Transcript نظام الفرامل - The Car Tech
Slide 1
نظام الفرامل
1
www.thecartech.com
Slide 2
نظام الفرامل بالسيارة
•
•
•
•
•
•
•
نظرية عمل الفرامل
وظيفة الفرامل بالسيارة
مكونات النظام
أنواع فرامل السيارة
أجزاء نظام الفرامل
مشاكل نظام الفرامل
التحكم في النظام
2
www.thecartech.com
Slide 3
نظرية عمل الفرامل
•
•
•
•
•
إليقاف السيارة يجب التخلص من طاقة الحركة (الكتلة × مربع السرعة).........
ولكن (الطاقة ال تفنى وال تستحدث من العدم) ! ؟
الحل :تحويل طاقة الحركة إلى شكل أخر من أشكل الطاقة ,وبذلك تصبح السيارة
بدون طاقة حركة.
أ -تحويل طاقة الحركة إلى طاقة حرارية (عن طريق االحتكاك في العجالت)
ب -تحويل طاقة الحركة إلى طاقة كهربائية (عن طريق الشاحن للبطاريات)
3
www.thecartech.com
Slide 4
كيفية عمل الفرامل ؟
المطلوب تأثير القوة من داخل السيارة !
المطلوب توقيف السيارة عن طريق دعسة القدم:
500نيوتن ( 50كجم) !
إذا ......كيف تقف السيارة ؟
4
www.thecartech.com
Slide 5
وظيفة الفرامل بالسيارة
• تقليل سرعة السيارة وإيقافها
• المحافظة على سرعة السيارة ثابتة أثناء نزول منحدر
• تثبيت السيارة عند توقفها
• منع انزالق العجالت عند بداية الحركة
• المحافظة على اتزان المركبة )(ESP
• شحن البطارية
)(TCS or ASR
5
www.thecartech.com
Slide 6
أنواع الفرامل بالسيارة
فرامل الخدمة
Service Brakes
فرامل التثبيت
Parking Brakes
• تعمل أثناء سير المركبة
• تفعل عن طريق دعسة الفرامل
• وظيفتها :تقليل سرعة السيارة
وإيقافها
• تعمل أثناء توقف المركبة
• تفعل عن طريق رافعة الفرامل
• وظيفتها :تثبيت السيارة عند
توقفها
6
www.thecartech.com
Slide 7
مكونات نظام الفرامل
(فرامل الخدمة)
• وسيلة تأثير القوة (دعسة الفرامل ,المؤازر /الباكم)
• وسيلة نقل القوة للعجالت (النظام الهيدروليكي للفرامل)
• تحويل القوة المنقولة إلى قوة احتكاك (فرامل العجل)
(فرامل التثبيت)
• وسيلة تأثير القوة (الرافعة (رافعة اليد /القدم ,القفل)
• وسيلة نقل القوة للعجالت الخلفية (نظام ميكانيكي)
• عمل قوة احتكاك (فرامل العجل)
7
www.thecartech.com
Slide 8
فرامل الخدمة
تأثير القوة
الدعسة
طولية
المؤازر
تخلخل
عرضية
هيدروليكي
أحادي الغشاء
هيدرو
مذدوج الغشاء
باور ماستر
8
www.thecartech.com
Slide 9
فرامل الخدمة
نقل القوة
النظام الميكانيكي
النظام الهيدروليكي
النظام الهوائي
النظام الكهربائي
9
www.thecartech.com
Slide 10
فرامل الخدمة
فرامل العجل
الفرامل االسطوانية
الفرامل القرصية
االنفراجية
االنقباضية
10
www.thecartech.com
Slide 11
أنواع الفرامل
•
•
•
•
فرامل (خدمة /تثبيت)
فرامل (هيدروليكية /هوائية)
فرامل (أسطوانية /قرصية)
فرامل (بدون نظام منع غلق العجالت /مع نظام منع غلق
العجالت)
11
www.thecartech.com
Slide 12
تصنيف الفرامل
مصدر القوة
عضلي
(البدال)
تخلخل
(مؤازر)
ضغط
(مؤازر)
هواء
مضغوط
نقل القوة
ميكانيكي
(أعمدة)...
