چگونه تقویت کننده ترمز استاد کار می کند

تقویت کننده ترمز مستر ، که به عنوان تقویت کننده ترمز یا تقویت کننده ترمز نیز شناخته می شود ، یک مؤلفه مهم در سیستم های ترمز مدرن است. عملکرد اصلی آن تقویت نیرویی است که توسط راننده به پدال ترمز اعمال می شود و باعث می شود که وسیله نقلیه و بهبود راندمان ترمز متوقف شود. انواع مختلفی از تقویت کننده ها وجود دارد که هر یک از منابع مختلف انرژی (به عنوان مثال ، خلاء ، فشار هیدرولیک یا برق) برای دستیابی به این کمک. در زیر توضیح مفصلی در مورد چگونگی عملکرد رایج ترین انواع ، همراه با مکانیسم های اصلی و اصول عملیاتی آنها آورده شده است.

### 1. تقویت کننده ترمز خلاء: متداول ترین طرح

ساختار و اجزای کلیدی

تقویت کننده ترمز خلاء به طور معمول از موارد زیر تشکیل شده است.

دیافراگم: غشای انعطاف پذیر که تقویت کننده را به دو اتاق جدا می کند.

محفظه خلاء: برای حفظ فشار منفی به منیفولد ورودی موتور (یا پمپ خلاء) متصل شده است.

محفظه جوی: مهر و موم شده اما می تواند هنگام فشار دادن پدال ترمز ، هوا را بپذیرد.

مونتاژ دریچه: شامل یک شیر خلاء و شیر جوی است که توسط ورودی پدال ترمز کنترل می شود.

پوزخند: نیرو را از دیافراگم به سیلندر اصلی ترمز منتقل می کند.

اصل کار

حالت استراحت (پدال تحت فشار قرار نمی گیرد):

دریچه خلاء باز است و به هر دو اتاق اجازه می دهد تا فشار خلاء برابر (تقریباً. -20 uNHG) را از موتور حفظ کنند.

دیافراگم متعادل باقی مانده و هیچ نیروی اضافی در سیلندر اصلی ندارد.

وقتی پدال ترمز فشار می یابد:

مرحله 1: فعال سازی شیر: حرکت پدال باعث پیوند مکانیکی می شود که شیر خلاء را می بندد و شیر جوی را باز می کند.

مرحله 2: دیفرانسیل فشار: اتاق جوی اکنون هوا (در فشار محیط) را پذیرفته است ، در حالی که محفظه خلاء فشار منفی خود را حفظ می کند. این باعث ایجاد اختلاف فشار در دیافراگم می شود.

مرحله 3: حرکت دیافراگم: اختلاف فشار (فشار اتمسفر در یک طرف دیافراگم) نیرویی را تولید می کند که دیافراگم را به سمت محفظه خلاء سوق می دهد.

مرحله 4: تقویت نیرو: حرکت دیافراگم از طریق Pushrod به سیلندر اصلی منتقل می شود و 5-10 بار نیروی پای راننده را ضرب می کند. به عنوان مثال ، یک نیروی پا 50 پوندی ممکن است در سیلندر اصلی 250-500 پوند نیرو شود.

وقتی پدال ترمز آزاد شد:

شیر خلاء بازگشایی می شود و فشار در هر دو اتاق را برابر می کند. دیافراگم به حالت استراحت خود باز می گردد و تقویت کننده کمک می کند.

تغییرات منبع خلاء

موتورهای بنزین: به خلاء منیفولد ورودی ، که در طول کار عادی فراوان است ، اعتماد کنید.

موتورهای دیزلی/برخی از هیبریدها: ممکن است از پمپ خلاء الکتریکی (به عنوان مثال ، پمپ دیافراگم) برای تولید خلاء استفاده کند ، زیرا موتورهای دیزلی خلاء کمی مصرف می کنند.

### 2. تقویت کننده ترمز Hydro-Roost: کمک هیدرولیک برای سیستم های فشار قوی

ساختار و اجزای کلیدی

محفظه هیدرولیک: با استفاده از پمپ فرمان برق وسیله نقلیه (یا پمپ هیدرولیک اختصاصی).

مونتاژ پیستون و دریچه: توسط پدال ترمز برای هدایت فشار هیدرولیک کنترل می شود.

پوزخند: نیروی هیدرولیک را به سیلندر اصلی منتقل می کند.

اصل کار

منبع تغذیه: پمپ فرمان برق ، مایع هیدرولیک با فشار بالا (به طور معمول 1000-1،500 psi) ایجاد می کند.

