل کاسه ای و دیسکی و سایر اجزای جانبی آن می پردازیم .
در فصل سوم سیستم ترمز پنوماتیکی مورد بررسی قرار می گیرد و سپس در فصل چهارم و سیستم ترمز ضد قفل ABS و سپس مقایسه ای بین فصول دوم و سوم خواهیم داشت تا برتریها و معایب هرکدام نسبت به یکدیگر مشخص شود و در فصول بعدی مطالب مربوط به طراحی و محاسبه نیروهای لازم آورده خواهد شد . نخست تاریخچه ای از پیدایش ترمزهای اولیه تا کنون بیان می کنیم :
اولین موتور احتراقی در سال 1885 بوسیله بنز ساخته شد . توقف این اتومبیل بوسیله یک لقمه ترمز بر روی محور دنده هرزگرد انجام می گرفت . بعدها که اتومبیل تکمیل شد و سرعت آن افزایش یافت و از لحاظ وزن سنگین تر شد ، ترمزهای مخصوصی برای آن طرح ریزی شد .
تا سال 1900 ترمز دستی شامل ترمز ساده ای که مستقیماً با سطح لاستیکهای توپر اصطکاک پیدا می کرد استفاده می شد. اما از این سال به بعد ترمزی ابداع شد که توسط پدال عمل می کرد و عبارت از یک نوار فلزی بود که در خارج بر روی چرخ دندانه دار محور محرک عقب نصب شده بود و بصورت استوانه ای آن را احاطه می کرد .
در همین سال لنکستر(Lanchester) ترمز و کلاچ را در یک مجموعه مخروطی شکل متشکل کرد و در اولین ماشین ساخت انگلستان بکار گرفت .
در سال 1905 ، انتقال حرکت بوسیله چرخ دنده و محور جای انتقال حرکت توسط زنجیر یا تسمه را گرفت و عمومیت پیدا کرد و بیشتر اتومبیلها با پدالی که انتقال حرکت را به ترمز تأمین می کرد مجهز شده بودند .
در سال 1910 میلادی ترمزهای بیشتر ماشینهای امریکائی روی چرخهای عقب تأثیر می کرد . در این سالها بسیاری از عوامل مربوط به ترمز، مانند اهمیت چسبندگی لاستیک به جاده اثرات چرخ قفل شده و غیره بخوبی شناخته شده بود و این مطلب محقق شده بود که جهت اعمال ترمز صحیح هر چهار چرخ بایستی ترمز شود ، و کوشش و اثر ترمز با نسبتی متناسب بین چرخ جلو و چرخ عقب سهیم باشد . با ترمز شدن چهارچرخ است که بدون خطر لیز خوردن ماشین ، فاصله توقف به نصف تقلیل می یابد . سالها طول کشید تا موضوع ترمز چهارچرخ مورد قبول عموم قرار گرفت . شکل عمده این بود که آرایشی برای ترمز ترتیب داده شود که با تشکیلات و اتصالات فرمان و چرخهای جلو و بطور کلی با تشکیلات سیستم فرمان و هدایت ماشین تداخل پیدا نکند .
در فاصله دو جنگ جهانی اول و دوم ، احتیاج به ترمز تا حدودی بیشتر احساس شد . چون سرعت ماشین ها رو به افزایش رفت همچنین بر تراکم ترافیک نیز افزوده شد .
نظر به اینکه رانندگان به ترمز قوی احتیاج داشتند و از طرفی ترمز قوی در چرخهای عقب ، موجب سرخوردن ماشین می شد ، فشار زیادی به طراحان ترمز وارد می آمد تا ترمز چرخهای جلو را تکمیل کنند . در نتیجه ، بعد از گذشت ده سال از جنگ اول ، استعمال ترمز در هر چهار چرخ ، عمومیت پیدا کرد . ظهور ترمز در چرخهای جلو ، پس از جنگ ابتدا در خودروهای بزرگ و گرانقیمت مانند هیسپانو سوئیزا و هاچیکس(Hotchikss) و سپس درخودروهای سبک و ارزان قیمت صورت پذیرفت . ساده ترین راه برای اعمال ترمز جلو استفاده از سیستم هیدرولیک بود . ولی در طی سالیان متمادی اکثریت خودروها از سیستم مکانیکی استفاده می کردند تا اینکه مزایای هیدرولیک برای همه روشن شد . چرخهای اتومبیل بدون احتیاج به دنده‌ای پیچیده ترمز می شدند . جبران سائیدگی لنتها بطور خودکار صورت می گرفت و تلفات اصطکاک بمراتب کمتر از سیستم مکانیکی بود .