هيدروليكي
(سائل)
كهربائي
(أسالك)
هواء
(أنابيب)
تأثير القوة
فرامل عجل فرامل عجل فرامل على
ناقل الحركة
قرصية
اسطوانية
12
www.thecartech.com
Slide 13
أجزاء نظام الفرامل الهيدروليكية
-1البدال (الدعسة)
-2المؤازر
-3األسطوانة الرئيسية
-4أنابيب العجل
- 9فرامل العجل (القرصية)
-5ليات الفرامل
-10فرامل العجل (االسطوانية)
-6صمام المعايرة
-11بدال فرامل التثبيت
-7صمام التناسب
-8مفتاح بيان تلف أحدى دائرتي الفرامل -12وصالت فرامل التثبيت
13
www.thecartech.com
Slide 14
بدال الفرامل (الدعسة)
يقوم البدال:
• بنقل قوة الفرملة
• تكبير قوة الفرملة (تكبير
ميكانيكي)
• تشغيل مفتاح لمبة التحذير
الخلفي
14
www.thecartech.com
Slide 15
المؤازر
يقوم المؤزار:
• بنقل القوة من ذراع البدال
لالسطوانة الرئيسية
• تكبير القوة المنقولة
-1مؤازر التخلخل
-2مؤازر الهيدرو
-3مؤازر البور ماستر
15
www.thecartech.com
Slide 16
الدائرة الهيدروليكية للفرامل
تقوم الدائرة الهيدروليكية:
• تحويل القوة إلى ضغط (االسطوانة
الرئيسية)
• نقل الحركة من البدال والمؤازر
لفرامل العجل (سائل الفرامل)
• توصيل الضغط لفرامل العجل
(سائل الفرامل)
• تحويل الضغط إلى قوة (اسطوانات
العجل)
• تكبير القوة (التكبير الهيدورليكي)
16
www.thecartech.com
Slide 17
أجزاء الدائرة الهيدروليكية
تتكون الدائرة الهيدروليكية من:
• االسطوانة الرئيسية
• سائل الفرامل
• انابيب وليات الفرامل
• صمامات التحكم في الضغط
• اسطوانات العجل
• مسامير نزف الهواء
• الوحدة التحكم الهيدروليكية
)(ABS
17
www.thecartech.com
Slide 18
الدائرة المزدوجة للفرامل
الغرض من وجود الدائرة المزدوجة:
زيادة األمان للسيارة ففي حالة عطل
أحدى الدائرتين تعمل الدائرة الثانية
(كل دائرة منفصلة عن الدائرة األخرى)
• تستخدم دائرتي (أمامي -خلفي) )(I
مع سيارات الجر الخلفي.
• تستخدم دائرتي (القطرية)( )xمع
سيارات الجر األمامي.
18
www.thecartech.com
Slide 19
سائل الفرامل
خواص سائل الفرامل:
• نقطة غليان مرتفعة
• نقطة تجمد منخفضة
• ال يتفاعل مع األجزاء المطاطية
• ال يؤدي إلى صدأ األجزاء المعدنية
• له انسيابية عالية
• له خاصية االستقرار الكيميائي
• له القدرة على التزييت
19
www.thecartech.com
Slide 20
فرامل العجل
تقوم فرامل العجل:
• تحويل ضغط سائل الفرامل إلى
قوة عمودية على البطانات
• تحويل القوة العمودية على
البطانات إلى قوة احتكاك
• التخلص من الحرارة المتولدة
• ضبط خلوص الفرامل
فرامل :اسطوانية -قرصية
20
www.thecartech.com
Slide 21
اجزاء فرامل العجل
تتكون فرامل العجل من:
• الجزء الدوار (القرص ,الدارة)
• الجزء الثابت (السرج ,األحذية)
• بطانات االحتكاك (الفحمات,
األقمشة)
• وسيلة ضبط خلوص البطانات
• وسيلة تشغيل فرامل التثبيت
(العجل الخلفي)
21
www.thecartech.com
Slide 22
فرامل التثبيت
تقوم فرامل التثبيت:
• تثبيت السيارة عند توقفها
• تستخدم في حالة الطوارئ
فرامل تثبيت (تفعيل باليد /بالقدم)
22
www.thecartech.com
Slide 23
مشاكل نظام الفرامل
•
•
•
•
•
البدال (مسافات ضبط البدال ,ضبط مفتاح لمبة التحذير
الخلفية)
المؤازر (تسرب التخلخل /الضغط)
الدائرة الهيدروليكية (تسريب خارجي /داخلي ,دخول هواء
