در 
A محفظه ترمز فنری با استفاده از هوای فشرده برای نگه داشتن یک فنر داخلی قدرتمند در موقعیت فشرده یا "قفس" در هنگام رانندگی عادی کار می کند و به ترمز سرویس اجازه می دهد تا از طریق یک محفظه جلو جداگانه به طور مستقل عمل کند. هنگامی که راننده ترمز دستی را فشار می دهد یا زمانی که فشار هوا به طور ناگهانی کاهش می یابد، هوای فشرده پشت فنر تخلیه می شود و فنر به شدت منبسط می شود و یک میله فشاری را به سمت بیرون فشار می دهد تا ترمزهای پایه را فشار داده و خودرو را ثابت نگه دارد. این طراحی دو محفظه، دیافراگم ترمز استاندارد را با ترمز پارکینگ و اضطراری فعال با فنر ادغام می کند و باعث می شود محفظه ترمز فنری مکانیسم ایمنی اولیه در کامیونهای سنگین، اتوبوسها و تریلرها. طبق استاندارد فدرال ایمنی خودروهای موتوری (FMVSS) 121، همه وسایل نقلیه ترمز هوا باید مجهز به ترمز دستی باشند که حتی پس از از دست دادن کامل فشار هوا همچنان فعال باشد، این الزام کاملاً توسط طراحی محفظه ترمز فنری انجام می شود.
محفظه ترمز فنری چیست و اجزای اصلی آن چیست؟
محفظه ترمز فنری یک محرک دو در یک است که یک محفظه ترمز سرویس در جلو و یک محفظه ترمز دستی فعال با فنر در عقب را ترکیب می کند که توسط یک فلنج میانی از هم جدا شده و توسط یک مجموعه میله فشار دهنده مشترک به هم متصل می شود. کل واحد به طور معمول به یک براکت روی محور بسته یا پیچ می شود و میله فشار آن از طریق یک گیره به یک تنظیم کننده شل وصل می شود که سپس میل بادامک ترمز را برای گسترش کفش های ترمز می چرخاند. اجزای اصلی داخلی a محفظه ترمز فنری برای انجام عملکردهای متمایز در هر دو سناریو عادی و شکست طراحی شده اند:
- دیافراگم ترمز سرویس: یک دیسک لاستیکی انعطاف پذیر که در محفظه جلو قرار دارد. هنگامی که هوای فشرده وارد پورت سرویس می شود، دیافراگم باد می شود و به صفحه میله فشار وارد می کند و میله فشار را برای اعمال ترمز گسترش می دهد.
- فنر برگشت سرویس: یک فنر مارپیچ مخروطی در محفظه جلویی که با آزاد شدن فشار هوای سرویس میله فشار را جمع می کند و کفش های ترمز را به موقعیت آزاد باز می گرداند.
- فنر قدرت ترمز دستی: فنر پیچشی عظیم و با استحکام بالا که در محفظه عقب قرار دارد. این فنر ویژگی تعیین کننده a است محفظه ترمز فنری . هنگامی که فشار هوا با آن مخالفت نمی کند، با نیرویی منبسط می شود که می تواند بیشتر شود 2000 پوند ، انرژی مکانیکی را برای قفل کردن ترمزها فراهم می کند.
- دیافراگم پارکینگ و صفحه فشار: دیافراگم دوم در محفظه عقب که هوای فشرده را از شیر کنترل ترمز دستی دریافت می کند. هنگامی که تحت فشار قرار می گیرد، به صفحه فشار پارکینگ فشار می آورد و فنر برق را فشرده می کند.
- فلنج میانی و لوله راهنما: دو محفظه را از هم جدا می کند و یک راهنمای مهر و موم شده را در خود جای می دهد که میله فشار از طریق آن حرکت می کند و از نشت هوا بین بخش خدمات و پارکینگ جلوگیری می کند.
- پیچ قفس: یک مجموعه پیچ و مهره T شکل که می توان آن را به صورت دستی سفت کرد تا فنر قدرت را به صورت مکانیکی فشرده کند و به ترمز اجازه دهد تا برای بکسل یا تعمیر بدون فشار هوا آزاد شود.
