آشنایی با سیستم ترمز خودروهای سنگین و اجزای آن

ترمز خودرو سنگین جزئی حیاتی از سیستم ایمنی و کنترل خودرو به شمار می‌آید. این سیستم از بخش‌ها و اجزای مختلفی تشکیل شده که هرکدام به تنهایی نقشی مهم را در کل سیستم برعهده دارند. این سیستم با عملکرد به موقع و کارآمد خود جلوی بروز حوادث و اتفاقات ناخوشایند بسیاری را می‌گیرد.

در کامیون‌ها و به‌طورکلی خودروهای سنگین، به‌دلیل فشار بالا، وزن زیاد و نیاز به عکس‌العمل سریع، سیستم ترمز با خودروهای سواری تفاوت‌های ساختاری زیادی دارد. آشنایی با انواع ترمزها، نحوه عملکرد، اجزای تشکیل‌دهنده و علائم خرابی، برای رانندگان و فعالان حمل‌ونقل جاده‌ای ضروری است. در این مقاله از پایه یک به بررسی دقیق این موارد می‌پردازیم تا درک بهتری از عملکرد ترمز در خودروهای سنگین داشته باشیم.

انواع سیستم ترمز در خودروهای سنگین

در خودروهای سنگین بسته به نوع کاربری، وزن بار و فناوری به‌کاررفته، از سیستم‌های ترمز مختلفی استفاده می‌شود. هر یک از این سیستم‌ها عملکرد خاصی دارند و برای موقعیت‌ها و نیازهای متفاوت طراحی شده‌اند. شناخت کلی این سیستم‌ها به رانندگان و تعمیرکاران کمک می‌کند تا در زمان انتخاب، تعمیر یا نگهداری، تصمیم بهتری بگیرند. رایج‌ترین انواع ترمز در کامیون‌ها و کشنده‌ ها شامل ترمز بادی، ترمز هیدرولیکی، ترمز دیسکی، ترمز کاسه‌ای و در موارد خاص، ترمز برقی یا کمکی هستند. در ادامه نگاهی کوتاه می‌اندازیم به هر سیستم و ویژگی‌های آن.

ترمز بادی کامیون

این سیستم متداول‌ترین نوع ترمز در کامیون‌ها و تریلی‌ها است و با استفاده از هوای فشرده عمل می‌کند. ترمز بادی قدرت بالایی دارد و برای متوقف‌کردن وسایل نقلیه سنگین با بار زیاد طراحی شده است. استفاده از کمپرسور، مخزن هوا و شیرهای کنترلی از اجزای کلیدی این سیستم محسوب می‌شود.

ترمز هیدرولیکی خودرو سنگین

این سیستم بیشتر در خودروهای نیمه‌سنگین یا سبک‌وزن‌تر دیده می‌شود و عملکرد آن مبتنی بر فشار روغن ترمز است. عکس‌العمل سریع و هزینه پایین‌تر نگهداری از ویژگی‌های آن است؛ با این حال، توان پایین‌تری نسبت به ترمز بادی دارد.

ترمز دیسکی در کامیون‌ها

در این سیستم از دیسک فلزی به‌جای کاسه ترمز استفاده می‌شود. ترمز دیسکی حرارت را بهتر دفع می‌کند و واکنش سریع‌تری نسبت به ترمزهای سنتی دارد، به همین دلیل استفاده از آن در کامیون‌های جدید و کامیونت‌ ها رواج بیشتری پیدا کرده است.

ترمز کاسه‌ای و کاربرد آن در کامیون‌ها

نوع سنتی‌تر سیستم ترمز است که شامل کفشک و کاسه می‌شود. این سیستم دوام بالایی دارد ولی در مقایسه با ترمز دیسکی، تهویه ضعیف‌تری داشته و در شرایطی که فشار زیادی روی سیستم باشد، به سرعت داغ می‌شود. هنوز در برخی کامیون‌های قدیمی و حتی مدل‌های جدید و اقتصادی استفاده می‌شود.

