مقاله ترمز مغناطیسی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله ترمز مغناطیسی دارای ۱۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله ترمز مغناطیسی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله ترمز مغناطیسی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن مقاله ترمز مغناطیسی :

ترمز مغناطیسی
مکانیزم متوقف شدن پاندول
لبه ای از صفحه که بطور عمودی در میدان جلو و عقب می رود را به طول L فرض کنید. با ورود به میدان مغناطیسی به اندازه V = EL = VBL در آن ولتاژ القا می شود.

طبق قانون اهم ، چگالی جریان القایی J و میدان الکتریکی القایی بصورت QE = QV*B = J به هم مربوط هستند. جهت جریان به طرف پایین (هم جهت با V * B) یاست. Q رسانایی ویژه صفحه است. از آنجایی که این جریان القایی در یک میدان مغناطیسی قرار گرفته است، یک نیروی مغناطیس بر صفحه وارد می شود. مقدار این نیرو در واحد حجم برابر است با:
؟؟؟

که در خلاف جهت حرکت صفحه است.
اثر مقدار رسانایی
اگر رسانایی ویژه مثل رسانایی ویژه مس بزرگ، ولی محدود باشد، صفحه ابتدا کند وسپس متوقف می شود. از آنجا که جریانهای القایی بصورت RI2 تلف می شود، صفحه به آرامی داخل شکاف آهنربا شده و سرانجام در همان مکانی که میدان مغناطیسی نمی بود می ایستاد، متوقف می شود. می بینیم که نیروی مغناطیسی ترمز کننده با Q متناسب است.

سیستم های ترمز
سیستم های ترمز خودروهای سواری بر مبنای شرایط ذیل دسته بندی می شوند:
• از نظر طراحی و ساخت
• از نظر اصول عملکردی

اصول طراحی
شرایط عملکردی تجهیزات سیستم های ترمز خودروها، مطابق با استاندارد های تدوین شده، به سه سیستم دسته بندی می گردند:
• سیستم ترمز معمولی یا پایی (BBA)
• سیستم ترمز ثانویه (HBA)
• سیستم ترمز دستی (FBA)

سیستم ترمز معمولی
سیستم ترمز معمولی یا پایی به جهت کاهش سرعت خودرو، ثابت نگهداشتن آن در یک سطح و توقف خودرو بکار می رود.
سیستم ترمز ثانویه کمکی
در صورت عدم عملکرد سیستم ترمز معمولی، سیستم ترمز ثانویه بایستی عملکرد سیستم را بعهده گرفته و هم چنین قادر به ایجاد نیروی ترمزی مطلوب و فقط به جهت کاهش سرعت را داشته باشد.

سیستم ترمز دستی
سیستم ترمز دستی به جهت نگهداری خودرو در حالت توقف و پایداری آن بکار می رود.

اصول عملکرد سیستم
بسته به نحوه استفاده از سیستم ترمز بطور کامل، جزئی و یا انرژی، ماهیچه های پا، این سیستم به گروههای زیر دسته بندی می گردد:
• سیستم های ترمز پایی
• سیستم های ترمز تقویتی
• سیستم های ترمز تقویتی بوستری
سیستم های ترمز پایی

این نوع سیستم ترمز در داخل اتاق خودرو تعبیه شده و بر روی چرخ ها عمل می کند.
سیستم ترمز تقویتی بوستری
این نوع سیستم ترمز در خودروهای سواری و نیز خودروهای باربری سبک بکار می رود.

سیستم ترمز تقویتی
عمده کاربرد این نوع سیستم ترمز در خودروهای سنگین و کامیون می باشد، ولی در برخی از خودروهای سواری بزرگ که دارای سیستم ترمز (ABS) می باشند بکار برده شده است.طراحی سیستم ترمز

سیستم ترمز با توجه به نیازمندیهای خودرو و ضروریات ذاتی خود سیستم طراحی می شود.
ساختار مکانیکی ترمز گیری
استانداردهای مخصوصی، ساختاربندی مکانیکی سیستم ترمزگیی را در فاصله ما بین آغاز فعالیت کنترلی ترمز و پایان عمل ترمزگیری مشخص می کند.

