أسطوانة الفرامل جزء أساسي لا غنى عنه في نظام الفرامل. وظيفتها الرئيسية هي دفع وسادات الفرامل، التي تحتك بدورها بأسطوانة الفرامل لإبطاء السيارة وإيقافها. عند الضغط على دواسة الفرامل، تولد الأسطوانة الرئيسية قوة دفع لضخ الزيت الهيدروليكي إلى المضخة الفرعية، فيتحرك المكبس داخل المضخة الفرعية بفعل الضغط الهيدروليكي لدفع وسادات الفرامل.
يتكون نظام الفرامل الهيدروليكي من أسطوانة الفرامل الرئيسية وخزان زيت الفرامل. يتم توصيلهما بدواسة الفرامل من جهة وخرطوم الفرامل من الجهة الأخرى. يُخزن زيت الفرامل في أسطوانة الفرامل الرئيسية، والتي تحتوي على منفذ ومدخل للزيت.
تنقسم فرامل السيارات إلى فرامل هوائية وفرامل هيدروليكية.
مكابح هوائية
أسطوانة الفرامل
1. يتكون نظام الفرامل الهوائية من ضاغط هواء (يُعرف عادةً بمضخة هواء)، وخزانين للهواء على الأقل، وأسطوانة رئيسية للفرامل، وصمام تحرير سريع للعجلة الأمامية، وصمام تحويل للعجلة الخلفية. يحتوي النظام على أربع أسطوانات فرامل، وأربعة منظمات، وأربع كاميرات، وثمانية بطانات فرامل، وأربعة محاور فرامل.
مكابح هيدروليكية
2. يتكون نظام الفرامل الزيتية من أسطوانة الفرامل الرئيسية (مضخة الفرامل الهيدروليكية) وخزان تخزين زيت الفرامل.
تستخدم الشاحنات الثقيلة مكابح هوائية، بينما تستخدم السيارات العادية مكابح زيتية، لذا فإن أسطوانة المكابح الرئيسية وأسطوانة المكابح عبارة عن مضخات مكابح هيدروليكية. تُعد أسطوانة المكابح (مضخة المكابح الهيدروليكية) جزءًا أساسيًا من نظام الكبح. عند الضغط على دواسة المكابح، تقوم أسطوانة المكابح الرئيسية بضخ زيت المكابح عبر الأنابيب إلى كل أسطوانة مكابح. تحتوي أسطوانة المكابح على ذراع توصيل يتحكم في بطانات أو وسادات المكابح. عند الكبح، يدفع زيت المكابح الموجود في أنبوب زيت المكابح ذراع التوصيل الموجود على أسطوانة المكابح، مما يؤدي إلى إحكام ربط بطانة المكابح بحافة العجلة وإيقافها. تتطلب أسطوانة مكابح السيارة مواصفات فنية عالية جدًا، نظرًا لتأثيرها المباشر على سلامة الإنسان.
مبدأ
سيارة
عند الضغط على الفرامل، يُفتح مخرج الزيت ويُغلق مدخله. وبضغط مكبس مضخة الفرامل، يندفع زيت الفرامل من أنبوب الزيت إلى كل أسطوانة فرامل لتنفيذ وظيفة الكبح. عند رفع القدم عن الفرامل، يُغلق مخرج الزيت في أسطوانة الفرامل الرئيسية، ويُفتح مدخله، ليعود زيت الفرامل من كل أسطوانة إلى الأسطوانة الرئيسية، مُعيدًا إياه إلى وضعه الأصلي.
شاحنة
يُضخ الهواء بواسطة مضخة الهواء عبر المحرك، حيث يُضغط إلى غاز عالي الضغط ويُخزن في أسطوانة تخزين الهواء. يمكن توصيل أحد خزانات الهواء بأسطوانة الفرامل الرئيسية عبر أنبوب. تنقسم أسطوانة الفرامل الرئيسية إلى حجرتين هوائيتين، علوية وسفلية. تتحكم الحجرة العلوية في العجلة الخلفية، بينما تتحكم الحجرة السفلية في العجلة الأمامية. عند الضغط على دواسة الفرامل، تُفتح الحجرة العلوية أولًا، فينتقل الغاز عالي الضغط من خزان الهواء إلى صمام الترحيل، مما يدفع مكبس التحكم في الصمام إلى الخارج. في هذه الحالة، يمر غاز خزان الهواء الآخر عبر صمام الترحيل، فتُشغل أسطوانتا الفرامل الخلفيتان. يُدفع قضيب دفع أسطوانة الفرامل إلى الأمام، وتدور الكامة بزاوية معينة من خلال آلية الضبط الخلفية. الكامة غير مركزية. في الوقت نفسه، يتمدد حذاء الفرامل ويُحتك بأسطوانة الفرامل لتحقيق تأثير الكبح.
عند فتح الحجرة العلوية لأسطوانة الفرامل الرئيسية، تُفتح الحجرة السفلية أيضاً، ويدخل الغاز عالي الضغط إلى صمام التحرير السريع، الذي يُوزع بعد ذلك على أسطوانات الفرامل للعجلتين الأماميتين. وينطبق الأمر نفسه على العجلات الخلفية.
عندما يرفع السائق قدمه عن دواسة الفرامل، تُغلق حجرات الهواء العلوية والسفلية، ويعود مكبسا صمام الضغط السريع للعجلة الأمامية وصمام الترحيل للعجلة الخلفية إلى وضعهما الأصلي بفعل الزنبرك. تتصل أسطوانتا الفرامل الأمامية والخلفية بجو حجرة الهواء، ويعود ذراع الدفع إلى موضعه، وينتهي الكبح.
بشكل عام، يتم كبح العجلات الخلفية أولاً ثم العجلات الأمامية لاحقاً، وهو ما يفيد السائق في التحكم في الاتجاه.
