ترمز ضد قفل (ABS) چیست و چگونه کار می کند؟

از زمان ساخت نخستین خودروها تا به امروز، ایمنی یکی از مهمترین دغدغه های سازندگان و خریداران آن بوده است. با پیشرفت روزافزون علم و تأثیر این اتفاق بر صنایع مختلف از جمله خودروسازی، محصولات امروزه تولید کنندگان ماشین در این زمینه توانسته است به اهداف زیادی دست پیدا کنند.

ترمز خودرو یکی از اولین و مهمترین عناصر ایمنی هر خودرو می باشد و حتی نمی توان وجود خودرو را بدون ترمز تصور کرد. ترمز اولین راهکار هر راننده ای برای کنترل شرایط و متوقف کردن خودرو است بنابراین وجود آن کاملاً آشکار است. با توجه به اهمیت سیستم ترمز خودرو، کمپانی‌های سازنده از همان بدو ساخت ترمز، به فکر ارتقا و بهبود این سیستم بوده‌اند که این تلاش‌ها نیز به بار نشسته و ترمزهای ایمن‌تر و مطمئن‌تری روانه بازار شده‌است.

معرفی سیستم ترمز ضد قفل (Anti-Lock Braking System) که به اختصار ABS نامیده می شود، یکی از مهمترین پیشرفت‌ها در زمینه ایمنی خودروهای مدرن بوده است. پیشرفت علوم الکترونیک و مکانیک آورده های زیادی برای صنایع خودروسازی داشته است که از آن جمله می توان به سیستم های همیار راننده ( ADAS ) مانند کروز کنترل، شناسایی نقاط کور راننده، سیستم کنترل پایداری الکترونیکی خودرو، سیستم تشخیص علائم ترافیکی و… اشاره کرد.

اکثر مردم می دانند که ماشین آنها به ترمز ABS مجهز است اما تعداد بسیار کمی از افراد می دانند که نحوه عملکرد این سیستم چگونه است. اصل اساسی این سیستم این است که در هنگام ترمز گرفتن شدید، چرخهای خودرو در آستانه قفل شدن قرار می گیرند ولی قفل نمی شوند، قرار گرفتن چرخ‌ها در آستانه قفل شدن بدین معنی است که حداکثر نیروی ترمزی برای کاهش سرعت چرخ‌ها بکار گرفته می شود ولی چرخ‌ها قفل نمی شوند، به عبارت دیگر سیستم ABS با حداکثر توان با حرکت چرخهای خودرو مقابله می کند ولی چرخ‌ها قفل نمی شوند، در این وضعیت راننده می تواند بوسیله استفاده از فرمان، خودرو را هدایت کرده و با تصمیم گیری مناسب و حرکت دادن خودرو بوسیله چرخاندن فرمان در جهت و مسیر مناسب، از تصادف و بروز مشکل جلوگیری نماید.

در سیستم ضد قفل چرخ‌ها، برای جلوگیری از قفل شدن ناگهانی هر چرخ در هنگام ترمز گرفتن، باید اطلاعات سرعت چرخش هر چرخ، بصورت لحظه به لحظه در اختیار کامپیوتر سیستم ABS قرار داده شود، بدین منظور برای هر چرخ یک سنسور مجزا در نظر گرفته شده است، کامپیوتر مربوطه لحظه به لحظه، سرعت هر چرخ را بصورت کاملاً مجزا از سنسور چرخهای خودرو دریافت می کند.

تاریخچه سیستم ترمز ضد قفل

در حالی که تلاش های زیادی برای طراحی و ساخت ترمزهای غیر قفل شونده از زمان های خیلی قدیم وجود داشت، اما اولین سیستم های ترمز ضد قفل که دارای کارآئی قابل قبول بودند، از دهه ۱۹۵۰ خودنمایی کردند، زمانی که شرکت انگلیسی دانلوپ (Dunlop) برای اولین بار سیستم Maxaret خود را برای استفاده در هواپیماها مورد استفاده قرار داد.

این سیستم هیدرولیکی در هنگام فرود هواپیما بر روی باند فرودگاه موجب بهبود در عملکرد سیستم ترمز و پایداری آن می شود زیرا استفاده از این سیستم خطر قفل شدن چرخ های هواپیما حتی روی زمین های یخ زده و احتمال انحراف و سرخوردن هواپیما و همچنین احتمال ساییدگی و بروز مشکل در تایرهای هواپیما را به طرز چشمگیری کاهش می دهد. طولی نکشید که طراحان خودرو به این نتیجه رسیدند که این سیستم می تواند بر روی خودروها نیز نصب شده و برای آنها نیز بسیار مفید باشد.

اولین اتومبیلی که به سیستم ترمز ضد قفل مجهز شد، جنسن ( Jensen ) مدل FF  و تولیدی سال ۱۹۹۶ بود. این محصول اولین اتومبیل اسپرت تولیدی بود که از چهار چرخ محرک بهره می برد و همچنین از سیستم ضد قفل ماکسارت برای بهبود مسافت توقف خودرو استفاده می کرد. با این حال به دلیل گران بودن خودرو عفاف استفاده از این سیستم را نمی توان یک تحول موفق دانست.

