بوستر ترمز خودرو

سیستم‌های کنترلی سرعت خودرو همواره یکی از سیستم‌های مهم در ایمنی خودرو به شمار می‌روند. عملکرد صحیح این اجزا نقشم مهمی در حفظ امنیت سرنشینان، پایداری خودرو و حتی مدیریت ترافیک دارد. سیستم ترمز متناسب با انواع آن، دارای اجزا مختلفی است. یکی از اجزا بسیار مهم در این مجموعه بوستر ترمز است. بوستر (Booster) به مفهوم تقویت‌کننده است. این مقاله به عملکرد بوستر پرداخته خواهد شد. باتوجه‌به ارتباط مستقیم بوستر با پمپ ترمز، جهت درک بیشتر عملکرد پیشنهاد می‌شود حتماً مقاله پمپ ترمز را مطالعه کنید. (شکل 1)

بوستر ترمز خودروشکل 1- بوستر ترمز خودرو

وظیفه و انواع بوستر

ترمز وظیفه دارد با تولید نیروی اصطکاک مناسب، انرژی جنبشی چرخ متحرکی را که تحت‌تأثیر خودروی متحرک است، را گرفته و به انرژی حرارتی تبدیل کند و سپس انرژی حرارتی را در فضا پخش نماید که این عمل اتومبیل را از حالت حرکت به حالت سکون برده و یا سرعت آن را می‌کاهد. در شرایط مختلف و سرعت‌های بالا نیروی پای راننده جهت فشردن پدال ترمز و ایجاد فشار هیدرولیک در سیلندر اصلی به میزان کافی نبوده و نیاز به تقویت‌کننده به وجود می‌آید. تقویت‌کننده نیروی پای راننده بوستر نامیده می‌شود.
بوسترها را می‌توان به روش‌های مختلفی دسته‌بندی کرد شکل 2 نمونه‌ای از این دسته‌بندی‌ها را نشان می‌دهد.

روش دسته‌بندی بوسترشکل 2- روش دسته‌بندی بوستر

در برخی خودروها بوسترها قابلیت مجزا شدن از واحد پمپ اصلی ترمز را دارند اما این مدل بوسترها امروزه روی خودروهای سواری به‌ندرت مشاهده می‌شوند. خودروهای سواری عموماً از واحد بوستر و پمپ یکپارچه از نوع خلایی تک دیافراگمی استفاده می‌کنند. در این مقاله در مورد عملکرد این نوع بوستر بررسی خواهد شد.
شکل 3 نشان‌دهنده یک بوستر خلایی تک دیافراگمی است که در اکثر خودروهای سواری مورداستفاده قرار می‌گیرد.

بوستر در حالت عدم اعمال ترمز

1- پیستون قدرت 2- دیافراگم 3- محفظه خلأ 4- محفظه هوا و خلأ 5- خار نگهدارنده مجموعه سوپاپ بوستر 6- درزبند 7- دیافراگم مجموعه سوپاپ هوا /خلأ بوستر 8- فنر دیافراگم مجموعه سوپاپ بوستر 9- فیلتر نمدی هوا 10- میله متصل به پدال ترمز 11- هوای ورودی 12- گردگیر 13- فنر برگرداننده 14- سوپاپ خلأ 15- تکیه‌گاه سوپاپ هوا 16- پوسته بوستر 17- پوسته پرس شده بوستر 18- لاستیک ضربه‌گیر 19- پیستون 20- میله انتقال نیرو به سیلندر اصلی 21- فنر برگشت 22- سیلندر اصلی دوبل 23- مدار اولیه 24- مدار ثانویه 25- محل اتصال به شیلنگ خلأ مانیفولد هوا 26- سوپاپ یک‌طرفه
شکل 3- بوستر ترمز در حالت عدم اعمال ترمز

این مطلب را حتما بخوانید  پدال و میکروسوئیچ ترمز

باتوجه‌به شکل 2، ملاحظه می‌گردد که در حالتی که راننده پدال ترمز را فشار نمی‌دهد، سوپاپ خلأ (4) باز است، در این صورت خلأ مانیفولد هوا که به قسمت جلوی دیافراگم (2) اعمال می‌شود، از طریق مجموعه سوپاپ به محفظه هوا – خلأ بوستر (4) نیز منتقل می‌گردد، در این حالت جلو و پشت دیافراگم (2) و پیستون قدرت (1) فشار خلأ مانیفولد اعمال شده، بنابراین فنر برگشت (21) پیستون قدرت (1) و دیافراگم (2) را در ابتدای کورس خود نگه می‌دارد.
چنانچه راننده پدال ترمز را فشار دهد، مجموعه شیر بوستر مطابق شکل 3 تغییر وضعیت می‌دهد.

