ترمز abs چیست و چگونه کار می کند؟

قبل از اختراع سیستم ترمز ضد قفل (ABS) در سال 1978، قطعات ترمز خودرو به گونه‌ای عمل می‌کردند که در ترمزهای معمولی، چرخ‌ها قفل می‌شدند. این قفل شدن چرخ‌ها منجر به افزایش مسافت ترمز، کاهش کنترل خودرو و از دست رفتن پایداری آن می‌شد و در نهایت خطر تصادف را افزایش می‌داد. اما امروزه، سیستم ترمز ضد قفل (ABS) یک سیستم ایمنی حیاتی در خودروها و موتورسیکلت‌هاست که از قفل شدن چرخ‌ها هنگام ترمز شدید جلوگیری می‌کند.

ABS با جلوگیری از این قفل شدن چرخ‌ها، به راننده اجازه می‌دهد کنترل فرمان را حفظ کند و مانع از سر خوردن خودرو شود، حتی در ترمزهای ناگهانی و شدید. به لطف مقررات ایمنی جدید، تقریباً همه خودروهای چهارچرخ و بسیاری از موتورسیکلت‌ها به سیستم ABS مجهز هستند. در ادامه، همراه ما در این بررسی دقیق باشید تا با عملکرد سیستم ترمز ABS و اجزای آن، آشنا شوید.

ترمز ABS چیست؟

ABS، مخفف عبارت سیستم ضد قفل ترمز (Anti-lock Braking System) است. این سیستم با جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری، به شما کمک می‌کند کنترل خودرو را حفظ کنید. به زبان ساده، ABS کاری را انجام می‌دهد که رانندگان حرفه‌ای در گذشته با مهارت انجام می‌دادند: یعنی فشار دادن و رها کردن سریع پدال ترمز.

این سیستم با قطع و وصل کردن سریع فشار ترمز بر روی چرخ‌ها، از لیز خوردن و انحراف خودرو جلوگیری می‌کند. این عمل، که در کمتر از یک ثانیه انجام می‌شود، باعث می‌شود تا شما در شرایط اضطراری، به‌خصوص در جاده‌های لغزنده یا در سرعت‌های بالا، کنترل بیشتری بر خودرو داشته باشید.

ABS، یک سیستم جایگزین برای ترمز اصلی نیست، بلکه مکمل آن است. این سیستم، اولین قدم مهم در جهت افزایش پایداری خودرو بود و حدود 50 سال پیش در خودروهای مرسدس بنز معرفی شد. تجربه ثابت کرده است خودروهایی که به ABS مجهز هستند، در جاده‌های لغزنده عملکرد بهتری دارند و احتمال برخورد با موانع را کاهش می‌دهند. در مقابل، خودروهایی که فاقد این سیستم هستند، در صورت قفل شدن چرخ‌ها، کنترل خود را از دست می‌دهند و احتمال وقوع حادثه افزایش می‌یابد.

هزینه و نگهداری ترمز ABS

سیستم ترمز ضد قفل (ABS) به دلیل پیچیدگی مکانیزم و اجزای الکترونیکی خود، نسبت به سیستم ترمزهای معمولی، هزینه‌های اولیه بالاتر و هزینه‌های نگهداری بیشتری را به همراه دارد. این هزینه‌ها شامل تعمیرات و تعویض قطعات می‌شود که در صورت استفاده از قطعات غیر اورجینال، می‌تواند به طرز عجیبی افزایش یابد.  به عنوان مثال، قیمت لوازم پمپ ترمز که جزء اصلی سیستم ABS است، می‌تواند بر هزینه‌های کلی تأثیرگذار باشد. با این وجود، افزایش ایمنی و کنترل بهتر خودرو در شرایط سخت و اضطراری، به‌خصوص در جاده‌های لغزنده یا شرایط آب و هوایی نامناسب، هزینه‌های نگهداری بیشتر را تا حدودی توجیه می‌کند. 

نحوه عملکرد ترمز ABS

سیستم ترمز ضد قفل (ABS) با استفاده از یک واحد کنترل الکترونیکی (ECU) و مجموعه‌ای از سنسورهای سرعت چرخ، از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری شدید جلوگیری می‌کند. در ترمزهای معمولی، فشار شدید و ناگهانی روی پدال ترمز می‌تواند منجر به قفل شدن چرخ‌ها شود و در نتیجه از کنترل خودرو کاسته و احتمال انحراف یا لغزش افزایش یابد.