ترمز برقی یا ترمز کمکی (Retarder)

این سیستم‌ها به‌عنوان مکمل برای کاهش سرعت در سراشیبی‌ها یا کنترل بیشتر روی خودرو عمل می‌کنند. ترمزهای برقی یا هیدرودینامیکی در کشنده‌های مدرن و اتوبوس‌های بین‌شهری بسیار رایج‌اند. این سیستم‌ها با کاهش فشار روی اجزای اصلی سیستم ترمز، عمر آن را به مقدار فراوانی بالا می‌برد.

سیستم ترمز بادی چیست و چگونه کار می‌کند؟

ترمز بادی یکی از رایج‌ترین و مهم‌ترین سیستم‌های ترمز در خودروهای سنگین به‌شمار می‌رود. این سیستم به‌جای استفاده از روغن یا مایعات، با فشار هوای فشرده عمل می‌کند و قدرت لازم برای توقف کامیون‌های سنگین را فراهم می‌کند. در بسیاری از کامیون‌های برندهای اروپایی مانند ولوو سری FH و اسکانیا R، ترمز بادی به‌عنوان سیستم اصلی ترمز به‌کار می‌رود. مزیت کلیدی این سیستم عملکرد مناسب در تامین نیروی لازم برای توقف کامیون‌ها و کامیونت‌ها در شرایطی است که در حال حمل بارهای سنگین هستند.

عملکرد ترمز بادی بر پایه فشرده‌سازی هوا توسط کمپرسور و ذخیره آن در مخازن مخصوص است. هنگامی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، هوا از طریق لوله‌ها و شیرهای کنترلی به سمت سیلندرهای ترمز هدایت می‌شود. این فشار باعث می‌شود کفشک‌ها به دیسک یا کاسه ترمز فشار آورند و خودرو متوقف شود. از اجزای اصلی این سیستم می‌توان به کمپرسور هوا، مخزن ذخیره هوا، شیر ترمز، رله‌ها، و سیلندرهای ترمز اشاره کرد. ترمز بادی دارای سیستم‌های ایمنی مانند شیر اضطراری و هشدار فشار پایین نیز هست که عملکرد پایدار و ایمن را تضمین می‌کند.

مزایا و معایب ترمز بادی در کامیون‌‌ها

از مهم‌ترین مزایای این سیستم می‌توان به قدرت ترمزگیری بالا، امکان کارکرد بدون نیاز به روغن و ایمنی بیشتر در زمان حمل بارهای سنگین اشاره کرد. با این حال، معایبی مانند نیاز به نگهداری منظم، امکان یخ‌زدگی لوله‌ها در هوای سرد و حساسیت به نشت هوا وجود دارد. همچنین تاخیر جزئی در واکنش ترمز نسبت به سیستم‌های هیدرولیکی دیده می‌شود که در برخی شرایط نیاز به مهارت بیشتر از سوی راننده دارد.

سیستم ترمز هیدرولیکی و نحوه عملکرد آن در خودروهای سنگین

ترمز هیدرولیکی یکی از سیستم‌های رایج در خودروهای تجاری سنگین و نیمه‌سنگین است. این سیستم برخلاف ترمز بادی که با هوای فشرده کار می‌کند، از فشار روغن ترمز برای ایجاد نیروی لازم جهت توقف خودرو بهره می‌برد. ترمز هیدرولیکی بیشتر محصولات نیمه سنگین یا خودروهای تجاری که برای تردد در مسیرهای شهری تولید شده‌اند کاربرد دارد، جایی که فشار ترمز بالا نیاز نیست اما واکنش سریع و نرم اهمیت دارد. برندهایی مانند ایسوزو یا جک در مدل‌های سبک‌تر خود از این نوع سیستم بهره می‌برند.

