عنوان: پایان نامه بررسی سیستم ترمز هیدرولیک و مزایای ترمز ABS، مهندسي مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانيک گرايش حرارت و سيالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: 84

چکیده:
این پایان نامه که مشتمل بر دو فصل می باشد به بررسی پیرامون موضوع سیستم ترمز هیدرولیک و مزایای ترمز ABS می پردازد که فصل اول آن درباره تجزیه سیستم های ترمز هیدرولیکی می باشد. سيستم ترمزهاي هيدروليکي همانگونه که مي دانيم يکي از بهترين و مطمئن ترين ها است ولي اغلب اين سيستم به صورت نخستين خود ( تک کاناله ) داراي عيب بزرگي بود بدين ترتيب که اگر هر گاه بدليلي شکستگي جزئي در يکي از لوله هاي ترمز بوجود مي آمد در اثر نشت مايع و يا ترمز و يا وارد شدن هوا در سيستم کلي، تمام سيستم ترمز از حالت فعاليت خود بيرون آمده و خطر آفرين مي شد. براي از ميان برداشتن اين عيب ، خودروسازان و يا شرکتهاي توليد کننده سيستمهاي ترمز مجبور به تقسيم کردن نيروي ترمز در دو مدار يا کانال جداگانه بودند بدين ترتيب که نيروي ترمز ( از طريق فشار هيدروليک ) به دو بخش يکي براي چرخهاي جلو و ديگري براي چرخهاي عقب تقسيم شدند .
پيشرفت و بهينه سازي سيستم ترمز اتومبيل ها با سرعتي نه چندان سريع صورت گرفته است و خوشبختانه امروزه ترمزهاي سه و چهار کاناله ضد بلوکه ABS در بيشتر اتومبيلها بصورت استاندارد وجود ندارد حال ما در فصل دوم قصد داريم به بررسي قسمتهاي مختلف ترمز ABS بپردازيم و سپس نقش آن را در جلوگيري از تصادفات بررسی کنیم.
کلمات کلیدی: ترمز هیدرولیکی، ABS، بوستر، سوپاپ، تقویت کننده.

فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول: تجزيه سيستم هاي ترمز هيدروليک
1-1- ترمزهاي هيدروليکي بدون تقويت کننده
1-2- تجزيه سيستم تقويت کننده
1-2-1- نگاهي کلي
1-2-2- ترمز بوستردار( ترمزهاي تقويت شده با خلاء)
1-2-2-1- تجزيه تقويت کننده خلائي مدل Mastervac
1-2-2-2- تجزيه و تحليل تقويت کننده خلائي مدل Hydrovac
1-2-3- تقويت کننده هاي روغني ترمز
1-2-4- ترمزهاي هيدروليک ( روغني ) پر قدرت
1-2-5- مقايسه اي بين سيستم هاي تقويت کننده ترمزها
1-3- وسايل تنظيم فشار لوله ترمز
1-3-1- دريچه هاي محدود کننده فشار لوله ترمز
1-3-2 – دريچه کاهنده فشار لوله ترمز
1-3-3- سوپاپهاي ترکيبي
1-3-4- سوپاپهاي کاهنده حساس به کاهش سرعت
1-3-5- سيلندر اصلي با قطر پله اي
1-3-6 – سيلندرهاي اصلي با قطر پله اي قابل تنظيم
1-3-7- مقايسه بين سوپاپهاي لوله ترمز
1-4- تجزيه مقدار روغن موتور
1-4-1- نظريات اوليه
1-4-2- تجزيه حجم روغن ترمز
1-4-3- تجزيه جزء به جزء حجم روغن موتور
1-4-3-1- تجزيه اندازه و حجم سيلندر اصلي
1-4-3-2- مقدار نياز هر يک از اجزاء به روغن موتور
1-4-3-3- محاسبه ميزان حرکت پدال
1-5- واکنش ديناميکي سيستم هاي ترمز هيدروليک
1-5-1- مسائل اصلي
1-5-2- ويسکوزيته روغن ترمز ( مايع ترمز )
1-5-3 – اتصال پدال ترمز
1-5-4- بوستر مکش
1-5-5- سيلندر اصلي
1-5-6- لوله ترمز
1-5-7- ترمز چرخ
1-5-8 – سيستم هاي تقويت هيدروليک
فصل دوم: سيستم ترمز ABSو نقش آن در جلوگيري از تصادفات
2-1- مقدمه
2-2- تاريخچه سيستم ABS
2-3- سيستم ABS چيست
2-4- اصول كاركرد سيستم ABS
2-5- عملكرد كلي سيستم ABS
2-5-1- سنسورهاي سرعت چرخ
2-5-1-1- عملكرد سنسور سرعت چرخ
2-5-2- سنسور شتاب
2-5-2-1- ساختار سنسور شتاب
2-5-2-2- عملكرد سنسور شتاب
2-5-3- فعال كننده ABS
2-5-4- عملكرد فعال كننده ECU
2-5-4-1- حالت كاهش فشار
2-5-4-2- وضعيت ثابت نگهداشتن فشار
2-5-4-3- وضعيت افزايش فشار
2-5-5- فعال كننده ABS با شير سلونوئيدي دو وضعيته
2-5-6- كنترل سرعت چرخها
2-5-6-1- بخش A
2-5-6-2- بخش B
2-5-6-3- بخش C
2-5-6-4- بخش D
نتیجه گیری
منابع

