آیا میدانید دلیل اینکه خودرو سازان بزرگ مانند لامبورگینی , فراری و... نمی توانند مانند بوگاتی سرعت خود را بالاتر از 373.8 km/hr برسانند چیست؟

بدلیل اینکه در شرایط استاندارد دمای 25c و فشار100kp برای ماخ های 0.3 (سرعت 103.83 m/s ) به پایین جریان گاز تراکم ناپذیر فرض می شود وبالاتر از این سرعت جریان هوا تراکم پذیر است بنابراین برای جریان های تراکم پذیر آیرودینامیک بدنه خاصی تعریف می شود بنا براین بجزء بوگاتی سایر خودرو سازها سرعت خودرو را به بالاتر از 378.83 km/hr نخواهند برد.

دلیل کاهش توان ، گشتاور و افزایش مصرف سوخت چیست؟

با توجه به نمودار با افزایش دور، گشتاور تا دور3600 rpm افزایش پیدا می کند وسپس شروع به افت میکند توان نیز همین مسیر را طی میکند اما در دورهای بالاتر با افزایش دور مصرف سوخت رفته رفته افزایش پیدا میکند دلیل این امر واقعا چیست؟

 شنیده ایم برای جبران این امر از سوپر شارژها ، توربو شارژها و 4 سوپاپ کردن سیلندر برای افزایش توان و گشتاور برای تزریق هوای اضافی به سیلندر استفاده می شود ولی دلیل منطقی این کار چیست؟

برای درک بهتر از میل لنگ شروع می کنیم ابتدا میل لنگ شروع به دوران می کند به واسطه آن در مرحله مکش پیستون به سمت پایین کشیده میشود با پایین آمدن پیستون رفته رفته فشار در داخل سیلندر کاهش می یابد با کاهش فشار هوای خارج از سیلندر به داخل سیلندر (از طریق مانیفولد هوا) کشیده می شود.

حال این مرحله را در دور های بالا مرور میکنیم با افزایش دور موتور افت فشار در داخل سیلندر رفته رفته افزایش پیدا می کند بنابراین نیاز است سرعت هوا در داخل مانیفولد هوا افزایش یابد(دور موتور با سرعت هوای ورودی رابطه مستقیم دارد) با توجه به شکل ظاهری سیلندر و مجرای ورودی سوپاپ تنگ ترین گلوگاه همان سوپاپ ورودی هوا می باشد بنابراین بالاترین سرعت هوا در این نقطه اتفاق می افتد در دور3600 rpm به بالا سرعت هوا سرعت صوت را میشکند بنابراین در گذر از ماخ 1 سرعت هوا در گلوگاه دیگر افزایش پیدا نمیکند در این محدوده دبی هوای ورودی به سیلندر ثابت باقی می ماند پـــــس با افزایش دور موتور مقدار دبی هوا در بالا تر از این دور مقدار ثابتی دارد بنابراین سنسور دور موتور میزان افزایش دور را به ECU  گزارش می کند از طرف دیگر با توجه به داده ها ی ECU با افزایش دور میزان سوخت را افزایش می دهد در این حالت چون در داخل سیلندر میزان هوا ثابت است و سوخت زیاد تر از حالت معمول تزریق می شود در مرحله اول اختلات سوخت به هوا به هم می خورد سوخت غلیظ تر شده و نسبت 1:14 تغییر می کند با افزایش دور این میزان افزایش پیدا میکند پس در این مرحله است که گشتاور کاهش پیدا میکند و طبق نمودار سوخت افزایش می یابد پس با گشاد تر کردن و یا 4 سوپاپ کردن سیلندر می توان در دور های بالا به گشتاور های بالا دست پیدا کرد.

اصلی ترین وظیفه توپ های قرمز که در میان کابل های برق وجود دارند چیست؟

warning ball

از یه مهندس مکانیک انتظار میره در پاسخ خودش نگه برای جلوگیری از برخورد اجسام پرنده(هلی کوپتر یا هواپیما). نگه برای جلوگیری از کاهش و افزایش طول کابل انتظار میره اولین کلمه ای که به زبونش میاره ارتعاش خارجی کابل باشه.
ارتعاش خارجی چیست؟ با حضور نیروی خارجی یا محرک مجموع ارتعاش انجام میگیرد و فرکانس ارتعاشی با فرکانس عامل خارجی برابر خواهد بود
در ذهن داشته باشید اگر فرکانس عامل خارجی با فرکانس طبیعی برابری کند حالت تشدید روزونانس اتفاق می افتد.(مثال:اگر در داخل خودروی پیکان نشسته باشین در سرعت 80 ماشین شروع به لرزیدن میکنه اگر سرعت رو کاهش یا افزایش دهیم این لرزش خود به خود از بین میرود.)
چگونه این ارتعاش به وجود می آید؟
سیم استوانه ای را در نظر بگیرید حال جریان حول یک استوانه را تجسم کنید اگر جریان سیال (هوا) افزایش یابد نقطه جدایش در این سیم ایجاد خواهد شد که این جریان های گردابی ایجاد شده پشت سر سیم باعث ارتعاش سیم خواهند شد اگر این ارتعاش از بین نرود در صورت سستی ،دکلهارو از جای خودش در میاره یا اینکه کابل رو پاره میکنه (در ضمن این پدیده در فرکانس خاصی نسبت به سیم ایجاد میشه(اگر فرکانس عامل خارجی با فرکانس طبیعی برابری کند))
بنابراین برای تغییر فرکانس همسانی(رزونانس) برای جلوگیری از پارگی سیم از این گوی ها استفاده میشود.
جنس این گوی ها معمولا از فایبر گلس بوده که با رزین پلی استر روکش شده ، سپس با ژل مخصوص پوشیده شده و رنگ می شود ، وزن آن معمولا کمتر از ۷ کیلو گرم و قطر آن ۶۰ سانتیمتر است.

فناوری نانو در صنعت خودرو (Nanotechnology)

کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودرو

صنایع خوردرو سازی از بزرگ ترین صنایع جهان می باشد و در کشور ما نیز از اهمیت بسزایی برخوردار است. با توجه به رشد روز افزون و پیشرفت صنعت خودروسازی استفاده از فناوری های نوین نیز در این صنعت از اهمیت فراوانی برخوردار است و نانوفناوری به عنوان یکی از مهم ترین عوامل در این زمینه حائز اهمیت می باشد. فناوری نانو به عنوان انقلاب صنعتی قرن آینده اثرات فراوانی در صنایع گوناگون خواهد داشت. یکی از چشم اندازهای امیدوارکننده این فناوری پیشرفته، تحول در صنعت خودروسازی است. یکی از اصلی ترین موضوعات فناوری نانو، ساخت مواد با خواص جدید است. این مواد ارزش افزوده وکارایی بسیار بالاتری در تمام صنایع خواهد داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نمی باشد. در این مقاله به منظور درک اهمیت این فناوری برای مدیران و کارشناسان صنعت خودرو، نگاهی گذرا به کاربردها، شرکت های فعال در این حوزه و محصولات تجاری شده آن خواهیم داشت. فناوری نانو، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم های جدید با دردست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواصی است که در آن سطوح ظاهر می شود. گستردگی علوم و فناوری نانو موجب تعریف کاربردهای بسیار زیادی در عرصه های مختلف علمی و صنعتی شده است. کاربردهای فناوری نانو در همه جا همراه با هزینه کمتر، دوام عمر بیشتر، مصرف انرژی پایین تر، هزینه نگهداری کمتر و خواص بهتر است. از هم اکنون بازار بزرگی برای به کارگیری مواد جدید در محصولات فعلی در حال شکل گیری است، موادی می توانند خواص جدید و فوق العاده ای به محصولات موجود بخشیده و موجب کاهش قیمت تمام شده آنها شوند. به عنوان نمونه نانو لوله های کربنی با وزن بسیار کمتر و استحکام بسیار بیشتر نسبت به موادی چون فولاد، بخش زیادی از صنایع را در آینده تحت تاثیر خواهد داد. صنعت خودروسازی یکی از بزرگترین صنایع جهان است و در کشور ما نیز از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. توجه به کارگیری فناوری های جدیدی چون فناوری نانو، در چنین صنعتی ضروری است. یکی از اصلی ترین موضوعات فناوری نانو، ساخت مواد با خواص جدید است. این مواد ارزش افزوده بسیار بالا و کارایی بالاتری در تمام صنایع خواهند داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نمی باشد. ساخت بدنه های سبک تر و مقاوم تر برای خودرو، ساخت لاستیک هایی با مقاومت سایشی بهتر، ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر، کاهش مصرف سوخت خودرو، ساخت باتری هایی با انرژی بالا و دوام بیشتر، نانوساختارهایی مبتنی بر کربن به عنوان سوپر اسفنج هیدروژنی در خودروهای پیل سوختی، ساخت حسگرهای چند منظوره برای کنترل فرایند مختلف در خودرو، ساخت کاتالیزورهای اگزوز خودرو برای کاهش آلودگی هوا، ساخت لایه های خیلی محکم با خصوصیات ویژه ای مثل الکتروکرومیک (رنگ پذیری الکتریکی) یا خودپاک کنندگی برای استفاده در شیشه ها و آینه های خودرو و سازگار کردن خودرو با محیط زیست و بسیاری موارد دیگر از جمله کاربردهایی هستند که فناوری نانو در صنعت خودرو خواهد داشت. همچنین جایگزینی کربن سیاه ( Black Carbon) تایرها با ذرات رس و پلیمرهای نانومتری، فناوری جدیدی است که تایرهای سازگار با محیط زیست و مقاوم در برابر ساییدگی را به ارمغان می آورد. یکی از اثرات مثبت فناوری نانو، بالا بردن بازده موتورهای احتراق داخلی فعلی است. این موتورها حدود پانزده درصد انرژی ذخیره شده در بنزین محرکه تبدیل می کنند، از طرف دیگر وزن متوسط خودروهای امروزی حدود هزار و پانزده کیلوگرم می باشد، ولی با استفاده از فناوری نانو، پیش بینی می شود که بتوان بازده را تا پنج برابر افزایش داد و نیز وزن وسایل نقلیه را به میزان 10 برابر کاهش داد؛ پس می توان امیدوار بود که وسایل نقلیه با استفاده از این فناوری تا 50 درصد بهبود کارایی داشته باشند. کل درآمد صنایع خودروسازی از یک تریلیون فراتر می رود (مثلا فروش شرکت جنرال موتورز که حدود 15/1 درصد از بازار 2001 را در دست داشت، در این سال 177/3 میلیارد دلار در این سال بود). الگوهای خرید وسایل نقلیه جدید، تابع اقتصاد جهانی است. در شرایط رکود فعلی، عوامل اقتصادی مثل مصرف اندک سوخت و سوخت های جایگزین اهمیت فزاینده ای دارد. با افزایش میزان تولید جهانی و کاهش سود تولیدکنندگان خودرو و صنعت حمل و نقل بیش از همیشه خواهان اصلاحاتی در محصول و فرایند تولید می باشند. خصوصیات ویژه صنعت خودروسازی، آن را به بازاری مستعد برای ورود فناوری نانو تبدیل کرده است. این بازار بسیار بزرگ است و با پیشرفت زمان، توسعه سریعی برای ایجاد محصولات جدید دارد (حداقل در مقایسه با دیگر محصولات پیچیده). صنعت خودرو از طرفی در معرض فشارهای ناشی از قیمت سوخت و مسائل ایمنی و از طرف دیگر به شدت تحت تاثیر سلایق و تنوع درخواست مشتریان برای مدل های جدید خودرو است. بنابراین تمایل به ورود فناوری های نوین در این صنعت وجود دارد. خودرو مثل البسه برای بسیاری از افراد ضروری نیست، بلکه وسیله ای برای ابراز شأن و منزلت و سبک زندگی نیز به شمار می رود. به دلیل موارد مذکور صنعت خودرو یکی از اولین نقاط ورود فناوری هایی است که بیش از عملکرد، نوگرایی در آنها مطرح است. پوشش های پنجره الکتروکرومیک، که می توانند به صورت دلخواه یا خودکار شیشه ها را تیره سازند، یک کاربرد بالقوه فناوری نانو است که احتمالا پیش از نفوذ به دیگر بازارها همچون صنعت ساختمان در ساخت خودروهای پیشرفته جایگاهی خواهند یافت. عوامل اصلی رقابت در صنعت خودروسازی همانند سایر بخش ها، رقابت در صنعت خودروسازی از یک سو در زمینه تلاش برای کاهش هزینه ها، و از دیگر سو، افزایش کارایی و غلبه بر مشکلات زیست محیطی است. عوامل اصلی رقابت در صنعت خودروسازی عبارتند از: ـ قیمت ـ ایمنی و امنیت ـ کارایی سوخت ـ ارتباطات/اطلاعات ـ عملکرد بهتر ـ کاهش آلودگی هوا ـ زیبایی ـ راحتی در تمامی این زمینه ها، شرکت های خودروسازی یا در حال استفاده از فناوری نانو برای کسب قدرت رقابت بالاتر هستند، و یا این فناوری، در آینده توسط این شرکت ها به کار گرفته خواهد شد. بسیاری از کاربردهای پیشنهادی فناوری نانو، مشخصات نسل بعدی خودروها را تعیین خواهد کرد. استفاده از فناوری نانو به عنوان قدرتمندترین فناوری توانمند ساز موجب به دست گرفتن نقش رهبری در زمینه این فناوری خواهد شد. فناوری میکرو نانو در حال تغییر دادن صنعت خودرو می باشند. تولید کنندگان صنعت خودرو نیز مشتاق استفاده از نوآوری برای بهبود عملکرد، راحتی و ایمنی خودرو می باشند. عامل تصمیم گیرنده برای پذیرش این فناوری ها مقرون به صرفه بودن آنهاست. بنابراین در چند سال بعدی پیشرفت های اصلی فناوری نانو در زمینه زیر خواهد بود: ـ عملکرد بهتر: مربوط به کارایی موتورهای بهبود یافته و استفاده از مواد سبک ومستحکم تر می باشد که همگی آنها تحت تاثیر فناوری نانو قرار خواهند گفت. ـ به کارگیری لایه