قسمت ترمز سرویس محفظه ترمز فنری چگونه کار می کند
عملکرد ترمز سرویس یک محفظه ترمز فنری از طریق محفظه جلو عمل می کند، با استفاده از هوای فشرده تامین شده توسط سوپاپ پایی برای فشار دادن دیافراگم و گسترش میله فشار، کاملا مستقل از فنر پارکینگ در محفظه عقب. هنگامی که راننده پدال ترمز را فشار می دهد، هوا از مخازن هوای فشرده خودرو از طریق دریچه آج عبور می کند و وارد پورت سرویس در نیمه جلوی محفظه می شود. فشار هوا، که به طور معمول از 0 تا 100 psi (0 تا 6.9 بار) بسته به تلاش پدال، حفره پشت دیافراگم سرویس را پر می کند. دیافراگم به سمت بیرون برآمده می شود و به صفحه میله فشاری فلزی فشار می آورد و بر مقاومت فنر برگشتی سرویس غلبه می کند. میله فشاری به سمت بیرون کشیده می شود و تنظیم کننده شل و میل بادامک را می چرخاند و کفش های ترمز را در مقابل درام فشار می دهد. هنگامی که راننده پدال را رها می کند، هوای سرویس از طریق شیر آزاد کننده سریع یا خود شیر آج به اتمسفر تخلیه می شود و فنر برگشت سرویس دیافراگم را به عقب هل می دهد و میله فشار را جمع می کند و ترمزها را آزاد می کند. در تمام این فرآیند، فنر پارکینگ محفظه عقب به طور کامل توسط فشار ثابت هوای پارک که از طریق یک مدار جداگانه تامین میشود، فشرده میماند. 90 تا 130 psi (6.2 تا 9.0 بار) . این انزوای توابع برای درک مهم است نحوه عملکرد محفظه ترمز فنری : محفظه جلو تمام ترمزهای متناسب و کنترل شده توسط راننده را کنترل می کند، در حالی که محفظه عقب آماده عمل به عنوان یک ایمن است.
نحوه فعال شدن عملکرد ترمز پارکینگ و اضطراری
ترمز دستی هنگامی که فشار هوا در محفظه عقب عمداً توسط راننده آزاد می شود، یا به طور خودکار در صورت از کار افتادن فشار سیستم، درگیر می شود و به فنر قدرت عظیم اجازه می دهد تا منبسط شود و میله فشار را با نیروی مکانیکی کامل به سمت بیرون هدایت کند. راننده با کشیدن یک دستگیره الماسی شکل زرد روی داشبورد، ترمز دستی را به کار می اندازد که مدار هوای پارکینگ را تخلیه می کند. با خروج هوا از محفظه عقب، فنر برق فشرده دیگر مهار نمی شود. منبسط می شود و صفحه فشار پارکینگ را فشار می دهد که به نوبه خود دیافراگم میانی، میله فشار سرویس و در نهایت تنظیم کننده شل را فشار می دهد تا ترمزها را اعمال کند. این برنامه کاملاً مکانیکی است و برای نگهداری نیازی به برق یا فشار هوا ندارد. نیروی فنر در تیپ 30 استاندارد محفظه ترمز فنری برای قفل کردن کامل محور حتی در یک وسیله نقلیه با بار کامل کافی است. برای رها کردن ترمز دستی، راننده شیر داشبورد را به داخل فشار میدهد و به هوای پرفشار اجازه میدهد دوباره وارد اتاقک عقب شود. هوا دوباره فنر قدرت را فشرده می کند و میله فشار را از تنظیم کننده شل جدا می کند و ترمزها را آزاد می کند. در صورت نشت هوای فاجعه بار یا شکسته شدن تسمه کمپرسور، فشار هوای پارکینگ به زیر یک آستانه کاهش می یابد - معمولاً در اطراف 40 تا 50 psi (2.8 تا 3.4 bar) - و فنر برق به طور خودکار مستقر می شود و خودرو را متوقف می کند. این ویژگی ترمز اضطراری خودکار طبق قانون مورد نیاز است و تنها مهم ترین دلیل آن است محفظه ترمز فنری برای تمام خودروهای سنگین تجاری الزامی است.
