مصر موتورز مجتمع السيارات - هل تثق فى مكابح سيارتك؟

http://cms.motortimeonline.com/galle.../Opening-1.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307152910.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307153948.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307154315.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...8130715559.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...8130716155.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...8130716249.gif
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307163052.gif
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307165427.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307170240.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307171614.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307172249.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307172614.jpg
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307175035.JPG
http://cms.motortimeonline.com/Galle...1307175951.JPG
http://cms.motortimeonline.com/Galle.../Opening-1.jpg

المكابح هى النظام الذى يستخدم فى وسائل الانتقال لتمكن السائق من ايقاف السيارة أو الحافلة أو الدراجة النارية، هذا هو التعريف المجرد للمكابح، ولكن اذا ما حكمنا بمقاييس الفترة الراهنة، فسنرى أن المكابح لها دور أكبر من ذلك بكثير، فهى أولا تعتبر العامل الأول بين عوامل السلامة فى السيارات الحديثة كونها تمكن السائق من ايقاف السيارة فى المواقف المفاجئة لتفادى الحوادث، وبدمج الأنظمة الحديثة مثل المكابح المانعة للانغلاق، ونظام الثبات الالكترونى، ونظام توزيع المكابح الكترونيا، مما جعل دورها أكبر من مجرد ايقاف السيارة، بل هى مسؤولة عن ثبات السيارة أيضا فى حالة القيام بمناورات خطرة على أى سرعة.
قد تختلف أنظمة المكابح من صانع لآخر أو من وسيلة لأخرى، فبالطبع توزيع مكونات النظام على دراجة نارية سيختلف عنه فى سيارة تجارية او سيارة سباق، ولكن جميعها تتفق فى المكونات الأساسية، وهى الدوار Rotor والمخمد Pad، أو كما يطلق عليه الـ"تيل" وخزان الزيت وخطوط نقل الزيت والاسطوانة الرئيسية ومعزز الضغط Booster، قد تبدو الأسماء معقدة ولكن النظام غاية فى السهولة كما ساعرض عليكم حاليا.
ولكن فى البداية سأثقل عليكم ببعض مبادئ الفيزياء، لنتمكن من فهم كيف يستطيع السائق ايقاف مركبة تزن آلاف الكيلوجرامات بمجرد وضع قدمه على دواسة المكابح، أولا سأحدثكم قليلا عن الهيدروليكيات وهو العلم الهندسى الذى يتناول الخصائص الميكانيكية للسوائل، وتستخدم الهيدروليكيات باختصار فى توليد أونقل القوة أوالطاقة بشكل أوبآخرباستخدام ضغط السوائل، الأمر الآخر الذى سنذكره اليوم هو الفائدة الميكانيكية، وهو مقياس لنسبة تضخيم القوة التى تتحقق عن طريق استخدام أداة أو جهاز ميكانيكي أو نظام آلى، والأمر الذى جعلنى أذكر مثل هذه المبادئ هو أن أنظمة المكابح مبنية بشكل رئيسى عليهما وهنا التفسير ..
فكما نرى بالشكل الذى يوضح الصورة المجردة لنظام المكابح، يتم توزيع دواسة المكابح ومخارج الزيت بقياسات هندسية مدروسة حول نقطة الالتفاف Pivot Point لتمنح النظام أعلى درجة من الفائدة الميكانيكية لتزيد كفاءة عمل النظام، فكما نرى أمامنا فاذا كان طول عامود دواسة المكابح من نقطة الالتفاف الى الدواسة، هو أربع أضعاف الطول من النقطة ذاتها الى الاسطوانة الرئيسية للمكابح Master Cylinder، يضاعف ذلك الترحيل بأربع أضعاف، واذا كان قطر الاسطوانة الرئيسية هو ثلث اسطوانة الموجودة من ناحية الدوار، فعند وضع قوة على دواسة المكابح تتضاعف تلك القوة بتسعة أضعاف، ولذلك اذا قام السائق بالضغط على دواسة المكابح بقوة تقدر بـ10 كيلوجرامات مثلا، تتضاعف تلك القوة 36 ضعفا (9x4) لتصل الى 360 كيلوجراما عند اسطوانات الأقراص أو الدوارات.
