ترمزهای پنوماتیک (Pneumatic Brakes)

در ترمزهای پنوماتیک (Pneumatic Brakes) به جای روغن از هوا جهت اعمال فشار روی چرخ‌ها استفاده می‌شود. در این نوع ترمزها، هوا توسط کمپرسور فشرده می‌شود. کمپرسور، هوا را به داخل مخزن ذخیره هوا پمپ می‌کند. گفتنی است، کمپرسور نیروی محرکه خود را از طریق تسمه، زنجیر، یا چرخ دنده از موتور خودرو می‌گیرد. دقت داشته باشید که حجم مشخصی از هوا را می‌توان در مخزن ذخیره کرد؛ اما چون کمپرسور به طور مستقیم به موتور متصل است، هر زمانی که موتور روشن باشد، کمپرسور نیز شروع به پمپ کردن هوا می‌کند. بدین منظور از یک کنترل کننده فشار هوا استفاده شده است تا هر وقت فشار هوا به حداکثر میزان خود رسید، کمپرسور را غیرفعال کند.

در کمپرسور هوا، از فیلتر برای تصفیه هوای ورودی به داخل مخزن استفاده شده است؛ زیرا هوایی که به داخل مخزن پمپ می‌شود، باید تمیز باشد. البته رطوبت هوا را نمی‌توان با فیلتر گرفت و هوا را خشک کرد. ازاین رو در برخی موارد دیده می‌شود که در مخزن هوا آب وجود دارد. وجود آب در مخزن، مشکلات زیادی را در سیستم ترمز پنوماتیک به وجود می‌آورد. این مشکل در فصل‌های سرد آسیب بیش‌تری به سیستم ترمز می‌زند. بدین صورت که وقتی آب در مخزن یخ می‌زند، عملکرد ترمز پنوماتیک کاهش می‌یابد. برای رفع این مشکل، دریچه ای در زیر مخزن تعبیه شده است که باید به طور منظم توسط راننده باز شود تا آب اضافی به طور کامل از داخل مخزن خارج شود. در برخی مخازن، دریچه‌های اتوماتیک وجود دارد که در فاصله‌های زمانی مشخص، باز می‌شوند و آب اضافی از داخل مخزن خارج می‌شود. خودروها به ویژه ماشین‌های سنگین بسته به نوع و عملکرد سیستم ترمز پنوماتیک شان از یک یا چند مخزن هوا استفاده می‌کنند.

البته در برخی موارد برای جدا کردن آب و رطوبت از هوا، از دستگاه خشک کننده نیز استفاده شده است. این دستگاه که بین مخزن و کمپرسور هوا نصب می‌شود، هوا را پیش از انتقال به مخزن دریافت می‌کند و از طریق سیستم گرمایش آن را گرم می‌کند تا خشک شود. سپس هوای خشک وارد مخزن می‌شود.


گاهی ممکن است به دلیل عملکرد نادرست سیستم کنترل کننده فشار هوا، هوای بیش تری وارد مخزن شود و در نهایت مخزن را منفجر کند. ازاین رو، یک سوپاپ اطمینان روی مخزن تعبیه شده است تا در چنین شرایطی از انفجار مخزن جلوگیری کند. نقش این سوپاپ در حقیقت این است که در مواقع اضطراری وقتی که فشار هوای درون مخزن بیش از حد مجاز شده است، باز می‌شود و هوای اضافی را تخلیه می‌کند. پس از این که فشار هوا به اندازه کافی کاهش یافت، سوپاپ بسته می‌شود. دریچه سوپاپ اطمینان، در واقع توسط یک نگهدارنده توپی شکل که پشت آن یک فنر وجود دارد، باز و بسته می‌شود. فنر با افزایش فشار هوا، فشرده و جمع می‌شود. بدیهی است، با جمع شدن فنر، هوای اضافی خارج می‌شود. پس از این که هوای اضافی خارج شد، فشار وارد بر نیروی فنر نیز کاهش می‌یابد و فنر باز شده و دریچه سوپاپ بسته می‌شود.

وقتی راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، با باز شدن دریچه هوا، فشار هوا به طرف ترمزها هدایت می‌شود و ترمز روی چرخ‌ها عمل می‌کند. با رها شدن پدال ترمز، فشار هوای وارد بر ترمزها از دریچه دیگری خارج می‌شود و ترمزها آزاد می‌شوند.

وقتی که راننده پدال ترمز را فشار می‌دهد، هوا از مخزن به سمت ترمزها می‌رود و وارد اتاقک ترمز می‌شود. اتاقک هوا توسط یک دیافراگم به دو قسمت تقسیم شده است. فشار هوا باعث حرکت رو به جلوی دیافراگم می‌شود و پس از قطع شدن فشار هوا، دیافراگم توسط یک فنر به جای اول خود باز می‌گردد. با جلو رفتن دیافراگم، یک شفت به نام میله فشار که در تصویر زیر به رنگ قرمز نشان داده شده است، به سمت جلو حرکت می‌کند و قطعه نارنجی رنگ را به سمت به جلو حرکت می‌دهد.

همان طورکه در شکل زیر می‌بینید، حرکت قطعه نارنجی رنگ باعث چرخیدن قطعه زرد رنگ به نام S می‌شود. با گردش این قطعه S شکل، لنت‌های بالا و پایین در داخل کاسه چرخ، به سمت بیرون فشار داده می‌شوند و ترمز عمل می‌کند که در نتیجه این عمل خودرو متوقف می‌شود.