با پیشرفت دانش الکترونیک و زیر شاخه هیدرولیک در علم مکانیک در دهه های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ میلادی، سیستم ضد قفل چرخ‌ها توسط شرکت هایی مانند کرایسلر، جنرال موتورز و بوش بهبود یافت و در همین زمان بود که فورد اسکورپیو در سال ۱۹۸۵ اولین خودرویی بود که این سیستم بر روی آن بطور استاندارد نصب شد.

بر اساس قانون سال ۲۰۰۴ وضع شده توسط اتحادیه اروپا هر خودروی جدیدی که در اروپا فروخته می شود باید مجهز به این سیستم باشد.

ترمزهای ضد قفل چگونه کار می کنند؟

ترمز ABS ، یک سیستم کنترل ترمز الکترونیکی-مکانیکی است، گفته می شود مهندسانیکه در حال تحقیق برای ساخت این سیستم بودند متوجه شدند رانندگانیکه در مسابقات با اتومبیل شرکت می کنند، برای کاهش سرعت، پدال ترمز را به شدت فشار می دهند و زمانیکه چرخ‌ها در آستانه قفل شدن قرار می گیرند، ترمز را رها کرده و مجدداً پدال ترمز را فشار می دهند، طراحان فهمیدند که رانندگان مسابقات بصورت تجربی برای کاهش سرعت خودرو، پدال ترمز را بطور متناوب فشرده و رها می کنند، آنها از این ایده برای طراحی سیستم ضد قفل چرخ‌ها استفاده کردند، یک راننده ماهر برای کاهش ناگهانی سرعت خودرو، در یک ثانیه حداکثر سه بار می تواند پدال ترمز را فشرده و رها کند بطوریکه حداکثر نیروی ترمز ی اعمال شده و چرخ‌ها قفل نشوند و راننده در حین ترمز کردن، بتواند خودرو را بوسیله فرمان هدایت نماید در حالی که سیستمی که طراحان ساختند با تلفیق الکترونیک و مکانیک عمل کرده و تعداد دفعاتی که ترمز قطع و وصل می شود به چندین بار در هر ثانیه می رسد و دقت و کارایی آن بسیار بیشتر است، به عبارت دیگر راننده فقط پدال ترمز را بطور یکنواخت فشار می دهد و عمل قطع و وصل شدن ترمز توسط مجموعه ای از مدارات و قطعات الکترونیکی، هیدورلیکی و مکانیکی انجام می گیرد.

سرعت هر چرخ در هر لحظه و بصورت متناوب به کامپیوتر ارسال می گردد، زیر پدال ترمز یک کلید کوچک و حساس وجود دارد، هر زمان که راننده پدال ترمز را فشار می دهد، این کلید نیز فشرده می شود، این کلید به کامپیوتر اعلام می کند راننده پدال ترمز را فشار داده است، در این زمان کامپیوتر میزان کاهش سرعت هر چرخ را بررسی می کند و با توجه به شتاب کاهش هر چرخ، یک شیر بسیار کوچک و دقیق که در مسیر ارسال روغن به قطعات سیستم ترمز هر چرخ قرار گرفته است را مسدود می کند و سریعاً دوباره آن را باز می کند و این کار را آنقدر تکرار می کند که سرعت هر چرخ در آستانه رسیدن به صفر قرار بگیرد ولی صفر نشود. اگر راننده بطور ناگهانی به پدال ترمز خیلی فشار آورده باشد و کامیپوتر بوسیله باز و بستن متوالی شیرهایی که در مسیر ارسال روغن به قطعات مربوط به ترمز هر چرخ وجود دارد نتواند از قفل شدن آنها جلوگیری نماید، در کسری از ثانیه دستور روشن شدن یک پمپ هیدرولیک را صادر می نماید و همزمان شیرهای دیگری را باز و بست می نماید، عملکرد این شیرها موجب می شود تا روغنی که با فشار زیاد در پشت قطعات ترمز هر چرخ قرار گرفته است مکیده شده و به مخزن روغن ترمز باز گردد، باز و بست شدن این دو گروه شیرها موجب می شود که میزان قدرت ترمزی دارای حداکثر توان باشد و سرعت چرخ‌ها در آستانه صفر شدن قرار بگیرند ولی چرخ‌ها قفل نشوند، در همین زمان راننده می تواند از سیستم فرمان حداکثر بهره را برده و با چرخاندن آن از حادثه و تصادف جلوگیری کرده و خودرو را هدایت نماید، به عبارت دیگر وجود سیستم ABS موجب می شود تا راننده همزمان با داشتن یک سیستم ترمزی بسیار قوی، خودرو را به راحتی هدایت نماید.

