تعد الفرامل واحدة من أهم مكونات السيارة جنبًا إلى جنب مع المحرك وبقية المكونات الأساسية، حيث إن المحرك يعطي السيارة القوة الدافعة، بينما تعمل الفرامل في الاتجاه المعاكس حيث تقلل من سرعة السيارة وتوقفها تمامًا عند الحاجة، ويتم ذلك فقط من خلال تطبيق قوة بسيطة على دواسة الفرامل، فهل هذه القوة البسيطة هي التي فعلًا تتمكن من إيقاف السيارة، في الوقع أن آلية عمل فرامل السيارة الهيدروليكية هي التي تكشف سر تمكن هذه القوة الضئيلة من إيقاف سيارة تندفع بسرعات عالية، وخلال هذا المقال سوف نوضح هذه الآلية بالإضافة إلى أهم المعلومات المتعلقة بفرامل السيارة.[١]
آلية عمل الفرامل في السيارة
يعتمد نظام الفرامل في السيارات على نقل القوة بواسطة نظام هيدروليكي، ولا يعد نقل القوة كافي من أجل إيقاف السيارة، وإنما هناك نظام آخر يقوم بتعزيز هذه القوة ومضاعفتها عدة مرات حتى تكون كافية لإيقاف العجلات.[٢][٣]
يبدأ عمل الفرامل من خلال الدوس على بدالة الفرامل، حيث يتم نقل قوة قدم السائق من ذراع الدواسة إلى أسطوانة (مكبس) رئيسية تتصل بشبكة أنابيب تحتوي على سائل هيدروليكي، وقبل أن تنتقل القوة إلى العجلات تمر بمعزز الفرامل الذي بدوره يقوم بمضاعفة هذه القوة باستخدام دوران المحرك لتكوين فراغ (فاكيوم) يؤدي إلى رفع مستوى الضغط في السائل الهيدروليكي، ثم يتوزع هذا الضغط على العجلات بنسب متفاوتة حسب حالة السيارة بناءً على توجيهات من كمبيوتر السيارة، وذلك لضمان توقف أمن وسلسل للسيارة.[٢][٣]
عندما يصل الضغط الهيدروليكي للعجلات يستقبله أسطوانات (مكابس) فرعية على كل عجلة، وتتواجد هذه الأسطوانات على جزء آخر يدعى الفرجار (مخ البريك) والذي يُثبت على جانبيه ما يدعى فحمات (وسائد البريك)، بحيث تقوم الأسطوانات الفرعية بدفع هذه الفحمات نحو الأقراص (ديسك أو البلاطات) وهي أقراص معدنية مثبتة على محاور العجلات ودور معها بنفس السرعة، وعندما تحتك الفحمات بالأقراص تبدأ بخفض سرعتها بمقدار القوة المطبقة عليها، بحيث كلما زاد السائق القوة على الدواسة زادت القوة المطبقة على الفحمات، وزاد مستوى الاحتكاك.[٢][٣]
أنواع أنظمة الفرامل في السيارة
هناك عدة أنواع من الأنظمة المستخدمة في فرامل السيارة، ولكن أشهرها ما تم توضيحه سابقًا وهو النظام الهيدروليكي، وفيما يلي توضيح مبسط لبقية الأنظمة:[٤]
- الفرامل الميكانيكية: تعتمد هذه الفرامل على نفس المبدأ وهو الاحتكاك، ولكن آلية نقل القوة هي المختلفة إذ يتم الاعتماد على أدوات ميكانيكية مثل الأسلاك المعدنية والنوابض، وأفضل مثال عليها هي الفرامل اليدوية (هاندبريك).
- الفرامل الهوائية: تعمد أيضًا هذه الفرامل على الاحتكاك، ولكن مرة أخرى طريقة نقل القوة هي المختلفة، إذ يتم الاعتماد على الهواء المضغوط لنقل القوة، وأكثر ما يستخدم هذا النظام في المركبات الضخمة لفاعلية في توليد قوة هائلة على الأجزاء الاحتكاكية في الفرامل.
- الفرامل الكهرومغناطيسية: يعد هذه الفرامل من الأنظمة الحديثة المنتشرة في سيارات الهايبرد، والتي لا تعتمد على مبدأ الاحتكاك، إذ تعتمد هذه الفرامل على توليد مجال مغناطيسي عكس اتجاه دوران العجلات، والتي تولد مجال مغناطيسي خلال دورانها، بحيث أن المجال الذي تولده الفرامل يشكل قوة معاكسة للمجال الذي تولده العجلات، وبالتالي تخفف من سرعتها وتوقفها عند الحاجة.
- الفرامل الكهربائية: تتواجد هذه الفرامل فقط في السيارات الكهربائية، وهي تعتمد على المحرك الكهربائي من أجل تخفيف سرعة العجلات، والتي يتمثل مبدأ عملها إما بقطع التيار الكهربائي الذي يغذي المحرك وتحويل عمله إلى مولد لشحن بطارية السيارة، بمجرد رفع السائق قدمه عن دواسة الطاقة، أو بنفس المبدأ ولكن عند استخدام السائق لدواسة الفرامل.
المراجع
- ↑ "How Do Car Brakes Work?", wonderopolis, Retrieved 30/8/2023. Edited.
- ^ أ ب ت "How the braking system works", .howacarworks, Retrieved 30/8/2023. Edited.
- ^ أ ب ت "How Brakes Work", auto.howstuffworks, Retrieved 30/8/2023. Edited.
- ↑ "What is Brake? Types of Braking System Notes & PDF"], themechanicalengineering, Retrieved 30/8/2023. Edited.