شروع پروسه ترمزگیری
نقطه ای که در آن نیروی ترمزی بر مکانیزم کنترل در t0 اعمال شده و تاثیر می گذارد.
زمان پاسخ دهی اولیه سیستم
این زمان برابر است با t1 – t0 که برابر اختلاف مدت زمانی است که نیرو شروع به تاثیر گذاری بر مکانیزم کنترلی کرده و مدت زمانی که نییروی ترمز فعال شده ، اعمال می شود.

زمان اعمال فشار ترمزی
این زمان برابر است با t1 – t1 که برابر اختلاف مدت زمان اعمال اولیه نیروی ترمزی و حصول فشار مورد نیاز ترمزگیری می باشد.

مدت زمان کلی ترمزگیری
برابر اختلاف مدت زمانی (t¬۴ – t0) است که نیرو شروع به تاثیر گذاری بر مکانیزم کنترل، کرده و زمانی که نیروی ترمز قطع می شود.
زمان فعال بودن پروسه ترمز گیری
برابر اختلاف مدت زمانی (t4 – t1) یعنی اعمال نیروی موثر ترمزی و قطع کامل آن می باشد. اگر خودرو قبل از قطع نیروی ترمز متوقف گردد، در اینصورت مدت زمان کل ترمزگیری به نقطه ای که در آن خودرو متوقف می گردد، اطلاق می گردد.

مفاهیم پایه
تمامی اجسام بدون حرکت، تمایل به ساکن ماندن دارند و تمامی اجسام محرک، تمایل به حفظ موقعیت حرکتی و سرعت خود را دارند. نیروهای ذیل بر حرکت خودرو در سطح زمین تاثیر می گذارد:
• نیروی جاذبه زمین
• نیروی آیرودینامیکی (زاویه Drag)
• اصطکاک لاستیک (مقاومت چرخشی)

اصطکاک لاستیک
اصطکاک لاستیک برابر مقاومت آستانه ای شروع حرکت و تغییرات جهتی آن می باشد. اصطکاک لاستیک شامل اجزا مستقل ذیل می باشد.:
• نیروی محیطی (Fu) مشتق از نیروی محرک حرکتی
• نیروی جانبی(Fs) مشتق از سیستم فرمان و نیروی چرخشی
• نیروی نرمال (Fn) که بواسطه وزن خودرو حاصل می شود.

نیروی محیطی چرخ
نیروی محیطی (Fu) بر سطح تماس زمین با لاستیک تاثیر می گذارد.
نیروی نرمال
نیروی نرمال (Fn) برابر نیروی حاصل از وزن و بار خودرو می باشد. عکس العمل نیروی وزن خودرو در جهت عمودی بر سطح زمین می باشد. امتداد این نیرو به موارد ذیل بستگی دارد:

• شرایط سطح جاده
• شرایط لاستیک های خودرو
• شرایط آب و هوایی
نیروهای اصطکاکی
نیروی حاصل از اصطکاک (FR) مطابق رابطه زیر و متناسب با نیروی نرمال (F¬N) می باشد:
FR=MHF . FN
MHF برابر ضریب نیروی ترمزی (یا ضریب اصطکاک یا چسبندگی موثر) می باشد.

لغزش
فاکتور لغزش (؟) بیانگر تناسب لغزش در مرحله چرخش لاستیک می باشد:؟؟؟؟؟
VF بیانگر سرعت خودرو و Vu برابر شتاب محیطی لاستیک می باشد.

حرکت چرخشی چرخ خودرو: a چرخ با حرکت آزاد، b چرخ ترمز گرفته شده، Vs سرعت چرخ در مرکز چرخ، نقطه (m)، VU سرعت محیطی چرخ، عمل ترمزگیری باعث کاهش زاویه چرخش در واحد زمان می شود. (لغزش چرخ)؟؟؟

نمودار روبرو ه بیانگر رابطه ما بین ضریب نیروی ترمز و ضریب نیروی جانبی بعنوان عملگرهای لغزش ترمز در زاویه ۴ درجه می باشد.

