چگونه کار میکنند؟ ABSترمزهای

ترجمه: رامین شمشیری

ramin.1981@gmail.com

همدان - بوعلی سینادانشگاه –دانشجوی کارشناسی مهندسی ماشین آالت

3131پائیز

ABS، كه به اختصار ترمزهاي Anti-Lock Braking Systemن چرخها، شدضد قفل گیريسیستم ترمزمقدمه:

گیري از قفل شدن چرخها در شرايط جلو با چنانچه بدرستي مورد استفاده قرار گیرند میتوانندخوانده میشوند، رانندگي موثر واقع هنگام ايجاد امنیت بیشتر در تا حدودي در حفظ كنترل وسیله نقلیه امكان و شديد ترمزگیري

نگاهي دقیق تر نايي با نحوه عملكرد آنها،و آش ABSاز مزاياي سیستم ترمزهاي بهترجهت استفاده هرچه شوند. در وسايل نقلیه مي اندازيم. اين ترمزها عملكرد نحوه به

ABSتاريخچه ترمزهاي

تشكیل شده بود از اصطكاكي را كه ، اولین ترمزپاتريك كايركي بنام ، يك آهنگر اسكاتلند 3313در سال

در حال حاضريكي از موضوعات روز در اختراع كرد.فشرد مي رمي كه قطعه چوبي را روي نوار آهني دور چرخاهبر 3910زمینه كنترل وسايل نقلیه، سیستم هاي ضد قفل شدن چرخ ها هستند كه براي اولین بار در آغاز سالهاي

كامیونها و ساير ماشینهاي رويبطور گسترده 3930آن از اوائل سالهاي از پسو هروي هواپیما ها استفاده شد

به ثبت 3911در سال گرفته شده است antiblockiersystemاز ريشه آلماني كه ABSرفتند. سنگین در اروپا بكاربه شكل گسترده اي روي خودروهاي ABSرد ترمزهاي اگرچه تنها در چند سال اخیر بوده است كه كارب .رسید

به عنوان ABSاولین خودروي سواري كه در ساخت آن از سیستم ترمزهاي الكترونیكي با اين حالسواري رواج يافته، % از 33در حدود بود. 3931مدل Sيكي از لوازم استاندارد در خط تولیدش استفاده شد، مرسدس بنز كالس

بودند و اين میزان در سال ABSبه فروش رسیدند مجهز به سیستم ترمزگیري 3993كه در سال خودروهاي سواري

میزان همچنان افزايش خواهد داشت. % رسید. در آن زمان صاحبان صنعت خودرو اعالم كردند كه اين 11به 3991كنترل وسیله نقلیه موثر واقع اما استفاده از اين سیستم تا چه حد توانسته در جهت افزايش امنیت رانندگان در

شود؟

را مهمترين اختراع در دو دهه اخیر جهت ارتقاع امنیت در سطح جاده ABSترمزهاي برخي از صاحب نظران،اما برخي از آمارهاي تصادفات بین (. Popular Mechanics SATURDAY MECHANIC, p. 279ها دانسته اند. )از منبع

، از بخش دلماس ماكسوئل، 3991در ژوئن سال بطوريكه الف اين امر را نشان میدهند. شهري و شواهد جاده اي خ

شمار تصادفاتي كه از ، در گزارش نتايج يك تحقیق بیان كرد كه (NHTSAمعاونت ترافیك و امنیت بزرگراههاي ملي ) هرتز-اي . همچنینندتشكیل داده بود ABSمنجر به فوت شده اند، درصد بیشتري را خودورهاي مجهز به سیستم

ABSبه اين مطلب اشاره كرد كه اكثر تصادفات بین جاده اي مربوط به وسايل نقلیه با سیستم NHTSAاز موسسه " بیان ABSتحلیل میزان تصادفات در خودروهاي با سیستم ترمزگیري با عنوان "در مقاله اي جانسونبوده است.

مشاهده ABSاهش در میزان تصادفات خودروهاي مجهز به سیستم میكند كه كاهش بسیار نامحسوس يا عدم ك

نهفته يا اينكه عدم آگاهي رانندگان از نحوه استفاده از اين نوع ترمزها اما به واقع آيا مشكل در سیستم شده است.

