اتاق ترمز چه کاری انجام می دهد؟ راهنمای محفظه های ترمز هوا و دیسک

اتاق ترمز چه کاری انجام می دهد؟

یک محفظه ترمز تبدیل می شود فشار هوای فشرده را به نیروی میله فشار مکانیکی تبدیل کرد که از نظر فیزیکی ترمز خودرو را اعمال می کند. هنگامی که راننده پدال ترمز را فشار می دهد، فشار هوا وارد محفظه می شود و یک دیافراگم انعطاف پذیر را به میله فشار فشار می دهد، که به سمت بیرون امتداد می یابد و مکانیسم ترمز را فعال می کند - یا S-cam و کفش های ترمز روی ترمز درام، یا یک اهرم کالیپر روی ترمز دیسکی. بدون یک محفظه ترمز کارآمد، فشار هوا راهی برای تبدیل به نیروی گیره یا اصطکاک لازم برای کاهش یا توقف خودرو ندارد.

در اکثر کامیون‌های سنگین، تریلرها و اتوبوس‌ها، محفظه‌های ترمز در محدوده فشار هوا تقریباً کار می‌کنند. 60 تا 100 psi ، با این سیستم معمولاً 100 تا 120 psi در مخازن هوا برای اطمینان از حاشیه ایمنی حفظ می کند. یک محفظه ترکیبی منفرد معمولاً دو عملکرد مجزا را در یک محفظه قرار می دهد: یک بخش ترمز سرویس که ترمزها را در هنگام رانندگی معمولی اعمال می کند و یک بخش ترمز فنری که به طور خودکار در صورت کاهش فشار هوا، ترمز دستی یا اضطراری را اعمال می کند. این طراحی دوگانه چیزی است که به سیستم‌های ترمز بادی اجازه می‌دهد "ایمن از کار بیفتند" - از دست دادن فشار هوا باعث می‌شود که ترمزها به جای رها شدن، درگیر شوند.

چگونه یک محفظه ترمز گام به گام کار می کند

درک توالی داخلی به توضیح اینکه چرا محفظه های ترمز یکی از حیاتی ترین اجزای ایمنی در خودروهای ترمز هوا محسوب می شوند کمک می کند.

کاربرد ترمز سرویس

هنگامی که راننده پدال ترمز را فشار می دهد، سوپاپ پایی (آج) هوای فشرده را به سمت ترمز سرویس محفظه آزاد می کند. فشار هوا به دیافراگم لاستیکی فشار می‌آورد و میله فشار را مجبور می‌کند تا کشیده شود. میله فشار به یک تنظیم کننده شل یا اهرم کالیپر متصل می شود، S-cam را می چرخاند یا کولیس را فشار می دهد، که کفش یا لنت ترمز را روی درام یا روتور فشار می دهد.

کاربرد ترمز فنری (ترمز دستی).

بخش عقب یک محفظه ترکیبی حاوی یک فنر مارپیچ قدرتمند است که در هنگام رانندگی عادی تحت فشار هوا فشرده می شود. هنگامی که ترمز دستی تنظیم شده است یا فشار هوا تقریباً کمتر می شود 20 تا 45 psi فنر آزاد می شود و میله فشار خود را به سمت بیرون می کشد و ترمزها را حتی با هوای صفر در سیستم به طور مکانیکی فشار می دهد. به همین دلیل است که یک وسیله نقلیه با نشتی هوا در نهایت به خودی خود متوقف می شود نه اینکه آزادانه بچرخد.

رهاسازی ترمز

رها کردن پدال ترمز اجازه می دهد تا هوا از محفظه سرویس از طریق دریچه ترمز خارج شود. سپس یک فنر برگشتی در داخل محفظه، میله فشار را به حالت استراحت خود می‌کشد و فشار روی مکانیسم ترمز را آزاد می‌کند تا چرخ بتواند دوباره آزادانه بچرخد.

اجزای کلیدی داخل محفظه ترمز

اگرچه طراحی ها بین تولید کنندگان کمی متفاوت است، تقریباً هر محفظه ترمز بادی دارای قطعات داخلی هسته یکسانی است.