شرایط لاستیک خودرو در هنگام چرخش خودرو
a : زاویه
FS : نیروی جانبی
VS : شتابثقل مرکز چرخ
m : خط ثقلی چرخ
طراحی
جهت طراحی سوپاپ تنظیم فشار ترمز بایستی توجه داشت که توزیع نیروی واقعی ، پایین تر از مقدار تئوری ایده آل آن باشد سایر ملاحظات جهت طراحی عبارتند از:
نوسانات در ضریب نیروی اصطکاکی، گشتاور ترمزی موتور و تلرانس رگلاتور فشار.

سیستم ترمز چرخ
تنها تفاوت مهم در ترمزهای چرخ در دیسکی یا کاسه ای بودن نوع سیستم ترمز است. سیستم ترمز در چرخ ها دارای شرایط خاصی طبق استانداردهای بین المللی باشد:
• مسافت کم ترمزگیری
• حداقل تاخیر زمانی جهت ترمزگیری
• اعمال کمترین نیرو جهت موثرترین حالت ترمزگیری

ترمزهای دیسکی
نیروهای ترمزی در ترمزهای دیسکی بر روی سطح دیسک یا روتور که همراه با چرخ خودرو دارای حرکت دورانی می باشد. اعمال می شوند.
ترمزهای دیسکی با کالیپر ثابت
در هر نیم قسمت یک کالیپر پیستونی وجود دارد که فشار هیدرولیکی در حین ترمزگیری به آن اعمال می شود.

ترمزهای دیسکی با کالیپر متغیر (شناور)
به علت طراحی خاص و نصب این نوع سیستم ترمز از لحاظ اندازه، در بیشتر خودروها نیز از این سیستم استفاده می شود.

ترمزهای کاسه ای
ترمزهای کاسه ای در خودروهای سواری باعث تولید نیروی ترمزی در قسمت داخلی کاسه ترمز می شوند. (در داخل کفشک های ترمز).
ترمزهای کاسه ای (Simplex)
۱- جهت چرخش کاسه ترمز

۲- تقویت شونده خودکار نیروی ترمزی
۳- کاهش دهنده خودکار نیروی ترمزی
۴- گشتاور
۵- سیلندر ترمز چرخ
۶- کفشک راهنما

۷- کفشک عقب
۸- نگهدارنده
۹- فنرها
سیستم ترمز قفل ABS (Anti Lock Braking System)
ترمزگیری در شرایط:
• جاده های لغزنده و مرطوب

• عکس العمل توام با ترس راننده (موانع غیر پیش بینی در جاده)
• خطاهای سایر رانندگان و پیاده سواران
باعث قفل شدن چرخ ها در حین ترمزگیری خواهد شد.

نیروهای دینامیکی در هنگام ترمزگیری
شکلهای ۱ و ۲ بیانگر روابط فیزیکی مراحل ترمزگیری به همراه سیستم ترمز ABS می باشد. مناطقی که سیستم ترمزABS عمل می کند توسط خطوط هشور خورده نشان داده شده است.
روابط ضریب نیروی ترمزی ؟؟ با ضریب لغزش ترمزی؟؟

۱- لاستیکهای رادیال بر روی سیمان خشک
۲- لاستیک با یاس لایه ای زمستانی بر روی آسفالت مرطوب
۳- لاستیکهای رادیال بر روی سطح برفی
۴- لاستیک های رادیال بر روی سطح نیمه یخ و مرطوب

۵- سطوح هاشور خورده: محدوده های کنترل سیستم ABS
مدار کنترل سیستم ABS
مدار کنترل سیستم ABS شامل:
• سیستم کنترلی: خودرو با سیستم ترمز، چرخ ها و اصطکاک مابین لاستیک ها و سطح جاده.
• عوامل بیرونی: شرایط سطح جاده، شرایط سیستم ترمز، بار خودرو و لاستیک ها (بطور مثال: عدم پهنا و عمق کافی آج های لاستیک، فشار پایین لاستیک).