اين ترمزها علت اصلي بروز مشكالت است؟

: ABSكلیاتي پیرامون سیستم ترمزهاي

)مثل شرايط ترمزهاي توسط ترمزها به تاير وارد میشود باعث قفل شدن چرخها شود چنانچه نیرويي كه

خودرو بوجود مي ، عدم كنترل ماشین و عدم توانايي در فرمانگیري شديد يا شرايطي كه سطح جاده لغزنده است(در چهار ABSهاي اما خودروهايي كه مجهز به سیستم ترمزآيد كه باعث بوجود آمدن بسیاري از تصادفات مي شود.

چرخ هستند با اين مشكل در زمین هاي لغزنده و شرايط ترمز گیري شديد روبرو نشده و همچنین از آسیب ديدن از طريق ايجاد ABSاز طرفي بسیاري از ترمزهاي د.میشوالستیك بر اثر كشیده شدن روي سطح جاده جلوگیري

ه راننده را از عملكرد خود مطلع كرده و بدين طريق او را از نوساناتي در پدال ترمز و ايجاد صداهاي هشدار دهنداستفاده هرچه براي بديهي است لغزنده بودن جاده مطلع میكنند تا سرعت و فاصله خود را در جاده تنظیم كند.

فرابگیرند. تصاوير زير تفاوت اصلي ABSصحیح تر از اين سیستم، رانندگان بايستي نكاتي را در باره ترمزهاي

را در شرايط انحنا و لغزنده بودن مسیر نشان میدهند. بطور كلي چنانچه ABSترمزهاي معمولي و ترمزهاي چرخهاي جلو يا چرخهاي عقب قابلیت كشش خود را ازدست داده و اصطكاك الزم را با جاده نداشته باشند، عدم

توانايي فرمان گیري وسیله نقلیه در مسیر موردنظر بوجود مي آيد.

نشاندهنده خودرويي است كه چرخهاي عقب آن قفل شده است كه اصطالحاً به اين حالت 3تصوير شماره

oversteer اين مشكل را تشخیص ،گفته میشود. در اين وضعیت حسگر بكار رفته در سیستم ضد قفل شدن چرخهادر كنترل خارج شدن خودرو را بگیرند. داده و ترمزهاي خارجي چرخهاي جلو بصورت خودكار فعال میشوند تا جلوي از

چرخهاي جلويي خودروي نشان داده شده بر اثر ترمز كردن قفل شده اند كه اصطالحاً به اين حالت 1تصوير شماره Under steer گفته میشود. در اين وضعیت سیستمABS خهاي عقب بكار چرردبصورت خودكار ترمزهاي داخلي را در

ه كمك میكند تا به مسیر اصلي خود ادامه دهد.مي اندازد و به رانند

3تصوير شماره

1تصوير شماره

مي شوند.ترمزهاي معمولي سوار سیستم در واقع دستگاه هايي هستند كه روي ABS ترمزهايي طراحي ترمز گیر به منظور جلوگیري از قفل شدن چرخها در هنگام ABSسیستم كامپیوتري موجود در ترمزهاي

)پمپ كردن ،د چراكه فشار غیر يكنواختوارد آوراين نوع ترمزها بايد فشار يكنواختي را بر پدال شده و بنابراين راننده

با پدال ترمزهاي معمولي تفاوت ABSباعث بیشتر شدن مسیر توقف وسیله نقلیه میشود. پدال ترمزهاي ،ترمز(پدال در هنگام فشرده شدن داراي ضربان هايي است كه ABSشوند زيرا در سیستم دارد و نبايد با يكديگر اشتباه

.طبیعي بوده و در ترمزهاي معمولي وجود ندارد

شرح زير است: كار رفته است به ABSيك سیستم تجهیزاتي كه در

چراغ هشدار دهنده و، سیستمهاي هیدرولیكي ، حسگرهاي سرعت ، سیم كشي ها واحد كامپیوتري

را در لحظه شروع به كار و در حین كار وسیله نقلیه ABSوضعیت ترمزهاي ،كامپیوتري كنترل ترمز واحد . ABSرمز ت ABSنمايش میدهد. چنانچه مشكلي در سیستم بوجود آيد، چراغ مخصوص هشدار دهنده روشن شده و سیستم

اطالعات مربوط به سرعت واحد كامپیوتر، ه، ینقل در طول زمان رانندگي با وسیلهبصورت اتوماتیك از كار مي افتد.