های نازک بر روی بلبرینگ ها و قطعات تحت اصطکاک به جای استفاده از روان کننده ها ـ فیلتر های الکترواستاتیک جدید ـ کاتالیزورهای جدیدی که از مواد بسیار متخلخل و سطوح انتخابگر شیمیایی بهره می برند. ـ نانو ذرات در افزودنی های رنگ ها به کار رفته و اثرات رنگی جدید، سختی بیشتر، و دوام بالاتر را موجب می شوند. کاربردهای میان مدت شامل قطعات موتور ساخته شده از سرامیک های جدید، پلاستیک های با استحکام بالا، و عایق های لرزشی بهتر مبتنی بر نانو سیالات مغناطیسی می باشد. کابردهای بلند مدت شامل سیستم یاری رسان رانندگی مبتنی بر واقعیت تکمیل شده، خودروهایی که با انرژی تجدیدپذیر کار می کنند و تولید شخصی می باشد. کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودروسازی ـ مواد نانو ساختار ـ مواد سبک ـ افزایش استحکام و سختی ـ افزایش طول عمر ـ مواد ضد آتش ومحافظت کننده دمایی ـ مواد مهندسی شده ـ حسگری و پایش - مواد هوشمند ـ افزایش شفافیت ـ پنجره هایی با قابلیت کنترل میزان نور و گرمای خورشید ـ پنجره های تمیز ـ محافظت در برابر آلودگی ـ پلاستیک ضدنشت ـ مواد فوق العاده چسبناک ـ رنگ های دارای کارکرد خاص ـ خودتمیزشوندگی انرژی ـ پیل سوختی ـ الکترولیت نانوساختار ـ پیل خورشیدی ـ نانوفراورش ـ پیل های خورشیدی مجهز به چاه کوانتومی ـ تجهیزات غیر بلوری حساس شده به کمک رنگ ـ پیل های خورشیدی آلی ـ ترکیب مولکول های آلی یا غیر آلی ـ ذخیره سازی انرژی بازده بالا ـ بازده انرژی ـ مصرف هوشمند انرژی انتقال نیرو ـ بهبود کارایی ـ صرفه جویی در هزینه ـ موتور هوشمند ـ مایعات خنک کننده حسگری و نمایش ـ نمایش وضعیت فیزیکی مواد ـ حسگری حرکتی ـ ژیروسکوپNEMS و MEMS ـ حسگرهای شیمیایی/زیستی ـ تعیین وضعیت تایرها ـ حسگرهای کیسه هوا روشنایی ـ سیستم روشنایی کم مصرف یکپارچه ـ منابع روشنایی جدید پردازش داده و ارتباطات ـ ابزارهای الکترونیکی مولکولی ـ تراشه های قدرتمند و ذخیره داده ها ـ بهبود سیگنال ها ـ ارتباطات سریع ـ تفریحات ـ رانندگی توسط هوش مصنوعی بینایی ـ نمایشگرهای مسطح با تفکیک پذیری بالا ـ یاری رسان های رانندگی (واقعیت بهبود یافته) ـ هولوگرافی همزمان ـ سیستم ناوبری ایمنی ـ سیستم ایمنی پیشرفته ـ تشخیص الگوی رانندگی ـ حفاظت بیومتریک ـ کاربردهای زیست پزشکی ـ بهداشت ـ رفع خستگی ـ آسایش تولید ـ طراحی خوردو شخصی ـ مدلسازی سریع ـ تولید مواد به روش خود آرایی ـ تولید قطعات الکترونیکی توسط خودآرایی ـ رشد مواد ـ نانو کارخانه با اندازه شخصی ـ رنگ آمیزی محیط زیست ـ بازیابی ـ تولید زیست سازگار ـ پاکسازی آلودگی های خارج شده ازاگزوز ـ کاهش سروصدا مروری بر محصولات نانو در حوزه خودرو ـ باتری های دارای ساختار نانو ـ کاتالیزور سوختی نانوذره ای ـ کاتالیزور پیل سوختی ـ غشای نانو حفره ای ـ مبدل کاتالیستی الکترونی ـ نانوالیاف برای فیلتر کردن هوا - سیستم خالص سازی هوای نانو ـ نانو لوله های کربنی برای مواد مورداستفاده درخودرو ـ آئروژل نانوساختار ـ درزگیر آلیاژی ـ روکش های نانو برای تایرها ـ تولید مخازن پلاستیکی با کارآیی بالا با استفاده از فناوری نانو ـ نانوسیالات ـ فناوری خنک کننده برای خوردو ـ نانو اندازه گیری ـ فرآیند جریان آرام نازک دینامیک ـ حسگرهای تصویری سه بعدی نتیجه گیری همان طور که ملاحظه کردید فناوری نانو تاثیرات زیادی در بخش های مختلف خودرو، از جمله رنگ، شیشه بدنه، لاستیک، پیل سوختی، و بسیاری از مواد دیگر خواهد داشت. کشور ما با داشتن منابع غنی معدنی و مخازن عظیم نفتی باید انگیزه بیشتری برای دستیابی به این فناوری داشته باشد. تاثیرات فناوری نانو بر ارتقا کیفیت مواد به کار رفته و در قسمت های مختلف خودرو وخصوصیات ویژه ای که آن مواد پیدا می کنند مهمترین مقوله ای است که باید به آن توجه کرد. همچنین تاثیرات بسزایی که استفاده از این فناوری در محیط زیست می گذارد قابل توجه است. مواد اولیه مورد نیاز برای هر صنعت، نقش مهمی در کیفیت ، قیمت و قابلیت های محصول تولید شده آن صنعت دارد. اگر بتوان از موادی با کیفیت بهتر، قیمت کمتر و کارایی بیشتر در ساخت قطعات خودرو استفاده کرد، خودروهای آینده علاوه بر آلودگی کمتر، از قیمت مناسب و قابلیت های بیشتر برخوردار خواهند بود. با توجه به هشیاری روزافزون جهانی در بخش فناوری نانو و اقدامات صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی در جهان، ما نیز باید درصدد باشیم که سهمی هرچند اندک از این بازار را در دست بگیریم. با مطالعه کارهای تجاری شرکت های خودروسازی در می یابیم که شرکت های بزرگ در این زمینه کارهای تجاری کوچکی را انجام داده اند. گرچه در زمینه تحقیقاتی فعالیت فراوانی کرده اند اما در تولید تجاری مثلا با استفاده از فناوری نانو دست به تولید رکاب برای یک خودرو زده اند (شرکت جنرال موتورز) با یک قاب آینه (شرکت فورد) که شاید از اهمیت خاصی برخوردار نیست، اما در حقیقت تلاش تجاری آنها به منظور در دست گرفتن بازار بوده است تا کارهای تحقیقاتی تجاری و آزمایشگاهی شان را با ارزیابی های تجاری در آینده به صورت تولید انبوه درآورند. نکته دیگر که باید به آن توجه کرد توسعه دیگر صنایع پایین دستی و بالادستی است. تقاضای شرکت های خودروسازی مثلا نانوکامپوزیت ها می توانند سازندگان این مواد را به تحریک وادار و باعث پیشرفت صنایع پتروشیمی برای تولید نانوکامپوزیت گردد، که "تا نیاز وجود نداشته باشد چیزی به وجود نمی آید". باید درخواست از طرف یک مصرف کننده باشد تا تولید کننده بتواند خطر کند و پا به عرصه بازار بگذارد. شرکت های خودروسازی ما باید توجه داشته باشند که با تحقیق و توسعه، تولید محصولات بهبود یافته با کمک فناوری نانو درخواست های منطقی تولید کنندگان داخلی و خارجی را پاسخ دهند و سهمی از بازار را به دست گیرند. در مجموع سیاست گذاران و بخش های تصمیم گیری صنعت خودرو باید از گستره فرصت های ارائه شده توسط این فناوری آگاه شوند تا بتوانند سیاستی مطلوب اتخاذ کنند. با برگزاری سمینارها و کارگاه های آموزشی و ارتباط با دانشگاه ها می توان این امر را سرعت بخشید و سپس تولید، هرچند اندک می تواند برایمان کارگشا باشد (حتی اگر امکان تولید داخلی نبود می تواند با کسب اطلاعات کافی درباره تاثیرات صنعت خودروسازی از فناوری نانو، با چشمان باز، واردات و انتقال فناوری را هدایت کرد). پی نوشت ها : 1ـ رئیس اداره اطلاع رسانی و ارتباط با رسانه های گروه خودروسازی سایپا 2ـ کارشناس اداره کیفیت رنگ شرکت سایپا 3ـ کارشناس اداره مهندسی کیفیت بدنه و رنگ سایپا منابع: 1-http://www.csa.com/hottopics/nano/overview.html 2_ http://www.hkc22.com/nanofood.html 3_htpp://nanotechwire.com/news.asp?nid=805&ntid=1 24&pg=1 4_http://www.foresight.org/Nanomedicine/NanoMedArticles.html 5_http://wwwnaknow.com/nicfaq.html 6_http://www.def_logic.ocm/articles/nanomachines.html 7_http://www.nanomachines.com 8_http://www.elcot.com/nano/nanomachine.htm منبع: دانشمند شماره 569