در سال 1911 ، اتومبیلی با ترمزهای هیدرولیکی برای چهارچرخ به نمایش گذاشته شد . اما در آن تردیدهائی وجود داشت بنابراین بصورت ابداعی باقی ماند . چندی بعد شخصی بنام M-Loughead سیستمی عملی اختراع کرد که در سال 1917 به ثبت رسید .
در کشور انگلستان در سال 1924 ، ابتدا ترمز لاک هید هیدرولیک در ماشینهای «بین»(Bean) بکار برده شد .
در سال 1924 ترمزهای مکانیکی از چرخهای جلو برداشته شد و در 1925 نیز از چرخهای عقب حذف شد و جای خود را به ترمزهای هیدرولیک واگذار کرد.
نظر به اینکه برای ترمزهای ماشینهای سنگین به نیروی زیادی احتیاج بود بنابراین سرووهای مختلف طراحی شدند . در سال 1924 ، دواندر (Dewandre) دستگاه سرووئی ساخت که برای بکار انداختن آن از خاصیت خلأ استفاده شده بود .
دهه 1930 ، ظهور متخصصینی را به خود دید که سردسته آنها در ساخت ترمزهای مکانیکی ، بندیکس و گیرلینگ بودند ، و در ساخت ترمزهای هیدرولیک ، لاک هید بود .
در طول دهه 1930 ، بتدریج هیدرولیک جای ترمز مکانیکی را گرفت ظرف مدت ده سال تلاش برای توسعه ترمز هیدرولیک شدت یافت بخصوص هنگامی که تعلیقات مستقلی برای ترمز جلو بکار رفت . در سال 1935 ، بعضی از مدلهای ساخت انگلستان دارای دو سیلندر اصلی پشت سرهم شد . در این سیستم ، یک قسمت از سیلندر اصلی ، ترمزهای جلو را بکار می انداخت و قسمت دیگر از طریق خط کاملاً مجزای دیگری ، ترمزهای عقب را .
بعد از سال 1930 ، چندین سال ، مکانیسم ترمز بدون تغییر باقی ماند و عملاً تمام ترمزها از نوع پرویا بندیکس پرو بودند .
در سال 1948 ، گیرلینگ اولین سیستم ترمز هیدرولیک و ترمزهای اتومبیل را ارائه کرد و چند سالی هم تولید ترمزهای هیدرواستاتیک ادامه یافت . در این نوع ترمز ، فاصله ای بین کاسه و لنت وجود داشت و بوسیله فنرهائی آنها را در حد تماس نگاه می داشتند تا از تکان خوردن و صدای آن جلوگیری بعمل آید .
در اواسط دهه 1950 ، در وضع عمومی ترمزها تغییر عظیمی صورت گرفت . زیرا در این هنگام آغاز جایگزینی ترمز دیسکی بجای ترمز استوانه ای بود .
در این سال در آمریکا ، شرکت کرایسلر ترمزهای دیسکی « خود نیروزا » و « خود تنظیم ساز » و« نوع صفحه ای » را در ماشینهای نوع « کراون امپریال »(Crown Imperial) خود نصب کرد که بعنوان یک ترمز اضافی و اختیاری بکار می رفت . در انگلستان نیز در سال 1925 ترمز دیسکی دانلوپ در ماشینهای جگوار کورسی بکار رفت . امروزه تمام اتومبیلهای انگلیسی ، به استثنای ماشینهای سبک که حداقل در چرخهای جلو ترمز دیسکی دارند ، در تمام چرخها ، از ترمز دیسکی استفاده می کنند.