ترمزهای پنوماتیک (Pneumatic Brakes)

در ترمزهای پنوماتیک (Pneumatic Brakes) به جای روغن از هوا جهت اعمال فشار روی چرخ ها استفاده می شود. در این نوع ترمزها، هوا توسط کمپرسور فشرده می شود. کمپرسور، هوا را به داخل مخزن ذخیره هوا پمپ می کند. گفتنی است، کمپرسور نیروی محرکه خود را از طریق تسمه، زنجیر، یا چرخ دنده از موتور خودرو می گیرد. دقت داشته باشید که حجم مشخصی از هوا را می توان 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 می کند. 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 می شود، باید تمیز باشد. البته رطوبت هوا را نمی توان با فیلتر گرفت و هوا را خشک کرد. ازاین رو در برخی موارد دیده می شود که در مخزن هوا آب وجود دارد. وجود آب در مخزن، مشکلات زیادی را در سیستم ترمز پنوماتیک به وجود می آورد. این مشکل در فصل های سرد آسیب بیش تری به سیستم ترمز می زند. بدین صورت که وقتی آب در مخزن یخ می زند، عملکرد ترمز پنوماتیک کاهش می یابد. 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، دریچه های اتوماتیک وجود دارد که در فاصله های زمانی مشخص، باز می شوند و آب اضافی از داخل مخزن خارج می شود. خودروها به ویژه ماشین های سنگین بسته به نوع و عملکرد سیستم ترمز پنوماتیک شان از یک یا چند مخزن هوا استفاده می کنند.

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 می شود، هوا را پیش از انتقال به مخزن دریافت می کند و از طریق سیستم گرمایش آن را گرم می کند تا خشک شود. سپس هوای خشک وارد مخزن می شود.

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 می  شود و هوای اضافی را تخلیه می  کند. پس از این  که فشار هوا به اندازه کافی کاهش یافت، سوپاپ بسته می  شود. دریچه سوپاپ اطمینان، در واقع توسط یک نگهدارنده توپی شکل که پشت آن یک فنر وجود دارد، باز و بسته می  شود. فنر با افزایش فشار هوا، فشرده و جمع می  شود. بدیهی است، با جمع شدن فنر، هوای اضافی خارج می  شود. پس از این  که هوای اضافی خارج شد، فشار وارد بر نیروی فنر نیز کاهش می  یابد و فنر باز شده و دریچه سوپاپ بسته می  شود.

وقتی راننده پدال ترمز را فشار می  دهد، با باز شدن دریچه هوا، فشار هوا به طرف ترمزها هدایت می  شود و ترمز روی چرخ ها عمل می  کند. با رها شدن پدال ترمز، فشار هوای وارد بر ترمزها از دریچه دیگری خارج می  شود و ترمزها آزاد می  شوند.

وقتی که راننده پدال ترمز را فشار می دهد، هوا از مخزن به سمت ترمزها می رود و وارد اتاقک ترمز می شود. اتاقک هوا توسط یک دیافراگم به دو قسمت تقسیم شده است. فشار هوا باعث حرکت رو به جلوی دیافراگم می شود و پس از قطع شدن فشار هوا، دیافراگم توسط یک فنر به جای اول خود باز می گردد. 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 می کند و قطعه نارنجی رنگ را به سمت به جلو حرکت می دهد.

همان طورکه در شکل زیر می بینید، حرکت قطعه نارنجی رنگ باعث چرخیدن قطعه زرد رنگ به نام S می شود. با گردش این قطعه S شکل، لنت های بالا و پایین در داخل کاسه چرخ، به سمت بیرون فشار داده می شوند و ترمز عمل می کند که در نتیجه این عمل خودرو متوقف می شود.