• کنترل کننده: سنسورهای سرعت چرخ و واحد کنترل سیستم ABS ;
• متغیرهای کنترلی: سرعت چرخ و اطلاعات حاصل شده از آن جهت کاهش سرعت محیطی چرخ ، شتاب محیطی چرخ و لغزش ترمز

• متغیرهای مرجع ورودی: فشار وارده بر پدال ترمز (ورودی فشار توسط راننده)
• متغیرهای نظارتی: فشار ترمزگیری
مدار کنترل سیستمABS
۱- تعدیل کننده هیدرولیکی و شیر برقی ها

۲- سیلندر اصلی ترمز ۴- سیلندر اصلی چرخ
۳- ECU 5- سنسور سرعت چرخ
سیستم کنترلی
گشتاور ترمزی بیانگر افزایش خطی در واحد زمان می باشد. گشتاور ترمزی (MB) تا زمانی که گشتاور اصطکاکی سطح جاده (MR) دیگر قادر به افزایش بیشتری نبوده و ثابت باقی بماند، به افزایش خود ادامه خواهد داد.

متغیرهای کنترلی
انتخاب متغیرهای کنترلی مناسب از عوامل مهم در تشخیص بازده در سیستم کنترل ABS می باشد.
کنترل مدار بسته ترمزگیری در شرایط انحراف از مسیر
خودروهای سواری سنگین با فاصله زیاد مرکز چرخ ها، دارای ممان اینرسی بالایی در حول محور عمودی می باشند.

سیستم تاخیری انحراف از مسیر برای ضرائب نیروی ترمزی متفاوت
MYaw ممان اینرسی F8 نیروی ترمز ؟؟ ضریب نیروی ترمزی
۱- چرخ با سرعت زیاد
۲- چرخ با سرعت کم
GMA1
سیستم GMA1 در خودروهایی که دارای الگوهای پاسخ دهی غیر بحرانی می باشند، بکار می رود.

GMA2
سیستم GMA2 در خودروهایی که دارای الگوهای پاسخ دهی بحرانی می باشند، بکار می رود.
منحنی رفتار سیستم ترمزی در سرعت های بحرانی با / بدون سیستم GMA
a : GMA روشن است (کنترل جداگانه وجود ندارد) خودرو بدون امکان کنترل پذیر می باشد.
b : GMA خاموش است (کنترل جداگانه) خودرو کنترل پذیر است.

FB : نیروی ترمزی
FS : نیروی جانبی
M : گشتاور
سیستم های چهر چرخ متحرک (AWD)
جهت اطمینان از کارکرد مداوم و با بازده بالای سیستم ABS تحت شرایط ذکر شده، عملگرهای مکمل دیگری نیز مورد نیاز می باشد که مطابق با ترکیب بندی جداگانه AWD تغییر می کند.

سیستم چهار چرخ متحرک
a : موتور ۲: گیربکس ۳: مکانیزم چرخ آزاد و کوپلنبگ
۷;.۴ : دیفرانسیل سیستم با قفل دستی (۴) و قفل درصدی (۵)، با کوپلینگ و قفل اتوماتیک (۶) و با قفل اتوماتیک (۷)

اجزا سیستم ABS
سنسورهای سرعت چرخ:
واحد کنترل الکترونیک (ECU) از سیگنالهای ارسالی (فرکانس چرخ) از سنسورهای چرخ بعنوان مبنای تشخیص سرعت دورانی چرخ استفاده می کند.

؟؟؟؟
سنسور سرعت چرخ نوع DF2
سنسور سرعت چرخ DF2 (شکل ۳a)، دارای مدولهای مختلفی می باشند که امکان تست مجزایی را مهیا می سازند.