للدائرة ,تلوث سائل الفرامل)
فرامل العجل (تلوث البطانة ,تأكل البطانة ,زيادة الخلوص,
سخونة البطانات)
أداء الفرامل (اضمحالل الفرامل ,غلق العجالت)
23
www.thecartech.com
Slide 24
غلق العجالت
أسباب غلق العجالت
قوة الفرامل < قوة التالصق بين اإلطار والطريق
< الوزن على العجلة × معامل التالصق
• عند الدعس بقوة على دعسة الفرامل (حالة الطوارئ)
• عندما تقل الوزن على العجالت (انتقال الوزن عند الفرملة)
• عندما يقل معامل التالصق (وجود زيت على الطريق)
24
www.thecartech.com
Slide 25
غلق العجالت
طرق منع غلق العجالت
• تصميم الفرامل حسب األوزان على المحاور
• وضع صمامات للتحكم في ضغط خط الفرامل (صمام
المعايرة للعجل األمامي ,صمام التناسب للعجل الخلفي)
• إضافة نظام منع غلق العجالت ABSلنظام الفرامل
25
www.thecartech.com
Slide 26
نظام منع غلق العجالت
يقوم نظام منع غلق العجالت:
• مراقبة حالة حدوث غلق العجالت (حساسات
العجل)
• تخفيف /رفع الضغط على العجلة التي يحتمل
غلقها (الوحدة الهيدروليكية)
• تكرار تخفيف/رفع /إعادة الضغط اكثر من 20
مرة /ثانية حتى نهاية الغلق
• الكشف عن حالة عمل النظام (الوحدة
االليكترونية)
• فصل النظام وتحذير السائق من عدم عمل النظام
(لمبة تحذير)
26
www.thecartech.com
Slide 27
أداء الفرامل
قوة الفرملة:
قوة الدعسة
= قوة الدعسة × التكبير الميكانيكي للبدال
= قوة ذراع الدفع × خاصة المؤازر
= قوة االسطوانة الرئيسية × التكبير الهيدروليكي
= قوة اسطوانة العجل × معامل االحتكاك
= قوة االحتكاك × (قطر االحتكاك ÷ قطر العجلة) × عدد العجالت
= قوة الفرملة للسيارة
27
www.thecartech.com
Slide 28
زمن ومسافة التوقف
يقسم زمن التوقف إلى:
• زمن رد الفعل
• زمن تحميل الفرامل
• زمن الفرملة
وعليه تتحدد مسافة التوقف:
• مسافة رد الفعل
• مسافة تحميل الفرامل
• مسافة الفرملة
28
www.thecartech.com
Slide 29
اضمحالل الفرامل
تتسبب الحرارة في انخفاض قيمة معامل
االحتكاك بين البطانة والجزء الدوار.
تزيد حرارة الفرامل نتيجة:
• استخدام قاسي للفرامل(السرعات
العالية ,حمولة زائدة للسيارة ,تباطئ
سريع)
• استخدام الفرامل بشكل مستمر (هبوط
منحدر ,تحميل فرامل اليد)
• تبريد سيئ للفرامل أو عطل بالفرامل
29
www.thecartech.com
Slide 30
االنظمة الحديثة بنظام الفرامل
•
•
•
•
•
•
•
•
نظام منع غلق العجالت
نظام منع االنزالق )Traction Control System (TCS
نظام اتزان المركبة )Electronic Stability Program (ESP
نظام االستفادة من طاقة الفرامل لشحن البطارية
نظام تعضيد الفرامل )Brake Assist (BA
الفرامل الكهرو-هيدروليكية )Electro Hydraulic Brake (EHB
الفرامل الكهرو -ميكانيكية )Electro Mechanical Brake (EMB
فرامل التثبيت الكهربائية )Electric Parking Brake (EPB
)Anti Brake System (ABS
30
www.thecartech.com
نظام الفرامل
1
www.thecartech.com
Slide 2
نظام الفرامل بالسيارة
•
•
•
•
•
•
•
نظرية عمل الفرامل
وظيفة الفرامل بالسيارة
مكونات النظام
أنواع فرامل السيارة
أجزاء نظام الفرامل
مشاكل نظام الفرامل
التحكم في النظام
2
www.thecartech.com
Slide 3
نظرية عمل الفرامل
•
•
•
•
•
إليقاف السيارة يجب التخلص من طاقة الحركة (الكتلة × مربع السرعة).........
