درسنامه آموزشی تعمیر سیستم ترمز، تعلیق و فرمان کلاس یازدهم مکانیک خودرو

واحد یادگیری 4 (تعمیر اجزای هیدرولکی ترمز)

آیا تا به حال پی برده‌اید؟

- کدام یک از چرخ‌های جلو و یا عقب زودتر ترمز می‌گیرند؟
- آیا نیروی ترمزی بیشتری به چرخ‌های جلو وارد می‌شود؟
- مایع هیدرولیک ترمز دارای چه خصوصیاتی هست؟
- علت رقیق بودن مایع هیدرولیک ترمز چیست؟

استاندارد عملکرد

هنرجو در پایان این پودمان با تعمیر بوستر و اجزای هیدرولیکی سیستم ترمز خودرو آشنا می‌شود و مطابق دستورالعمل راهنمای تعمیرات خودرو، می‌تواند بوستر و اجزای هیدرولیکی سیستم ترمز را کنترل و اجزای معیوب را تعویض و مدار هیدرولیکی را هواگیری کند.

مکانیزم هیدرولیکی سیستم ترمز

یادآوری: به شکل 1 توجه کنید. نیروی پای راننده چگونه به چرخ‌ها منتقل می‌شود؟

انواع طرح‌های مدارات هیدرولیک سیستم ترمز

1- ترمز تک مداری

در این نوع ترمز که در شکل 2، نشان داده شده است، برای تولید فشار هیدرولیک از یک سیلندر اصلی تک مداری استفاده می‌شود.

2- ترمز دو مداری

در این طرح از سیلندر اصلی دو مداری استفاده می‌شود که دارای دو مجرای خروجی مجزاست. دو مجرای خروجی سیلندر اصلی با روش‌های مختلف، مطابق شکل 3، به چهارچرخ متصل می‌شود.

مطابق شکل 2، میزان نیروی پای راننده (در حدود 10kg) برای ایجاد نیروی ترمزی $F = \frac{{m{v^2}}}{{2S}}$ برای کاهش و یا از بین بردن انرژی جنبشی خودرو مناسب و کافی نیست. لذا برای تولید نیروی ترمزی مورد نیاز و افزایش و تقویت نیروی پای راننده از روش‌های زیر استفاده می‌شود:

$P = \frac{F}{A}  \to \frac{{{F_m}}}{{{A_m}}}$
$ = \frac{{{F_F}}}{{{A_F}}}$
$ = \frac{{{F_r}}}{{{A_r}}}$
$ \to \frac{{{F_F}}}{{{F_m}}} = \frac{{{A_F}}}{{{A_m}}} = \frac{{{F_r}}}{{{F_m}}}$
$ = \frac{{{A_r}}}{{{A_m}}}$
${F_F} = \frac{{{A_F}}}{{{A_m}}}{F_m}{F_r} = \frac{{{A_r}}}{{{A_m}}}{F_m}$

${F_m}$: نیروی وارد بر پیستون پمپ اصلی (N)
${{A_r}}$: مساحت پیستون سیلندر ترمز چرخ عقب $(c{m^2})$
${{A_m}}$: مساحت پیستون پمپ اصلی $(c{m^2})$
${F_F}$: نیروی وارد بر دیسک جلو (N)
${{A_F}}$: مساحت پیستون کالیپر چرخ جلو $(c{m^2})$
${F_r}$: نیروی وارد بر کفشک چرخ عقب (N)

همان‌طور که ملاحظه شد فشار هیدرولیکی باعث اعمال نیروی ترمزی در چرخ‌ها می‌شود. بنابراین واضح است اگر فشار هیدرولیکی کاهش یابد، نیروی ترمزی نیز کاهش می‌یابد که در نهایت باعث کاهش عملکرد ترمز می‌شود.

وظیفه، ساختمان و کاربرد بوستر ترمز

بوستر

از بوستر و یا تقویت‌کننده نیروی پای راننده برای افزایش نیروی پا، راحتی راننده و ایمنی خودرو استفاده می‌شود. در این صورت ضمن در دسترس بودن نیروهای کافی برای راه‌اندازی ترمز، تأخیر عملکرد سیستم ترمز نیز کاهش و راندمان ترمز نیز افزایش می‌یابد.

نمودار زیر انواع بوسترهای به‌کار رفته در سیستم ترمز هیدرولیکی را از نظر راه‌انداز، نشان می‌دهد.