سیستم کنترول پایداری ESP یا ESC

بین همه فناوری هایی که تاکنون توسط شرکت های اتومبیل سازی ارائه شده اند  سیستم های کنترل پایداری از نظر مهندسی جزو جالبترین سیستم ها هستند. این سیستم ها کنترل سیستم مکانیکی توسط کنترلرهای الکترونیک را ممکن کرده اند که این موضوع خود مباحث جدید و جالبی را در دنیای اتومبیل به وجود آورده است.

پس از معرفی سیستم کنترل کشش (TRC) توسط شرکت‎های "بی ام و" و "مرسدس بنز" برای اولین‎ بار در سال 1987، سیستم کنترل پایداری (Electronic Stability Control) که به فرمان‎پذیری اتومبیل کمک می‎کند، معرفی شد. در سال 1995، این سیستم برای اولین‎بار توسط شرکت "مرسدس بنز" بر روی مدل W-140 از سری S ارائه شد. پس از آن شرکت "بی ام و" نیز در همان سال، به نصب این سیستم روی برخی خودروها اقدام نمود.
ESP-Electronic Stability Program
ESC-Electronic Stability Control

سیستم ESP حاصل ادغام سیستم ترمزEBD ، ABS و برنامه ایجاد شده درECU برای کنترول واحد هیدرولیک ESP  وسنسور زاویه فرمان (جهت حرکت هر چرخ 1) به همراه سنسور میزان انحراف با سنسور شتاب یکپارچه(جهتی که خودرو در حال حرکت است 2) می باشد.

فیلم کاملیه توصیه میکنم حتما ببینید

نحوه عملکرد سیستم کنترل پایداری به این صورت است که پردازنده اصلی خودرو شرایط رانندگی را بررسی میکند و جهتی را که خودرو در حال حرکت است به دست می آورد.سپس جهت حرکت هر چرخ نیز محاسبه میشود و با استفاده از اطلاعات به دست آمده در صورت عدم تطابق جهت حرکت چرخ ها با حرکت اتومبیل نیروی ترمز مناسب به چرخ ها اعمال میشود تا خودرو پایداری خود را حفظ کند.
سیستم EPS در هر ثانیه 25 بار وضعیت خودرو را کنترول میکند که مطلع شود که زاویه پیچش چرخ و مسیر حرکت خودرو به یک سمت باشد. در ضمن این چک کردن پی در پی باعث میشود در حالت انحراف اولیه به سرعت خودرو مسیر حرکت خودرو را کنترول کرده و به مسیر اولیه خود باز گرداند.

وقتی خودرو از مسیر خود خارج می شود سیستم فوق وارد عمل شده و طوری عمل می کند که هر چهار چرخ را به طور مستقل (جداگانه) کنترول کرده به طوری که هر چرخ مانند یک دیسک ترمز جداگانه عمل می کند.

خودروی لامبورگینی با سیستم ESP فعال و غیر فعال

 سیستم با توجه به دریافت داده های سنسور ها و عملگرها ( سرعت گردش هر چرخ  (همان سنسور های ABS) و سرعت حرکت خودرو،وضعیت قرار گیری فرمان، شتاب وارده طولی و شعاعی به خودرو ، گشتاور تولیدی موتور، وضعیت جاده(خیسی یا خشکی)) یک تصویر کلی از چگونگی حرکت خودرو و وضعیت چرخها تنظیم میکند و با مقایسه این مقادیر با مقادیر ایده آل (پارامتر های داده شده کارخانه) مورد نیاز خودرو تصمیم به کنترول خودرو در حالت ناپایدار می کند.

تفاوت هایی بین سیستم EBD و ESP وجود داره که گه گاهی افراد این دو سیستم رو با هم اشتباه میگیرند.

سیستم EBD نیرو را با توجه به شرایط هر چرخ ودقیق تر بین آنها تقسیم می کند تا خودرو با اطمینان بیشتری  در جاده های برفی (لیز) حرکت کند. و همچنین در سر پیچ ها هنگام ترمز گیری چون سرعت چرخ های داخلی کمتر از چرخ های بیرون میباشد.( مرتبط به دیفرانسیل) بنابراین باید نیروی کمتری به چرخ های داخلی نسبت به چرخهای خارجی وارد شود تا تعادل خودرو به هم نخورد.

به این اصل توجه داشته باشین که وقتی ترمز توسط راننده گرفته بشه سیستم EBD فعال میشه در غیر این صورت سیستم فعال نیست.ولی سیستم ESP بدون ترمز گیری راننده در مواقع ضروری با توجه به داده های سنسورها خود به صورت هوشمند وارد عمل شده و خودرو را در حالت پایداری قرار میدهد.

منبع

سیستم ترمز ABS-Anti LOCK BRAKE SYSTEM

ترمز ABS

نگه داشتن خودرو در مواقع اضطراري کار بسیار سختی است. سیستم ضد بلوکه همانند یک سیستم عصبی در این گونه موارد وارد عمل میشه. در حقیقت در سطوح لغزنده رانندگان حرفه اي هم نمی توانند بدون ترمز ABS  مثل رانندگان آماتور با ترمزهاي ABS خودروي خود را متوقف کنند. 
عملکرد ترمزABS بسیار ساده است. وقتی شما روي یخ رانندگی میکنید اگر به آرامی ترمز کنید بخوبی متوقف میشوید. اگر ترمز شدید بگیرید ممکن است چندین متر لیز بخورید ضمن اینکه کنترل خودرو از دستانتان خارج میشود .ممکن است با خودرو هاي دیگر تصادف کنید. یکی از روشهایی که رانندگان ماهر استفاده میکنند این است که وقتی ترمز را روي یخ فشار میدهند مواظب این هستند که چرخها قفل نکنند به محض اینکه این عمل اتفاق افتاد لحظه اي پا را از روي ترمز بر میدارند. سیستم ABS این کار را براي شما بطور اتوماتیک انجام میدهد. در نتیجه زمان توقف کوتاه تر میشود و دیگر اینکه در هنگام ترمز شما توانائی هدایت ماشین بوسیله فرمان خودرو را دارید.

سيستم ترمز در خودروهاي امروزي حاصل يك فرايند تكامل طولاني است كه از اولين ترمز هيدروليك عملي در سال ١٩١٧ آغاز شده است به كارگيري سيستم ترمز ضدقفل از مهمترين گامهايي است كه در جهت افزايش كارايي ترمز خودرو برداشته شد. وظيفة اين سيستم حفظ پايداري و قابليت هدايت خودرو و كاهش فاصلة ايستادن هنگام ترمزهاي شديد است.

