نظام الفرامل بالسيارة


(علي المجهلي) #1

نظام الفرامل بالسيارة

• نظرية عمل الفرامل
• وظيفة الفرامل بالسيارة
• مكونات النظام
• أنواع فرامل السيارة
• أجزاء نظام الفرامل
• مشاكل نظام الفرامل
• التحكم في النظام

نظرية عمل الفرامل

لإيقاف السيارة يجب التخلص من طاقة الحركة (الكتلة × مربع السرعة)…
ولكن (الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم) ! ؟

الحل: تحويل طاقة الحركة إلى شكل أخر من أشكل الطاقة, وبذلك تصبح السيارة بدون طاقة حركة.

• أ- تحويل طاقة الحركة إلى طاقة حرارية (عن طريق الاحتكاك في العجلات)
• ب- تحويل طاقة الحركة إلى طاقة كهربائية (عن طريق الشاحن للبطاريات)

كيفية عمل الفرامل ؟

المطلوب تأثير القوة من داخل السيارة !
المطلوب توقيف السيارة عن طريق دعسة القدم: 500 نيوتن (50 كجم) !
إذا … كيف تقف السيارة ؟

وظيفة الفرامل بالسيارة

• تقليل سرعة السيارة وإيقافها
• المحافظة على سرعة السيارة ثابتة أثناء نزول منحدر
• تثبيت السيارة عند توقفها
• منع انزلاق العجلات عند بداية الحركة (TCS or ASR)
• المحافظة على اتزان المركبة (ESP)
• شحن البطارية

أنواع الفرامل بالسيارة

فرامل الخدمة Service Brakes

• تعمل أثناء سير المركبة
• تفعل عن طريق دعسة الفرامل
• وظيفتها: تقليل سرعة السيارة وإيقافها

فرامل التثبيت Parking Brakes

• تعمل أثناء توقف المركبة
• تفعل عن طريق رافعة الفرامل
• وظيفتها: تثبيت السيارة عند توقفها

مكونات نظام الفرامل

(فرامل الخدمة)

• وسيلة تأثير القوة (دعسة الفرامل, المؤازر/ الباكم)
• وسيلة نقل القوة للعجلات (النظام الهيدروليكي للفرامل)
• تحويل القوة المنقولة إلى قوة احتكاك (فرامل العجل)

(فرامل التثبيت)

• وسيلة تأثير القوة (الرافعة (رافعة اليد/ القدم, القفل)
• وسيلة نقل القوة للعجلات الخلفية (نظام ميكانيكي)
• عمل قوة احتكاك (فرامل العجل)

أنواع الفرامل

• فرامل (خدمة / تثبيت)
• فرامل (هيدروليكية / هوائية)
• فرامل (أسطوانية / قرصية)
• فرامل (بدون نظام منع غلق العجلات / مع نظام منع غلق العجلات)

أجزاء نظام الفرامل الهيدروليكية

1- البدال (الدعسة)
2- المؤازر
3- الأسطوانة الرئيسية
4- أنابيب العجل
5- ليات الفرامل
6- صمامات التحكم في الضغط
7- بدال فرامل التثبيت
8- وصلات فرامل التثبيت
9- فرامل العجل (القرصية)
10- فرامل العجل (الاسطوانية)

بدال الفرامل (الدعسة)

يقوم البدال:
• بنقل قوة الفرملة
• تكبير قوة الفرملة (تكبير ميكانيكي)
• تشغيل مفتاح لمبة التحذير الخلفي

المؤازر

يقوم المؤزار:
• بنقل القوة من ذراع البدال للاسطوانة الرئيسية
• تكبير القوة المنقولة

1- مؤازر التخلخل
2- مؤازر الهيدرو
3- مؤازر البور ماستر

الدائرة الهيدروليكية للفرامل

تقوم الدائرة الهيدروليكية:
• تحويل القوة إلى ضغط (الاسطوانة الرئيسية)
• نقل الحركة من البدال والمؤازر لفرامل العجل (سائل الفرامل)
• توصيل الضغط لفرامل العجل (سائل الفرامل)
• تحويل الضغط إلى قوة (اسطوانات العجل)
• تكبير القوة (التكبير الهيدورليكي)

أجزاء الدائرة الهيدروليكية

تتكون الدائرة الهيدروليكية من:
• الاسطوانة الرئيسية
• سائل الفرامل
• انابيب وليات الفرامل
• صمامات التحكم في الضغط
• اسطوانات العجل
• مسامير نزف الهواء
• الوحدة التحكم الهيدروليكية (ABS)

الدائرة المزدوجة للفرامل

الغرض من وجود الدائرة المزدوجة:
زيادة الأمان للسيارة ففي حالة عطل
أحدى الدائرتين تعمل الدائرة الثانية
(كل دائرة منفصلة عن الدائرة الأخرى)
• تستخدم دائرتي (أمامي- خلفي) (I) مع سيارات الجر الخلفي.
• تستخدم دائرتي (القطرية)(x) مع سيارات الجر الأمامي.