وضعیت های عملیاتی یک محفظه ترمز فنری: بررسی اجمالی مقایسه ای
محفظه ترمز فنری می تواند در چهار حالت پنوماتیکی و مکانیکی مجزا وجود داشته باشد که هر کدام دارای ترکیبی منحصر به فرد از فشار هوا و موقعیت های فنر است که تعیین می کند که آیا ترمز اعمال شده یا آزاد شده است. جدول زیر این حالت ها را برای روشن شدن خلاصه می کند نحوه عملکرد محفظه ترمز فنری تحت شرایط مختلف رانندگی و پارکینگ
| دولت عامل | فشار هوا اتاق سرویس | فشار هوا اتاق پارکینگ | وضعیت فنر برق | وضعیت ترمز |
|---|---|---|---|---|
| رانندگی معمولی (ترمز آزاد شده) | 0 psi (تهویه شده) | 90-130 psi (کاملا تحت فشار) | کاملاً فشرده شده است | منتشر شد |
| ترمز سرویس اعمال شد | 5-100 psi (مدول شده) | 90–130 psi (حفظ شده) | کاملاً فشرده شده است | متناسب اعمال شود |
| مجموعه ترمز دستی | 0 psi | 0 psi (تهویه شده) | به طور کامل گسترش یافته است | کاملاً مکانیکی اعمال شده است |
| تلفات هوایی اضطراری | 0 psi | پایین تر از 40 تا 50 psi | به طور خودکار گسترش می یابد | به صورت خودکار اعمال می شود |
نقش پیچ قفس در رهاسازی دستی
هر محفظه ترمز فنری مجهز به یک پیچ قفس است که به تکنسین اجازه می دهد فنر نیرو را به صورت مکانیکی فشرده کند و ترمز دستی را آزاد کند تا یک وسیله نقلیه از کار افتاده را بتوان بکسل کرد یا یک مجموعه ترمز را به طور ایمن برای تعمیر جدا کرد. پیچ قفس در انتهای عقب محفظه قرار دارد. برای قفس کردن فنر، از آچاری برای چرخاندن پیچ استفاده میشود که به صفحه فشار وارد میشود و فنر را به حالت فشرده میکشد. باید آن را سفت کنید تا پایین بیاید و یک مهره قفل آن را در جای خود محکم کنید. یک قفس مناسب محفظه ترمز فنری تمام نیروی فنر را از میله فشار خارج می کند و به چرخ اجازه می دهد حتی با فشار هوای صفر در مدار پارکینگ آزادانه بچرخد. با این حال، تلاش برای جدا کردن یک محفظه فنری بدون قفس کردن فنر بسیار خطرناک است زیرا آزاد شدن ناگهانی فنر فشرده می تواند باعث آسیب شدید یا مرگ شود. به همین دلیل است که قوانین ایمنی اکیداً الزام میکند که قفسهبندی قبل از هر کار سرویس روی محفظه ترمز یا اجزای ترمز پایه انجام شود.
حالت های رایج خرابی و نگهداری محفظه های ترمز فنری
در حالی که محفظههای ترمز فنری از نظر مکانیکی ساده و بسیار بادوام هستند، ممکن است از طریق پارگی دیافراگم، نشت آببند یا خستگی فنر از کار بیفتند که همگی توانایی ترمز سرویس یا عملکرد پارک اضطراری را به خطر میاندازند. رایج ترین حالت های خرابی عبارتند از:
- پارگی دیافراگم سرویس: دیافراگم جلویی ممکن است در اثر خم شدن مکرر دچار پارگی شود. این باعث از دست دادن فشار ترمز کار می شود و اغلب در هنگام فشار دادن پدال ترمز منجر به صدای خش خش می شود. دیافراگم سرویس پاره شده باید فوراً تعویض شود، زیرا چرخ آسیب دیده قدرت ترمز نخواهد داشت.
- نشتی دیافراگم پارکینگ: نشتی در دیافراگم محفظه عقب مانع از فشرده شدن کامل فنر برق می شود و باعث می شود ترمز دستی کشیده شود یا به طور کامل آزاد نشود. این شرایط گرمای بیش از حد تولید می کند و در صورت عدم اصلاح می تواند منجر به آتش سوزی چرخ شود.
- خستگی فنری برقی: اگر چه نادر است، فنر برق می تواند در طی صدها هزار چرخه یا در صورت قرار گرفتن در معرض رطوبت خورنده به دلیل خرابی دیافراگم، کشش را از دست بدهد. فنر ضعیف شده ممکن است بازرسی بصری را پشت سر بگذارد، اما نیروی نگهدارنده کمتر از حد مجاز تولید می کند و به طور بالقوه به خودروی پارک شده اجازه می دهد تا روی شیب بچرخد.
