چرا در وضعیت موتور سرد، ترمز خودرو ضعیف است؟

نویسنده: علیرضا کرامتیان، مدیر مرکز فنی(آموزش و پشتیبانی فنی، گارانتی) و شبکه نمایندگی های خدمات پس از فروش شرکت رنو ایران

گران شدن قیمت بنزین، تصویب قوانین سخت گیرانه تر در خصوص استانداردهای آلایندگی و بعضی موارد دیگر، شرکت های خودروسازی را بر آن داشته که خودروهایی بسازند که مصرف سوخت کمتری داشته باشند و میزان تولید گازهای مضر خروجی از اگزوز آن‌ها کمتر باشد.

در این خصوص تمهیدات زیادی اندیشیده شده و تغییرات زیادی روی ساختار موتور و متعلقات آن انجام شده است، یکی از کارهایی که در این جهت انجام شده کاهش دور موتور در وضعیتی است که راننده پدال گاز را فشار نداده است که به آن دور آرام یا حالت Idle موتور نیز گفته می شود؛ دور میل لنگ در موتورهای بیشتر خودروهای کاربراتوری و نسل های اولیه موتورهای انژکتوری در حدود 1000 دور در دقیقه است. این مقدار در خودروهای جدید که از نسل های جدید سیستم های انژکتوری بهره می برند به حدود 750 دور در دقیقه کاهش یافته است و این بدین معنی است که وقتی موتور به اندازه کافی گرم و به وضعیت پایدار رسید، چنانچه پدال گاز فشرده نشود و هیچگونه مصرف کننده دیگری مانند کولر روشن نباشد، میل لنگ در هر دقیقه 750 دور گردش می کند، عملکرد موتور با این سرعت چرخش در وضعیت دور آرام موجب می شود که تغییر عمده ای در مصرف سوخت ایجاد شود و استهلاک قطعات موتور به میزان محسوسی کم شود.

برای تقویت و افزایش کارایی سیستم ترمز خودرو از قطعه ای به نام بوستر ترمز استفاده می شود؛ این قطعه از خلأ ایجاد شده در منیفولد هوا استفاده کرده و با توجه به مکانیزمی که دارد، موجب می شود عمل ترمز گرفتن با توان و کارایی بیشتری انجام گیرد. به عبارت دیگر بوستر ترمز موجب می شود که راننده برای ترمز گرفتن، فشار کمتری به پدال ترمز وارد کند.

خلأ موردنیاز برای عملکرد بوستر ترمز توسط منیفولد هوا تأمین می‌گردد؛ یک لوله از منیفولد هوا به بوستر ترمز متصل بوده و خلأ موجود در منیفولد را به بوستر ترمز منتقل می‌نماید. در زمانی که موتور کار می کند، پیستون ها در مرحله مکش ایجاد خلأ نسبی می کنند، وقتی راننده پدال گاز را فشار نداده است و موتور به وضعیت پایدار رسیده است و دور موتور به کمترین مقدار رسیده است، به دلیل اینکه میزان هوای ورودی به منیفولد هوا حداقل است لذا میزان خلأ موجود در آن بیشترین مقدار است.

قطعه دیگری که لازم است تا مختصر اطلاعاتی در خصوص نحوه عملکرد آن داشته باشیم تا بتوانیم در خصوص علت ضعیف بودن ترمز در هنگامی‌که موتور سرد است را بیان کنیم، استپر موتور است؛ این قطعه جزئی از دریچه‌های گاز مکانیکی است که در خودروهای انژکتوری به کار می رود و وقتی خودرو در دور آرام کار می کند، این قطعه با توجه به دستوری که از یونیت موتور دریافت می کند، میزان هوای ورودی به موتور را تنظیم می کند.

همچنین در هنگامی که موتور در وضعیت دور آرام قرار دارد، چنانچه مصرف کننده ای مانند کولر توسط راننده روشن شود، یونیت موتور میزان پاشش انژکتورها را افزایش داده و همچنین استپر موتور را اندکی بیشتر باز می کند تا هوای کافی تأمین شود و دور موتور کاهش پیدا نکند، عمل تنظیم هوا در موتورهایی که مجهز به دریچه گاز برقی می‌باشند، به‌وسیله باز شدن خود دریچه انجام می گیرد.