سائل الفرامل

خواص سائل الفرامل:

• نقطة غليان مرتفعة
• نقطة تجمد منخفضة
• لا يتفاعل مع الأجزاء المطاطية
• لا يؤدي إلى صدأ الأجزاء المعدنية
• له انسيابية عالية
• له خاصية الاستقرار الكيميائي
• له القدرة على التزييت

فرامل العجل

تقوم فرامل العجل:
• تحويل ضغط سائل الفرامل إلى قوة عمودية على البطانات
• تحويل القوة العمودية على البطانات إلى قوة احتكاك
• التخلص من الحرارة المتولدة
• ضبط خلوص الفرامل

فرامل: اسطوانية - قرصية

اجزاء فرامل العجل

تتكون فرامل العجل من:
• الجزء الدوار (القرص, الدارة)
• الجزء الثابت (السرج, الأحذية)
• بطانات الاحتكاك (الفحمات, الأقمشة)
• وسيلة ضبط خلوص البطانات
• وسيلة تشغيل فرامل التثبيت (العجل الخلفي)

فرامل التثبيت

تقوم فرامل التثبيت:
• تثبيت السيارة عند توقفها
• تستخدم في حالة الطوارئ
فرامل تثبيت (تفعيل باليد/ بالقدم)

مشاكل نظام الفرامل

• البدال (مسافات ضبط البدال, ضبط مفتاح لمبة التحذير الخلفية)
• المؤازر (تسرب التخلخل/ الضغط)
• الدائرة الهيدروليكية (تسريب خارجي/ داخلي, دخول هواء للدائرة, تلوث سائل الفرامل)
• فرامل العجل (تلوث البطانة, تأكل البطانة, زيادة الخلوص, سخونة البطانات)
• أداء الفرامل (اضمحلال الفرامل, غلق العجلات)

غلق العجلات

أسباب غلق العجلات

قوة الفرامل < قوة التلاصق بين الإطار والطريق < الوزن على العجلة × معامل التلاصق

• عند الدعس بقوة على دعسة الفرامل (حالة الطوارئ)
• عندما تقل الوزن على العجلات (انتقال الوزن عند الفرملة)
• عندما يقل معامل التلاصق (وجود زيت على الطريق)

طرق منع غلق العجلات

• تصميم الفرامل حسب الأوزان على المحاور
• وضع صمامات للتحكم في ضغط خط الفرامل (صمام المعايرة للعجل الأمامي, صمام التناسب للعجل الخلفي)
• إضافة نظام منع غلق العجلات ABS لنظام الفرامل

نظام منع غلق العجلات

يقوم نظام منع غلق العجلات:
• مراقبة حالة حدوث غلق العجلات (حساسات العجل)
• تخفيف/ رفع الضغط على العجلة التي يحتمل غلقها (الوحدة الهيدروليكية)
• تكرار تخفيف/رفع/ إعادة الضغط اكثر من 20 مرة/ ثانية حتى نهاية الغلق
• الكشف عن حالة عمل النظام (الوحدة الاليكترونية)
• فصل النظام وتحذير السائق من عدم عمل النظام (لمبة تحذير)

أداء الفرامل

قوة الفرملة:
قوة الدعسة
= قوة الدعسة × التكبير الميكانيكي للبدال
= قوة ذراع الدفع × خاصة المؤازر
= قوة الاسطوانة الرئيسية × التكبير الهيدروليكي
= قوة اسطوانة العجل × معامل الاحتكاك
= قوة الاحتكاك × (قطر الاحتكاك ÷ قطر العجلة) × عدد العجلات
= قوة الفرملة للسيارة

زمن ومسافة التوقف

يقسم زمن التوقف إلى:
• زمن رد الفعل
• زمن تحميل الفرامل
• زمن الفرملة

وعليه تتحدد مسافة التوقف:

• مسافة رد الفعل
• مسافة تحميل الفرامل
• مسافة الفرملة

اضمحلال الفرامل

تتسبب الحرارة في انخفاض قيمة معامل الاحتكاك بين البطانة والجزء الدوار.
تزيد حرارة الفرامل نتيجة:
• استخدام قاسي للفرامل(السرعات العالية, حمولة زائدة للسيارة, تباطئ سريع)
• استخدام الفرامل بشكل مستمر (هبوط منحدر, تحميل فرامل اليد)
• تبريد سيئ للفرامل أو عطل بالفرامل

الانظمة الحديثة بنظام الفرامل

• نظام منع غلق العجلات (ABS) Anti Brake System
• نظام منع الانزلاق (TCS) Traction Control System
• نظام اتزان المركبة (ESP) Electronic Stability Program
• نظام الاستفادة من طاقة الفرامل لشحن البطارية
• نظام تعضيد الفرامل Brake Assist (BA)
• الفرامل الكهرو-هيدروليكية (EHB) Electro Hydraulic Brake
• الفرامل الكهرو- ميكانيكية (EMB) Electro Mechanical Brake
• فرامل التثبيت الكهربائية (EPB) Electric Parking Brake


(dr_khaled) #2

بارك الله فيك علي


(جمال2) #3

مشكور اخي وبارك الله فيك


(system) #4

مشكور اخي وبارك الله فيك


(system) #5

شكرا جزيلا … موضوع رائع


(system) #6

و ليا تعديل بسيط

• نظام منع غلق العجلات (ABS) Anti Brake System

هو الصح
anti-lock braking system


(system) #7

و ليا تعديل بسيط

• نظام منع غلق العجلات (ABS) Anti Brake System

هو الصح
anti-lock braking system


#8

جزاك الله خيرا وتم اضافة الموضوع لمجلة المهندس


(system) #9

بارك الله فيك استاد


(محمد حمدى ناصف) #10

شكرا للمعلومات المفيده