اولين ABS بار در اوايل دهة ١٩٥٠ در هواپيما بهكار گرفته شد كه در آن زمان براي استفاده در خودرو گران بود. اولين سيستم ترمز ضدقفل براي خودرو اواخر دهة ١٩٦٠ بهوجود آمد اما از نظر تجاري ناموفق بود. رشد واقعي فناوري ABS در دهة ١٩٧٠ با آمدن مدارهاي مجتمع و ريزپردازنده ها ممكن شد در نتيجه طراحان به ABS به استفاده از كنترلكننده هاي مبتني بر ريزپردازنده روي آوردند. امروزه با وجود پيشرفتهايي كه در ساخت ترمزهاي الكتريكي حاصل شده است، تمام سيستمهاي ترمز ضدقفلي كه به طور انبوه توليد مي شوند از كنترل كنندة الكترونيكي استفاده ميكنند.



توصيف سيستم ترمز ضد قفل 

بيشتر رانندگان هنگامي كه ميخواهند خودرو را هرچه زودتر متوقف كنند، پدال ترمز را تا انتها فشار ميدهند و با به جاي گذاشتن رد لاستيكها روي سطح جاده فكر ميكنند كار خود را بخوبي انجام دادهاند. اما اين كار اشتباه است و حاصلي جز فرسوده شدن لاستيكها ندارد. رانندگان حرفه اي در اين مواقع با فشار دادن و رها كردن متناوب پدال ترمز مانع قفل شدن چرخها ميشوند. اين كار دو مزيت دارد. اول اين كه با جلوگيري از قفل شدن چرخهاي جلو، هدايت خودرو از دست راننده خارج نميشود. مزيت مهمتر و عجيبتر آن، اين است كه اگر كار بدرستي انجام شود، خودرو در فاصلة كوتاهتري متوقف ميشود. علت اين امر آن است كه ضريب اصطكاك بين تاير و سطح جاده تابعي غيرخطي از لغزش چرخ است. لغزش معمولا به صورت زير تعريف ميشود.

سرعت حركت ν شعاع آن و R ، سرعت زاويهاي چرخش چرخ ω در اينجا خطي چرخ در راستاي طولي آن است. حركت آزاد چرخها معادل لغزش صفر و قفل شدن چرخها معادل لغزش ١ است. لغزش ١- معادل است با ليز خوردن چرخها در حالي كه خودرو حركت نميكند. معمولا رانندگان ماجراجو براي شروع به حركت از اين مقدار لغزش استفاده ميكنند!

رابطة ضريب اصطكاك و لغزش به صورت شكل زیر است.

 با اينكه اين منحني بسته به شرايط جاده و تاير تغيير ميكند، اما اغلب اوقات يك حداكثر (حداقل) براي لغزشهاي مثبت (منفي) دارد. اين امر براي جادههايي كه با شن يا برف كوبيدهنشده پوشيده شدهاند، صادق نيست. چون در اين موارد با قفل شدن چرخها، شن يا برف جلو تايرها جمع ميشود و در برابر حركت خودرو مقاومت ميكند در اين شرايط با قفل شدن چرخها، خودرو زودتر متوقف ميشود. اما در اين موارد هم قفل شدن چرخها به دليل از دست رفتن قابليت هدايت خودرو مطلوب نيست.

 كنترلكنندة ABS همواره سعي ميكند با كنترل لغزش چرخها، حداكثر ضريب اصطكاك را به دست آورد.معمولا مقدار بهينه لغزش بين ١٠ تا ٣٠ درصد تغيير ميكند.
قفل شدن چرخ به طور معمول باعث كاهش تقريبًا ٤٠ درصدي اصطكاك بين تاير و سطح جاده مي شود. سيستم ترمز ضدقفل با جلوگيري از قفل شدن چرخها، از حداكثر اصطكاك بين تاير و سطح جاده استفاده ميكند و در نتيجه فاصلة توقف خودرو را كاهش ميدهد. اين كاهش فاصلة توقف در مواردبسياري ميتواند از خسارتهاي ناشي از تصادف جلوگيري كند.
البته رانندگان هم بايد با احتياط رانندگي كنند. گاهي اين رانندگان به گمان اينكه خودروهاي مجهز بهABS در هر شرايطي مي تواند آنها را از خطر برهاند، دست به  بي احتياطي هايي ميزنند كه جبران ناپذير است. بنابراين اغراق دربارة مزيتهاي ABS به هيچ وجه توصيه نميشود!

شرايط سطح جاده از نظر ناهمواري و ميزان لغزندگي آن، نوع پوشش تاير، وزن خودرو و چگونگي توزيع آن بين چرخها از جمله عواملي است كه بر عملكرد ترمز تأثير مي گذارد.

سيستم ترمز ضدقفل بايد با وجود تغيير شرايط محيطي، كارايي خوبي داشته باشد و نكات زير در طراحي آن در نظر گرفته شود.


1.حفظ قابليت هدايت خودرو از حداقل كردن فاصلة ايستادن مهمتر است.

2. ABS بايد از اصطكاك بين تاير و سطح جاده بهطور بهينه استفاده كند.

3.ABS بايد در برابر تغيير ضريب اصطكاك جاده مقاوم باشد. 

4.هنگام ترمزABS بايد پايداري خودرو را حفظ كند و به ويژه در مواقعي كه ضريب اصطكاك جاده براي چرخهاي دو طرف خودرومتفاوت است، مانع چرخيدن خودرو به دورخود شود.

5. هنگام دور زدن ABS بايد شرايط پايداري را براي ترمز فراهم كند.

6. قابليت اطمينان ABS بايد تا حد امكان بالا باشد.

7. اگر در سیستم ABSعيبي به وجود آمد، بايد تا حد امكان رفتار سيستم ايمن باشد و قابليت هدايت خودرو حفظ شود.

8. عيب درABS بايد به اطلاع راننده برسد.

9. تغيير و نگهداري ABS با مهارتهاي كنوني تعمير و نگهداري بايد قابل انجام باشد.


اجزاي سيستم ترمز ضد قفل

ساختار يك سيستم ترمز ضدقفل را مي توان به سه بخش حسگرها، بخش هيدروليكي، وكنترل كننده تقسيم كرد.

حسگرها 

حسگر سرعت چرخش چرخ، يك جزء ثابت همة سيستمهاي ABS است. این حسگر از يك حلقة دندانه دار و يك سيم پيچ با هستة مغناطيس دائم تشكيل میشود.

حلقة دندانه دار روي محور چرخ نصب ميشود و با آن می چرخد با عبور دندانه هاي اين حلقه از نزديكي سيم پيچ ، ميدان مغناطيسي تغيير ميكند و در نتيجه ولتاژ القايي در سيم پيچ به وجود مي آيد.

 با اندازه گيري فركانس ولتاژ دو سر سيم پيچ، اندازة سرعت چرخش چرخ به دست مي آيد. در یک سیستم ABS بسته به نوع آن از يك تا چهار حسگر سرعت چرخ استفاده ميشود.

 در سيستمهاي كاملتر از شتاب سنج و حسگر سرعت زاوية چرخش  نيز استفاده مي شود. به كارگيري اين حسگرها در خودرو با پيشرفت فناوري ساخت آنها ممكن شده است.

بخش هيدروليكي

 شكل زیر ساختار كلي بخش هيدروليكيABS را نشان ميدهد.اجزاي اصلي اين بخش را سيلندر اصلي، پمپ، مخزن، و شيرهاي ورود و خروج روغن براي هر چرخ تشكيل ميدهند.

هنگامي كه ABS كنترل ترمز را بهعهده ميگيرد با روشن شدن پمپ، فشار روغن افزايش مييابد.