محفظه ترمز دیسکی چیست و چه تفاوتی با آن دارد؟

A محفظه ترمز دیسکی یک محرک ترمز بادی است که به طور خاص برای کار با کالیپر ترمز دیسکی بادی (ADB) طراحی و نصب شده است تا مجموعه کفشک و S-cam ترمز درام. در حالی که اصل اصلی تبدیل هوا به مکانیکی یکسان است، چندین تفاوت عملی اتاق های ترمز دیسکی را از هم جدا می کند.

طول ضربه کوتاه تر

کالیپرهای ترمز دیسکی هوا شامل یک تنظیم کننده خودکار داخلی است که به طور مداوم فاصله بسیار کوچک و ثابتی را بین لنت و روتور حفظ می کند - معمولاً در اطراف 0.4 تا 0.6 میلی متر . به همین دلیل، محفظه‌های ترمز دیسکی معمولاً از یک حرکت استاندارد حدوداً استفاده می‌کنند 2.0 اینچ در مقایسه با محفظه های 2.5 اینچی سکته مغزی طولانی که معمولاً در ترمزهای درام برای جبران سایش کفش بین تنظیمات مورد نیاز است.

نصب مستقیم کولیس

محفظه ترمز دیسکی به جای اتصال از طریق یک تنظیم کننده شل خارجی و محور S-cam، معمولاً مستقیماً روی محفظه کالیپر می پیچد و روی یک اهرم داخلی که مکانیزم پل یا پیچ برقی را به حرکت در می آورد، عمل می کند و لنت ها را از دو طرف روی روتور می فشارد.

پاسخ سریع تر و منسجم تر

از آنجایی که قبل از تماس لنت‌ها با روتور، شلی وجود ندارد، محفظه‌های ترمز دیسکی تمایل دارند که واکنش ترمز فوری‌تر و ثابت‌تری را در طول عمر محفظه ایجاد کنند، در حالی که پاسخ ترمز درام می‌تواند کمی متفاوت باشد زیرا تنظیم کننده شلی سایش کفش را در طول زمان جبران می‌کند.

جدول مقایسه: محفظه ترمز دیسکی در مقابل محفظه ترمز درام (S-Cam).

اندازه ها و اعداد نوع محفظه ترمز معمولی

محفظه های ترمز با یک عدد "نوع" شناسایی می شوند که مربوط به سطح موثر دیافراگم در اینچ مربع است - نه قطر بیرونی فیزیکی آن. یک عدد نوع بزرگتر نیروی خروجی بیشتری را در همان فشار هوا تولید می کند، به همین دلیل است که موقعیت های محور سنگین تر معمولاً از محفظه های بزرگتر استفاده می کنند.

مدرن ترین محفظه های ترمز دیسکی هوا در محدوده تیپ 20 تا 24 قرار می گیرند ، که نیروی گیره کافی برای کولیس فراهم می کند و در عین حال محفظه را به اندازه کافی فشرده نگه می دارد تا محفظه محکم تر را در اطراف مجموعه ترمز دیسکی قرار دهد.

علائم خرابی محفظه ترمز

محفظه های ترمز در معرض چرخه فشار ثابت، زباله های جاده، رطوبت و نوسانات دما هستند، بنابراین سایش در طول عمر وسیله نقلیه اجتناب ناپذیر است. مراقب این علائم هشدار باشید:

• نشتی هوا قابل مشاهده یا صدای خش خش که از محفظه محفظه یا حلقه گیره می آید.
• اعمال یا رها کردن آهسته ترمز، نشان دهنده آسیب دیافراگم یا عبور هوا محدود است.
• حرکت میله فشاری که اغلب از حد تعیین شده سازنده فراتر می رود 2 تا 2.5 اینچ بسته به نوع محفظه
• زنگ‌زدگی، خوردگی یا ترک‌خوردگی قابل مشاهده روی محفظه، به‌ویژه در اطراف درز حلقه گیره.
• ترمز دستی که نمی تواند وسیله نقلیه را روی درجه ای نگه دارد که نشان دهنده ضعف یا شکستگی فنر برقی است.
• سایش ناهموار ترمز یا کشیدن به یک طرف تحت ترمز، که می تواند نشان دهنده عملکرد ضعیف یک محفظه نسبت به سایرین باشد.

