مقدمه و تاريخچه ترمز

1مقدمه و تاريخچه :
امروزه در صنعت اتومبيل سازي حفظ ايمني سرنشينان خودرو فوق العاده مورد توجه قرار گرفته است . با توجه به اينكه سيستم ترمز مهمترين بخش ايمني خودرو محسوب مي گردد ، در چند ساله اخير پيشرفتهاي زيادي در اين زمينه انجام گرفته است . جديدترين اين پيشرفتها پيدايش سيستم ترمز ضد قفل ABS مي باشد . در اين پروژه هدف آن است كه اين نسل از ترمزها مورد بررسي قرار گيرد تا ان شاءالله زمينه اي براي ورود اين تكنولوژي به ايران فراهم شود . اين ترمزها به سبب پيچيدگي مكانيزمشان هنوز مورد توجه طراحان داخلي قرار نگرفته است كه يكي از دلايل آن عدم اطلاعات كافي و عدم آشنائي با اين سيستم مي باشد . اميد است اين پروژه مقدمه اي براي قدمهاي بعدي در راه ساخت و طراحي اين تكنولوژي در ايران باشد . (ان شاءالله)
در اين پروژه ابتدا تاريخچه اي از پيدايش ترمزها ارائه خواهد شد . در فصل دوم به بررسي سيستم ترمز معمولي شامل كاسه اي و ديسكي و ساير اجزاي جانبي آن مي پردازيم .
در فصل سوم سيستم ترمز پنوماتيكي مورد بررسي قرار مي گيرد و سپس در فصل چهارم و سيستم ترمز ضد قفل ABS و سپس مقايسه اي بين فصول دوم و سوم خواهيم داشت تا برتريها و معايب هركدام نسبت به يكديگر مشخص شود و در فصول بعدي مطالب مربوط به طراحي و محاسبه نيروهاي لازم آورده خواهد شد . نخست تاريخچه اي از پيدايش ترمزهاي اوليه تا كنون بيان مي كنيم :
اولين موتور احتراقي در سال 1885 بوسيله بنز ساخته شد . توقف اين اتومبيل بوسيله يك لقمه ترمز بر روي محور دنده هرزگرد انجام مي گرفت . بعدها كه اتومبيل تكميل شد و سرعت آن افزايش يافت و از لحاظ وزن سنگين تر شد ، ترمزهاي مخصوصي براي آن طرح ريزي شد .
تا سال 1900 ترمز دستي شامل ترمز ساده اي كه مستقيماً با سطح لاستيكهاي توپر اصطكاك پيدا مي كرد استفاده مي شد. اما از اين سال به بعد ترمزي ابداع شد كه توسط پدال عمل مي كرد و عبارت از يك نوار فلزي بود كه در خارج بر روي چرخ دندانه دار محور محرك عقب نصب شده بود و بصورت استوانه اي آن را احاطه مي كرد .
در همين سال لنكستر(Lanchester) ترمز و كلاچ را در يك مجموعه مخروطي شكل متشكل كرد و در اولين ماشين ساخت انگلستان بكار گرفت .
در سال 1905 ، انتقال حركت بوسيله چرخ دنده و محور جاي انتقال حركت توسط زنجير يا تسمه را گرفت و عموميت پيدا كرد و بيشتر اتومبيلها با پدالي كه انتقال حركت را به ترمز تأمين مي كرد مجهز شده بودند .
در سال 1910 ميلادي ترمزهاي بيشتر ماشينهاي امريكائي روي چرخهاي عقب تأثير مي كرد . در اين سالها بسياري از عوامل مربوط به ترمز، مانند اهميت چسبندگي لاستيك به جاده اثرات چرخ قفل شده و غيره بخوبي شناخته شده بود و اين مطلب محقق شده بود كه جهت اعمال ترمز صحيح هر چهار چرخ بايستي ترمز شود ، و كوشش و اثر ترمز با نسبتي متناسب بين چرخ جلو و چرخ عقب سهيم باشد . با ترمز شدن چهارچرخ است كه بدون خطر ليز خوردن ماشين ، فاصله توقف به نصف تقليل مي يابد . سالها طول كشيد تا موضوع ترمز چهارچرخ مورد قبول عموم قرار گرفت . شكل عمده اين بود كه آرايشي براي ترمز ترتيب داده شود كه با تشكيلات و اتصالات فرمان و چرخهاي جلو و بطور كلي با تشكيلات سيستم فرمان و هدايت ماشين تداخل پيدا نكند .
در فاصله دو جنگ جهاني اول و دوم ، احتياج به ترمز تا حدودي بيشتر احساس شد . چون سرعت ماشين ها رو به افزايش رفت همچنين بر تراكم ترافيك نيز افزوده شد .