 بسته به وضعيت شيرهاي ورودي و خروجي، سه حالت زير براي كنترل فشار روغن در سيلندر ترمز هر چرخ وجود دارد.
١. حالت افزايش فشار: در اين حالت شير ورودي باز و شير خروجي بسته ميشود. با اين كار فشار روغن در سيلندر ترمز افزايش مييابد.
٢. حالت فشار ثابت: در اين حالت هر دو شير بسته هستند و فشار روغن در سيلندر ترمز ثابت ميماند.
٣. حالت كاهش فشار: در اين حالت شير ورودي بسته و شير خروجي باز است. به اين ترتيب روغن سيلندر ترمز، به مخزن بر مي گردد و فشار كاهش مييابد.
 در برخي مدلهاي ABS به جاي دو شير ورودي و خروجي، از يك شيراستفاده ميشود. اين شير در يك حالت اجازه ميدهد روغن پرفشار وارد سيلندر ترمز شود و در حالت ديگر روغن را به مخزن برميگرداند و در نتيجه فشار روغن در سيلندر را كاهش ميدهد. يكي از روشهاي كنترل فشار روغن با استفاده از اين شير، كنترل PWM است. در اين روش، حالت شير به صورت متناوب تغيير داده ميشود. در هر دورة تناوب، نسبت مدت افزايش فشار به كل دورة تناوب با توجه به مقدار مطلوب فشار تنظيم ميشود.

بعضي سازندهها در مدار هيدروليكي از يك شير جداساز استفاده ميكنند تا در صورت لزوم بتوان مدارABS را از سيستم ترمز جدا كرد  به كمك اين شير مي توان در مواقعي كه ABS دچار اشكال ميشود تا زمان  برطرف شدن اشكال از ترمز معمولي استفاده كرد. 
سيستمهاي ABS بسته به تعداد چرخهايي كه به طور مستقل كنترل ميكنند به چهار گروه زير تقسيم ميشوند.
1. يك كاناله: در اين سيستمها فقط چرخهاي عقب مجهز به ABS است و فشار ترمز آنها با هم كنترل ميشود. ازABS يككاناله معمولا در وانتها استفاده ميشود. چون چرخهاي عقب وانت به خصوص زماني كه وانت خالي باشد، هنگام ترمزهاي شديد براحتي قفل ميشوند، اگر چرخهاي عقب پيش از چرخهاي جلو قفل شوند، با كوچكترين حركت فرمان، انتهاي خودرو منحرف ميشود. اين
دربارة تمام خودروها صادق است. براي جلوگيري از اين امر، در سيستم ترمز يك شير تناسبي ٦ در نظر گرفته ميشود. با اين شير همواره فشار ترمز بيشتري به چرخهاي جلو وارد ميشود. در نتيجه چرخهاي جلو زودتر از چرخهاي عقب قفل ميشوند. اما در وانتها به دليل تغيير زياد بار عمودي روي چرخهاي عقب، شير تناسبي كارايي خوبي ندارد.

2. دوكاناله: در اين نوع ABS چرخهاي جلو باهم و چرخهاي عقب باهم يا چرخها بهطور ضربدري با هم كنترل ميشود.
3. سه كاناله: اكثر خودروهاي ديفرانسيل عقب و تعداد زيادي از خودروهاي ديفرانسيل جلو ازABS سه كاناله استفاده ميكنند. در اين سيستم چرخهاي عقب باهم و چرخهاي جلو جداگانه كنترل ميشوند. 
4. چهاركاناله :  ABS چهاركاناله كاملترين وگرانترين نوع ABS است. در اين سيستم هر يك از چهار چرخ جداگانه كنترل ميشوند.



واحد كنترل الكترونيكي

در سيستم ترمز ضدقفل يك واحد كنترل الكترونيكي وجود دارد كه با پردازش اطلاعات دريافتي از حسگرها، بخش هيدروليكي را كنترل ميكند. 

سیستم کنترول کشش )Traction Control System) TCS) یا TRC

توضیح مختصر: اين سيستم كه در لحظه حركت اوليه خودرو، شتابگيري و دور زدن (بويژه در سطوح لغزنده)، به كمك راننده ميآيد، سيستم TCS را ميتوان  يكي از مكملهاي سيستم ABS تلقي كرد. اين سيستم، قبل از وقوع لغزش، از طريق مطابقت دادن گشتاور موتور با شرايط موجود سطح جاده و استفاده همزمان از سيستم ABS، لغزش را كنترل كرده و خودرو را به سمت جلو حركت ميدهد.

در جاده های برفی اگر بيش از اندازه گاز داده شود، چرخ‎هاي محرك شروع به هرزگردي می‎کنند(نسبت به هم) به دلیل وجود دیفرانسیل (در هر چرخ اصطکاک کمتری وجود داشته باشد سریعتر از چرخ دیگر میچرخد) این اتفاق میافتد.

چنانچه بیش از اندازه گاز داده شود و يكي از چرخ‎های محرك اتومبيل بيش از اندازه بچرخد و شروع به هرزگردي كند، این سيستم به‎ صورت اتوماتیک فعال می‎شود. بدین‎صورت‎ که با كاهش ميزان گاز، قدرت موتور را به‎ صورت مرحله‎اي تا ميزان مطلوب و لازم كاهش مي‎دهد و از هرزگردي چرخ محرك جلوگیری می‎کند.در سیستم کنترل کشش (TCS) که مکمل سیستم ترمز ضدقفل (ABS) است، حس‎گرهایی به دو چرخ متحرک خودرو متصل شده است که سرعت دورانی چرخ‎ها را اندازه‎گیری می‎کنند. درصورتی‎که این حس‎گرها سیگنال بفرستند که یکی از چرخ‎ها با سرعت بسیار بالاتری نسبت به چرخ دیگری در حال چرخیدن است و هرزگردی می‎کند، با کاهش نیروی اعمال شده بر چرخ، از هرزگردی جلوگیری می‎شود. البته سیستم کنترل کشش، گاهی در مواقع لزوم، از ترمزها نیز برای تنظیم سرعت دوران چرخ‎ها استفاده می‎کند.

 فیلم زیر نشان میدهد در جاده های برفی در هنگام شتاب گرفتن دوباره خودرو از حالت سکون به چه شکل از گیرپاچ چرخ جلوگیری میکند.

سیستم TCS به دو شکل کار میکند.
1.فعالسازي ترمز

2.فعالسازي موتور  

1.فعالسازي ترمز: در سطوح داراي اصطكاك متفاوت در سمت راست و چپ خودرو، سيستم TCS با فعال كردن ترمز، باعث محدوديت لغزش و عملكرد قفلي در ديفرانسيل خواهد شد. در اين شرايط، امكان كنترل پايداري و فرمانپذيري خودرو به حداكثر خواهد رسيد.