متداول‌ترین بوستر در خودروهای سواری، بوستر خلأای است، که به منظور تقویت نیروی پای راننده، از خلأ مانیفولد ورودی (در زمان روشن بودن موتور) استفاده می‌کند. این بدان معناست که با خاموش بودن موتور، این تقویت صورت نمی‌گیرد. در این صورت نیروی مورد نیاز برای اعمال به پدال ترمز افزایش، و ایمنی خودرو حین ترمزگیری کاهش می‌یابد.

نحوه عملکرد بوستر خلأای با فرمان مکانیکی

با توجه به شکل 6، این بوستر بر اساس اختلاف فشار هوا بین دو طرف دیافراگم، با قطر زیاد عمل می‌کند. بر این اساس خلأ موتور توسط یک لوله به محفظه خلأای بوستر راه پیدا می‌کند. که این محفظه توسط پیستون باقدرت زیاد (پیستون قدرت) و یک دیافراگم به دو قسمت تقسیم می‌شود.

- بخش جلوی دیافراگم که متصل به خلأ مانیفولد است.
- بخش پشت دیافراگم که دارای سه وضعیت ارتباط با بخش جلوی دیافراگم، عدم ارتباط با بخش جلوی دیافراگم و ارتباط با هوای بیرون است.

سیلندر اصلی

سیلندر اصلی ترمز یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم ترمز هیدرولیکی است. این جزء از سیستم ترمز برای تولید فشار هیدرولیکی با اعمال نیروی پدال به آن به کار گرفته می‌شود. در حقیقت سیلندر اصلی ترمز مبدل نیروی مکانیکی به فشار هیدرولیکی هست. سیلندر اصلی دارای تجهیزاتی برای عملکرد سریع و کاهش زمان عکس العمل ترمزی جهت بالا بردن ایمنی خودرو در حین ترمزگیری است.

سیلندر اصلی ترمز دو مداری

این نوع سیلندر ترمز دارای دو مجرای خروجی است که در سیستم‌های ترمز دو مداری مورد استفاده قرار می‌گیرد. (شکل 10)

با توجه به شکل 11، نقش مجراهای تغذیه و جبران‌کننده را بیان کرده و طرز کار سیلندر اصلی را بررسی کنید.

در برخی از سیلندرهای اصلی جهت کنترل فشار در مدار هیدرولیک از سوپاپ کنترل فشار استفاده می‌کنند. شکل 13، عملکرد نوعی از این سوپاپ را نشان می‌دهد.

آزمایش و عیب‌یابی مکانیزم بوستر

صحت عملکرد بوستر خودرو با مقدار خلأ مانیفولد هوای ورودی موتور و فشار جو ارتباط مستقیم دارد. بنابراین آزمایش صحت عملکرد بوستر از اهمیت بالایی برخوردار است.

روش آزمایش عملکرد بوستر

قبل از انجام آزمایش با مراجعه به کتاب راهنمای تعمیرات شرایط و نکات ضروری قبل از آزمایش را آماده‌سازی کنید. روش عمومی آزمایش عملکرد بوستر خودرو به قرار زیر است:

مرحله 1

1- موتور خودرو را به مدت یک یا دو دقیقه روشن و سپس خاموش کنید و پدال ترمز را فشار دهید.
2- اگر کورس حرکتی ابتدا بلند بوده و پس از هر بار فشار دادن پدال، کوتاه‌تر شود، بوستر سالم است.
3- در صورت وجود هرگونه عیب، سوپاپ یک طرفه و یا لوله خلأ را بازدید کنید.

مرحله 2

1- پدال را درحالی که موتور خاموش است چندین بار فشار دهید.
2- در حال یکه پدال را نگه داشته اید موتور را استارت بزنید.
3- چنانچه پس از استارت زدن موتور، پدال کمی به طرف پایین حرکت کرد بوستر سالم است.