أنواع المكابح
هناك نوعين رئيسيين للمكابح أولها الاسطوانى Disc Brake والآخر الطبلى أو Drum Brake وتختلف طرق عملهما نسبيا، ولكن المبدأ واحد فكلاهما يعتمد على الاحتكاك لتبطيئ سرعة دوران الدوار، والذى بدوره يبطئ سرعة دوران العجلة المحكمة عليه، وفى النهاية عن طريق احتكاك الاطارات بالطريق تتباطأ السيارة تدريجيا حتى تتوقف نهائيا، ففى الفرامل الاسطوانية حين يقوم السائق بالضغط على دواسة المكابح، ينتقل الزيت من الاسطوانة الرئيسية، الى خطوط نقل الزيت ومنها الى اسطوانات الدوار، والتى بدورها تقوم بالضغط على الدوار من الخارج، باستخدام المخمد المتواجد على جوانب الاسطوانة كما هو موضح بالشكل، أما المكابح الطبلية فالاسطوانة التى يحركها الزيت تقوم بالضغط على المخمد الموجودة بداخل الطبلة لتولد قوة احتكاك على الجدار الداخلى للطبلة لتؤدى وظيفتها كـ"مكابح" للسيارة.
أنواع الدوارات
تطورت التطبيقات على أسطح دوارات المكابح بمرور الوقت للوصول بها لأعلى درجات الكفاءة الممكنة، وظهر التطوير فى المواد المستخدمة فى الدوار نفسه، وفى النقوش والمسارات المتواجدة على سطح أو فى قلب الدوار على حد سواء، فنوع الدوار الأكثر انتشارا فى الوقت الراهن هى الدوارات أو الأقراص ذاتية التهوئة، وكما نراها فى الصورة فتوجد فتحات على محيط القرص لتوفر بعض من التهوئة التى تعمل على تبريد القرص اثناء الكبح، لأنه -كما يعلم البعض- كلما ارتفعت درجة حرارة الدوار تقل كفاءة المكابح بسبب الادخنة التى يبعثها المخمد Brake Pad، والتى تعمل كحاجز بين المخمد والدوار، وبالتالى تهدر قوة المكابح وقدرة المخمد على الاحتكاك بالدوار، مما ينقلنا للتقنية الثانية والثالثة التى تستخدم على سطح الدوار، وهى الأقراص المرقطة أوCross- والمشققة Slotted، وكما توضح الصورة فنجد بعض النقاط وهي عبارة عن فتحات صغيرة تحتك مباشرة بالمخمد لتوفر منفذا للانبعاثات التى تتولد من الحرارة أثناء الكبح، والنوع الثانى المشتق يؤدى نفس الوظفيفة ولكن بشكل أكثر فعالية، حيث أنه يقوم بطرد الانبعاثات الى خارج القرص تماما ولهذا يقوم بعض صانعى المكابح عالية الأداء، والتى تستخدم فى السيارات الرياضية وسيارات السباقات بعمل أقراص تدمج الثلاث معا لتوفير أعلى أداء مطلوب من المكابح.
التكنولوجيا فى المكابح
لقد تم استخدام العديد من التقنيات فى انظمة المكابح لزيادة كفاءتها وتقليل الأضرار التى قد تسببها، وقبل أن أحدثكم عنها يجب أن أنوه بأن الاطارات تقوم بعمل وظيفتين رئيسيتين فى السيارة، أولهما الكبح وثانيهما الانعطاف، واذا تخيلنا أن كفاءة عمل الاطار تقاس على مقياس من عشر درجات، فتلك الدرجات توزع على الوظيفتين بالنسب، بمعنى أنه اذا استخدمت 5 نقاط للكبح فستكون كفاءة الانعطاف 5 درجات فقط من العشرة، ولذلك فحين تنغلق الاطارات الأمامية يصبح التحكم فى السيارة، وخصوصا الانعطاف اثناء الكبح شبه مستحيل، ولهذا تم تتطوير نظام المكابح المانعة للانغلاق، والتى تعمل عن طريق حساسات للسرعة متواجدة على العجلات لتقارن سرعة السيارة بسرعة دوران العجلة، فاذا قلت سرعة دوران العجلة يقوم النظام بتخفيف قوة الكبح مؤقتا عن تلك العجلة المنغلقة، وبعدها تعيد ارسال القوة مرة أخرى لكبح السيارة، أما عن النظام الثانى وهو نظام توزيع قوة المكابح الكترونيا على العجلات، فهو يعمل بالتكامل مع النظام السابق ذكره لتوزيع القوة بحسب كمية التماسك المتوفرة لدى ذلك الاطار بالتحديد فمثلا الاطار الذى يحتك بطريق مبتل لن يوفر نفس الكم من التماسك مثل الاطار الذى يحتك بالطريق مباشرة.

منقول