عملکرد ترمز هیدرولیکی مبتنی بر اصل پاسکال است؛ یعنی فشاری که به یک سیال وارد شود، در تمام جهات به‌صورت یکنواخت منتقل می‌شود. وقتی راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، نیروی مکانیکی وارد شده به پیستون مستر سیلندر، باعث فشرده‌شدن روغن ترمز در لوله‌ها و انتقال آن به سیلندرهای ترمز چرخ‌ها می‌شود. این فشار، کفشک‌ها یا لنت‌ها را به دیسک یا کاسه می‌فشارد و باعث توقف خودرو می‌شود. اجزای کلیدی این سیستم شامل مستر سیلندر، بوستر ترمز، لوله‌های روغن، و سیلندرهای چرخ هستند.

مزایا و معایب ترمز هیدرولیکی

از مزایای اصلی این سیستم می‌توان به واکنش سریع، عملکرد نرم، هزینه نگهداری پایین‌تر و ساختار ساده‌تر نسبت به ترمز بادی اشاره کرد. همچنین در آب‌وهوای سرد، برخلاف ترمز بادی، مشکلی در عملکرد ندارد. اما از معایب آن می‌توان به کاهش قدرت در خودروهای بسیار سنگین، حساسیت به نشت روغن و خطر از دست رفتن کامل عملکرد در صورت وجود هوا در مدار اشاره کرد. همچنین ترمز هیدرولیکی برای مسیرهای طولانی با بار سنگین توصیه نمی‌شود.

مقایسه ترمز کاسه‌ای و دیسکی در کامیون‌ها

ترمزهای کاسه‌ای و دیسکی از دیگر فناوری‌های رایج در سیستم‌های ترمز کامیون‌ها هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. ترمز کاسه‌ای نسل قدیمی‌تری از سیستم‌های ترمز است که به‌دلیل دوام بالا و توان تحمل فشار در شرایط سخت، هنوز در برخی کامیون‌های قدیمی یا با کاربری سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در مقابل، ترمز دیسکی با تکنولوژی جدیدتر، عملکرد دقیق‌تر، خنک‌کنندگی بهتر و واکنش سریع‌تر شناخته می‌شود و در بسیاری از کامیون‌های مدرن و کامیونت‌ها جایگزین نمونه‌های کاسه‌ای شده است. انتخاب بین این دو، بستگی به نوع مسیر، وزن بار، نیاز به دقت در ترمزگیری و هزینه‌های نگهداری دارد. در جدول زیر این دو سیستم را به‌طور خلاصه با هم مقایسه کرده‌ایم.

اجزای اصلی سیستم ترمز و وظیفه هر بخش

در ادامه بد نیست نگاهی بی‌اندازیم به اجزای اصلی سیستم ترمز در کامیون‌ها و وظیفه اصلی هر بخش. این اجزا را به‌طور خلاصه و ساده شرح داده‌ایم.

• کمپرسور هوا: در ترمز بادی، کمپرسور وظیفه فشرده‌سازی هوا و ارسال آن به مخزن‌ها را دارد. این هوا نیروی لازم برای عملکرد ترمز را تامین می‌کند.
• مخزن هوا (تانک): هوا را پس از فشرده شدن ذخیره می‌کند و در زمان فشار دادن پدال ترمز، این هوا به سیستم ترمز منتقل می‌شود.
• پدال ترمز: فرمان اصلی راننده برای شروع فرآیند ترمزگیری است. با فشردن پدال، جریان هوا یا فشار روغن به چرخ‌ها منتقل می‌شود.
• شیر ترمز (شیر پدالی): در سیستم بادی، این شیر با دریافت فرمان از پدال ترمز، میزان فشار هوا را به تناسب فشار پدال تنظیم می‌کند.
• سیلندر ترمز: در سیستم‌های هیدرولیکی و بادی، این قطعه با دریافت فشار روغن یا هوا، نیروی مکانیکی لازم را برای حرکت لنت‌ها یا کفشک‌ها ایجاد می‌کند.
• لنت یا کفشک ترمز: قطعه‌ای است که با ایجاد اصطکاک با دیسک یا کاسه، باعث توقف چرخ می‌شود. نوع و جنس آن تاثیر مستقیم بر قدرت ترمزگیری دارد.
• دیسک یا کاسه ترمز: سطح تماس لنت یا کفشک بوده و وظیفه آن ایجاد اصطکاک برای توقف چرخ است. نوع دیسکی یا کاسه‌ای بودن به ساختار ترمز بستگی دارد.
• بوستر ترمز: در سیستم‌های هیدرولیکی، برای تقویت نیروی وارده به پدال ترمز استفاده می‌شود و باعث نرم‌تر شدن ترمزگیری می‌شود.
• ریتاردر (ترمز کمکی): در کشنده‌های سنگین برای کاهش فشار به سیستم ترمز اصلی در سرازیری‌ها استفاده می‌شود. نوع آن می‌تواند برقی یا هیدرودینامیکی باشد.
• سنسورهای ABS و EBS: برای جلوگیری از قفل‌شدن چرخ‌ها و کنترل دقیق‌تر ترمزگیری در شرایط لغزنده به کار می‌روند. این سنسورها در سیستم‌های مدرن بسیار حیاتی‌اند.