مرحله 3

1- موتور را روشن کرده و نیروی معمولی به پدال ترمز وارد کنید.
2- در حال یکه پدال را نگه داشته اید موتور را خاموش نمایید.
3- حدود 30 ثانیه پدال را نگاه دارید.
4- در صورت تغییر نکردن ارتفاع پدال، بوستر سالم است (شکل 16)

بازدید حسگر مایع هیدرولیک ترمز

برای اطمینان از صحت عملکرد حسگر مایع ترمز همانند شکل صفحه بعد اتصال حسگر را قطع کرده و با استفاده از یک اهم‌متر با حرکت دادن شناور به طرف پایین و بالا مقدار مقاومت خروجی از حسگر را اندازه‌گیری کنید. اگر مقدار مقاومت متغیر بود نشان از سلامت حسگر دارد. به‌علاوه به صورت چشمی نیز برقرار بودن اتصال زیر علامت MIN را بررسی کنید. (شکل 17)

شناسایی عیوب بدون باز کردن اجزای هیدرولیکی ترمز و روش رفع آن‌ها

قبل از عیب‌یابی موارد زیر را بررسی و از صحت عملکرد آن‌ها اطمینان حاصل کنید.

کنترل‌ها و آزمایش‌های مایع هیدرولیک ترمز

به منظور افزایش کیفیت عملکرد سیستم ترمز باید طی دوره‌های مختلف، کنترل و بررسی‌هایی بر روی مایع هیدرولیک ترمز صورت پذیرد. این کنترل‌ها را بر اساس واحد یادگیری 6 کتاب سرویس و نگهداری خودروهای سواری بیان کنید.

شیلنگ‌های انتقال‌دهنده مایع هیدرولیک ترمز

در مورد شیلنگ‌های انتقال‌دهنده مایع هیدرولیک ترمز لازم است موارد زیر را بررسی و در صورت لزوم قطعات مربوط را تعویض نمایید.

- ترک‌خوردگی، فرسودگی و یا خوردگی شیلنگ‌ها
- خرابی رزوه‌های طرفین شیلنگ‌ها
- خراشیدگی و یا باد کردن شیلنگ‌ها
- نشت مایع ترمز از شیلنگ‌ها

بوستر

در مورد بوستر موارد زیر را بررسی کرده و در صورت لزوم قطعات مربوط را تعویض کنید.

- خرابی سوپاپ یک طرفه بوستر (نشت هوا به داخل محفظه جلو دیافراگم بوستر)
- خراشیدگی و یا پاره شدن لوله خلأای بوستر
- نشت مایع ترمز در محل اتصال به سیلندر اصلی

هواگیری سیستم ترمز

عملکرد صحیح سیستم ترمز فقط پس از خارج کردن هوا از داخل سیستم امکان‌پذیر است. مهم‌ترین نشانه وجود هوا در سیستم چند پا شدن پدال ترمز برای ترمزگیری است.

پر کردن مایع هیدرولیک ترمز و هواگیری به روش دستی یا با استفاده از دستگاه خلأای با استفاده از آموخته‌های خود در کتاب سرویس و نگهداری خودروهای سواری مراحل هواگیری را در شکل 19، کامل نمایید.

ارتباط اجزای سیستم ترمز با سایر سیستم‌های خودرو

روش تعویض، تنظیم و تعمیر بوستر و سیلندر اصلی مدار ترمز

بازکردن بوستر از روی خودرو و بستن مجدد آن

قبل از بازکردن بوستر، مراحل آماده‌سازی را مطابق کتاب راهنمای تعمیرات انجام داده سپس با توجه به محل قرارگیری بوستر، تجهیزات جانبی و بوستر را با توجه به دستورالعمل راهنمای تعمیراتی خودرو بازکنید. (معمولاً زمانی اقدام به بازکردن می‌کنیم که نیاز به تعویض است).

برخی متعلقات بوستر در شکل 27، نشان داده شده است.

بستن بوستر

1- مراحل نصب کردن بوستر عکس مراحل باز کردن است.

سیلندر اصلی

اگر قطعات لاستیکیِ داخل پمپ ترمز خراب شوند، در هدایت روغن ترمز اختلال ایجاد می‌شود و اصطلاحاً مایع ترمز از کنار قطعات فرار می‌کند (نشتی داخلی). در این مواقع، هنگام ترمزگیری پدال ترمز پایین‌تر از حالت عادی می‌رود و ترمزگیری ضعیف است، و یا اصلاً ترمز ندارد.

باز و بستن پمپ اصلی

با مراجعه به کتاب راهنمای تعمیرات، نکات مربوط به آماده‌سازی قبل از باز کردن را انجام دهید. توجه کنید، آنچه در ادامه می‌آید فقط شیوه کلی است. مراحل کار حتماً باید مطابق کتاب راهنمای تعمیرات خودرو مربوط باشد.

1- قطعات مختلف پمپ اصلی را به ترتیبی که در شکل 28 آمده است از یکدیگر جدا کنید.
2- روش بستن قطعات عکس روش بازکردن آن‌ها است.

