آشنایی با سیستم ترمز ABS

آشنایی با سیستم ترمز ABS

سیستم ترمز خودرو را باید یکی از مهم‌ترین قسمت‌های آن بدانیم؛ سیستمی که تقریباً ابتدایی‌ترین قسمت مرتبط با ایمنی خودرو می‌باشد. ترمز خودرو مثل دیگر ساخته‌های بشر، مشکلات ذاتی خود را داشته و در گذشت زمان پیشرفت‌های بسیاری در طراحی آن جهت رفع عیوب رخ داده است. سیستم ترمز ضدقفل (Anti-lock Brake System یا ABS) یکی از اختراعاتی است که مشکل قفل‌کردن چرخ‌ها در ترمزهای شدید را تا حد زیادی از بین برده است و امروزه جزو تجهیزات ایمنی استاندارد خودروها به حساب می‌آید. (آشنایی با سیستم ترمز ABS)

ساز و کار سیستم ترمز ضدقفل (ABS)

سیستم ترمز ضدقفل، یک مجموعه سوار بر مدار هیدرولیک ترمز خودرو است و آن را می‌توان به ۳ قسمت اصلی تقسیم نمود:

۱- واحد کنترل الکترونیکی

۲- مجموعه بلوک هیدرولیک

۳- حسگر سرعت چرخ‌ها

در بیشتر خودروها، واحد کنترل الکترونیکی و بلوک هیدرولیک با هم یکی شده و به صورت یک ماژول یکپارچه در محفظه پیشرانه نصب می‌گردد. سنسور سرعت هر چرخ هم به صورت جداگانه در داخل توپی آن چرخ قرار می‌گیرد.

از نظر مداری، مجموعه بلوک هیدرولیک در حدفاصل سیلندر اصلی ترمز و کانال‌های هر چرخ قرار می‌گیرد. در حالت عادی، ترمز ضدقفل در حالت آماده‌باش قرار داشته و دخالتی در فرآیند ترمزگیری نمی‌کند. زمانی که خودرو روشن است، واحد کنترل ABS با استفاده از حسگر هر چرخ، سرعت آن چرخ را خوانده و به دیگر یونیت‌هایی که به اطلاعات سرعت خودرو نیاز دارند ارسال می‌کند. سنسور هر چرخ دارای یک چرخ دنده است که سنسور با خوانش دنده‌های آن، جریان پی در پی تولید می‌کند که فرکانس آن با سرعت دوران چرخ در تناسب است. در حالت ترمزگیری عادی، نرخ افت سرعت چرخ و افت فرکانس جریان سنسور آن در حدی می‌باشد که واحد کنترل تشخیص می‌دهد چرخ قفل نمی‌کند. در نتیجه در این حالت روغن ترمز از سیلندر اصلی وارد بلوک هیدرولیک می‌گردد و از آن می‌گذرد بدون اینکه یونیت دخالتی صورت دهد.

 در داخل بلوک هیدرولیک، به ازای هر چرخ دو سوپاپ برقی وجود دارد (در کل ۸ سوپاپ) که یکی سوپاپ ورودی و دیگری خروجی است. در حالت عادی سوپاپ ورودی باز بوده و خروجی بسته است. روغن از سیلندر اصلی به صورت مستقیم از سوپاپ ورودی چرخ به مدار آن وارد شده و به ترمز می‌رسد. زمانی که یونیت تشخیص دهد چرخ در حال قفل شدن است (افت فرکانس ناگهانی)، سوپاپ ورودی چرخ بسته شده و سوپاپ خروجی هم بسته می‌ماند. در نتیجه مدار آن چرخ مسدود شده و فشار روغن ثابت می‌ماند. در صورتی که چرخ به صورت کامل در آستانه قفل‌شدن قرار بگیرد، سوپاپ خروجی آن چرخ باز شده و پمپ برقی داخل بلوک هیدرولیک، روغن کانال آن چرخ را به داخل انباره یونیت یا آکومولاتور پمپ می‌کند. در نتیجه فشار روغن افت کرده و چرخ از آستانه قفل شدن خارج می‌گردد. سیستم می‌تواند در هر لحظه این عملیات را مکررا به صورت جدا برای هر چرخ انجام دهد که حاصل آن، ایجاد نوسان فشار روغن در مدار ترمز می‌باشد و راننده آن را به صورت لرزش پدال ترمز حس می‌کند.