ولكن (الطاقة ال تفنى وال تستحدث من العدم) ! ؟
الحل :تحويل طاقة الحركة إلى شكل أخر من أشكل الطاقة ,وبذلك تصبح السيارة
بدون طاقة حركة.
أ -تحويل طاقة الحركة إلى طاقة حرارية (عن طريق االحتكاك في العجالت)
ب -تحويل طاقة الحركة إلى طاقة كهربائية (عن طريق الشاحن للبطاريات)
3
www.thecartech.com
Slide 4
كيفية عمل الفرامل ؟
المطلوب تأثير القوة من داخل السيارة !
المطلوب توقيف السيارة عن طريق دعسة القدم:
500نيوتن ( 50كجم) !
إذا ......كيف تقف السيارة ؟
4
www.thecartech.com
Slide 5
وظيفة الفرامل بالسيارة
• تقليل سرعة السيارة وإيقافها
• المحافظة على سرعة السيارة ثابتة أثناء نزول منحدر
• تثبيت السيارة عند توقفها
• منع انزالق العجالت عند بداية الحركة
• المحافظة على اتزان المركبة )(ESP
• شحن البطارية
)(TCS or ASR
5
www.thecartech.com
Slide 6
أنواع الفرامل بالسيارة
فرامل الخدمة
Service Brakes
فرامل التثبيت
Parking Brakes
• تعمل أثناء سير المركبة
• تفعل عن طريق دعسة الفرامل
• وظيفتها :تقليل سرعة السيارة
وإيقافها
• تعمل أثناء توقف المركبة
• تفعل عن طريق رافعة الفرامل
• وظيفتها :تثبيت السيارة عند
توقفها
6
www.thecartech.com
Slide 7
مكونات نظام الفرامل
(فرامل الخدمة)
• وسيلة تأثير القوة (دعسة الفرامل ,المؤازر /الباكم)
• وسيلة نقل القوة للعجالت (النظام الهيدروليكي للفرامل)
• تحويل القوة المنقولة إلى قوة احتكاك (فرامل العجل)
(فرامل التثبيت)
• وسيلة تأثير القوة (الرافعة (رافعة اليد /القدم ,القفل)
• وسيلة نقل القوة للعجالت الخلفية (نظام ميكانيكي)
• عمل قوة احتكاك (فرامل العجل)
7
www.thecartech.com
Slide 8
فرامل الخدمة
تأثير القوة
الدعسة
طولية
المؤازر
تخلخل
عرضية
هيدروليكي
أحادي الغشاء
هيدرو
مذدوج الغشاء
باور ماستر
8
www.thecartech.com
Slide 9
فرامل الخدمة
نقل القوة
النظام الميكانيكي
النظام الهيدروليكي
النظام الهوائي
النظام الكهربائي
9
www.thecartech.com
Slide 10
فرامل الخدمة
فرامل العجل
الفرامل االسطوانية
الفرامل القرصية
االنفراجية
االنقباضية
10
www.thecartech.com
Slide 11
أنواع الفرامل
•
•
•
•
فرامل (خدمة /تثبيت)
فرامل (هيدروليكية /هوائية)
فرامل (أسطوانية /قرصية)
فرامل (بدون نظام منع غلق العجالت /مع نظام منع غلق
العجالت)
11
www.thecartech.com
Slide 12
تصنيف الفرامل
مصدر القوة
عضلي
(البدال)
تخلخل
(مؤازر)
ضغط
(مؤازر)
هواء
مضغوط
نقل القوة
ميكانيكي
(أعمدة)...