نظر به اينكه رانندگان به ترمز قوي احتياج داشتند و از طرفي ترمز قوي در چرخهاي عقب ، موجب سرخوردن ماشين مي شد ، فشار زيادي به طراحان ترمز وارد مي آمد تا ترمز چرخهاي جلو را تكميل كنند . در نتيجه ، بعد از گذشت ده سال از جنگ اول ، استعمال ترمز در هر چهار چرخ ، عموميت پيدا كرد . ظهور ترمز در چرخهاي جلو ، پس از جنگ ابتدا در خودروهاي بزرگ و گرانقيمت مانند هيسپانو ـ سوئيزا و هاچيكس(Hotchikss) و سپس درخودروهاي سبك و ارزان قيمت صورت پذيرفت . ساده ترين راه براي اعمال ترمز جلو استفاده از سيستم هيدروليك بود . ولي در طي ساليان متمادي اكثريت خودروها از سيستم مكانيكي استفاده مي كردند تا اينكه مزاياي هيدروليك براي همه روشن شد . چرخهاي اتومبيل بدون احتياج به دنده‌اي پيچيده ترمز مي شدند . جبران سائيدگي لنتها بطور خودكار صورت مي گرفت و تلفات اصطكاك بمراتب كمتر از سيستم مكانيكي بود .
در سال 1911 ، اتومبيلي با ترمزهاي هيدروليكي براي چهارچرخ به نمايش گذاشته شد . اما در آن ترديدهائي وجود داشت بنابراين بصورت ابداعي باقي ماند . چندي بعد شخصي بنام M-Loughead سيستمي عملي اختراع كرد كه در سال 1917 به ثبت رسيد .
در كشور انگلستان در سال 1924 ، ابتدا ترمز لاك هيد هيدروليك در ماشينهاي «بين»(Bean) بكار برده شد .
در سال 1924 ترمزهاي مكانيكي از چرخهاي جلو برداشته شد و در 1925 نيز از چرخهاي عقب حذف شد و جاي خود را به ترمزهاي هيدروليك واگذار كرد.
نظر به اينكه براي ترمزهاي ماشينهاي سنگين به نيروي زيادي احتياج بود بنابراين سرووهاي مختلف طراحي شدند . در سال 1924 ، دواندر (Dewandre) دستگاه سرووئي ساخت كه براي بكار انداختن آن از خاصيت خلأ استفاده شده بود .
دهه 1930 ، ظهور متخصصيني را به خود ديد كه سردسته آنها در ساخت ترمزهاي مكانيكي ، بنديكس و گيرلينگ بودند ، و در ساخت ترمزهاي هيدروليك ، لاك هيد بود .
در طول دهه 1930 ، بتدريج هيدروليك جاي ترمز مكانيكي را گرفت ظرف مدت ده سال تلاش براي توسعه ترمز هيدروليك شدت يافت بخصوص هنگامي كه تعليقات مستقلي براي ترمز جلو بكار رفت . در سال 1935 ، بعضي از مدلهاي ساخت انگلستان داراي دو سيلندر اصلي پشت سرهم شد . در اين سيستم ، يك قسمت از سيلندر اصلي ، ترمزهاي جلو را بكار مي انداخت و قسمت ديگر از طريق خط كاملاً مجزاي ديگري ، ترمزهاي عقب را .
بعد از سال 1930 ، چندين سال ، مكانيسم ترمز بدون تغيير باقي ماند و عملاً تمام ترمزها از نوع پرويا بنديكس ـ پرو بودند .
در سال 1948 ، گيرلينگ اولين سيستم ترمز هيدروليك و ترمزهاي اتومبيل را ارائه كرد و چند سالي هم توليد ترمزهاي هيدرواستاتيك ادامه يافت . در اين نوع ترمز ، فاصله اي بين كاسه و لنت وجود داشت و بوسيلة فنرهائي آنها را در حد تماس نگاه مي داشتند تا از تكان خوردن و صداي آن جلوگيري بعمل آيد .
در اواسط دهه 1950 ، در وضع عمومي ترمزها تغيير عظيمي صورت گرفت . زيرا در اين هنگام آغاز جايگزيني ترمز ديسكي بجاي ترمز استوانه اي بود .
در اين سال در آمريكا ، شركت كرايسلر ترمزهاي ديسكي « خود نيروزا » و « خود تنظيم ساز » و« نوع صفحه اي » را در ماشينهاي نوع « كراون امپريال »(Crown Imperial) خود نصب كرد كه بعنوان يك ترمز اضافي و اختياري بكار مي رفت . در انگلستان نيز در سال 1925 ترمز ديسكي دانلوپ در ماشينهاي جگوار كورسي بكار رفت . امروزه تمام اتومبيلهاي انگليسي ، به استثناي ماشينهاي سبك كه حداقل در چرخهاي جلو ترمز ديسكي دارند ، در تمام چرخها ، از ترمز ديسكي استفاده مي كنند.