2. فعالسازي موتور: به منظور كاهش گشتاور موتور، از شيوههايي متفاوت استفاده ميشود. نيازمنديهاي ويژه سيستم ABS/TCS و نيز انواع مختلف سيستمهاي مديريتي موتور كه به اين منظور مورد استفاده قرار ميگيرند

عبارتند از:
تنظيم زاويه دريچه گاز
براي تنظيم گشتاور محرك موتور به منظور كسب نرخهاي بهينه لغزش در سيستم، سيستم كنترل مداربستهاي به كار ميرود. در اين سيستم براي كاهش گشتاور موتور از طريق كاهش مقدار باز بودن سوپاپ دريچه گاز، از يك عملگر دريچه گاز انجام ميگيرد. يك پتانسيومتر، وضعيت فعلي زاويه سوپاپ دريچه گاز را مشخص كرده به ECU گزارش ميدهد. ECU از سيگنال سوپاپ دريچه گاز به عنوان مرجعي براي محاسبه موقعيت فرمان بعدي عملگر سوپاپ دريچه گاز، استفاده ميكند. در سيستمهايي كه عمل باز و بست دريچه به صورت الكترونيكي صورت ميگيرد، ميتوان بر روي همان دريچه عمل باز و بسته شدن اتوماتيك را انجام داد.
سيستم جلوگيري از ايجاد جرقه و پاشش اين سيستم، از طريق ارتباط با سيستم مديريت موتور، در فرايند ايجاد جرقه مداخله ميكند. مداخله، شامل توقف ايجاد پالسهاي جرقه و / يا پاشش است. جلوگيري از ايجاد پالس جرقه به منظور كاهش سريع نرخ لغزش خودرو بويژه در خودروهاي داراي چرخ متحرك عقب، انجام ميگيرد.
كاهش زاويه آوانس جرقه
كاهش زاويه آوانس جرقه، باعث كاهش سريع (اما نرمتر) گشتاور محرك موتور خواهد شد. در اين شرايط، تنظيمات تايمينگ جرقه، مقدم بر توقف پالسهاي جداگانه جرقه در تمامي مواردي كه نتايج كافي را به دست ميدهند، خواهد داشت. توجه داشته باشيد كه اگر جرقه ريتارد باشد، گشتاور موتور را ميتوان در فاصله زماني بسيار كوتاهي، تا حدود 50 درصد كاهش داد.
 

منبع متن پایین 

مجله خودرو

از مهم ترين فاكتورهاي ايمني كه همواره دغدغه اصلي خودروسازان مطرح جهان بوده است، سامانه هاي ترمز و پايداري خودرو در شرايط بحراني حركت است. از آن جايي كه كنترل پايداري وسايل نقليه و توقف به هنگام آ ن ها تنها به مهارت هاي رانندگي وابسته نيست، از اين رو خودروسازان پيوسته در حال بالا بردن ضريب امنيتي محصول هاي شان با استفاده از سامانه هاي هوشمند كنترلي هستند تا با اين روش جان راننده و سرنشينان را از خطرهاي احتمالي حفظ كنند . اين مقاله به بررسي چگونگي عملكرد دو سامانه مهم در خودروهاي پيشرفته يعني TCS وESP و به طور موردي سامانه ترمزESP MK-60  كه بر روي خودروي C5 كه در حال حاضر شركت سايپا آن را در داخل كشور عرضه مي كند، مي پردازد. آشنايي با مزاياي اين سامانه ها، تفاوت آن ها با سامانه هاي ترمز موجود و شناخت اجزا و عملكرد اين سامانه  ها از اهداف اين مقاله است.

سامانه كنترل كشش ( TCS)
هدف از سامانه كنترل كشش يا TCS، دست يابي خودرو به كشش و پايداري جانبي مناسب توسط كنترل نسبت لغزش چرخ هاي محرك در شرايط گوناگون جاده اي، به ويژه جاده هايي با ضريب اصطكاك پايين(جاده هاي برفي و يخي) است. سامانهTCS به عنوان سامانه مكملABS  حفظ پايداري و فرمان پذيري مناسب خودرو به هنگام شتاب گيري از حالت توقف يا در حال حركت را به عهده دارد.
همان طور كه در هنگام ترمزگيري مي بايد از لغزش چرخ ها به علت كاهش پايداري خودرو جلوگيري به عمل آيد، در هنگام شتاب گيري و افزايش سرعت نيز مي بايد از اين لغزش جلوگيري كرد. اين لغزش موجب مي شود كه مقداري از گشتاور موتور كه مي بايد صرف رانش شود، صرف لغزش چرخ ها شود. به همين علت سامانهTCS با كمك سامانهABS و سامانه مديريت موتور، گشتاور اعمالي به چرخ ها و افزايش دور موتور را كنترل مي كند و موجب مي شود كه از لغزش چرخ ها جلوگيري به عمل آيد.
هرزگشتن چرخ هاي متحرك در هنگام حركت بر روي سطوح يخ زده از مشكل هايي است كه بيشتر رانندگان آن را تجربه كرده اند. مشابه همين مشكل درباره اتومبيل هايي با موتورهاي قوي حتي بر روي سطوح خشك نيز وجود دارد. راه حلي كه از گذشته به منظور جلوگيري از هرزگردي چرخ هاي اتومبيل هايي كه نيروي خروجي ديفرانسيل آن ها زياد است، استفاده مي شود، ديفرانسيل هاي LSDاست. به زبان ساده در خودروهاي تك ديفرانسيل معمولي(ديفرانسيل آزاد) كه گشتاور به هر دو چرخ منتقل مي شود، اگر يكي از چرخ هاي متحرك تماسي با سطح زمين نداشته باشد و يا بر روي سطوح يخ زده قرار گيرد، آن چرخ آزادنه مي چرخد و چرخ ديگر بر روي زمين خشك در حالت سكون قرار مي گيرد، در نتيجه خودرو ثابت مي ماند. سكون چرخ دوم به اين علت است كه به چرخي كه اصطكاك بيشتري دارد، گشتاور كم تري منتقل مي شود و اين ايراد اصلي ديفرانسيل هاي آزاد است؛ اما در صورت وجود ديفرانسيل LSD گشتاور لازم براي به حركت در آوردن چرخ ثابت به آن منتقل مي شود و در نتيجه خودرو مي تواند به حركت خود ادامه دهد. در واقع تقسيم گشتاور بين هر يك از چرخ ها با توجه به ميزان نيروي اصطكاك آن ها با سطح جاده است(هرچه
نيروي اصطكاك كم تر، گشتاور دريافتي هم كم تر).
از ديگر ترفندهايي كه به منظور جلوگيري از هرزگردي چرخ ها انجام شده است، سامانه ماكس تراك بود كه بر روي برخي از محصول هاي جنرال موتوردر اوايل دهه 70 نصب مي شد. اين سامانه را كامپيوترهاي اوليه اتومبيل و سنسورهايي كه در هر چهار چرخ نصب شده بود، فعال مي كردند. كامپيوتر با توجه به ميزان اختلاف سرعت در چرخ هاي جلو و عقب، ميزان گشتاور موتور را به گونه اي تنظيم مي كرد كه كم ترين هرزگردي در هنگام حركت به وجود آيد. اين سامانه به علت بهاي زيادي كه مالك بايد براي آن پرداخت مي كرد، استقبال نشد. در همان سال     ها بود كه كاديلاك نيزسامانه TMS  را به بازار عرضه كرد؛ اما به علت واكنش هاي ضعيف و نواقصي كه درECU به وجود مي آمد، بسيار از آن انتقاد شد و
عمر كوتاهي داشت؛ اما پيروز ميدان درنصب سامانه اي كامل، با كم ترين نقص كه بتواند ميزان هرزگردي چرخ هاي متحرك را به حداقل برساند و كم ترين ميزان اتلاف انرژي را داشته ياشد، كارخانه مرسدس بنز بود كه همواره در معرفي اين گونه سامانه ها يكي از پيشگامان است. اين كارخانه در سال1971 سامانهETCS  را معرفي كرد.
سامانه كنترل  كننده هرزگرد در خودرو هاي مدرن امروزي با كاهش نيروي موتور و تقسيم نيروي ترمز( مجهز به ABS ) به وسيله سنسور هاي سرعت كه بر روي چرخ ها نصب شده، اتومبيل را مهار مي كند. براي درك بهتر كاربرد TCS ، در نظر بگيريد كه در خياباني با شيب ملايم قرار داريد و سطح اين خيابان كاملاً پوشيده از يخ يك دست و صاف است و در ضمن خبري هم از ستاد برف روبي نيست، مطمئن باشيد كه امكان عبور از اين خيابان با هيچ ترفندي به جز TCS ميسر نيست. وقتي خودرو در اين وضعيت قرار مي گيرد به علت كاهش نيروي اصطكاك، چرخ هاي متحرك شروع به هرزگردي مي كنند. در همين لحظه سنسورها اين خبر را به واحد كنترل مي دهند و بلافاصله همزمان با كاهش نيروي خروجي ديفرانسيل، سامانه ABS هم وارد عمل مي    شود و برروي هر چرخ به طور جداگانه نيروي ترمز موردنياز را اعمال مي  كند. در چنين شرايطي اتومبيل، استوارو بدون هيچ گونه هرزگردي به حركت خود ادامه مي دهد.
همچنين TCS در خودروهايي كه در مسابقه هاي اتومبيل راني شركت مي كنند، به منظور بالا بردن ميزان نيروي چسبندگي لاستيك ها به سطح جاده در هنگام گاز دادن و شتاب گرفتن استفاده مي شود. مثلا وقتي راننده بيش از اندازه گاز مي دهد،TCS چرخ  ها را در پايدار ترين حالت قرار مي دهد. از نمونه بارز موارد استفاده اين سامانه در اين گونه خودروها مي توان به مسابقه هاي فرمول يك اشاره كرد. البته ميزان حساسيت TCS در استفاده از كليدي است كه بر روي فرمان نصب شده است تا در شرايط مختلف راننده بتواند حساسيت سامانه را تغيير دهد.
بسياري از مردم به اشتباه فكر مي كنند TCS از گيركردن خودرو در برف جلوگيري مي كند، در حالي كه اين سامانه چنين وظيفه اي ندارد. به زبان ساده ترABS از ليز خوردن لاستيك ها در هنگام ترمزكردن جلوگيري مي كند؛ اماTCS از ليز خوردن لاستيك ها در هنگام گاز دادن جلوگيري مي كند و همان طور كه هنگام ترمزكردن با خودرو مجهز به ABS راننده پالس هايي را بر روي پدال ترمز حس مي كند، در زمان گاز دادن هم شبيه به همان پالس ها بر روي پدال گاز حس خواهد كرد. پالس هايي كه هر ضربه آن نويدبخش تلاش اين سامانه ها براي دور شدن از مهلكه است.
سامانه ترمز ESP
در بخش هاي پيشين درباره اجزاي ديگر سامانه هاي ترمز بحث شد. در اين بخش سامانه  ترمز پيشرفتهESP را بررسي مي كنيم. ESP از مخفف Electronic Stability Program به معني برنامه كنترل پايداري خودرو گرفته شده است. اين سامانه  جديدترين سامانه  حفاظتي خودروست كه از سال2002 بر روي 27% از وسايل نقليه اروپايي و 75% از خودروهاي ژاپني و آمريكايي نصب شده و اين آمار هم چنان روبه افزايش است.
سامانه  ترمزESP مجموعه اي از سامانه     هايي مانند ABS، EBD، TCS و ... است و با وجود اين سامانه ، عملكرد تمامي سامانه  هاي ديگر به دست خواهد آمد.
سامانه ESP نسل ارتقاء يافته سامانه  هاي ترمز پيش از خود است، با اين تفاوت كه سامانه  كنترل YAW نيز به آن اضافه شده است. مجموعه سامانه  هايي كه تا كنون بررسي شدند، لغزش چرخ ها را به هنگام ترمزگيري يا شتاب گيري كنترل مي كردند؛ در واقع حركت طولي خودرو را كنترل مي كردند. سامانه ESP، علاوه بر موارد بالا، چرخش خودرو را نيز حول محور عمودي كنترل مي كند. اين سامانه  با كنترل هريك از ترمزها به طور جداگانه و تطبيق لحظه اي گشتاور موتور بدون نياز به عكس العمل راننده صورت مي گيرد.
در اينجا سامانه  ترمز ESP MK-60 كه بر روي خودروي سيتروئن C5 از محصول هاي شركت سايپا نصب شده است، بررسي مي شود.
اجزاي سامانه ESP
برنامه پايداري خودرو ناپايداري در پيچ ها، مانورها و دورزدن ها را با سنسورهاي ويژه حس مي كند و با استفاده از ترمزگيري، گشتاور مخالفي را براي خنثي كردن گشتاور ناپايداركننده در يك چزخ توليد مي كند.