تنظیم ، ABSو تجهیزات هیدرولیكي سیستم را در زمان كار میدهد چرخها را از حسگرهاي سرعت خوانده و نمايشنیروي ترمز را در هريك از هیدرولیكي هستند كه-تجهیزات هیدرولیكي در واقع يك سري سوپاپ هاي الكترو میكند.

م میكنند. چرخها تنظی

چگونه كار میكنند؟ ABSترمزهاي

امروزه متوقف كردن وسیله نقلیه در كمترين زمان و در سطح جاده هاي لغزنده بسیار مطرح است. با توجه

به اين واقعیت كه چرخي كه روي سطح لغزنده حركت میكند كشش كمتري نسبت به چرخ مشابه در روي سطح مهم براي راننده به دنبال دارد؛ مزيتجلوگیري از لغزش چرخها در زمان ترمز گرفتن دو با ABSمعمولي دارد، ترمزهاي

و دوم آنكه میتوان در هنگام ترمز گرفتن فرمان گیري نمود. هاول آنكه در زمان كمتري میتوان خودرو را متوقف كرد

از چهار قسمت اصلي تشكیل شده است: ABSسیستم

حسگرهاي سرعت

پمپ

سوپاپها

كنترل كننده

حسگرهاي سرعت

از طريق حسگرهاي سرعت كه بر روي هر چرخ نصب میشوند، يا در برخي شرايط روي ديفرانسیل سوارر

میشود. مشخصمیشوند، زمان قفل شدن چرخها

حسگرهاي سرعت -1تصوير شماره

سوپاپها

كنترل میشوند يك سوپاپ قرار گرفته كه در برخي ABSدر مسیر هر يك از ترمزهايي كه با سیستم در وضعیت اول، سوپاپ باز است ؛ فشار از سیستم ها اين سوپاپ میتواند سه وضعیت متفاوت داشته باشد.

در وضعیت دوم، سوپاپ جلوي مسیر را میبندد ؛ و ارتباط سیلندر اصلي از سمت راست به داخل ترمز عبور میكند.

اين عمل مانع از بیشتر شدن فشاري میشود كه در اثر فشردن بیشتر ترمز مربوطه را با سیلندر اصلي قطع میكند. ترمز آزاد میكند. روي در وضعیت سوم، سوپاپ مقداري از فشار را ازننده بوجود مي آيد. پدال توسط را

پمپ

طريقي بايد فشار آزاد شده را دوباره بهمیباشد، در حال آزاد كردن فشار از ترمزهاسوپاپ هنگامیكهتا اهش میدهد، در آنجا پمپ جهت ذخیره فشار را در يك مسیر ك ، بازگرداند. اين كار به عهده پمپ است. وقتي سوپاپ

كردن و بازگرداندن فشار بكار میرود.

ABSپمپ و سوپاپ ها در سیستم - 4تصوير شماره

كنترل كننده

حسگرهاي وسیله نقلیه قرار میگیرد و وظیفه آن بررسي كننده در واقع يك كامپیوتر است كه در كنترل

ABSتمهاي كنترل و روشهاي متفاوتي در طرز كار سیستم ترمزهاي الگوري مي باشد. سوپاپ ها و كنترلسرعت وجود دارند كه يكي از اين روشها بدين صورت است كه كنترل كننده در هر لحظه حسگرهاي سرعت را بررسي

با كاهش آن چرخ دقیقاً قبل از آنكه چرخي قفل شود، ابتدا را بررسي كند. سرعت غیر طبیعي در میكند تا كاهشدر كمتر از يك ثانیه قفل شده و از چرخش در كار نباشد، چرخها ABS. اگر سیستم در سرعت مواجه میشود شديدي

كاهش سرعت خودرو و توقف آن در چنین زماني غیر ممكن است. در شرايط ايده آل، واضح است كه مي ايستند اما

ف شود. بر اساس اين واقعیت سیستم ثانیه طول میكشد تا ماشین متوق 1كیلومتر در ساعت، حدود 91در سرعت ABS در چرخها مشاهده مي آيد را كاهش میدهد تا اينكه مقداري افزايش سرعت فشاري كه بر ترمزها واردابتدا

. اين كار بسیار سريع قبل از آنكه بوجود آيدسپس مجدداً فشار را زياد میكند تا كاهش سرعت در چرخها شود، رهم انجام میشود. نتیجه اين خواهد شد كه خودرو و چرخها با هم متوقف میشوند. چرخها قفل شوند بطور پشت س

در حین كار ترمزهاي با نگه داشتن چرخها نزديك به نقطه قفل شدن، حداكثر توان ترمزي در چرخها بوجود مي آيد.

