سیستم ترمز، تعلیق و کنترل پایداری خودرو

انواع سیستم تعلیق
سیستمهای تعلیق از نظر کارکردشان در خودرو به چهار دسته تقسیم می‌شوند:
1. خود تنظیم شونده self leveling نمونه این سیستم در خودرو زانتیا وجود دارد که در آن، سنسورهایی تعبیه شده که می توانند فشارهای وارده را اندازه گیری کرده و بر حسب این اطلاعات، ارتفاع خودرو را در یک حالت پایدار حفظ کند، و راننده نیز می تواند ارتفاع خودرو را بصورت دستی تنظیم کند. در این سیستم از تجهیزات پنوماتیک استفاده می شود و مشکلات و هزینه نگهداری آن بیشتر از سایر سیستمها است، لذا استقبال چندانی از آن در صنعت خودرو سازی بعمل نیامده است.
2. غیرفعال inactive این سیستم در اکثر خودرو های داخلی مورد استفاده قرار گرفته و از معایبش می‌توان به غیر قابل تنظیم بودن آن اشاره کرد، یعنی وقتیکه وزن خودرو (سرنشینان یا بار) تغییر می کند، سیستم تعلیق تغییر حالت داده و این موضوع در فرمان پذیری و کنترل اتومبیل تاثیر منفی خواهد گذاشت. این نوع سیستم تعلیق ارزانتر است و هزینه نگهداری کمتری دارد.
3. نیمه فعال semi active این نوع سیستم تعلیق چند حالت پیشفرض دارد و راننده با توجه به شرایط جاده و یا به سلیقه خود، می تواند گزینه های موجود (حالت اسپرت sport ، نرمال normal، رانندگی راحت comfort) را استفاده کند.
4. فعال active این نوع سیستم تعلیق پیشرفته ترین دستاورد علمی در صنعت خودرو است که در فقط در خودروهای لوکس و گران قیمت استفاده می شود، در این سیستم، سنسورها بطور دائم نیروهای وارده را بررسی می کنند و با استفاده از این اطلاعات، مولفه های سیستم تعلیق را به بهترین شکل ممکن تنظیم می کند تا راننده بهترین کنترل را تجربه کند. بعنوان مثال در این سیستم، هر کمک فنر می تواند در هر لحظه نرمی و یا سفتی متفاوتی را نسبت به سایر کمک فنرها داشته باشد. این مطلب برگرفته از سایت آموزش تعمیرات ایسیو است .
سیستم های کنترل پایداری الکترونیکی
سیستمهای تعلیق و کنترل پایداری خودرو، به منظور افزایش کنترل راننده بر خودرو، و اعمال بهترین نیروی ترمز بر چرخها و در نتیجه خودرو، اختراع شده اند. کنترل فرمان این سیستم ها، الکترونیکی بوده و نرم افزار این سیستم ها، با گذر زمان پیشرفتهای قابل توجهی داشته اند.
عملکرد این سیستمهای کنترل پایداری به شرح زیر است:
ترمز ABS
سیستم ترمز ضد قفل یا ضد بلوکه (Anti-Lock Braking System)، با قطع و وصل کردن بسیار سریع ترمز، مانع از قفل شدن چرخ ها در هنگام ترمز گیری می شود. کنترل و فرمان اجرای این سیستم بر عهده کامپیوتر است. کامپیوتر، با حسگرهای تعبیه شده در هر چهار چرخ، حرکت یا سکون خودرو را تشخیص داده و در صورتیکه خودرو در حال حرکت باشد، و یک یا چند چرخ قفل شوند، فرمان اجرای ABS را صادر می کند. نرم افزار ABS، فرکانس قطع و وصل شدن ترمزها در هر ثانیه، و عملکرد آن در کنار سایر سیستم های کنترل پایداری، در هر خودرو منحصر به فرد است. سیستم های ABS نسل جدید فرکانس قطع و وصل شدن بالاتری (مثلا 140 بار در ثانیه و بیشتر) نسبت به خودروهای قدیمی تر دارند.
