تاریخچه ترمز

تاریخچه ترمز

سیستم های ترمز مدرن امروزی بسیار چشمگیر هستند. سازندگان آنها برای ارائه کارآمدترین و راحت ترین سیستم های ترمز گیری با یکدیگر در حال رقابت هستند. با این حال، راه حل های مهندسی امروزی در حال استفاده   راهی پر پیچ و خم و  طولانی بوده است.با بررسی تاریخچه ترمز و نحوه شکل گیری ترمز های مدرن امروزی در نمایندگی دات کام همراه ما باشید.

اهمیت ترمز در خودروهای امروزی نیاز به صحبت کردن ندارد. سیستم ترمز امروزه یکی از مهم ترین سیستم های خودروها می باشد. اما ترمز در گذشته آنقدر مهم نبوده است. در آغاز صنعت خودروسازی، مخترعان در ابتدا بر روی کشف چگونگی به حرکت درآوردن خودرو تمرکز داشتند. مقاومت داخلی ماشین‌ها همراه با وسایل ساده دیگر، سیستم‌های ترمز آن روزها بودند. اولین خودروها با استفاده از اهرم هایی که یک لنت چوبی را به لبه چرخ فشار می دادند یا با سایر وسایل ترمز مورد استفاده در واگن ها متوقف می شدند. در واقع خودروها شبیه کالسکه بودند.

با این حال، مدت زیادی نگذشت که مهندسان  متوجه شدند چنین ترمزهای بداهه ای کارآمد نیستند. لنت های چوبی در تماس با چرخ ها به سرعت فرسوده می شوند و قدرت ترمز کافی را در جاده های شیب دار فراهم نمی کنند. و مردم می خواستند سریعتر و سریعتر بروند. راه حل های مختلف با هدف تبدیل انرژی جنبشی به انرژی حرارتی با استفاده از روش کارآمدتر مورد ازمایش قرار گرفتند. بیشتر و بیشتر از آسترهای کارآمدتر استفاده می شد به عنوان مثال. از مس، که نیروی اصطکاک را افزایش می دهد. با این حال، آنها یک کاستی قابل توجه داشتند – آنها در تماس با چرخ های فلزی بسیار بلند بودند. برای رفع این مشکل، آنها را با مواد اصطکاکی نرم می پوشانند، به عنوان مثال. آزبست، پنبه یا لاستیک. این راه حل ها بالاخره جواب داد.

لاستیک ها – چالشی جدید برای ترمز خودرو

لاستیک ها چالشی جدید برای ترمزها به وجود اورد.توسعه ترمزها تا حد زیادی تحت تأثیر تایرهای بادی بوده است. آنها راحتی بهتری را در زمین های ناهموار فراهم می کردند و اجازه رانندگی با سرعت های بالاتر را می دادند اما با ترمزهای اولیه روز به خوبی کار نمی کردند. لنتی که مستقیماً روی لاستیک فشار داده می‌شود، ممکن است روی دوچرخه کار کند، اما روی خودروهای سنگین‌تر نه. بنابراین، نوع جدیدی از ترمز ساخته شد که در داخل چرخ پنهان شده است. برخلاف انتظار، ترمز درام و ترمز دیسکی تقریباً در یک زمان طراحی شدند.

اولین ترمز دیسکی در سال 1902 توسط فردریک ویلهلم لانچستر، مهندس انگلیسی اختراع شد، در حالی که ترمز درام در همان سال توسط لوئیس رنو ثبت شده بود. مهندسان دیگر، از جمله گوتلیب دایملر و ویلهلم مایباخ نیز ماشین های خود را با ترمزهای درام آزمایش کرده بودند، اما این طراحی رنو بود که غالب شد. او به جای یک درام چدنی پیچیده شده در طناب، از راه حل بسیار مؤثرتری استفاده کرد، یعنی کفشک های ترمز که به درام فشار می آورد. این نوع ترمز تا به امروز با اندکی تغییرات همچنان باقی مانده است.

هیدرولیک در سیستم های ترمز

اختراع هیدرولیک در سیستم های ترمز اختراعی نواورانه بود.اولین ترمزهای خودروها کاملاً مکانیکی بودند و تنها با قدرت عضلانی راننده کار می کردند. در ابتدا فقط چرخ های عقب مجهز به ترمز بودند. خودرویی با ترمز روی هر چهار چرخ تا سال 1909 تصور نمی شد، عمدتاً به دلیل دانش ناکافی مهندسی، که مانع اختراع ترمزهایی برای تضمین پایداری خودرو می شدند وجود داشت. درام ها که با استفاده از خطوط فولادی کنترل می شدند، با نیروی متفاوت کار می کردند و همگام سازی چهار جفت کفشک ترمز کمی مشکل ساز بود.