بررسی اجزای سیلندر اصلی

شماره	نام قطعه	بازدید/آزمایش	نتیجه
1	بدنه مخزن	بررسی ظاهری از نظر شکستگی و ترک	تعویض
2
3
4	فنر	اندازه‌گیری طول اندازه‌گیری فنریت	در صورت کاهش طول یا نیروی فنریت تعویض شود.
5	مجرای داخل سیلندر	خراشیدگی
6		خراشیدگی
7	لاستیک آب‌بندی مخزن
8

باز کردن، تعمیر، تعویض و تنظیم بوستر ترمز

نکات ایمنی و زیست محیطی مانند فعالیت قبلی رعایت شود.

روش پیاده‌سازی تعمیر و تعویض کالیپر ترمز

جهت یادآوری انواع ترمزهای دیسکی به پودمان اجزای اصطکاکی ترمز مراجعه کنید. با توجه به اینکه در آن پودمان روش بازکردن کالیپر ترمز مطرح نشده است لازم است کالیپر از روی چرخ جدا شود. برای این کار با مراجعه به کتاب راهنمای تعمیرات و طی مراحل آماده‌سازی، بازکردن کالیپر انجام شود.

در مکانیزم ترمز دیسکی از دو و یا چهار پیستون برای اعمال نیرو به لنت‌ها استفاده می‌شود شکل 31، نشان‌دهنده مکانیزم ترمز دیسکی با کالیپر شناور است. به منظور آب‌بندی و برگشت پیستون از لاستیک آب‌بندی استفاده می‌شود.

زمانی که ترمز عمل می‌کند لاستیک آب‌بندی همانند شکل 32 تغییر شکل داده و در زمان رها کردن پدال ترمز به علت داشتن خاصیت الاستیکی به برگشت پیستون کمک می‌نماید. لذا اگر یکی از چرخ‌های جلو پس از اتمام عمل ترمزگیری آزاد نشود می‌تواند از خرابی این لاستیک آب‌بندی باشد.

در موارد زیر لازم است مجموعه کالیپر ترمز باز و تعمیرات و یا تعویض قطعات معیوب انجام گیرد.

1- نشت مایع هیدرولیک ترمز از محل پیستون‌ها
2- عدم بازگشت پیستون بعد از رها کردن پدال ترمز
3- تمام شدن لنت‌ها
4- پاره شدن گردگیر و یا گیرکردن میله‌های راهنمای مکانیزم کالیپر شناور
5- لق شدن کالیپر به علت ساییدگی محل قرارگیری لنت‌ها و میل‌های راهنما

روش بازکردن و بستن کالیپر ترمز

بعضی کالیپرها (ترمز عقب) نیاز به ابزار مخصوص برای عقب بردن پیستون دارند. (شکل 35)

باز کردن، تعمیر و تعویض کالیپر ترمز

سیلندر ترمز چرخ

روش پیاده‌سازی، تعمیر و تعویض سیلندر ترمز چرخ

همان‌طور که در بخش قبلی ذکر شد، سیلندر ترمز نوع دیسکی با سیلندر ترمز نوع کاسه‌ای از نظر ساختمان، مکانیزم و طرز کار با هم متفاوت است. شکل 37 سیلندر ترمز نوع کاسه‌ای را نشان می‌دهد.

مکانیزم رگلاژ ترمز چرخ

به‌منظور کاهش زمان عکس‌العمل مکانیزم ترمز و جلوگیری از پایین رفتن بیش از حد پدال ترمز در هنگام ترمزگیری، باید فاصله بین لنت‌ها و کاسه چرخ سیستم ترمز کاسه‌ای در حد مناسب تنظیم گردد. به‌علاوه به مرور زمان در اثر ترمزگیری ضخامت لنت‌ها کاهش می‌یابد و این فاصله افزایش می‌یابد. از این رو در مکانیزم‌های ترمز کاسه‌ای برای تنظیم این فاصله از مکانیزم رگلاژ دستی و خودکار استفاده می‌شود. (شکل 40)

عیوب سیلندر ترمز کاسه‌ای

با توجه به شکل‌های 39 و 40 در جدول زیر عیوب ایجاد شده در سیلندر چرخ‌های نوع کاسه‌ای مشخص شده است.