فهرست اشکال
عنوان
شكل 1-1: سيلندر اصلي بوستر خلاء
شكل 1-2: يك ديافراگم متسروك Bendix
شكل 1-3: نمودار ويژه مستروك
شكل 1-4: طرح نقشه بوستر خلاء
شكل 1-5: وضع هيدروليك در حالت روشن
شكل 1-6: سيستم بوستر هيدرو (بنديكس )
شكل 1-7: شمايي از بوستر هيدروليك
شكل 1-8: فشار سيلندراصلي و نيروي وورودي بوستر
شكل 1-9: طرح نقشه آكومولاتور
شكل 1-10: سوپاپ فشار خط ترمز عقب
شكل 1-11: سوپاپ محدود كننده (ITT.Teves )
شكل 1-12: سوپاپ كاهنده فشار خط ترمز (ITT.Teves )
شكل 1-13: سه وظيفه دسته سوپاپ
شكل 1-14: سوپاپ G گيرلينك
شكل 1-15: نيروهاي ترمزي براي سوپاپG
شكل 1-16: سيستم دوگانه سيلندر اصلي
شكل 1-17: گام سيلندر اصلي
شكل 1-18: تنظيم كد سيلندر اصلي
شكل 1-19: فشار خط ترمز براي تنظيم گر سيلندر اصلي
شكل 1-20: سيستم ترمز هيدروليك
شكل 1-21: جاذب سريع سيلندر اصلي دلكوموراين (Bendix)
شكل 1-22: اولين مرحله عمل مهر كردن
شكل 1-23: ضريب توانايي تراكم CFL براي مايع ترمز خشك بدون حجم گاز
شكل1-24: حالت پايدار و زود گذار اندازه گرفته شده فشار خط ترمز در مقابل عكس العمل نيروي پدال