اما در سیستم ABS، ECU دائماً سرعت چرخ‌ها را کنترل می‌کند. اگر چرخ در شرف قفل شدن باشد (یعنی سرعت آن به صفر نزدیک می‌شود در حالی که خودرو هنوز در حال حرکت است)، ECU به سرعت و به طور مکرر فشار هیدرولیکی اعمال شده بر روی ترمزهای آن چرخ را کاهش و افزایش می‌دهد. این عمل باعث می‌شود تا چرخ‌ها به طور مداوم در حال چرخش باشند و اصطکاک بهینه بین لاستیک و سطح جاده حفظ شود.  همچنین این عمل، باعث کاهش فاصله توقف، بهبود کنترل خودرو و جلوگیری از لغزش و انحراف در هنگام ترمزگیری شدید می‌شود.

لرزش پدال ترمز در هنگام فعال شدن ABS، ناشی از همین عمل پمپاژ سریع و مکرر فشار هیدرولیک است.  این لرزش کاملا طبیعی است و نشان‌دهنده عملکرد صحیح سیستم ABS می‌باشد. در واقع، ECU  با این عمل،  به طور پیوسته و با دقت بسیار بالا، فشار ترمز را تنظیم می‌کند تا بهترین عملکرد ترمزگیری را در شرایط مختلف جاده‌ای فراهم کند. بنابراین، سیستم ABS علاوه بر افزایش ایمنی خودرو، باعث می‌شود راننده بتواند در مواقع اضطراری، خودرو را با کنترل بیشتری متوقف کند.

اجزای سیستم ترمز ABS

سیستم ترمز ضد قفل (ABS) از چند جزء اصلی تشکیل شده‌است که با هم کار می‌کنند تا از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری شدید جلوگیری کنند. این اجزا عبارتند از:

1. حسگرهای سرعت چرخ: 

این حسگرها سرعت چرخش هر چرخ را به طور مداوم اندازه‌گیری می‌کنند و اطلاعات را به واحد کنترل الکترونیکی (ECU) ارسال می‌کنند. محل نصب این حسگرها بسته به نوع خودرو متفاوت است و ممکن است در هر چهار چرخ یا در دیفرانسیل قرار بگیرند.

2. واحد کنترل الکترونیکی (ECU): 

این واحد مغز سیستم ABS است. اطلاعات سرعت چرخ‌ها را از حسگرها دریافت کرده و با استفاده از الگوریتم‌های پیچیده، احتمال قفل شدن چرخ‌ها را ارزیابی می‌کند. در صورت تشخیص خطر قفل شدن، ECU به واحد کنترل هیدرولیکی (HCU) فرمان می‌دهد تا فشار روغن ترمز را در هر چرخ به طور جداگانه تنظیم کند. ECU همچنین وظیفه تشخیص و گزارش خطاهای سیستم را بر عهده دارد.

3. واحد کنترل هیدرولیکی (HCU): 

این واحد شامل پمپ، سوپاپ‌ها و مخزن ذخیره روغن ترمز است.  HCU دستورات ECU را دریافت کرده و با کنترل فشار روغن در مدارهای هیدرولیکی هر چرخ، از قفل شدن چرخ‌ها جلوگیری می‌کند. سوپاپ‌ها سه حالت عملکرد دارند:

• نگهداری فشار: سوپاپ‌ها ارتباط بین سیلندر اصلی ترمز و مدار هر چرخ را می‌بندند تا از اعمال ناگهانی و بیش از حد فشار روغن جلوگیری شود.
• اعمال فشار: سوپاپ‌ها فشار اضافی روغن را به مخزن ذخیره هدایت می‌کنند تا از قفل شدن چرخ جلوگیری شود.
• رهاسازی فشار: سوپاپ‌ها فشار روغن ذخیره شده را به چرخ‌ها هدایت می‌کنند تا ترمزگیری موثر صورت گیرد.

این سه حالت به سرعت و به طور پیوسته تکرار می‌شوند و راننده تنها ضرباتی را در هنگام ترمزگیری احساس می‌کند.

4. پمپ یا شیرهای برقی (سلونوئید): 

این اجزا فشار روغن از دست رفته در اثر عمل سوپاپ‌ها را جبران می‌کنند و فشار روغن را در سیستم ثابت نگه می‌دارند. آن‌ها از طریق میدان‌های الکترومغناطیسی کار می‌کنند.

5. مخزن ذخیره (اکومولاتور): 

این مخزن روغن مازاد تحت فشار را در خود ذخیره می‌کند و به کنترل فشار روغن کمک می‌کند. روغن مازاد در نهایت توسط پمپ به سیلندر اصلی ترمز برمی‌گردد. در خودروهایی با سیستم ترمز جداگانه جلو و عقب، دو مخزن ذخیره وجود دارد.

