السلامة أثناء القيادة هي جانب يهم أي سائق، وأحد العناصر الأساسية التي تضمن سلامتنا على الطريق هو نظام فرامل السيارة. على الرغم من أنهم غالبًا ما يمرون دون أن يلاحظهم أحد في الحياة اليومية، الفرامل ضرورية للغاية لتجنب الحوادث والاستمتاع برحلة مريحة وخاضعة للرقابة. فهم جيدا ما هي أنواع الفرامل الموجودةإن معرفة كيفية عملها وما هي مزاياها وعيوبها يمكن أن يكون المفتاح لقيادة أكثر أمانًا واتخاذ قرارات مستنيرة عند شراء وصيانة سيارتنا.
في السنوات الأخيرة، تطورت تكنولوجيا الكبح بشكل كبير.. من فرامل الأسطوانة في السيارات القديمة إلى الأنظمة الهجينة والمتجددة للسيارات الكهربائية اليوم، فإن فهم الأنظمة المختلفة المتاحة سيساعدنا على فهم سبب استمرار وجود كل منها في نطاقات ونماذج مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، سنخبرك ليس فقط عن الأنواع الأساسية للفرامل، ولكن أيضًا عن أنواعها وميزاتها المحددة ودور الإلكترونيات ونصائح للصيانة المناسبة.
لماذا تعتبر الفرامل مهمة جدًا في السيارات؟
يعد نظام الفرامل هو المسؤول الأول عن السلامة النشطة في أي سيارة.. وظيفتها هي تحويل الطاقة الحركية للحركة إلى حرارة عن طريق الاحتكاك، مما يسمح للمركبة بتقليل سرعتها أو التوقف بشكل كامل. ورغم أن هذه العملية تبدو بسيطة، فإنها تتطلب تقنية قوية قادرة على تحمل قوى قد تتجاوز 500 حصان ودرجات حرارة تصل إلى 850 درجة مئوية في أكثر المواقف صعوبة، مثل النزول لفترات طويلة أو الكبح في حالات الطوارئ.
لا يتعلق الأمر فقط بإيقاف السيارة، بل يتعلق أيضًا بتوفير التحكم والاستقرار. في القيادة. إن نظام الفرامل الذي يتم صيانته جيدًا والذي يتكيف مع خصائص السيارة والسائق يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا في المواقف الحرجة.
المكونات الأساسية لنظام الفرامل…
يتكون كل نظام فرامل من عدة أجزاء رئيسية تعمل معًا لضمان الكبح الفعال:
- دواسة الفرامل: نقطة بداية عملية الكبح، والتي يضغط عليها السائق.
- معزز الفرامل: نظام يضاعف القوة المبذولة، مما يجعل المهمة أسهل للمستخدم.
- خزانات المضخة الهيدروليكية وسائل الفرامل: أنها تولد وتنقل الضغط اللازم في جميع أنحاء الدائرة.
- الأنابيب والخراطيم: أنها تنقل السائل الهيدروليكي إلى العجلات.
- فرجار الفرامل: وهي تحتوي على المكابس والوسادات للضغط على القرص.
- الفوط والأحذية: عناصر الاحتكاك التي تلامس القرص أو الأسطوانة لتوليد التباطؤ.
- الأقراص والطبول: يتم ربطها بالعجلة وتتلقى قوة الكبح بشكل مباشر.
- أجهزة الاستشعار الإلكترونية ووحدات التحكم: إدارة أنظمة ABS والمساعدات الإلكترونية الأخرى.
تم تصميم كل هذه العناصر لتتحمل القوى ودرجات الحرارة العالية.ويعتمد عملها الصحيح على جودة أجزائها والصيانة الدورية الكافية. تعرف على الأعطال الأكثر شيوعاً في نظام الفرامل يمكن أن يساعدك في اكتشاف الأخطاء المحتملة في الوقت المناسب والحفاظ عليها في حالة مثالية.
الأنواع الرئيسية للفرامل الموجودة في السيارات
اليوم، تم تجهيز معظم سيارات الركاب بأنواع عديدة من الفرامل تعمل معًا، اعتمادًا على المحور واستخدام السيارة والقطاع. الأنظمة الرئيسية التي نجدها في السوق هي:
- مكابح قرصية
- الفرامل طبل
- أنظمة المكابح المانعة للانغلاق (ABS)
- فرامل اليد أو فرامل الانتظار
- الكبح المتجدد (في السيارات الهجينة والكهربائية، ذات أهمية متزايدة)
فرامل الأقراص: الفعالية والأنواع والتشغيل
يعد نظام الفرامل القرصية حاليًا النظام الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في صناعة السيارات، وخاصةً على المحور الأمامي. وفي كثير من الحالات أيضًا في الخلف. تعتمد طريقة عملها بشكل أساسي على قرص معدني (مصنوع عادة من الفولاذ أو الحديد الزهر) يدور متصلاً بالعجلة. عندما يضغط السائق على دواسة الفرامل، تتسبب الدائرة الهيدروليكية في دفع وسادات الفرامل، الموجودة داخل الفرجار، إلى الضغط على جانبي القرص، مما يؤدي إلى توليد الاحتكاك اللازم لإبطاء العجلة.