مجموعه سيلندر اصلي و بوستر ترمز
اين مجموعه از سيلندر ترمز به همراه بوستر خلائي تشكيل شده است. همچنين يك سنسور فشار روغن بر روي مجموعه قرار داده شده است كه در صورتي كه راننده از توانايي كافي براي فشردن پدال ترمز برخوردار نباشد، تنها از ميزان حركت پدال ترمز متوجه نياز به ترمزگيري شديد را احساس مي-كند و اين عمليات را بدون كاربر به پايان مي رساند.
واحد كنترل هيدروليكي به همراه ECU سامانه
اين مجموعه شامل يك موتور الكترونيكي براي به حركت درآوردن پمپ هيدروليكي، 12 شير سنولوئيدي  (به ازاي هر چرخ 2 شير و 4 شير براي كنترل جريان) براي قطع، وصل و نگه داشتن جريان روغن بر روي كاليپرهاي ترمز و يك ECU است.
حسگر شتاب YAW، شتاب عرضي و شتاب منفي
اين حس گر سه وظيفه را در سامانه ESP انجام مي دهد كه عبارتست از:
1. تعيين ميزان شتاب منفي خودرو در حالت ترمزگيري.
2. تعيين ميزان انحراف عرضي خودرو در هنگام پيچش.
3. تعيين ميزان چرخش خودرو حول محور عمودي.
حسگر زاويه فرمان
اين حسگر وظيفه تعيين ميزان زاويه فرمان را در خودرو به عهده دارد. در صورتي كه ميزان گردش خودرو حول محور عمودي و يا شتاب عرضي خودرو از ميزان گردش فرمان بيشتر يا كم تر باشد، اين وضعيت به ECU سامانه ESP گزارش مي شود و اين سامانه  براي كنترل خودرو اقدام مي كند. كنترل ميزان گردش و انحراف خودرو نسبت به ميزان چرخش فرمان در وضعيت هاي گوناگون، بيش دور زني و كم دور زني ناميده شده و مهم ترين برتري سامانه  هايESP نسبت به ديگر سامانه  هاي ترمزگيري بودهاست كه در قسمت بعدي بررسي مي شود.
كم دور زني
كم دور زني به علت از بين رفتن چسبندگي لازم در چرخ  هاي جلو است. در اين حالت خودرو از مسير خود خارج شده و سر آن به سمت خارج پيچ منحرف مي شود كه اين امر باوجود چرخش كامل غربيلك فرمان رخ مي دهد. علت اين حالت معمولاً سرعت بيش از حد خودرو است.
بيش دور زني
بيش دور زني به علت از بين رفتن چسبندگي لازم در چرخ هاي عقب است. در اين حالت خودرو از مسير خود خارج شده و سر آن به سمت داخل پيچ منحرف مي شود. علت اين حالت معمولاً رها كردن پدال گاز در هنگام دور زدن است.
نتيجه گيري در اين مقاله انواع سامانه  هاي ترمز پيشرفته نصب شده در خودروهاي امروزي را بررسي كرديم. تاريخچه سامانه  هاي ترمزTCS وESP، روش تكامل آن ها و تفاوت هاي آن با سامانه  هاي پيش مانند ABS و EBD به ويژه عملكرد سامانه  پايداري خودرو در حالت بيش دور زني و كم دور زني را در خودروي C5 بررسي كرديم.