سنسورهای سرعت چرخ نوع DF3
سنسور سرعت چرخ نوع DF3 (شکل ۳b) نوع ساده ای از سنسور نوع DF2 می باشد.
سنسورهای سرعت چرخ (سطح قطع)
a : سنسور چرخ نوع DF2 با پین نوع Chisel

b : سنسور چرخ نوع DF3 باپین نوع حلقوی
۱ : کابل الکتریکی ۲ : مگنت دائمی
۳ : قاب محافظ ۴ : سیم پیچ
۵ : پین ۶ : رینگ سنسور (چرخ دندانه دار)
سیستم کنترل کششی TCS
شرایط موقعیت های بحرانی و رانندگی،

فقط محدود به سیستم ترمز نمی باشد و در شرایط دیگری نظیر استارت و شتابگیری (مخصوصاً در سطوح لغزنده) و دور زدن (چرخش) نیز رخ خواهد داد که در نتیجه وقوع آنها، شرایط رانندگی بسیار سخت و کنترل پذیری آنها مشکل خواهد بود. سیستم TCS جهت رفع مشکلات ذکر شده، طراحی گردیده است.

انواع سیستم TCS
سیستم TCS 2 – DKB با فعال سازی موتور و سیستم ترمز:
این نسخه در برگیرنده اجزا سیستم ABS 2 S همراه با مشخصات سیستم TCS با بکارگیری سیستم کنترل دریچه گاز (DK) و نیز به همراه سیستم ترمزگیری (B) عادی می باشد.

فعال سازی سیستم ترمز
تجهیزات رفاهی و ایمنی مؤثر در کنترل TCS نیروهای ترمزی در قالب اجزا نصب شده در سیستم ترمز ABS قرار دارد. بیشترین نیروی ترمزی خودرو عبارت خواهد بود از:
Ftotal : Fh + F1 = 2.F1 + FB (FB مشتق از FB¬ نیروی ترمزی می باشد).

تاثیر محدود سازی لغزش ناشی از فعال شدن نیروی ترمزی
FB: نیروی ترمزی / fB : نیروی مرجع ترمزی
ML: ضریب اصطکاک پایین نیروی ترمزی
MH: ضریب اصطکاک بالایی نیروی ترمزی

FL: نیروی حرکتی قابل انتقال به ML
Fh: نیروی حرکتی قابل انتقال به MH
سیستم توزیع الکترونیکی نیروی ترمزی (Electronic Brake – Force Distribution) EBD
سیستم ترمز EBD به عنوان یک سیستم مکمل ترمزی و به عنوان جانشینی جهت شیر تقسیم در سیستم های ترمز خواهد شد.

مزایای استفاده از سیستم ترمز EBD
– بهبود شرایط عملکردی سیستم ترمز
– تصحیح شرایط سیستم ترمز در هنگام رانندگی در سطوح مختلف جاده
– حذف سیستم شیر تقسیم ترمز
– تشخیص عیوب سیستم توسط لامپ اخطار
؟؟؟

EBA
EBA یا Emergency Brake Assistance مکملی است برای ABS و EBD در هنگام ترمزهای شدید و سیستمی است هیدرو – مکانیکی که نیروی ترمز را گاه تا ۵۰/۰ افزایش می دهد و در هنگام فعال شدن نیز چراغهای چشمکزن خودرو برای اعلام خطر به دیگر خودروها فعال می شود.

این ارائه کننده یک روش جدید جهت تراش دیسکهای ترمز بدون باز کردن از روی خودرو می باشد. این سیستم مکملی است برای سیستم ABS، که با تقسیم نیروی ترمز به میزان لازم برای اکسل های جلو و عقب ، ماکزیمم تاثیر سیستم ترمز را بر آورده می سازد، در نتیجه پایداری خودرو ،

با هر باری و تحت هر نوع شرایط جاده ای حفظ می گردد؛ این سیستم همچنین با تقسیم نیروی ترمز بین چرخهای عقب از چرخش خودرو هنگام ترمز کردن در سر پیچ ها نیز جلوگیری می کند.