پارگی دیافراگم یکی از رایج ترین نقاط خرابی است و به طور معمول باعث افت فوری و قابل توجه فشار هوا همراه با از دست دادن کامل نیروی ترمز در آن موقعیت چرخ می شود - که باعث می شود تعمیر آن در اولویت باشد تا چیزی برای به تعویق انداختن. سوابق تعمیر و نگهداری ناوگان به طور مداوم پارگی دیافراگم و خوردگی حلقه گیره را به عنوان دو علت اصلی تعویض برنامه ریزی نشده محفظه ترمز نشان می دهد.

دستورالعمل های بازرسی و نگهداری

از آنجایی که محفظه های ترمز به عنوان اجزای حیاتی ایمنی طبقه بندی می شوند، بیشتر ناوگان به جای اینکه منتظر خرابی قابل مشاهده باشند، از برنامه بازرسی ساختاری پیروی می کنند.

چک سفر میله فشار

تکنسین‌ها اندازه می‌گیرند که وقتی ترمزها به طور کامل در حدود 90 تا 100 psi اعمال می‌شوند، میله فشار چقدر امتداد دارد. سفر بیش از حد فراتر از سکته نامی محفظه معمولاً نشان‌دهنده سستی تنظیم‌کننده فرسوده، ترمز خارج از تنظیم یا فرسودگی محفظه داخلی است و یکی از رایج‌ترین مواردی است که در طول بازرسی کنار جاده‌ای اتحاد ایمنی خودروهای تجاری (CVSA) علامت‌گذاری می‌شود.

تست نشت

محلول آب و صابون که در اطراف حلقه گیره و اتصالات خط هوا اعمال می شود، در صورت خروج هوا، به وضوح حباب می دهد. بسیاری از ناوگان نیز آزمایش تلفات هوای ساکن را انجام می دهند و فشار سیستم را در یک زمان معین با ترمزهای اعمال شده و موتور خاموش، ثابت نگه می دارند.

فرکانس بازرسی توصیه شده

اکثر برنامه های تعمیر و نگهداری توصیه می کنند که هر بار یک بازرسی کامل محفظه ترمز انجام شود فاصله نگهداری پیشگیرانه (PM) ، معمولاً هر 25000 تا 30000 مایل برای کامیون های خارج از جاده، با یک بررسی بصری در طول هر بازرسی قبل از سفر.

ملاحظات جایگزینی و نکات ایمنی

تعویض محفظه ترمز - به ویژه محفظه ترمز فنری (ترمز دستی) - به دلیل ذخیره انرژی مکانیکی در داخل فنر قدرت، به اقدامات احتیاطی خاصی نیاز دارد.

1. همیشه قبل از جدا کردن ترمز فنری با استفاده از پیچ قفس تعبیه شده در محفظه آن را در قفس قرار دهید، زیرا فنر برق فشرده می تواند با نیروی کافی آزاد شود که باعث آسیب جدی شود.
2. شماره نوع و طول حرکت محفظه تعویض را دقیقاً با مشخصات اصلی برای آن موقعیت محور مطابقت دهید.
3. براکت و نوار گیره را بازرسی و در صورت نیاز تعویض کنید، زیرا خوردگی در این نواحی یکی از دلایل رایج خرابی های تکراری است.
4. پس از نصب، قبل از بازگرداندن خودرو به سرویس، یک بررسی کامل سفر میله فشار و تست نشت انجام دهید.
5. هرگز سعی نکنید بخش محفظه ترمز فنری را در زمین جدا کنید. اینها طوری طراحی شده اند که به دلیل خطرات ناشی از فنر داخلی به عنوان یک واحد آب بندی شده جایگزین شوند.

اکثر محفظه‌های ترمز OEM و پس از تولید، عمر مفیدی تقریباً دارند 5 تا 7 سال یا 250000 تا 500000 مایل در شرایط عملیاتی معمولی، اگرچه آب و هوای سخت، قرار گرفتن در معرض نمک جاده، و چرخه های مکرر توقف و حرکت می تواند این فاصله را به میزان قابل توجهی کوتاه کند.

