كيف تعمل الفرامل ؟

كلنا تعرضنا للموقف التالي في وقت ما، تكون سايق في حالك وفجأة تحصل مشكلة ولازم توقف عربيتك بسرعة، في مقال إنهاردة هانتكلم عن الفرامل، وهو النظام المسئول عن ايقاف السيارة، وإنقاذك في مثل هذه المواقف، ونعرف ازاي الفرامل بتشتغل.

الفكرة الأساسية لنظام الكبح أو الفرملة هو ببساطة تحويل الطاقة من صورة لأخرى، الفيزياء هي اللي بتقول أن الطاقة لا تفني ولا تستحدث من عدم، بمعنى أن الطاقة الحركية بتاعت السيارة (حركة السيارة للأمام، او حركة دوران العجل) مش هاتنتهى أو تقل إلا بتحويلها إلى شكل تاني من أشكال الطاقة، وفيما يخص السيارة بتتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية عن طريق الإحتكاك ما بين الطنابير والتيل، وأول ما طاقة السيارة الحركية تتحول كلها لحرارة، ساعتها تقف السيارة تماماً.

ديه الفكرة الأساسية اللي كل السيارات بتشترك في استخدامها، لكن برغم ان الفكرة كانت تقريباً ثابته من اوائل القرن الماضي، لكن طريقة التنفيذ كانت مختلفة شوية، في البداية كانت الفرملة بتتم عن طريق قطعة خشبية بتضغط على كاوتش السيارة، شبه النظام المستخدم في القطارات حالياً.

وبعدين تطور النظام من هذا الشكل البدائي اللي بيسبب تآكل بشع للعجلات، لنظام أكثر عملية بيخلي الإحتكاك بيتم مع طنابير مثبتة على العجلات مش العجلات نفسها، فكان ويلهايم مايباخ هو أول مُصنّع يضع هذا النظام في سيارة انتاج سنة 1900، ولأنه نظام كان بيعتمد على وايرات وقضبان توصل ضغط الدواسة للطنابير، ماكنش نظام مثالي وكان لازم ضغط قوي جداً علشان يكون فعّال فعلاً، غير إنه لازم يتصين بشكل متكرر علشان كل الوايرات لازم تكون مشدودة بالتساوي علشان السيارة تفرمل صح، مش كل عجلة تفرمل بالقوة اللي هي عايزاها.

وهنا بدأ التفكير في النظام الهيدروليكي اللي موجود بشكله الحالي بعد ما خاض رحلة طويلة من التطور والنضج علشان يوصل للكفاءة والفاعلية الحالية، ويتحول من خط احادي للفرامل، لخط مزدوج، ويتطور من طنابير اسطوانية (زي اللي بنشوفها في الفيرنا ورا مثلاً) لديسكات اللي موجودة في كل العربيات الجديدة في الأمام، لو عايزين تعرفوا أكتر عن نقط الاختلاف ما بين الطنابير والديسكات ومزاياها راجعوا هذا الموضوع.

طيب دلوقتي عرفنا بإختصار شديد رحلة تطور الفرامل، نوصل للسؤال المهم.
كيف تعمل الفرامل بشكل عملي في السيارة؟

أول خطوة لما بتحتاج توقف السيارة هو الضغط على الدواسة، دواسة الفرامل هنا بتتحرك داخل ما يسمى بمقوي الفرامل (Brake Booster) أو إللي نعرفه كلنا بإسم سيرفو الفرامل، لما بندوس على دواسة الفرامل في غرف بتتفتح جوه السيرفوا بتسمح بقوة شفط المحرك انها تعظّم قوة الدوسة علشان تزود الضغط جوة الماستر بدون ما تحتاج الشحات مبروك يدوس على الدواسة، وعلشان كده اتسمى بمقوى الفرامل أو معزز الفرامل لأنه بيستخدم قوة سحب الهوا في المحرك علشان يضاعف قوة دوستك البسيطة على دواسة الفرامل.

بعد السيرفو ما بيحول قدمك الموقرة لقدم كريستيانو رونالدو بيتنقل الضغط للسلندر الرئيسي (Brake Master Cylinder) أو المدعو بماستر الفرامل، وظيفة الماستر هي نقل الضغط وتوزيعة على خطوط الفرامل بالتساوي أو وفقاً لتصميم ونظام دفع العربية، علشان مافيش عجلة تمسك بشكل مختلف عن العجلات الاخرى، يعني الماستر بيخلي كل العجل يمسك بنفس القوة المفترض ان المصمم عايزها وفي نفس التوقيت.

طبعاً لو العربية مزودة بنظام منع غلق المكابح (ABS) الماستر بيبعت الضغط أولاً لموديول الـ ABS وهو بقه اللي بيشيل المسئولية في توزيع قوة الكبح على العجلات، لو عايزين تعرفوا أكتر عن نظام الـ ABS راجعوا هذا الموضوع.

بعد ما السيرفو قام بمهمتة، وزود الضغط داخل دائرة الكبح، والماستر وزع الضغط وفقاً لتصميم ونظام عمل الفرامل في كل عربية، الضغط بيوصل عبر خطوط الفرامل للكاليبرات التي لا تستخدم إلا في نظام الفرامل المعتمد على الديسكات، وهو النظام الغالب حالياً، لكن لو العربية بتستخدم طنابير مغلقة بيكون فيه سلندر صغير هو المسئول عن النقطة ديه.

الكاليبرات أو الدوشمة زي ما البعض بيسميها، وظيفتها هي نقل قوة الضغط اللي وصلته لبستم داخله بيعصر الديسكات ما بين لقمتي التيل، وديه الخطوة اللي بيرتكز عليها نظام الكبح بشكل عام، فإحتكاك التيل بالديسكات هو المسئول عن تحويل حركة العربية إلى حرارة، وبالتالي ايقاف السيارة.

التيل هايكون ليه مقال منفصل، وهانتكلم عن أفضلية كل نوعية عن التانية، وايه مزايا التيل الفلاني عن التيل العلاني، كل ده قريب إن شاء الله، فتابعونا.