ترمز EBD
نرم افزار Electronic Brake force Distribution) EBD)، مکمل ترمز ABS است و نیروی ترمز اعمال شده به هر چرخ را با توجه به فاکتورهای زیر کنترل می کند:
- نیروی وزن خالص وارده به هرچرخ (چاقی و لاغری سرنشینان و چیدمان بار در خودرو، و پیچ های جاده، نیروی وزن خالص وارده به هر چرخ را تغییر می دهد).
- سرعت حرکت خودرو و سرعت چرخش هر چرخ،
- زاویه فرمان و چرخش یا لغزش خودرو حول محور عمودی.
ترمز ESP
عملکرد نرم افزار Electronic Stability Program) ESP)، شباهت زیادی به EBD دارد ولی در واقع مکمل آن است. این نرم افزار، بیش از 25 بار در ثانیه حرکت و وضعیت خودرو را اسکن می کند و در صورتیکه اطلاعات دریافتی از حسگرها و محاسبات، انحراف خودرو را از مسیر نشان دهند، نیروی ترمز (بسته به شرایط) به یک یا چند چرخ خاص اعمال می شود تا خودرو به وضعیت عادی بازگردد.
تشخیص اینکه خودرو در حال انحراف از مسیر مستقیم است، به عهده کامپیوتر بوده و با حسگرهای متعددی که در چرخها تعبیه شده اند، انجام می شود.
ترمز BAS
در صورتیکه راننده، فشار بیش از حدی را به پدال ترمز وارد کند، (معمولا با مشاهده خطرناکترین صحنه ها این اتفاق می افتد) برنامه Brake Assist System) BAS)، وارد عمل می شود و با توجه به شرایط، بهترین و کارآمدترین نیروی ترمز را به چرخ ها اعمال می کند.با توجه به قوانین فیزیک (µs > µk ضریب اصطکاک سکون از ضریب اصطکاک لغزشی بزرگتر است) بهترین نیروی ترمز وقتی حاصل می شود که خودرو سر نخورد و نیروی ترمز به چرخهای در حال غلطش (چرخش) اعمال شود.در خودروهای پیشرفته، ماننند بنز E300 که مجهز به رادار دیسترونیک هستند (Distronic Radar)، در حین حرکت، در صورت تشخیص مانع در مقابل خودرو، و یا نزدیک شدن به عابر پیاده، سیستم BAS حتی بدون اراده راننده وارد عمل می شود.
ترمز TCS یا ASR (به زبان آلمانی)
سیستم Traction Control System) TCS)، در هنگام شتابگیری، از هرزگردی چرخها در مسیر حرکت جلوگیری می کند. یکی از کاربردهای این سیستم، حرکت دادن خودرو بویژه در سربالایی های یخی و لغزنده است. بسیاری از راننده ها، در زمستان، گیر کردن در رمپ پارکینگ را تجربه کرده اند، سیستم TCS، بهترین استفاده را از اصطکاک لاستیک ها با سطح زمین ممکن می سازد.از دیگر کاربردهای سیستم TCS، کنترل پایداری خودروهای پرشتاب دیفرانسیل عقب (مانند جنسیس کوپه) است، این خودرو ها در صورت شتابگیری ناگهانی، با زاویه اندک فرمان، به دور خود می چرخند. سیستم  TCS، مانع از هرزگردی لاستیکها و بروز این حالت در آنها می شود.در مسابقات اتومبیلرانی فرمول 1، که صدم ثانیه تعیین کننده است، سیستم TCS، مانع از هرزگردی لاستیک در هنگام شتابگیری می شود، و بدین ترتیب، اتومبیل بیشترین شتاب ممکن را دریافت می کند (زیرا µs > µk ضریب اصطکاک سکون از ضریب اصطکاک لغزشی بزرگتر است). وقتی لاستیک در حال هرزگردی باشد، نسبت به وقتی که روی آسفالت می غلطد، استطکاک کمتری با آسفالت دارد، بنابراین، در حالتیکه سیستم TCS فعال است، مقدار بیشتری از نیروی پیشرانه موتور به حرکت تبدیل می شود.