یک راننده که دارای مهارت و تجربه زیادی در رانندگی می باشد، در بهترین شرایط می تواند حداکثر سه بار در ثانیه پدال ترمز را فشرده و رها کند در حالی که در خودرویی که مجهز به سیستم ضد قفل چرخ‌ها می باشد، لزومی به فشردن و رها کردن پدال ترمز وجود ندارد و راننده کافی است فقط پدال ترمز را فشار دهد و بر هدایت خودرو بوسیله چرخاندن فرمان تمرکز نماید. در خودرویی که دارای سیستم ABS می باشد، عمل قطع و وصل شدن ترمز تا چندین بار در ثانیه و با دقت زیاد انجام می گیرد.

مزایای سیستم ترمز ضد قفل

ترمز مجهز به سیستم ABS بسیار مطمئن و کارآمد بوده و بسیار دقیق عمل می کند، بر خلاف آنچه بعضی از افراد تصور می کنند، هدف از تجهیز خودرو به این سیستم کاهش مسافت ترمز نیست بلکه در این سیستم تمرکز بر این است که راننده با داشتن حداکثر قدرت ترمز، بتواند بوسیله سیستم فرمان، خودرو را هدایت نموده و از تصادف، بروز حادثه و خسارت جلوگیری نماید، به عبارت دیگر اصلی ترین مزیت سیستم ضد قفل چرخ‌ها هدایت پذیری خودرو در هنگام ترمز های شدید می باشد.

مشکلات سیستم ABS

همانطور که گفته شدی خصوصیت اصلی سیستم ABS این است که خودرو در حین ترمزگیری، فرمان پذیر است و راننده در حین مواجه شدن با یک وضعیت بخصوص، کافی است پدال ترمز را فشار داده و بر هدایت خودرو بوسیله چرخاندن فرمان تمرکز نماید ولی چنانچه راننده مهارت کافی برای هدایت خودرو را نداشته باشد و نتواند به درستی خودرو را هدایت نماید و توان هدایت خودرو در جهت مناسب را نداشته باشد، سیستم ABS نمی تواند کمک خیلی زیادی به راننده نماید، به عبارت دیگر سیستم ضد قفل چرخ‌ها قرار نیست که ضامن عدم بروز حادثه در هر وضعیت و در هر شرایطی باشد.

گاهی اوقات بعضی از رانندگان با تکیه بر اینکه خودرو آنها دارای سیستم ABS است و خیال آنها از بابت عملکرد سیستم ABS راحت می باشد و مطمئن هستند که چرخهای خودرو به هیچ عنوان قفل نخواهند شد، اقدام به ترمز زدن‌های شدید می کنند، این ترمز زدن های شدید در جاده هائیکه سطح آنها ناهموار هستند و یا در جاهائیکه چسبندگی لاستیک ها به سطح جاده کم می باشد، موجب بروز مشکل می شود و به دلیل اینکه سیستم ABS عمل می کند، ممکن است طول مسافتی که لازم است تا خودرو بیایستد، اندکی بیشتر شود در حالی که اگر راننده در چنین جاده هائی پدال ترمز را اندکی کمتر فشار دهد تا سیستم ABS عمل نکند، چنین مشکلی بوجود نمی آید، بعضی از افراد چنین وضعیتی را یک ایراد برای سیستم ABS قلمداد می کنند در حالی که در واقع این حالت، مشکل نمی باشد بلکه استفاده نادرست از سیستم ترمز ضد قفل است، به عبارت دیگر راننده نباید با تکیه بر سیستم ABS اقدام به زدن ترمزهای شدید نماید.

چرا شارژ باتری در حالت درجای خودرو اشتباه است

اگر سیستم ABS اتومبیل شما دچار ایراد باشد، چراغ هشدار نارنجی رنگی روی صفحه داشبورد خودرو روشن می شود، نکته مهم این است که احتمال بروز مشکل در خودروئی که سیستم ABS آن از کار افتاده است و چراغ اخطار روی صفحه نمایشگرها روشن شده است، بیشتر از خودروئی است که مجهز به این سیستم نمی‌باشد، سیستم ABS به ندرت دچار مشکل می‌شود و بیشتر مشکلات ایجاد شده بواسطه قطعی سیم‌های ارتباطی بین یونیت سیستم ABS و سنسورهای چرخ‌ها می‌باشد، در فصل سرما که بعضی رانندگان اقدام به نصب زنجیر چرخ بر روی چرخ‌ها می‌کنند، اگر این کار به درستی انجام نشود، ممکن است قسمت‌های اضافی زنجیر چرخ به سیم سنسورهای چرخ‌ها برخورد کرده و موجب آسیب دیدن آنها شده و سیستم ABS را از کار بیندازد. چنانچه فقط یکی از سنسورهای چرخ به مشکل با مشکل مواجه شود، سیستم ABS کلاً بغیر فغال خواهد شد. در صورتی که با هر مشکلی در سیستم ترمز ضد قفل خودروی خود مواجه شدید در سریع ترین زمان ممکن به یکی از نمایندگی های مجاز رنو در سرتاسر کشور مراجعه کنید تا خودروی شما توسط متخصصین دوره دیده و با تجربه مورد بررسی قرار گیرد.