عیب	نشانه وجود عیب	روش رفع عیب
جدار سیلندر چرخ ساییده شده یا خط دارد.	- ترمز ضعیف است. - در هنگام ترمزگیری، خودرو به یک‌طرف کشیده می‌شود. - ترمزها آزاد نمی‌کند.	سیلندر ترمز چرخ به‌طور کامل تعویض گردد.
پیستون سیلندر چرخ‌ها چسبیده‌اند.	- ترمز خوب کار نمی‌کند و باید نیروی اضافی به پدال وارد کرد.	اجزای سیلندر ترمز کاسه‌ای را تعویض کنید.
سیلندر چرخ نشتی دارد.	- مایع هیدرولیک سیستم ترمز کم می‌کند.	اجزای سیلندر ترمز کاسه‌ای را تعویض کنید.

روش عیب‌یابی تعمیر و تعویض لوله، شیلنگ و شیرهای هیدرولیک مدار ترمز

لوله‌های انتقال مایع هیدرولیک ترمز: شکل 42، لوله‌های انتقال مایع هیدرولیک ترمز را در یک خودرو نشان می‌دهد.

با توجه به جدول بالا لوله‌های انتقال باید از چه نوعی باشند؟ فلزی یا لاستیکی یا هر دو نوع؟ چرا؟

شیر کنترل فشار هیدرولیکی چرخ‌های عقب

باید توجه نمود که با کاهش نیروی وزن اعمالی به چرخ‌ها باید فشار مایع هیدرولیک نیز کاهش یابد تا از قفل شدن چرخ‌ها جلوگیری شود. از طرفی با افزایش نیروی وزن اعمالی به چرخ‌ها، باید فشار مایع هیدرولیک ترمز را افزایش داد تا راندمان ترمزی افزایش یابد. برای دستیابی به این هدف از شیر کنترل فشار هیدرولیکی در مسیر چرخ‌های عقب استفاده می‌شود.

دلایل استفاده از این مکانیزم برای چرخ‌های عقب عبارت‌اند از:

1- انتقال نیروی وزن از روی چرخ عقب به جلو در هنگام ترمزگیری.
2- افزایش نیروی وزن روی چرخ عقب ناشی از تغییر تعداد سرنشینان و تغییر در بار صندوق عقب.

عملکرد سیستم ترمز ضد قفل و روش هواگیری آن

اجزای سیستم ترمز ضد قفل ABS

بلوک هیدرولیک سیستم ترمز ضد قفل: شکل 48، اجزای بلوک هیدرولیک سیستم ترمز ضد قفل را نشان می‌دهد. با توجه به این شکل، بلوک هیدرولیک دارای 8 عدد شیر برقی است که توسط واحد کنترل الکترونیکی سیستم ترمز ضد قفل کنترل می‌شود.

در این بلوک که توسط موتور الکتریکی فعال می‌شود، به منظور تأمین فشار مایع هیدرولیک ترمز، حین عملکرد سیستم ترمز ضد قفل، از یک پمپ هیدرولیک استفاده می‌شود.

هواگیری سیستم ترمز مجهز به سیستم ترمز ضد قفل

برای هواگیری سیستم هیدرولیک ترمز خودرویی که به ترمز ضد قفل مجهز است، باید مطابق دستورالعمل راهنمای تعمیرات آن خودرو عمل کرد. بعضی از خودروها، در بخش سیستم هیدرولیکی به روش‌های متفاوت هواگیری می‌شوند. هواگیری سیستم ترمز ضد قفل معمولا شامل دو مرحله به شرح زیر است:

الف) هواگیری بدون دستگاه (همان هواگیری دستی است که قبلا به آن اشاره شده است.)
ب) هواگیری توسط دستگاه عیب‌یاب

در دستگاه‌های عیب‌یاب خودرو مطابق با نوع خودرو، گزینه ترمز ضد قفل در منوی اصلی وجود دارد. از طریق این گزینه وارد منوی ترمز ضد قفل شده و در ابتدا کدهای خطا را مشاهده و بررسی می‌کنیم و در صورت موقت بودن عیب آن را پاک می‌کنیم. در این منو از طریق گزینه هواگیری (Bleeding) وارد فرایند هواگیری می‌شویم. دستگاه عیب‌یاب مطابق دستورالعمل راهنمای تعمیرات خودرو مراحل مختلف هواگیری را انجام داده و از تکنسین می‌خواهد به ترتیب مراحل را دنبال و اعمال خواسته شده را انجام دهد.

هواگیری ترمز ABS را انجام دهد.