الميزة الرئيسية لفرامل الأقراص تكمن في قدرتها الكبيرة على تبديد الحرارة المتولدة، مما يجعلها أكثر فعالية ومقاومة للفرملة لفترات طويلة أو في حالات الطوارئ من أنظمة الأسطوانة. بفضل تصميمها المفتوح، يتم تدوير الهواء بسهولة، مما يؤدي إلى تبريد الوحدة بأكملها وتأخير ظهور التعب أو فقدان الكفاءة. يعتمد اختيار نوع القرص والفرجار على الاستخدام المقصود، ووزن السيارة، ونوع القيادة، والميزانية المتاحة.
مكونات وأنواع فرامل الأقراص
توجد في فرامل الأقراص إصدارات مختلفة تتكيف مع متطلبات كل مركبة ونوع القيادة:
- الأقراص التقليدية أو الصلبة: إنهم الخيار الأسهل والأكثر اقتصادا. يتم تركيبها عادة على المحور الخلفي لسيارات الركاب. إن قدرتها على تبديد الحرارة محدودة، لذا فإن استخدامها يقتصر على السيارات ذات الأداء المتواضع.
- الأقراص المهواة: يتم استخدام قطعتين من الحديد أو الفولاذ المصبوب، متصلتين بقسم مركزي مجوف، مصنوع عادة من الألومنيوم، مما يسمح بتحسين التهوية الداخلية. تتمتع هذه الأقراص بالقدرة على تحمل الأحمال الحرارية العالية وهي قياسية على المحاور الأمامية.
- الأقراص المثقبة: إنها تتضمن ثقوبًا صغيرة في السطح تساعد على تبريد القرص بشكل أسرع، فضلاً عن المساعدة في الظروف الممطرة عن طريق إخراج الماء والأوساخ. في المقابل، فإنها تتمتع بسطح اتصال أصغر ويمكن أن تسبب تآكلًا أكبر للوسادات.
- السجلات المخدوشة: تحتوي على أخاديد أو أخاديد تعمل على تنظيف الوسادات من البقايا والغازات أثناء الاستخدام المكثف، مما يحسن الاحتكاك على وجه التحديد. ومع ذلك، فإن هذا يؤدي إلى تآكل الوسادات بشكل أسرع من الأقراص الملساء.
- أقراص مختلطة: قم بدمج الميزات المذكورة أعلاه لتحقيق أقصى قدر من التبريد والتنظيف.
- الأقراص الكربونية والسيراميكية أو المركبة: مخصصة للنماذج الرياضية عالية الأداء، وهي تجمع بين المواد السيراميكية وألياف الكربون المقاومة للتآكل والقادرة على تحمل درجات الحرارة القصوى. إن تكلفتها مرتفعة، ولكن متانتها وأدائها استثنائيان.
أما بالنسبة للفرجار والوسادات، فهناك أيضًا أنواع مختلفة:
- المشابك الثابتة: تحتوي على عدة مكابس متقابلة، مما يضمن ضغطًا متساويًا على القرص. يضمن هذا الحل كبحًا أقوى وأكثر دقة، وهو مثالي للسيارات الرياضية، ولكن على حساب الوزن الأكبر والتعقيد الميكانيكي.
- المشابك العائمة: إنها أبسط وأخف وزناً، وهي الخيار الأكثر شيوعاً في السياحة التقليدية بسبب تكلفتها المنخفضة. إنها تحتوي على مكبس واحد ونظامها يسمح بتطبيق الضغط على جانبي القرص من خلال تأثير السحب.
فرامل الأسطوانة: التشغيل والمزايا والقيود
كان نظام فرامل الأسطوانة هو النظام السائد لعقود من الزمن ولا يزال يستخدم حتى يومنا هذا، وخاصة على المحور الخلفي للسيارات الخدمية أو النماذج الحضرية الاقتصادية أو المركبات القديمة. تتكون آليتها من أسطوانة دوارة تدور بالاشتراك مع العجلة، ومجموعة من الأحذية المتحركة تقع في داخلها. عند الضغط على الفرامل، تضغط أحذية الفرامل على الجزء الداخلي من الأسطوانة وتولد الاحتكاك اللازم لإبطاء العجلة.