مشکلات سیستم ترمز ضدقفل

واحد کنترل ABS می‌تواند تمامی سنسورهای سرعت و عملگرهای متصل به خود مانند پمپ برقی و سوپاپ‌ها را چک کند و در حالت بروز مشکل، آن‌ را به صورت خطا گزارش دهد. در هر نوبت باز شدن سوئیچ، یونیت تمامی قسمت‌های خود را چک کرده و در صورت وجود مشکل، چراغ هشدار مربوط به خود در صفحه کیلومترشمار را روشن می‌کند.

مشکلات رایج سیستم ترمز ضدقفل عموماً حاوی موارد زیر است که امکان رصد خطای آن در حافظه یونیت وجود دارد:

۱- خرابی سنسورها:

در صورتی که یونیت ABS از سنسور هر چرخ اطلاعات نامربوط و خارج از تلورانس دریافت کند، خطای مربوط به آن سنسور را ثبت می‌کند. کارکرد نادرست سنسور سرعت چرخ می‌تواند به دلایل زیر باشد:

آلودگی سنسور یا چرخ دنده آن: تجمع گرد لنت ترمز ‌ روی سنسور یا چرخ‌دنده، گل‌آلود شدن مجموعه سنسور خصوصاً زمان تردد در مسیرهای خارج جاده

آسیب دیدن سنسور: به هم خوردن فاصله هوایی سنسور با چرخ‌دنده، شکستن رینگ و یا پریدن یکی از دنده‌های آن، نیم‌سوز شدن سنسور یا سوختن کامل آن، قطع ارتباط سیم یا ایجاد اتصال بدنه در مسیر سنسور.

گفتنی است که می‌توان از طریق دستگاه عیب‌یاب تعداد دنده‌های چرخ‌دنده را شمارش و مقاومت داخلی سنسور را رصد کرده و از سلامت آنها اطمینان حاصل کرد.

۲- خرابی بلوک هیدرولیک:

خرابی بلوک هیدرولیک، جدی‌ترین مشکلی است که می‌تواند برای سیستم رخ دهد. در این حالت امکان دارد خودرو در ترمزهای شدید خط ترمز انداخته و حتی به یک سمت کشیده شود. خرابی بلوک هیدرولیک ممکن است شامل خرابی سلونوئید سوپاپ‌ها، نیم‌سوز شدن یا سوختن پمپ اصلی یا وجود کثیفی در مجموعه باشد. اجزای بلوک هیدرولیک قابل تفکیک و تعمیر است ولی پروسه تعمیر آن باید به وسیله متخصص صورت بگیرد.

۳- خرابی‌های الکتریکی:

اتصال بدنه شدن هر یک از سنسورها، خرابی مدارات داخلی یونیت، سوختن فیوز، خرابی سوکت‌ها و یا وجود افت و خیز در تغذیه اصلی یونیت و پمپ، اصلی‌ترین احتمالات خرابی برقی مجموعه هستند. بیشتر یونیت‌های ABS، جهت تشخیص شروع فرآیند ترمزگیری، نیاز به دریافت برق مثبت از سوئیچ پدال ترمز دارند. خرابی این سوئیچ، سبب اختلال در عملکرد ABS می‌گردد. از آنجایی که سوئیچ پدال ترمز مسئول روشن‌کردن چراغ‌های ترمز هم هست، خرابی آن به‌سادگی قابل تشخیص می‌باشد.

در صورتی که هر سنسور بسوزد یا اتصال بدنه در مسیر آن رخ دهد، خطای آن ثبت و چراغ هشدار روشن می‌گردد. خرابی پمپ اصلی یا هر یک از سوپاپ‌ها هم قابل رصد است. حتی نوسان جریان برق تغذیه هم به صورت خطا ثبت شده و امکان مشاهده ولتاژ دریافتی سیستم هم وجود دارد. جهت اطمینان از سلامت اجزای سیستم، امکان تست تمامی آنها از طریق دستگاه عیب‌یاب فراهم است. از طریق دستگاه عیب‌یاب می‌توان فرمان روشن شدن هر یک از اجزا نظیر پمپ و سوپاپ و حتی چراغ هشدار را صادر کرد. امکان رصد اطلاعات دریافتی سنسورها و اطمینان از سلامتی اتصالات الکتریکی به سادگی وجود دارد.