هيدروليكي
(سائل)
كهربائي
(أسالك)
هواء
(أنابيب)
تأثير القوة
فرامل عجل فرامل عجل فرامل على
ناقل الحركة
قرصية
اسطوانية
12
www.thecartech.com
Slide 13
أجزاء نظام الفرامل الهيدروليكية
-1البدال (الدعسة)
-2المؤازر
-3األسطوانة الرئيسية
-4أنابيب العجل
- 9فرامل العجل (القرصية)
-5ليات الفرامل
-10فرامل العجل (االسطوانية)
-6صمام المعايرة
-11بدال فرامل التثبيت
-7صمام التناسب
-8مفتاح بيان تلف أحدى دائرتي الفرامل -12وصالت فرامل التثبيت
13
www.thecartech.com
Slide 14
بدال الفرامل (الدعسة)
يقوم البدال:
• بنقل قوة الفرملة
• تكبير قوة الفرملة (تكبير
ميكانيكي)
• تشغيل مفتاح لمبة التحذير
الخلفي
14
www.thecartech.com
Slide 15
المؤازر
يقوم المؤزار:
• بنقل القوة من ذراع البدال
لالسطوانة الرئيسية
• تكبير القوة المنقولة
-1مؤازر التخلخل
-2مؤازر الهيدرو
-3مؤازر البور ماستر
15
www.thecartech.com
Slide 16
الدائرة الهيدروليكية للفرامل
تقوم الدائرة الهيدروليكية:
• تحويل القوة إلى ضغط (االسطوانة
الرئيسية)
• نقل الحركة من البدال والمؤازر
لفرامل العجل (سائل الفرامل)
• توصيل الضغط لفرامل العجل
(سائل الفرامل)
• تحويل الضغط إلى قوة (اسطوانات
العجل)
• تكبير القوة (التكبير الهيدورليكي)
16
www.thecartech.com
Slide 17
أجزاء الدائرة الهيدروليكية
تتكون الدائرة الهيدروليكية من:
• االسطوانة الرئيسية
• سائل الفرامل
• انابيب وليات الفرامل
• صمامات التحكم في الضغط
• اسطوانات العجل
• مسامير نزف الهواء
• الوحدة التحكم الهيدروليكية
)(ABS
17
www.thecartech.com
Slide 18
الدائرة المزدوجة للفرامل
الغرض من وجود الدائرة المزدوجة:
زيادة األمان للسيارة ففي حالة عطل
أحدى الدائرتين تعمل الدائرة الثانية
(كل دائرة منفصلة عن الدائرة األخرى)
• تستخدم دائرتي (أمامي -خلفي) )(I
مع سيارات الجر الخلفي.
• تستخدم دائرتي (القطرية)( )xمع
سيارات الجر األمامي.
18
www.thecartech.com
Slide 19
سائل الفرامل
خواص سائل الفرامل:
• نقطة غليان مرتفعة
• نقطة تجمد منخفضة
• ال يتفاعل مع األجزاء المطاطية
• ال يؤدي إلى صدأ األجزاء المعدنية
• له انسيابية عالية
• له خاصية االستقرار الكيميائي
• له القدرة على التزييت
19
www.thecartech.com
Slide 20
فرامل العجل
تقوم فرامل العجل:
• تحويل ضغط سائل الفرامل إلى
قوة عمودية على البطانات
• تحويل القوة العمودية على
البطانات إلى قوة احتكاك
• التخلص من الحرارة المتولدة
• ضبط خلوص الفرامل
فرامل :اسطوانية -قرصية
20
www.thecartech.com
Slide 21
اجزاء فرامل العجل
تتكون فرامل العجل من:
• الجزء الدوار (القرص ,الدارة)
• الجزء الثابت (السرج ,األحذية)
• بطانات االحتكاك (الفحمات,
األقمشة)
• وسيلة ضبط خلوص البطانات
• وسيلة تشغيل فرامل التثبيت
(العجل الخلفي)
21
www.thecartech.com
Slide 22
فرامل التثبيت
تقوم فرامل التثبيت:
• تثبيت السيارة عند توقفها
• تستخدم في حالة الطوارئ
فرامل تثبيت (تفعيل باليد /بالقدم)
22
www.thecartech.com
Slide 23
مشاكل نظام الفرامل