واحدة من إن نقاط القوة في نظام الطبل هي التكلفة المنخفضة للتصنيع والصيانة.، فضلاً عن قدرتها على دمج فرامل اليد (خاصةً في النماذج الكهربائية، حيث يتولى الفرامل المتجدد معظم العمل وتعمل الأسطوانة كنسخة احتياطية للسلامة). ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة لها العديد من العيوب:
- إنها تبدد الحرارة بصعوبة بسبب تصميمها المغلق.، مما يجعلها أقل فعالية أثناء الكبح لفترات طويلة أو الكبح تحت متطلبات حرارية عالية.
- التفتيش والصيانة أكثر صعوبة، حيث لا يمكن ملاحظة تآكل الأحذية بالعين المجردة.
- قد لا يتم ملاحظة التآكل في المكونات الداخلية، مما يزيد من أهمية المراجعات الدورية.
ومع ذلك، لقد شهدت الطبلة نوعًا من "الولادة الجديدة" مع وصول السيارات الكهربائيةحيث سمحت لها موثوقيتها وسهولة دمجها مع أنظمة مواقف السيارات الأوتوماتيكية بإيجاد مكانة جديدة لها.
نظام المكابح المانعة للانغلاق (ABS): التكنولوجيا والمزايا…
ABS هو نظام أمان إلكتروني نشط أصبح إلزاميًا في المركبات الأوروبية منذ عام 2004.. وظيفتها هي منع قفل العجلات أثناء الكبح المفاجئ، مما يسمح للسائق بالحفاظ على التحكم في اتجاه السيارة وتجنب العوائق حتى مع الضغط على الدواسة بشكل كامل. يعتمد تشغيله على أجهزة استشعار السرعة المثبتة على كل عجلة ووحدة تحكم تعمل تلقائيًا على تنظيم الضغط المطبق على كل مكابح.
إذا اكتشف المستشعر أن العجلة على وشك الانغلاق، يقوم النظام بتقليل الضغط في تلك العجلة واستعادته عدة مرات في الثانية، مما يحقق فرملة فعالة ومستقرة حتى على الأسطح الزلقة. هناك عدة أنواع من نظام ABS، يتم التمييز بينها حسب عدد أجهزة الاستشعار وقنوات التحكم:
- 4 قنوات و 4 أجهزة استشعار: أقصى قدر من الكفاءة، والتحكم الفردي لكل عجلة.
- 3 قنوات و 4 أجهزة استشعار: التحكم المستقل في الجبهة؛ يتم ضبط الجزء الخلفي معًا.
- 3 قنوات و 3 أجهزة استشعار: كل قناة تتحكم في عجلة أمامية واحدة وقناة أخرى تتحكم في العجلتين الخلفيتين.
- 2 قنوات و 4 أجهزة استشعار: التحكم بالمحور؛ تحذر أجهزة الاستشعار من الانسدادات المحتملة.
- 1 قناة و 1 مستشعر: تُستخدم في المركبات الأساسية للغاية؛ يتحكم في العجلتين الخلفيتين في وقت واحد.
ABS هو بناءً على تقنيات أخرى أكثر تقدمًا مثل التحكم في الجر أو توزيع قوة الفرامل إلكترونيًا (EBD) أو مساعد الكبح في حالات الطوارئ، كلها تركز على تحقيق أقصى قدر من السلامة أثناء القيادة.
فرامل اليد أو فرامل الانتظار: ميكانيكية وإلكترونية…
El فرملة اليد، كما دعا فرامل الانتظار، تؤدي وظيفة أساسية وهي تثبيت السيارة أثناء توقفها، خاصة على المنحدرات أو لتجنب الحركات غير المرغوب فيها. يتم تشغيلها بشكل كلاسيكي يدويًا، باستخدام رافعة تقوم بتنشيط كابل متصل بأحذية الأسطوانة أو الفرجار الخلفي، وبالتالي منع العجلات. في الوقت الحاضر أصبح من الشائع بشكل متزايد العثور على فرامل اليد الإلكترونية.
في هذه الحالة يتم تفعيل النظام عن طريق زر يرسل الأمر إلى محرك كهربائي يقوم بتفعيل آلية القفل. يقدم هذا الإصدار العديد من المزايا، مثل تحرير مساحة المقصورة، وتسهيل استخدام الوظائف التلقائية مثل "Auto Hold"، والسماح بالتكامل البسيط مع أنظمة الفرامل الخلفية. في المركبات الكهربائية والهجينة، تكون فرامل الانتظار الإلكترونية مفيدة بشكل خاص لموثوقيتها وقدرتها على التكامل مع الوظائف الذكية الأخرى.
الكبح المتجدد: ثورة في المركبات الهجينة والكهربائية...