در سال 1917، زمانی که مالکوم لاگهد، که بعدها به نام لاک هد شناخته شد، ترمزهای هیدرولیک را به ثبت رساند، پیشرفت بزرگی  به دست آمد. این نوع از ترمزها اولین بار توسط هوگو مایر آلمانی در سال 1895 اختراع شد، اما به نتیجه نرسید. ترمزهای Lockead اولین ترمزهای هیدرولیک تولید انبوه بودند. استفاده از یک سیال هیدرولیک تغییرات زیادی به وجود اورد. ابتدا نیروی ترمز افزایش یافت. ثانیاً مشکل ترک خوردگی و شل شدن کابل ها برطرف شد و در نتیجه استفاده از ترمز راحت تر شد. اولین ترمزهای هیدرولیک به دلیل نشتی بدنام بودند، اما بسیار قابل اعتمادتر از ترمزهای مکانیکی بودند.

کاهش تدریجی ترمزهای درام

کفشک ترمز

ترمزهای درام سال ها بر صنعت خودروسازی تسلط داشتند. شما هنوز هم می توانید آنها را در محور عقب برخی از اتومبیل های کوچک و نه چندان قدرتمند، به عنوان مثال. ماشین های شهر مشاهده کنید. ترمز های درام در برابر شرایط جاده های مختلف مقاوم هستند و آنطور که بسیاری فکر می کنند بی تاثیر نمی باشند. اگرچه آنها با دمای بالا مشکل دارند.

ترمزهای  درام با دفع گرما مشکل دارند.. اگرچه طراحی آنها ساده بود کفشک های آنها اغلب گیر می کرد و در نتیجه گرفتن ترمز های پی در پی باعث گرم شدن انها میشد . این امر منجر به از دست دادن ناگهانی نیروی ترمز می شود و حوادث خطرناکی را به وجود می اورد. خوشبختانه ترمزهای دیسکی اختراع شدند.

نحوه عملکرد ترمزهای دیسکی

مانند بسیاری از اختراعات جدید، اولین ترمزهای دیسکی مدرن برای اولین بار در ورزش ظاهر شدند. در سال 1993 یک جگوار XK مجهز به چهار ترمز دیسکی دانلوپ در مسابقه 24 ساعته لمان پیروز شد. انقلاب سیستم های ترمز آغاز شده بود. برخلاف لنت‌های ترمز مسی 1902، لنت‌های مدرن به این سرعت جیرجیر یا فرسوده نمی‌شدند. به زودی، پوشش های اصطکاکی پیشرفته تری مانند سرامیک، مخلوط های نیمه فلزی یا کولار اعمال به وجود امدند. آزبست که مشخص شده بود باعث سرطان می شود، به زودی کنار گذاشته شد. همه لنت های ترمز از مزیت اصلی ترمز دیسکی استفاده می کنند – راندمان بالاتر حتی در هنگام رانندگی پویا.

نکته اصلی دفع گرما از ترمزهای دیسکی است. آنها توسط باد خنک می شوند، گرما را به رینگ ها منتقل می کنند و همچنین ممکن است دارای سوراخ های تهویه ویژه باشند. آنها برای رانندگی در کوهستان، رانندگی پویا و ترمز اضطراری ایده آل هستند. پیستون ها روی پوشش اصطکاکی و در نتیجه روی دیسک ترمز فشار وارد می کنند. آنها همچنین با سیستم های کمک راننده مانند ABS یا ESP سازگارتر هستند.

آینده ترمز خودرو

مراکز تحقیق و توسعه به تلاش خود برای طراحی ترمزهای کارآمدتر ادامه می دهند. سیستم های ترمز از نظر مواد و طراحی همچنان در حال تغییر هستند. تولیدکنندگان بیشتر و بیشتری از به اصطلاح سوزاندن استفاده می کنند، یعنی حرارت دادن کوتاه مدت سطح لنت ترمز تا دمای 600 تا 800 درجه سانتیگراد برای افزایش مقاومت در برابر محو شدن، یعنی کاهش راندمان پوشش ناشی از دما. سازندگان نیز توجه بیشتری به کاهش لرزش و صداهای جیرجیر دارند. لنت های با کیفیت دارای یک لایه میانی هستند که صداها و لرزش ها را کاهش می دهد.

به نظر می رسد که سیستم های ترمز به زودی کار بسیار کمتری نسبت به امروز خواهند داشت. توسعه خودروهای هیبریدی و الکتریکی، سیستم‌های بازیابی انرژی را به یک جایگزین جدی برای ترمز تبدیل می‌کند. سیستم های بازیابی که تا همین اواخر از خودروهای فرمول 1 شناخته شده بودند، در حال افزایش محبوبیت هستند. انرژی تولید شده در هنگام ترمزگیری دیگر به گرما تبدیل نمی شود و به طور جبران ناپذیری از دست می رود، بلکه به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. البته بازیابی انرژی جایگزین ترمزهای دیسکی معمولی نمی شود و در هنگام ترمزگیری سخت کافی نخواهد بود. با این حال، به راحتی می تواند سایش و پارگی دیسک ترمز و لنت را در هنگام رانندگی آسان و روزمره کاهش دهد. به زودی متوجه خواهیم شد که آیا کارشناسان در پیش بینی های خود درست بوده اند یا خیر.

صفحه خرید لنت ترمز