از زمان اختراع اولین خودرو تاکنون، نحوه‌ی کنترل و متوقف کردن خودرو یکی از دغدغه‌های اصلی سازندگان بوده است. ترمز به عنوان حیاتی‌ترین سیستم ایمنی در خودروها وظیفه‌ی مهمی برعهده دارد. هنگامی که از اتوره بوگاتی، بنیان‌گذار شرکت خودروسازی ایمنی، درباره‌ی عدم وجود سیستم ترمز در خودروهای مسابقه‌ای گرندپری این شرکت سوال شد پاسخ داد، خودروهای من برای حرکت ساخته شده‌اند نه توقف. با این حال، خیلی زود مشخص شد که نقش ترمز در خودروها فراتر از آن است که بتوان حتی در نمونه‌های مسابقه‌ای از آن چشم‌پوشی کرد.  به همین علت، از گذشته تا حال، همواره شاهد پیشرفت، تکامل و ظهور نوآوری‌های متنوع در سیستم‌های ترمز خودرو بوده‌ایم. امروزه بر خلاف گذشته، ترمزها تنها وظیفه‌ی کاهش سرعت و متوقف کردن خودرو را برعهده ندارند، بلکه در فرمان‌پذیری و شارژ باتری خودروهای هیبرید نیز اثر گذارند.

انواع سیستم ترمز

به‌طور کلی عملکرد سیستم‌های مختلف ترمز از اصول فیزیکی یکسانی پیروی می‌کنند و تنها تفاوتشان در میزان اثربخشی و نحوه‌ی انتقال نیروی پای راننده به ترمزهای تعبیه شده در چرخ‌هاست. ترمزها به دو دسته‌ی کلی مکانیکی و هیدرولیکی تقسیم می‌شوند که هر کدام به زیردسته‌های کوچک‌تر قسمت می‌شود. در ادامه به بررسی هر یک از این سیستم‌ها می‌پردازیم.

سیستم ترمز مکانیکی

ترمزهای مکانیکی از اولین نمونه‌های تعبیه شده در خودروها هستند. در سیستم ترمز  مکانیکی نیروی پای راننده از طریق پدال ترمز به یک کابل واسط منتقل می‌شود و کابل نیروی وارده را به کفشک‌های ترمز منتقل می‌کند. کفشک ترمز در حقیقت همان لنت‌های ترمز هستند با این تفاوت که به‌جای ایجاد اصطکاک با دیسک، درون یک محفظه‌ی کاسه‌ای شکل قرار دارند و با سطح داخلی کاسه ایجاد اصطکاک می‌کنند. اگرچه این سیستم ساده است، اما ایراداتی دارد که سبب شد به مرور زمان استفاده از آن منسوخ شود. از جمله ایرادات اساسی این سیستم احتمال پارگی سیم ترمز و از کار افتادن کلی سیستم ترمز است، به علاوه در این سیستم بر خلاف سیستم‌های دیگر نظیر ترمز هیدرولیکی، امکان چند برابر کردن نیروی وارد شده بر پدال وجود ندارد.

سیستم ترمز هیدرولیکی

اساس عملکرد ترمزهای هیدرولیکی تقریبا مشابه ترمز مکانیکی است با این تفاوت که به جای سیم در آن از لوله‌های حاوی سیال غیرقابل تراکم (روغن ترمز) استفاده شده است. به علاوه، به واسطه‌ی سهولت چند برابر کردن نیروی پای راننده در این سیستم، می‌توان از ترمزهای دیسکی به‌جای ترمز‌های کاسه‌ای استفاده کرد. در این سیستم  با فشردن پدال ترمز، ابتدا نیروی پای راننده به‌واسطه‌ی شکل اهرمی پدال چند برابر شده و در مرحله‌ی بعد به پیستون اصلی سیستم ترمز اعمال می‌شود. سپس، نیروی پیستون اصلی به سیال موجود در پشت پیستون وارد شده و سبب حرکت سیال در لوله‌های تعبیه شده می‌شود. با حرکت سیال در لوله‌ها، نیروی وارد شده به پیستون اصلی از طریق سیال به پیستون‌های فرعی موجود در ترمزهای چرخ‌ها منتقل می‌شود. سطح پیستون‌های فرعی از پیستون اصلی کم‌تر است، به همین جهت نیروی اعمال شده به لنت‌ها بازهم افزایش می‌یابد تا در نهایت نیروی اعمال شده بر لنت‌ها چند برابر نیروی اندک پای راننده باشد.

مهندسان برای بهبود عملکرد ترمزها و افزایش هرچه بیش‌تر نیروی پای راننده، سیستم‌های کمکی ترمز را طراحی کرده‌اند. در این سیستم‌ها که اصطلاحا سیستم ترمز سروو نامیده می‌شوند، اساس عملکرد بر اختلاف فشار پشت و جلوی پیستون اصلی بنا نهاده شده است. این سیستم از یک شیر هوا، یک دیافراگم پلاستیکی و یک فنر تشکیل شده است و میان پدال ترمز و سیلندر اصلی ترمز قرار می‌گیرد.

شیر هوا به‌طور مستقیم از طریق یک لوله به منیفولد ورودی هوای پیشرانه متصل است که باعث می‌شود هوای موجود در دو طرف دیافراگم مکیده شده و خلا نسبی در این ناحیه حاکم باشد. با فشردن پدال ترمز، نیروی پای راننده از طریق یک اتصال مکانیکی سبب بسته شدن شیر هوا شده و اجازه می‌دهد هوای خارج به پشت دیافراگم وارد شود. با ورود هوای خارج اختلاف فشار میان قسمت جلو و پشت دیافراگم ایجاد می‌شود که سبب افزایش نیروی پدال شده و در نهایت نیروی افزایش یافته را به سیلندر اصلی اعمال می‌کند. با برداشته شدن پا از روی پدال، شیر هوا دوباره باز شده و فنر تعبیه شده سبب بازگشت پدال و اتصالات مکانیکی به حالت اول می‌شود. در صورت از کار افتادن پیشرانه و یا حتی بروز ایراد در سیستم سروو، سیستم ترمز خودرو همچنان فعال است با این تفاوت که باید نیروی بیش‌تری بر پدال ترمز اعمال شود.

از معضلات سیستم هیدرولیکی می‌توان به احتمال پارگی و نشتی لوله‌های انتقال روغن ترمز اشاره کرد که در نهایت می‌تواند منجر به از کار افتادن سیستم ترمز خودرو شود. برای حل این مشکل، اکثر خودروهای مدرن امروزی به دو مدار جریان سیال مجزا با دو سیلندر اصلی مجهزند تا در صورت از کارافتادن یک مدار، ترمز خودرو دچار مشکل نشود. در سیستم‌های دو مداره، ممکن است یک مدار به چرخ‌های جلو و یک مدار به چرخ‌های عقب متصل باشد، یا یک مدار به چهار چرخ متصل و یک مدار تنها به چرخ‌های جلو متصل باشد.

باطری

دنیای باتری

دنیای باطری

باطری خودرو

باطری ماشین