La الكبح المتجدد هو تقنية موجودة في المركبات الكهربائية والهجينة الذي يسمح بتحويل الطاقة الحركية للفرملة إلى طاقة كهربائية، مما يؤدي إلى شحن البطارية وزيادة مدى السيارة. عندما يرفع السائق قدمه عن دواسة الوقود أو يضغط على الفرامل برفق، يعمل المحرك الكهربائي نفسه كمولد، فيحول الحركة إلى كهرباء ويبطئ السيارة دون الحاجة إلى استخدام الفرامل التقليدية.
La الميزة الرئيسية من النظام هو تقليل التآكل الميكانيكي على الفرامل التقليدية، نظرًا لأنه في الظروف العادية فإن الكبح المتجدد نفسه يأخذ جزءًا كبيرًا من العمل. في الواقع، تسمح لك بعض الموديلات بتعديل مستوى التجديد وحتى تقديم أنظمة قيادة "بدواسة واحدة" حيث لا تحتاج إلى لمس الفرامل المادية أثناء القيادة. هذا الاختراق ليس فقط يزيد الكفاءة ولكنه يساهم أيضًا في خفض تكاليف الصيانة والحفاظ على الأقراص والوسادات التقليدية في حالة أفضل.
ما هو أفضل نوع الفرامل لكل سيارة؟
يختلف اختيار نظام الفرامل حسب احتياجات السيارة ومستوى الطلب عليها ونوع القيادة التي تتم عادةً. يمكن بسهولة أن تحتوي سيارة المدينة أو السيارة الخدمية على فرامل أسطوانية على المحور الخلفي وفرامل قرصية واحدة على المحور الأمامي، ولكن سيارة الركاب متوسطة المدى أو عالية الجودة، أو أي سيارة رياضية متعددة الاستخدامات، سوف تتطلب أقراصًا مهواة ونظام ABS على كلا المحورين. في السيارات الأكثر موثوقية لعام 2024 يتم إعطاء الأولوية للأنظمة التي توفر المتانة والسلامة للعمل المكثف.
بالنسبة للمركبات الرياضية والمركبات عالية الأداء، يوصى باستخدام أقراص مثقبة أو مخططة أو حتى أقراص كربونية سيراميكية، جنبًا إلى جنب مع ملاقط متعددة المكابس وأنظمة مساعدة متقدمة. بالنسبة للسيارات الكهربائية، فإن المفتاح هو تحقيق توازن جيد بين الكبح المتجدد والأنظمة التقليدية التي تعمل كنسخة احتياطية موثوقة. ولتعزيز السلامة بشكل أكبر، من الجيد التحقق من الطرازات التي تتميز بأحدث التطورات في تكنولوجيا الكبح والكهرباء.
الصيانة والتوصيات لإطالة عمر الفرامل
إن العناية بفرامل سيارتك لا تقتصر فقط على تغيير الفرامل أو الأقراص عند تآكلها. إن القيادة المسؤولة والتقدمية يمكن أن تحدث فرقًا كبيرًا في عمر النظام.. تجنب الكبح المفاجئ غير الضروري، واستخدم كبح المحرك كلما أمكن ذلك، وتحقق بانتظام من سائل الفرامل وضغط الإطارات. بالإضافة إلى ذلك، في صيانة السيارات وأنواعها يمكنك العثور على توصيات محددة لكل نظام فرامل.
تشمل أعراض تآكل نظام الفرامل عادةً ما يلي:
- أصوات معدنية أو صرير عند الكبح
- اهتزازات في الدواسة
- فقدان كفاءة الكبح
- أضواء التحذير على لوحة القيادة
إذا اكتشفت أيًا من هذه العلامات، من الضروري الذهاب إلى ورشة عمل متخصصة في أقرب وقت ممكن لتجنب المخاطر المحتملة. يمكنك أيضًا التشاور أساطير حول فرامل السيارة لتبديد المفاهيم الخاطئة حول استخدامه وصيانته.
ما هو المستقبل الذي ينتظر أنظمة الفرامل؟
تستمر تكنولوجيا الكبح في التقدم. السنوات القادمة سوف تجلب أنظمة أكثر تطوراً، مع التكامل الكامل للإلكترونيات والتحكم المستقل والمواد المبتكرة القادرة على تحمل المطالب الشديدة. ويتجه الاتجاه أيضًا نحو تحقيق كفاءة أكبر في استخدام الطاقة، وتقليل التآكل والتلف، وخفض الوزن، وخاصة في سياق التحول إلى الكهرباء. وبهذا المعنى، فإن التقدم في ماركات السيارات الأكثر مشاكل وأعطال التركيز على تحسين الموثوقية والاستدامة.
بالنسبة للسائق، هذا يترجم إلى أمان أكبر، وصيانة أقل، وتجربة قيادة أكثر موثوقية ومتعة.. لا تقلل من أهمية دور الفرامل: فهي بمثابة الملائكة الحارسة الحقيقية للطريق!