چگونه اندازه محفظه بر نیروی ترمز تأثیر می گذارد

فیزیک اصلی پشت محفظه ترمز ساده است: نیروی خروجی برابر است با فشار هوا ضربدر ناحیه موثر دیافراگم. این رابطه توضیح می دهد که چرا انتخاب عدد نوع صحیح برای هر موقعیت محور به اندازه شرایط مکانیکی محفظه مهم است.

به عنوان مثال، الف محفظه نوع 30 در 100 psi می تواند از نظر تئوری تولید کند 3000 پوند نیروی فشار میله اولیه (30 اینچ مربع در 100 psi)، در حالی که یک محفظه کوچکتر نوع 12 تحت فشار یکسان تنها حدود 1200 پوند تولید می کند. در عمل، نیروی قابل استفاده کمتر از این رقم تئوری است، زیرا فنر برگشتی داخلی و هندسه دیافراگم مقداری از آن نیرو را با امتداد میله فشار از طریق حرکت خود جذب می‌کنند، اما تفاوت نسبی بین اندازه‌های محفظه متناسب باقی می‌ماند.

همچنین به همین دلیل است که محفظه های کم اندازه یا ناهماهنگ یک نگرانی ایمنی هستند: نصب یک محفظه کوچکتر از آنچه برای یک محور مشخص شده است می تواند باعث شود ترمز نتواند نیروی گیره کافی در روتور یا درام ایجاد کند، حتی اگر به نظر می رسد که محفظه به طور معمول کار می کند. برعکس، یک محفظه بزرگ ممکن است نیروی بیشتری نسبت به سخت‌افزار ترمز پایه یا کالیپر که برای کنترل طراحی شده است، اعمال کند و سایش لنت‌ها، روتورها یا کفش‌های ترمز را تسریع کند.

سوالات متداول

آیا می توان از محفظه ترمز دیسکی در سیستم ترمز درام استفاده کرد یا برعکس؟

به طور کلی خیر اگرچه هر دو نوع محفظه از یک اصل هوا به مکانیکی استفاده می کنند، طول حرکت، الگوی پیچ نصب و هندسه اهرم با طراحی خاص ترمز مطابقت دارد، بنابراین تعویض بین کاربردهای دیسک و درام بدون تأیید سازنده می تواند منجر به ضربه ناکافی یا نیروی گیره نامناسب شود.

چرا محفظه های ترمز فنری بزرگتر از اتاقک های مخصوص سرویس به نظر می رسند؟

یک محفظه ترمز فنری ترکیبی دو بخش را در یک واحد قرار می دهد - محفظه دیافراگم سرویس و بخش ترمز فنری بزرگتر در پشت آن - بنابراین محفظه کلی طولانی تر از یک محفظه فقط سرویس است تا فنر برق مورد نیاز برای پارک و ترمز اضطراری را در خود جای دهد.

اگر محفظه ترمز در حین رانندگی به طور کامل از کار بیفتد چه اتفاقی می افتد؟

خرابی یک محفظه معمولاً منجر به کاهش نیروی ترمز در آن موقعیت چرخ می شود تا از دست دادن کل ترمز، زیرا اکثر وسایل نقلیه سنگین دارای چندین محفظه ترمز به طور مستقل در محورهای مختلف هستند. با این حال، به طور قابل توجهی فاصله توقف را افزایش می دهد و باید به عنوان یک وضعیت خارج از سرویس در نظر گرفته شود.

مراجع

• اداره ایمنی خودروهای فدرال (FMCSA) - استانداردهای بازرسی سیستم ترمز خودروهای تجاری
• اتحاد ایمنی خودروهای تجاری (CVSA) - معیارهای استاندارد خارج از سرویس آمریکای شمالی برای سیستم های ترمز
• SAE International - استانداردهای طراحی و عملکرد محرک ترمز هوایی
• اداره ملی ایمنی ترافیک بزرگراه (NHTSA) - استاندارد فدرال ایمنی خودروهای موتوری 121 (سیستم های ترمز هوایی)