مقدمه

بررسی سير تکامل ترمز اتومبيل ها از ابتدا تا امروز:امروزه استفاده از ترمزهاي ضد بلوکه ABS به صورت استاندارد در اکثر اتومبيلها ديده مي شود و کمپاني بوش از ابتداي سال 1987 تاکنون بيش از ده مليون دستگاه ترمز ضد بلوکه ABS توليد و روانه بازار کرده است براي آگاهي از سير تکامل ترمز اتومبيلها ، تاريخچه ساخت و چگونگي بهينه سازي و پيشرفت آنها را با هم مرور مي کنيم در گذشته براي بيشتر رانندگان ، راندن و بحرکت درآوردن و يا ادامه حرکت اتومبيلها جالبتر از ترمز کردن به نظر مي رسيد و شايد کمتر کسي به ترمز اتومبيل و نقش حياتي آن توجه نشان مي داد .
با ورق زدن برگهاي تاريخ صنعت اتومبيل سازي و توقف در سال 1885 به زماني مي رسيم که کارل بنز براي نخستين بار از لنتهاي ترمز چوبي و ديسکها يا صفحه هاي تسمه اي براي متوقف کردن اتومبيل هاي ساخت خود ، استفاده کرد کارل بنز اين ايده را دقيقا ً از روي قطارها يا لوکوموتيوهاي آن زمان کپي کرده بود بتدريج راه حلهاي ديگري براي توقف اتومبيل توسط مبتکرين در اين زمينه بکار بسته شد مثلا ً ترمزهاي دايملر که شامل يک کابل فولادي بود و به دور يک صفحه فلزي در قسمت دروني چرخ پيچيده شده بود و در زماني که اين کابل کشيده مي شد پس از مدتي وسيله نقليه را مجبور به توقف مي کرد ولي يکي از بزرگترين معايب اينگونه ترمزها اين بود که در زماني که راننده اتومبيل خود را در سر بالايي متوقف مي کرد درست پس از توقف ، از فشار اين کابل کاسته و خودرو به طرف عقب کشيده مي شد بعدها راه حلي براي اين مشکل پيدا شد و آن راه حل اين بود که به وسيله يک اهرم بلند نيزه مانند که با بازوهاي کششي در قسمت پشت اتومبيل در ارتباط بود درست در لحظه پس زدن خودرو اين اهرم نيزه مانند به درون زمين فرو مي رفت و اتومبيل را در سر بالايي متوقف مي کرد .
پيش از پايان قرن هجدهم فکر ساختن ترمزهاي مؤثرتر وارد فازهاي جدي تري شد و در سال 1895 ” فردريک لانکستر ” انگليسي نوعي ترمز کلاچ مانند را براي متوقف کردن اتومبيل بکار برد ساختار اين ترمز بدينگونه بود که يک کلاچ مخروطي شکل که داراي يک صفحه سايشي (اصطکاکي ) در پشت بود وظيفه برقراري ارتباط بين موتور و جعبه دنده را بعهده داشت در زماني که اين کلاچ بطرف عقب کشيده مي شد ارتباط موتور وجعبه دنده با يکديگر قطع مي شد و هنگامي که بيشتر به طرف عقب کشيده مي شد از طريق صفحه سايشي خود با يک ديسک مرتبط شده و اتومبيل را بحالت ايست وا مي داشت بدين ترتيب مي توان گفت که ترمز گيري در تمام خودروها از طريق دستگاه انتقال قدرت صورت مي گرفت و اين شروعي بود براي ترمزهاي ديسکي .
بکارگيري سيستمهاي انتقال قدرت ترمز به شيوه هيدروليکي در گذشته تنها در دوچرخه ها کاربرد داشت و در سال 1897 دو نفر بنامهاي Bayley و Brigg نخستين سيستم هيدروليکي را براي وسائط نقليه چهار چرخ ساخته و مورد بهره برداري قرار دادند در اين سيستم فعاليت ترمزها با استفاده از نيروي فنر و عقب نشيني آنها بطريق هيدروليک انجام مي گرفت در سال 1897 آقاي Herbert frood فعاليتهاي خود را بيشتر بر روي مواد تشکيل دهنده آن چيزي که ما امروز آنرا لنتهاي ترمز مي ناميم قرار داد .
وي در سال 1902 موفق به گشايش شرکتي به نام Frodo گرديد و در سال 1908 نخستين نمونه از لنت ترمزهاي خود را که از ماده اي مقاوم به نام آزبست ساخته شده بود آماده فروش به خريداران نمود اينگونه لنتها تا سال 1921 مورد بهينه سازي قرار گرفتند و در اين سال با استفاده از فن آوري ريخته گري از قيمتي ارزانتر از گذشته برخوردار گرديدند شايد ساخت لنتهاي ترمز از Asbest که ماده اي مقاوم در برابر گرما است يک تحول اساسي در ساخت لنتهاي ترمز باشد چرا که تا پيش از اين زمان تنها از فلز در مقابل فلز ( ديسک و لنت ) استفاده مي شد و شرکت بوگاتي نيز استفاده از فلز در برابر فلز را تا اواسط قرن بيستم همچنان مورد استفاده قرار مي داد .
تاريخ توليد ترمزهاي ديسکي به سال 1896 باز مي گردد در اين سال شرکت union electicitats gesellscaft با ساخت ديسکهاي الکترومغناطيسي مجهز به يک صفحه فرسايشي نخستين گام را در اين جهت برداشت طرز کار اين سيستم بدين ترتيب بود که لنتهاي ترمز با نيروي الکترومغناطيسي بطرف صفحه يا ديسک گردان فشرده و فشار لازم را براي توقف اتومبيل به ديسک ترمز وارد مي آورند در سال 1901 آقاي مي باخ موفق به ساخت نوعي ترمز کاسه اي مجهز به لنتهاي داخلي گرديد اين ترمزها در سال 1903 بر روي مرسدسهايي که داراي 40 اسب بخار نيز بودند مصرف گرديد در همين سال کمپاني مرسدس نصب ترمز بر روي چرخهاي جلو را نيز به عنوان وسايل اضافي و سفارشي به خريداران خود پيشنهاد مي کرد . ولي هيچگاه از اين وسيله سفارشي استقبال در خور توجهي نشد چرا که رانندگان آن زمان ترمز براي محور جلو خودرو را خطرناک مي دانستند .
ترمز اتومبيل ها براي هر چه کامل تر شدن راه دور و درازي را در پيش داشتند و فکر ساختن ترمزهاي هيدروليکي و با فشار روغن نيز عده اي را به خود مشغول داشت در سال 1908 آقاي E.W.Weight ترمزي را طراحي و ساخته بود که تقريبا ً چيزي بود شبيه ترمزهاي امروزي يعني استفاده از نيروي فشار روغن و هيدروليک و بکارگيري سيلندر و پيستون براي ترمزها بدون شک ساخت ترمزهاي هيدروليکي گام مؤثري در زمينه بهينه سازي ترمزها محسوب مي شد ولي اين ترمزها نيز همچنان نقص داشته و افرادي نيز در فکر ساخت ترمزهاي بهتر و يا سيستمهاي کامل کننده و تقويت کننده ترمزهاي هيدروليکي بودند .
در سال 1919 آقاي PARRY THOMAS نقشه و امکان ساخت بوستر ترمزها را مورد بررسي قرار داده بود اين بوسترها در سال 1923 متولد شده و به واقعيت پيوستند ولي هنوز مي بايد زمان درازي بگذرد تا اين سيستم هاي تقويت کننده عادي و بصورت استاندارد در آيند . در سال 1940 شرکت گيرلينگ براي خودروهاي نظامي ترمزهاي ديسکي طراحي و توليد نمود اين ترمزها شباهت زيادي با صفحه کلاچ هاي امروزي داشته يعني داراي دو پوشش سايشي در دو طرف ديسک بودند .

این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.