کاربرد پدال: با فشار دادن پدال ترمز ، دریچه ای را که مایع هیدرولیک را به پیستون تقویت کننده هدایت می کند ، فعال می کند.

تقویت نیرو: فشار هیدرولیک پیستون را تحت فشار قرار می دهد ، که به نوبه خود سیلندر اصلی را با نیروی قابل توجهی فشار می دهد (به عنوان مثال ، 10-20 برابر فشار پای راننده).

مزایا: ایده آل برای وسایل نقلیه دارای خلاء محدود (به عنوان مثال ، کامیون های دیزل ، وسایل نقلیه سنگین) یا آنهایی که به ترمز زیاد نیاز دارند ، زیرا فشار هیدرولیک از خلاء موتور سازگارتر است.

### 3. تقویت کننده ترمز الکترونیکی (E-ROOST): کمک برقی مدرن

ساختار و اجزای کلیدی

موتور الکتریکی: توسط سیستم الکتریکی وسیله نقلیه هدایت می شود.

انتقال مکانیکی: مانند قطار دنده یا مکانیسم پیچ برای تبدیل چرخش موتور به نیروی خطی.

ماژول کنترل: ورودی پدال ترمز را پردازش کرده و موتور را بر اساس شرایط رانندگی فعال می کند.

اصل کار

سنجش ورودی پدال: سنسورها نیرو و سفر پدال ترمز را اندازه گیری می کنند.

پردازش الکترونیکی: ماژول کنترل کمک مورد نیاز را بر اساس عواملی مانند سرعت خودرو ، بار و فعال سازی ABS محاسبه می کند.

فعال سازی حرکتی: موتور الکتریکی یک سیستم مکانیکی (به عنوان مثال ، یک جک پیچ) را برای فشار دادن سیلندر اصلی ، ارائه کمک دقیق و قابل تنظیم هدایت می کند.

مزایا:

ایده آل برای وسایل نقلیه برقی (EV) که فاقد موتور برای خلاء یا انرژی هیدرولیک هستند.

ادغام ترمز احیا کننده را امکان پذیر می کند ، زیرا این سیستم می تواند بین ترمزهای اصطکاک و ترمز احیا کننده برای به حداکثر رساندن بازیابی انرژی هماهنگ شود.

زمان پاسخ سریعتر و عملکرد مداوم تر در مقایسه با تقویت کننده های سنتی را ارائه می دهد.

### 4. چگونه تقویت کننده ها بازده ترمز را بهبود می بخشند: فیزیک پشت ساز و کار

ضرب نیرو: هدف اصلی هر تقویت کننده کاهش تلاش راننده است. بدون تقویت کننده ، متوقف کردن وسیله نقلیه به فشار بسیار زیاد پا نیاز دارد (به عنوان مثال ، {3 پوند} پوند) ، که غیر عملی و ناامن است.

مثال با تقویت کننده خلاء:

منطقه دیافراگم در یک تقویت کننده معمولی ممکن است 10 اینچ مربع باشد.

در خلاء استاندارد (-20 INHG) ، اختلاف فشار 10 psi (فشار اتمسفر در سطح دریا 14.7 psi است ، بنابراین خلاء -20 inhg ≈ 5 psi مطلق است و منجر به اختلاف 9.7 psi می شود).

نیرو از اختلاف فشار: 10 متر مربع در. 9.7 psi=} 97 پوند از نیروی کمک ، به فشار پای راننده اضافه شده است.

حساسیت ایمنی: تقویت کننده ها اطمینان می دهند که حتی رانندگان با استحکام محدود می توانند از نیروی ترمز کافی استفاده کنند ، به خصوص در توقف های اضطراری.

### 5. تفاوت های کلیدی بین انواع تقویت کننده

نوع	منبع تغذیه	برنامه های مشترک	مزایا
خلاء	خلاء موتور یا پمپ برقی	بیشتر اتومبیل های مسافربری ، موتورهای بنزینی	طراحی ساده ، قابل اعتماد ، نگهداری کم
باس	مایع هیدرولیک فرمان	کامیون های دیزل ، وسایل نقلیه سنگین ، برخی از وسایل نقلیه تجاری	قدرت مداوم صرف نظر از بار موتور ، خروجی نیروی بالا
تقویت کننده الکترونیکی	موتور الکتریکی	EV ، هیبریدهای مدرن ، اتومبیل های مسافربری پیشرفته	جمع و جور ، ادغام با سیستم های ایمنی الکترونیکی (ABS ، ESC) ، سازگاری ترمز احیا کننده