ABS ،برخي از استها راننده ضربان هايي را در پدال ترمز احساس میكند كه نتیجه باز و بسته شدن سوپاپ . ضربان در ثانیه داشته باشند. 31میتوانند تا ABSسیستم هاي

: ABSانواع ترمزهاي

از آنهوا را كه معمووالً وجود دارند در طرح هاي متعدديبسته به نوع ترمز مورد استفاده، ، ABSسیستم هاي

و همچنوین از لحواظ میشووند، كنتورل طوور مسوتقلاست كه ب سوپاپ هاييكانالها، كه منظور همان تعداد لحاظ تعداد

میكنند. تقسیم بندي بكار رفته،ي تعداد حسگرها

سیستم هايABS اين طرح، بهترين طرح براي سیستم هاي -و چهار حسگر كانالبا چهارABS اسوت

ر ايون كه در آن يك حسگر سرعت در هر چهار چرخ و يك سوپاپ مستقل براي هر چرخ تعبیوه شوده اسوت. دحالت، كنترل كننده، عملكرد هر چرخ را جداگانه نمايش مي دهد تا از ايجاد حداكثر نیرو در هر چورخ اطمینوان

حاصل شود.

سیستم هايABS بوا سیسوتم سوبكايون طورح كوه در كامیونهواي -با سه كانال و سه حسگرABS در

و بوراي سرعت و يوك سووپاپ اسوتداراي يك حسگر جلو هايچرخ يك از چهار چرخ مشاهده میشود، در هر

در هر دو چرخ عقب يك سوپاپ و يك حسگر سرعت كه در محور عقب قوراردارد، در نظور گرفتوه شوده اسوت.اين سیستم، كنترل مستقلي روي هريك از چرخهاي جلو وجود دارد كه در نتیجه میتوان ايجاد حداكثر نیوروي

، اگرچه وضعیت هردوچرخ بصوورت مشوترك نموايش داده ترمزي را در آنها مشاهده كرد. اما در چرخهاي عقبل میشوند. بنابر اين در ايون طورح قفقب فعال شود، عدر چرخهاي ABSمیشود، اما آنها قبل از آنكه سیستم

منفيامكان قفول شودن يكوي از چرخهواي عقوب در لحظوه ترمزگیوري وجوود دارد كوه در نتیجوه كواهش تواثیر دارد. همراه گیري راترمز

تم هاي سیسABS در كامیونهواي بواربر بوا سیسوتم اين طرح معمووالً –با يك كانال و يك حسگرABS در

در اين حالت، يك سوپاپ كه هر دو چرخ عقب را كنترل میكند و يوك حسوگر چرخهاي عقب مشاهده میشود.سرعت كه روي محور عقب نصب شده است، وجوود دارد. عملكورد ايون سیسوتم مشوابه عملكورد سیسوتم

ABS سه كاناله در چرخ هاي عقب است. وضعیت چرخ هواي عقوب، مشوتركاً نموايش داده میشوود و قبول ازتشوخیص وارد عمل شود، چرخها قفل میشوند. با اين كار تاثیر منفي ترمزكردن كواهش موي يابود. ABSآنكه

رانسل در محور عقب اين سیستم راحت است و با نگاه كردن به اتصاالت الكترونیكي كه نزديك به پوسته ديف

قرار دارد، میتوان محل قرارگرفتن حسگر سرعت را تشخیص داد.