در زمانی که موتور سرد است، اگر راننده استارت بزند، به دلیل اینکه شرایط برای احتراق مناسب نیست و اتاقک احتراق سرد است، لازم است تا مخلوط سوخت و هوا اندکی غلیظ‌تر باشد تا موتور سریعتر گرم شده و به وضعیت پایداری برسد، در این حالت یونیت موتور میزان پاشش انژکتورها را بیشتر می کند؛ به عبارت دیگر زمان باز بودن انژکتور بیشتر است تا سوخت بیشتری وارد اتاقک احتراق شود، برای حفظ نسبت بین سوخت و هوا، استپر موتور در موتور های مجهز به دریچه گاز معمولی و پولکی گاز در موتورهای مجهز به دریچه گاز برقی، نسبت به حالتی که موتور گرم است و در دور آرام کار می کند، اندکی بیشتر باز می شود تا نسبت سوخت و هوا طوری باشد تا بهره‌وری حداکثر و آلایندگی حداقل باشد، در این حالت دور موتور اندکی بیشتر است.

وقتی موتور گرم می شود، استپر موتور در موتورهائی که دارای دریچه گاز معمولی هستند و پولکی دریچه گاز در موتورهای مجهز به موتور دریچه گاز برقی به آرامی در وضعیتی قرار می گیرند که میزان هوای ورودی به موتور کم شده و در عین حال میزان پاشش توسط انژکتورها نیز کاهش می بابد و دور موتور به تدریج کم شده به دور آرام می رسد.

بنابراین مطابق آنچه تا به حال عنوان شد، در فاصله زمانی مابین حالتی که موتور سرد است و روشن می شود تا زمانی که گرم شده و به وضعیت پایدار برسد، به دلیل اینکه هوای بیشتری وارد منیفولد هوا می شود، میزان خلأ موجود در آن کمتر است، کم بودن خلأ در منیفولد هوا موجب می شود تا میزان خلأ موجود در بوستر نیز کاهش یابد، کاهش خلأ در بوستر ترمز ضعیف شدن ترمز را به همراه خواهد داشت که نهایتا موجب می شود تا نیروی کمکی برای ترمز گیری کم شده و راننده مجبور شود تا برای کاهش سرعت و یا برای ایستادن، پدال ترمز را اندکی بیشتر فشار دهد. در واقع چون راننده در این مواقع یعنی زمانی که موتور سرد است به فشردن پدال گاز تا این اندازه عادت ندارد لذا احساس می کند که ترمز ضعیف شده است.

هنگامی که موتور کار می کند، پیستون‌ها همواره در حال مکش هستند و هوا و ماده سوختنی از طریق منیفولد هوا و دریچه گاز وارد سیلندر می شود. راننده وقتی نیاز به شتاب و یا حفظ سرعت دارد، پدال گاز را فشار می‌دهد؛ وقتی قصد دارد سرعت را کم کند، پدال گاز را رها و پدال ترمز را فشار می دهد و یا اگر به‌طور مثال در یک سرپائینی در حال حرکت است و شرایط جاده را مناسب می بیند و قصد کاهش سرعت و یا افزایش سرعت را ندارد، در وضعیتی که دسته دنده در دنده مناسب است، به هیچ‌کدام از پدال های گاز و ترمز فشار نمی آورد.

وقتی پدال گاز فشرده می شود، دریچه گاز باز می شود و میزان هوای ورودی به منیفولد هوا بیشتر می شود ولی وقتی پدال گاز فشرده نمی شود، میزان هوای ورودی به منیفولد هوا به حداقل می رسد و موجب می شود تا میزان خلأ نسبی در منیفولد هوا به حداکثر برسد، در این حالت خلأ نسبی از طریق لوله مابین منیفولد هوا و بوستر ترمز به مکانیزم داخل بوستر ترمز منتقل شده و موجب می شود تا عمل ترمزگیری با توان بیشتری انجام گیرد و راننده برای کاهش سرعت پدال ترمز را با کمترین میزان فشار دهد، میزان خلأ در منیفولد هوا در حالتی ماکزیمم است که دریچه گاز در موتورهای مجهز به دریچه گاز برقی در کمترین میزان باز شده باشد و در موتورهایی که مجهز به استپر موتور هستند، استپر موتور در وضعیتی قرار گرفته باشد که حداقل هوا از آن عبور کرده و وارد منیفولد هوا شود.