- پیچ و مهره قفس گرفته شده یا رزوه های آسیب دیده: یک پیچ قفس زنگ زده یا رزوه ای متقاطع می تواند از رها شدن فنر دستی جلوگیری کند و تعمیرات کنار جاده را پیچیده کند. بازرسی منظم پیچ قفس و استفاده از ترکیب ضد گیر روی رزوه ها یک اقدام پیشگیرانه توصیه می شود.
بازرسی منظم از محفظه ترمز فنری باید شامل بررسی حرکت میله فشار، بررسی گیره ها و پیچ های خارجی از نظر خوردگی، و گوش دادن به نشت هوا باشد. هر محفظه ای که دیافراگم پاره شده یا آب بندی آن نشتی دارد، باید به جای تعمیر تعویض شود، زیرا فنر داخلی در صورت باز شدن محفظه توسط یک فرد آموزش ندیده، خطر ایمنی کشنده ای را به همراه دارد. اتحاد ایمنی وسایل نقلیه تجاری (CVSA) شرایط محفظه ترمز را به عنوان یک مورد مهم در معیارهای بازرسی خارج از سرویس خود گنجانده است و یک اتاقک نشتی یا آسیب دیده در بازرسی کنار جاده شکست می خورد.
سوالات متداول در مورد اتاقک های ترمز فنری
تفاوت بین محفظه ترمز فنری تیپ 30 و تیپ 36 چیست؟
تعیین نوع به مساحت موثر دیافراگم سرویس در اینچ مربع اشاره دارد. نوع 30 محفظه ترمز فنری دارای دیافراگم 30 اینچ مربع است، در حالی که نوع 36 دارای دیافراگم 36 اینچ مربع است. محفظه بزرگتر به نسبت فشار هوای معین نیروی میله فشار بیشتری ایجاد می کند و در بارهای محوری سنگین تر استفاده می شود. نیروی فنر پارکینگ نیز به همان نسبت در محفظه بزرگتر بیشتر است.
آیا می توانم با محفظه ترمز فنری در قفس رانندگی کنم؟
خیر رانندگی با محفظه ترمز فنری در قفس غیرقانونی و بسیار خطرناک است زیرا ترمز دستی و اضطراری آن چرخ کاملاً از کار افتاده است. پیچ قفس یک ابزار موقت فقط برای بکسل یا تعمیر است. خودرو باید تا زمانی که محفظه جایگزین نصب نشود از سرویس خارج شود.
چرا ترمز فنری من حتی با فشار کامل هوا رها نمی شود؟
اگر ترمز دستی با فشار کامل هوا رها نشود، محتملترین علت آن پارگی دیافراگم پارک است که نمیتواند فشار را نگه دارد، پیچ و مهره قفس بسته شده که تا حدی درگیر شده است، یا اتصال مکانیکی در تنظیم کننده شل یا میل بادامک. نشتی دریچه کنترل پارک روی داشبورد نیز می تواند از رسیدن فشار کافی به شیر جلوگیری کند محفظه ترمز فنری .
هر چند وقت یکبار باید محفظه های ترمز فنری تعویض شوند؟
هیچ فاصله تعویض ثابتی وجود ندارد، اما محفظه ترمز فنریs اگر دیافراگم ترک خورده است، اگر حرکت میله فشاری از حد تنظیم مجدد فراتر رفت، یا اگر آسیب یا خوردگی خارجی پیدا شد، باید تعویض شود. بسیاری از ناوگان بهعنوان بخشی از یک برنامه پیشگیری از خوردگی، بهویژه در مناطقی که نمک جادهها تخریب فلزات را تسریع میکند، در 10 تا 15 سال خدمت، محفظهها را به طور فعال جایگزین میکنند.
درک کردن نحوه عملکرد محفظه ترمز فنری برای درک معماری ایمنی وسایل نقلیه سنگین مدرن ضروری است. ادغام زیبای دیافراگم ترمز سرویس با فنر مکانیکی ایمن هم قدرت توقف درجه بندی شده و هم یک ترمز اضطراری تضمین شده را فراهم می کند که بدون هیچ گونه کمک الکتریکی یا پنوماتیکی کار می کند. این قابلیت حالت دوگانه برای چندین دهه تا حد زیادی بدون تغییر باقی مانده است، زیرا قابلیت اطمینان بینظیری را در یک واحد جمعوجور و مستقل ارائه میکند و همچنان پایهای برای رعایت ایمنی خودرو در بزرگراههای سراسر جهان است.