بوستر، در حالت اعمال نیرو به پدال ترمزشکل 4- بوستر، در حالت اعمال نیرو به پدال ترمز

در این حالت مجرای انتقال خلأ به پشت پیستون قدرت (1) و دیافراگم (2) بسته شده، از طرفی مجرای عبور هوا به پشت پیستون قدرت (1) و دیافراگم (2) باز شده و هوا از اطراف پای راننده با عبور از فیلتر نمدی به پشت پیستون قدرت می‌رسد. در این وضعیت به پشت پیستون قدرت، فشار هوا اعمال شده درحالی‌که فشار جلوی پیستون قدرت، فشار خلأ مانیفولد هوا است؛ بنابراین پیستون قدرت و دیافراگم به سمت چپ حرکت کرده و از طریق پیستون و میله (19) و (20) نیرو را به پیستون سیلندر اصلی منتقل کرده و باعث ارسال مایع هیدرولیک ترمز به چرخ‌ها و نهایتاً ترمزگیری می‌شود.
چنانچه راننده در هر وضعیتی پدال ترمز را ثابت کند، پیستون قدرت و دیافراگم، مطابق شکل 5 ثابت می‌شوند.

بوستر در حالت اعمال نیروی ثابت به پدالشکل 5- بوستر ترمز در حالت اعمال نیروی ثابت به پدال

باتوجه‌به شکل‌های 3 و 4 هنگامی که راننده پای خود را بر روی پدال ترمز ثابت می‌کند، هنوز هوا به پشت پیستون قدرت و دیافراگم وارد می‌شود، ازاین‌رو پیستون قدرت و دیافراگم، اندکی جلو رفته تا مجرای هوای پشت پیستون قدرت و دیافراگم، بسته شود. ازاین‌رو با بسته بودن مجرای هوا و خلأ، پیستون قدرت و دیافراگم در محل خود ثابت شده و ترمزگیری با نرخی ثابت انجام می‌شود. چنانچه راننده پدال ترمز را رها کند، مطابق شکل 2 مجرای هوا بسته و مجرای خلأ باز می‌شود، با یکسان شدن فشار پشت و جلو پیستون قدرت و دیافراگم، فنر برگشت (21)، پیستون قدرت و دیافراگم را به سمت عقب حرکت داده و پیستون سیلندر اصلی و پیستون سیلندر چرخ‌ها نیز برگشت نموده و ترمزگیری خاتمه می‌یابد.
لازم به ذکر است انجام این اعمال توسط بوستر تأخیر زمانی را ایجاد می‌نماید که مقدار این تأخیر برای بوستر تک دیافراگمی 100 میلی‌ثانیه و با دیافراگم دوبل تا 180 میلی‌ثانیه است
بوستر دارای پارامترهای طراحی بسیاری است. از این پارامترها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • بوستر باید دارای حساسیت کافی برای عملکرد متناسب با نیروی وارده به پدال باشد. بوستر در نیروهای کمتر از 13 تا 22 نیوتن وارد عمل نمی‌شود و تنها به‌عنوان یک واسطه، نیرو را منتقل می‌کند.
  • زمان عکس‌العمل بوستر باید کمتر از 0.1 ثانیه در زمانی که پدال با نرخ m/s 1 فشرده می‌شود، باشد.
  • در صورت عدم کارکرد بوستر امکان ترمز کردن راننده در شرایط بحرانی نیز وجود داشته باشد.
  • اندازه کوچک‌تر، وزن کمتر و موقعیت قرارگیری مناسب در محفظه موتور از خصوصیات طراحی دیگر بوستر است.
این مطلب را حتما بخوانید  آشنایی با نرم افزار AMESuite LMS | بخش دوم

باتوجه‌به اینکه در خودروهای سواری امروزی واحد بوستر و پمپ ترمز به‌صورت یکپارچه قرار دارند. در یک مقاله مجزا به بررسی معایب این دو بخش پرداخته خواهد شد.

برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.
فهرست