همان‌طور که گفته شد وقتی موتور سرد است، برای اینکه زودتر گرم شود و به وضعیت پایدار برسد، یونیت موتور میزان پاشش انژکتورها را اندکی بیشتر کرده و به موازات آن اندکی هوای ورودی به منیفولد هوا را نیز بیشتر می کند و این کار توسط باز شدن استپر موتور و یا باز شدن دریچه گاز در دریچه های برقی انجام می گیرد، در این حالت چون میزان هوای ورودی به منیفولد هوا اندکی بیشتر می شود، میزان خلأ نسبی در آن اندکی کاهش می یابد، کاهش خلأ در منیفولد هوا موجب می شود تا خلأ انتقال یافته توسط لوله مابین منیفولد هوا و بوستر ترمز کمتر شده و تقویت سیستم ترمز توسط بوستر به میزان کمتری انجام گیرد و راننده مجبور شود برای کاهش و یا برای اینکه خودرو بایستد، پدال ترمز را بیشتر فشار دهد و احساس کند که ترمز به خوبی عمل نمی کند.

ضعیف شدن ترمز در حالتی که موتور سرد است، زمانی بیشتر می شود و توسط راننده بیشتر حس می شود که راننده یک مصرف کننده قوی را در حالتی که موتور هنوز گرم نشده است، وارد مدار کند به‌طور مثال کولر را روشن کند، گرم‌کن شیشه عقب را فعال نماید و یا اقدام به روشن کردن چراغ‌های خودرو نماید، در هر یک از این حالات چون موتور سرد است، دریچه گاز و یا استپر موتور مسیر ورود هوا به منیفولد هوا را اندکی باز نموده است که روشن کردن کولر، گرم کن شیشه عقب و چراغ های خودرو نیز چون موجب می شود که موتور زیر بار برود و یونیت موتور این وضعیت را از طریق سنسورهای مختلف متوجه شده و از طرفی میزان پاشش انژکتورها را زیاد و از طرفی دیگر با ارسال ولتاژ به استپر موتور و یا موتور دریچه گاز، میزان هوای ورودی به منیفولد را زیاد می کند و این کار موجب می شود تا میزان خلأ موجود در این ناحیه کمتر شود و نهایتا میزان خلأ منتقل شده به بوستر ترمز نیز کمتر شده و توان سیستم کمکی ترمز کاهش یابد. حال راننده می بایست برای کاهش سرعت و یا برای ایستادن خودرو، پدال ترمز را بیشتر فشار دهد و همانطور که عنوان شد چون راننده به این وضعیت عادت ندارد، ممکن است دچار تصادف شود.

برای اینکه چنین مشکلی برای صاحب خودرو بوجود نیاید، توصیه می شود تا صاحب خودرو وقتی خودرو را روشن می کند، زمان کوتاهی را به گرم شدن خودرو اختصاص دهد تا موتور گرم شود و به وضعیت پایدار برسد و دور موتور به حالت دور آرام (Idle) برسد، سپس حرکت نماید، بررسی های بیشتر نشان می دهد که رانندگان بیشتر در داخل پارکینگ های آپارتمان های مسکونی دچار پیامدهای ایجاد شده در اثر ضعیف شدن ترمز می شوند، زمانیکه صاحب خودرو صبح زود و زمانیکه عجله دارد، خودرو را روشن کرده و بدون اینکه مهلتی برای گرم شدن موتور درنظر بگیرد، شروع به حرکت کرده و قصد دارد خودرو را از لابلای خودروهای دیگر که در پارکینگ قرار دارند، خارج نماید و این کار ترمز حساس و قوی را لازم دارد همانطور که عنوان شد اگر راننده به محض استارت زدن، کولر خودرو را نیز روشن نماید، ترمز به مراتب ضعیف تر خواهد شد و احتمال بروز حادثه بیشتر می شود.

چنانچه راننده فقط به اندازه چند دقیقه بعد از استارت زدن موتور، صبر کند تا موتور گرم شده و به حالت پایدار رسیده و دور موتور به وضعیت استاندارد برسد، سپس شروع به حرکت نماید، علاوه بر اینکه می تواند از ترمز قوی استفاده نماید و احتمال بروز حادثه کمتر شود، دمای روغن موتور نیز به دمای کاری رسیده و عملکرد موتور بهتر خواهد شد و موتور نیز دچار صدمه، استهلاک و فرسودگی زودرس نخواهد شد، رسوب های حاصل از عملکرد موتور در قسمت های مختلف اتاقک احتراق قرار نخواهد گرفت و چندین مورد دیگر که همگی موجب می شوند تا عمر موتور افزایش یابد.

Why is the car brake weak when the engine is cold?

Writer: Alireza Keramatian/ Renault IRAN Technical Hub and Network Manager