يُعد نظام الفرامل من الأنظمة المهمة الموجودة في السيارة، لا يمكن أن تتوقف السيارة عن السير بدون وجود الفرامل، ترتكز سلامة الركاب والسائق على جودة عمل نظام الفرامل وكفاءته، مع مرور الوقت والتطور التكنولوجي تطورت الفرامل في السيارة، حيث أصبحت العديد من السيارات مجهزة بنظام منع غلق وانزلاق العجلات والذي يعمل عن طريق وحدة تحكم إلكترونية، يوجد العديد من الأنواع المختلفة لنظم الفرامل تختلف من ناحية نظرية العمل والتركيب والتشغيل، وفي هذا المقال سنتعرف على نظام الفرامل في السيارة.
أهمية نظام الفرامل بالسيارة:
يعد هذا النظام من أكثر الأنظمة استعمالاً في السيارة ولا يمكن الاستغناء عنه، حيث تعتمد سلامة السيارة والركاب بالإضافة إلى سلامة المشاة والسيارات والممتلكات على جانبي الطريق على مدى صلاحية فرامل السيارة وهو من أكثر الأنظمة التي يتعامل معها السائق، تقدر عدد مرات الضغط على بدال الفرامل بمقدار 50000 مرة بالسنة، يجب على فني الفرامل أن يكون على معرفة تامة بأجزاء النظام وتكون لديه الكفاءة العالية في إجراء عمليات التشخيص والفحص والصيانة والإصلاح.
طريقة عمل فرامل السيارة:
في البداية، يجب أن نتعرف على الوظيفة الرئيسية لفرامل السيارة، حيث أن الفرامل الموجودة في السيارة تعمل على إيقاف إطارات السيارة (العجلات)، هذه هي وظيفة فرامل السيارة، حيث تتوقف الإطارات نتيجة الاحتكاك بين الإطار والطريق هو الذي يتمم ذلك، الغرض من نظام الفرامل هو إيقاف السيارة من خلال إيقاف العجلات ولكن الاصطدام بحائط أو شجرة يوقف السيارة أيضاً، لهذا يجب إعادة صياغة تلك الجملة لتصبح الغرض من الفرامل هو العمل على إيقاف السيارة بدون إتلافها أو إصابة الركاب والسائق بالضرر.
عندما تبدأ السيارة بالعمل تبدأ الطاقة التي تكون مختزنة في الوقود بالتحول من خلال الاحتراق إلى طاقة حرارية، بعد ذلك يذهب جزء من الطاقة للجو من خلال نظام التبريد وجزء يخرج مع نظام العادم والجزء المتبقي من تلك الطاقة يتحول إلى شغل لتحريك السيارة والجزء الآخر يختزن في السيارة على صورة طاقة حركة.
طاقة الحركة في السيارة (KE):
طاقة الحركة في السيارة هي الطاقة التي توجد في السيارة والتي تُبقي السيارة في حالة حركة (القصور الذاتي)، ترتكز الطاقة على سرعة السيارة وكتلتها، يعني ذلك كلما زادت كتلة السيارة أو سرعتها أو الاثنين معاً كلما كانت السيارة تحتوي على طاقة عالية للحركة، الفرق بين السيارة المتوقفة والسيارة المتحركة هو أن السيارة المتحركة تحتوي على طاقة حركة والسيارة المتوقفة لا تحتوي على تلك الطاقة، لإيقاف السيارة ما نحتاجه ببساطة هو التخلص من طاقة الحركة حتى تصبح السيارة بدون طاقة حركة وتتوقف.
كذلك من المعروف أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم، لذلك فإنه لا يمكن أن نتخلص من طاقة الحركة لإيقاف السيارة، الحل هو أنه بدلاً من التخلص من الطاقة نلجأ إلى تحويل الطاقة إلى شكل آخر من أشكالها، في حالة تحويل طاقة الحركة الموجودة بالسيارة إلى أية صورة من صور الطاقة الأخرى تصبح السيارة بدون طاقة حركة وتقف، المطلوب لإيقاف السيارة إذا هو اعتماد نظام خاص قادر على تحويل طاقة الحركة إلى نوع آخر من أنواع الطاقة بشرط أن يتم ذلك في أقصر وقتٍ ممكن (للحصول على توقف سريع للسيارة) وهذا النظام هو نظام الفرامل.
الاحتكاك في السيارة (Friction):
عندما يضغط السائق على دعسة الفرامل تلمس بطانات الاحتكاك السطح الدوار في السيارة وتضغط عليه (سواء كان الدارة أو القرص) بسبب تأثير القوة العمودية على السطحين، حيث تتولد هذه القوة من النظام الهيدروليكي للفرامل؛ نتيجة للاحتكاك بين سطح البطانات المثبت بالسيارة، بالسرج أو باللوح الخلفي للفرامل والسطح الدوار المتصل بالعجل، القرص أو الدارة؛ حيث تتولد قوة احتكاك تكون معاكسة لحركة العجل الدورانية وبالتالي ستنتج حرارة، كما تتحول طاقة الحركة للسيارة إلى طاقة حرارية، وبالتالي ستتناقص سرعة السيارة وذلك نتيجةً لتناقص طاقة الحركة حتى تتحول كل طاقة الحركة للسيارة إلى طاقة حرارية.
يعتمد الاحتكاك في السيارة على العديد من الأمور منها، نوع المادة التي يصنع منها الجسمين، حالة السطح والقوة المؤثرة بين السطحين، لا تعتمد قوة الاحتكاك على مساحة التلامس بين السطحين المحتكين أو السرعة النسبية بينهما، عندما يحدث الاحتكاك بين البطانة والسطح الدوار ينتج تآكل في الأسطح المحتكة، كذلك يكون هناك حرارة متولدة يجب التخلص منها بسرعة (تبريد الفرامل)، ففي حالة عدم التخلص من الحرارة ترتفع درجة حرارة الأجزاء المحتكة وتؤدي إلى ظاهرة اضمحلال الفرامل.