در چرخهاي عقب: ABSدر چهار چرخ و سیستمم هاي ABSتفاوت بین سیستم هاي

در چهار چرخ بیشتر در خودروهاي سوواري اسوتفاده میشووند و بوه منظوور ايجواد قابلیوت ABSسیستم هاي در چرخهواي عقوب كوه اغلوب در ABSرمزهاي شديد طراحي شده اند در حالیكه سیستمم هاي فرمانگیري در زمان ت

بوه صورفا از قفول شودن چرخهواي عقوب ممانعوت كورده و كامیونهاي سبك، وانت ها و ماشینهاي اسپورت بكار میروند

در سیستمم هواي د. ون به طرفین جاده بوجود آمده انمنظور حفظ تعادل در مسیر مستقیم و جلوگیري از لغزش كامیABS در چرخهاي عقب، امكان قفل شدن چرخهاي جلو در حین ترمزگیري شديد وجود داشته و راننده براي مقابلوه بوا

به محض احساس قفل شدن چرخهاي جلو، پدال ترمز را قدري رها كرده توا امكوان چورخشاين مساله بهتر است كه يد. آچرخها و فرمان گیري بوجود

: ABSدي در استفاده از ترمزهاي نكات كاربر

است، در هنگام ترمزگیري بايستي به نكات زير توجه كرد: ABSچنانچه وسیله نقلیه مجهز به ترمز پدال ترمز را محكم و پیوسته فشار داده و از پمپ كردن ترموز خوودداري كورده، زيورا منجور بوه بوروز اشوكال در

سیستم میشود.

صورت مواجه شدن با مانع به تدريج فرمانگیري كنید.در هنگام ترمز كردن، در

اگرچه ترمزهايABS در شورايط نسبت به ترمزهاي معمولي زمان متوقف شدن خودرو را كاهش میدهند، اما

معمولي حداقل سه ثانیه و در شرايط حادتر، مدت زمان بیشتري را بايد براي توقف در نظر گرفت. وجود سیستمABS نبايد باعث عدم دقت يا عدم حفظ فاصله در هنگام رانندگي شود.در وسیله نقلیه

چراغهاي هشداردهنده سیستمABS براي زمان كوتاهي روشون شوده و پوس از چنود ثانیوه ،با استارت زدن

چنانچه چراغها خواموش نشووند يوا د. ند تا راننده را از وجود و سالم بودن سیستم مطلع كننخاموش مي شو

دگي روشن شوند، به معني وجود عیب و نقص در سیستم و از كار افتادن آن مي باشد. اينكه در حین رانن

از بهروز تاهادتات نیهز گلهو یري ABSبهه ايهن سهلوال پاسهي دههیم كهه ميها ترمزههاي خوب استدر پايان

میكنند؟

ايون زمینوه انجوام درنامیده میشود، مطالعات بسویاري را IIHSموسسه بیمه امنیت بزرگراهها كه به اختصار ، نسوبت ABSدر وسائل نقلیه مجهز به سیسوتم است كه بیان میكند 3991تحقیقي در سال داده است. از آن نمونه

در واقع در اين تحقیوق، ايون به خودروهاي فاقد اين ترمزها، كاهشي در تصادفات منجر به فوت مشاهده نشده است.

اگرچه كمتر در تصادفات با ساير خودروها مشاهده شوده انود، ABSم گونه آمده است كه، خودروهاي مجهز به سیست اما بیشتر تصادفات اين خودروها در برخورد به موانعي بوده است كه منجر به فوت سرنشین خود خودرو شوده اسوت.

ABSنظرهاي گوناگوني پیرامون اين مساله وجود دارد. برخي گمان میكنند كه صاحبان خودروهاي مجهز بوه سیسوتم ، با پمپ كردن ترمز يا با رها كردن پدال ترمز در موقع احسواس ضوربان در آن، نموي تواننود بوه درسوتي از آن اسوتفاده

، راننوده خوودرو را بوه ABS. عده اي ديگر نیز فكر میكنند، به دلیل امكان فرمانگیري در حین ترمز كردن با سیستم كننداطالعات اخیر نشان میدهند كه نرخ تصوادفات خودروهواي تصادف مي شود. بیرون از جاده هدايت میكند و باعث ايجاد

ABSدر حال افزايش است، در حالیكه هنوز شواهدي براي اثبات باالتر بوودن امنیوت ترمزهواي ABSمجهز به سیستم

به دست نیامده است.