بررسی علائم خرابی ترمز کامیون

ترمز خودرو سنگین به دلیل فشار کاری بالا، همواره در معرض استهلاک و خرابی است. شناسایی زودهنگام علائم اختلال در سیستم ترمز، می‌تواند از وقوع حوادث جدی، آسیب به سایر قطعات و هزینه‌های سنگین تعمیر جلوگیری کند. در جدول زیر، مهم‌ترین علائم هشداردهنده در ترمز کامیون به‌همراه دلایل رایج و راهکارهای پیشنهادی آورده شده است:

راهنمای تعمیر ترمز در ماشین‌های سنگین

تعمیر ترمز خودروهای سنگین نیازمند دانش فنی، دقت، تجربه و ابزار تخصصی است؛ چرا که کوچک‌ترین خطا در نصب یا هواگیری می‌تواند عملکرد کل سیستم را مختل کرده و ایمنی خودرو را به خطر بیندازد. فرآیند تعمیر شامل بررسی وضعیت لنت‌ها، دیسک یا کاسه ترمز، سیلندرها، سیستم هوای فشرده یا روغن، و در صورت وجود، سنسورهای ABS و EBS است.

استفاده از قطعات اصل و انجام دقیق تنظیماتی مثل کالیبره کردن و هواگیری، برای حفظ عملکرد صحیح ترمز ضروری است. تاکید می‌‌کنیم که به‌هیچ‌وجه تعمیر ترمز را به‌صورت سرخود یا توسط افراد کم‌تجربه انجام ندهید؛ مراجعه به تعمیرگاه‌های معتبر و متخصص در زمینه ترمز خودروهای سنگین، تضمین‌کننده امنیت شما و سایر رانندگان در جاده است.

نگاهی کوتاه به آنچه گفتیم

سیستم ترمز خودرو سنگین، یکی از حیاتی‌ترین اجزای فنی برای تضمین ایمنی در ناوگان حمل‌ونقل جاده‌ای است. شناخت انواع ترمزها، از جمله ترمز بادی، هیدرولیکی، دیسکی و کاسه‌ای، به رانندگان و تعمیرکاران کمک می‌کند تا بر اساس شرایط کاری، مناسب‌ترین سیستم را انتخاب و نگهداری کنند. هرکدام از این سیستم‌ها نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند که در عملکرد خودرو و هزینه‌های نگهداری تاثیرگذارند.

آشنایی با اجزای تشکیل‌دهنده سیستم ترمز، علائم خرابی و دلایل رایج مشکلات، باعث می‌شود راننده بتواند به‌موقع اقدام کرده و از آسیب‌های پرهزینه جلوگیری کند. همچنین، تاکید بر مراجعه به متخصص برای تعمیر ترمز، نه‌تنها عمر قطعات را افزایش می‌دهد، بلکه امنیت راننده، سرنشینان و سایر خودروها را در جاده تضمین می‌کند.