6. سیستم تقسیم‌بندی نیروی ترمز (Electronic Brakeforce Distribution – EBD):

در ترمزگیری‌های شدید، وزن خودرو به سمت جلو منتقل می‌شود و ترمزگیری چرخ‌های عقب کاهش می‌یابد. سیستم EBD با استفاده از اطلاعات دریافتی از حسگرها، فشار ترمز چرخ‌های عقب را با توجه به چرخ‌های جلو تنظیم می‌کند تا تعادل خودرو حفظ شود و از انحراف آن جلوگیری شود. EBD اغلب به عنوان بخشی از سیستم ABS در نظر گرفته می‌شود.

مزایای سیستم ترمز ضد قفل یا ABS

مهمترین مزیت سیستم ترمز ضد قفل یا ABS، حفظ کنترل ماشین در شرایط سخت مثل جاده‌های لغزنده است. بدون ABS، ترمز شدید ممکن است باعث قفل شدن چرخ‌ها و از دست رفتن کنترل شود، اما ABS با کنترل هوشمندانه فشار ترمز روی هر چرخ، از این اتفاق جلوگیری می‌کند. در نتیجه، راننده می‌تواند فرمان را کنترل کند و مسیر ماشین را حفظ کند. 

ABS همچنین فاصله ترمز را کوتاه‌تر می‌کند، چون چرخ‌ها قفل نمی‌شوند و حداکثر اصطکاک بین لاستیک و جاده حفظ می‌شود. علاوه بر این، ABS به راننده کمک می‌کند تا در شرایط پیچیده رانندگی، مثل پیچ‌ها یا جاده‌های ناهموار، کنترل ماشین را حفظ کند. در چنین شرایطی، ABS مانع از مانورهای ناگهانی و خطرناک می‌شود. 

ناگفته نماند، لرزش‌های ناشی از ترمز شدید نیز توسط ABS کم شده و رانندگی راحت‌تر می‌شود. با این حال، ABS به تنهایی نمی‌تواند رانندگی ناایمن را جبران کند. رعایت قوانین رانندگی،  حفظ فاصله ایمنی و رانندگی با سرعت مجاز همچنان ضروری هستند. ABS  یک ابزار ایمنی است، نه جایگزینی برای رانندگی محتاطانه.

نکات کلیدی برای حفظ و بهره‌برداری بهینه از سیستم ABS

برای اطمینان از عملکرد بی‌نقص و افزایش عمر مفید سیستم ترمز ضد قفل (ABS)، رعایت موارد زیر ضروری است:

• به‌طور منظم، حسگرهای چرخ‌ها را از نظر وجود آلودگی یا آسیب‌دیدگی بررسی کنید. این کار، از بروز اختلال در عملکرد سیستم ABS جلوگیری می‌کند.
• روغن ترمز را طبق توصیه‌های سازنده خودرو و در فواصل زمانی مشخص‌شده، تعویض کنید. 
• در صورت روشن شدن چراغ هشدار ABS در داشبورد، فوراً به یک تعمیرگاه مجاز مراجعه کنید. این هشدار، نشان‌دهنده وجود مشکل در سیستم است و نیازمند بررسی تخصصی است.
• به‌طور منظم، سیستم ABS را نزد یک تعمیرکار متخصص بررسی کنید. این کار، موجب شناسایی و رفع به‌موقع مشکلات احتمالی می‌شود.
• از سلامت و عملکرد صحیح واحد کنترل الکترونیکی سیستم ABS مطمئن شوید.
• در هنگام ترمزگیری شدید، پدال ترمز را محکم نگه دارید و از رها کردن آن خودداری کنید، حتی اگر لرزشی احساس کردید. این لرزش‌ها، نشان‌دهنده عملکرد صحیح سیستم ABS است.
• در یک محیط امن و خلوت، عملکرد سیستم ABS را به‌طور دوره‌ای تست کنید تا از صحت عملکرد آن مطمئن شوید. 
• در مسیرهای لغزنده، مانند برف یا یخ، فاصله ایمنی خود را با خودروی جلویی افزایش دهید. به یاد داشته باشید که ABS ممکن است در این شرایط، مسافت توقف را افزایش دهد.

جمع‌بندی

به عنوان سخن آخر، در این مقاله به بررسی جامع سیستم ترمز ABS پرداختیم، از چیستی و عملکرد آن گرفته تا مزایا و معایبش. این تکنولوژی، دستاوردی ارزشمند در صنعت خودروسازی است که نقش بسزایی در افزایش ایمنی و بهبود کنترل خودرو توسط راننده ایفا می‌کند. با درک صحیح از طرز کار، شیوه نگهداری مناسب و استفاده بهینه از ترمز ABS، می‌توان ضمن افزایش طول عمر این سیستم، امنیت خود و همراهانتان را تضمین نمود.