•
•
•
•
•
البدال (مسافات ضبط البدال ,ضبط مفتاح لمبة التحذير
الخلفية)
المؤازر (تسرب التخلخل /الضغط)
الدائرة الهيدروليكية (تسريب خارجي /داخلي ,دخول هواء
للدائرة ,تلوث سائل الفرامل)
فرامل العجل (تلوث البطانة ,تأكل البطانة ,زيادة الخلوص,
سخونة البطانات)
أداء الفرامل (اضمحالل الفرامل ,غلق العجالت)
23
www.thecartech.com
Slide 24
غلق العجالت
أسباب غلق العجالت
قوة الفرامل < قوة التالصق بين اإلطار والطريق
< الوزن على العجلة × معامل التالصق
• عند الدعس بقوة على دعسة الفرامل (حالة الطوارئ)
• عندما تقل الوزن على العجالت (انتقال الوزن عند الفرملة)
• عندما يقل معامل التالصق (وجود زيت على الطريق)
24
www.thecartech.com
Slide 25
غلق العجالت
طرق منع غلق العجالت
• تصميم الفرامل حسب األوزان على المحاور
• وضع صمامات للتحكم في ضغط خط الفرامل (صمام
المعايرة للعجل األمامي ,صمام التناسب للعجل الخلفي)
• إضافة نظام منع غلق العجالت ABSلنظام الفرامل
25
www.thecartech.com
Slide 26
نظام منع غلق العجالت
يقوم نظام منع غلق العجالت:
• مراقبة حالة حدوث غلق العجالت (حساسات
العجل)
• تخفيف /رفع الضغط على العجلة التي يحتمل
غلقها (الوحدة الهيدروليكية)
• تكرار تخفيف/رفع /إعادة الضغط اكثر من 20
مرة /ثانية حتى نهاية الغلق
• الكشف عن حالة عمل النظام (الوحدة
االليكترونية)
• فصل النظام وتحذير السائق من عدم عمل النظام
(لمبة تحذير)
26
www.thecartech.com
Slide 27
أداء الفرامل
قوة الفرملة:
قوة الدعسة
= قوة الدعسة × التكبير الميكانيكي للبدال
= قوة ذراع الدفع × خاصة المؤازر
= قوة االسطوانة الرئيسية × التكبير الهيدروليكي
= قوة اسطوانة العجل × معامل االحتكاك
= قوة االحتكاك × (قطر االحتكاك ÷ قطر العجلة) × عدد العجالت
= قوة الفرملة للسيارة
27
www.thecartech.com
Slide 28
زمن ومسافة التوقف
يقسم زمن التوقف إلى:
• زمن رد الفعل
• زمن تحميل الفرامل
• زمن الفرملة
وعليه تتحدد مسافة التوقف:
• مسافة رد الفعل
• مسافة تحميل الفرامل
• مسافة الفرملة
28
www.thecartech.com
Slide 29
اضمحالل الفرامل
تتسبب الحرارة في انخفاض قيمة معامل
االحتكاك بين البطانة والجزء الدوار.
تزيد حرارة الفرامل نتيجة:
• استخدام قاسي للفرامل(السرعات
العالية ,حمولة زائدة للسيارة ,تباطئ
سريع)
• استخدام الفرامل بشكل مستمر (هبوط
منحدر ,تحميل فرامل اليد)
• تبريد سيئ للفرامل أو عطل بالفرامل
29
www.thecartech.com
Slide 30
االنظمة الحديثة بنظام الفرامل
•
•
•
•
•
•
•
•
نظام منع غلق العجالت
نظام منع االنزالق )Traction Control System (TCS
نظام اتزان المركبة )Electronic Stability Program (ESP
نظام االستفادة من طاقة الفرامل لشحن البطارية
نظام تعضيد الفرامل )Brake Assist (BA
الفرامل الكهرو-هيدروليكية )Electro Hydraulic Brake (EHB
الفرامل الكهرو -ميكانيكية )Electro Mechanical Brake (EMB
فرامل التثبيت الكهربائية )Electric Parking Brake (EPB
)Anti Brake System (ABS
30
www.thecartech.com