فرامل التثبيت Parking Brakes

وظيفة فرامل التثبيت:

الغرض الأساسي من فرامل التثبيت هو إبقاء السيارة ثابتة دون حركة أو تمنع تحريكها عندما لا تكون منقادة.  وتظهر أهمية فرامل التثبيت عند إيقاف السيارة على طريق مائل دون الحاجة إلى وجود السائق داخلها. كما تستخدم فرامل التثبيت في المساعدة في بدأ صعود التل للسيارات ذات النقل اليدوي. تستخدم فرامل التثبيت لضمان عدم تدحرج السيارة للخلف عند رفع القدم من على بدال البنزين ونقله للضغط على بدال البنزين.

فرامل التثبيت لديها أليه بها سقاطة تثبيت والتي تبقي الفرملة فعالة حتى يتم تحريرها عن طريق الضغط على زر أو بدال لتحرير/ عتق الفرملة. كما تستخدم في السيارات ذات النقل الذاتي, حيث تكون في الغالب مستخدمة مع وسيلة التثبيت بناقل الحركة عند وضع الركن “P”.

في العادة تعمل فرامل التثبيت على المحور الخلفي فقط, و تعمل بطريقة ميكانيكية منفصلة تماماً عن الفرامل الهيدروليكية للسيارة.  ويكون مقدار قوة فرملة التثبيت أقل بكثير من مقدار قوة فرملة الخدمة (حوالي 30% ). وتستخدم معظم فرامل التثبيت فرامل العجل القرصية والانفراجية للاستفادة من بطانات الاحتكاك بهما لتثبيت السيارة ويوضح شكل (1) أجزاء وتوصيلات فرامل التثبيت.

شكل (1): الأجزاء الرئيسية والتوصيلات لفرامل التثبيت والعجل الخلفي

وقد تستخدم فرامل التثبيت في حالة انهيار فرامل الخدمة لتوقيف السيارة أثناء سيرها, ولهذا يطلق عليها فرملة الطوارئ أحياناُ emergency brakes.  يراعي في هذه الحالة عدم جذب رافعة (ذراع) فرملة التثبيت بقوة حيث أن هذا سيؤدي إلى فقد أتزان السيارة, ولكن تجذب برفق وتترك ويعاد تكرار ذلك حتى تقف السيارة.

لتفعيل الفرامل يقوم السائق بجذب رافعة (ذراع) تعمل باليد (يطق على فرامل التثبيت مسمى فرامل اليد hand brakes, لهذا السبب) أو بدفع بدال تثبيت بالقدم. وتظل الفرملة في وضع التفعيل عن طريق سقاطة تمنع رجوع الذراع إلى وضعها الابتدائي (بدون فرملة). ويتم عتق فرامل التثبيت (فك الفرملة) عن طريق الرافعة جذب الرافعة وتخليصها من السقاطة أو بدفع بدال التثبيت بالقدم مرة أخرى أوجذب ذراع تحرير.

مواصفات فرامل التثبيت

يتطلب من فرامل التثبيت أن تكون قادرة على تثبيت السيارة محملة بالكامل على منحدر مقداره 30% للسيارات ذات النقل اليدوي و 20% للسيارات ذات النقل الأوتوماتيكي. وأن لا تزيد القوة المستخدمة لتثبيت السيارة لفرملة التثبيت عن طريق اليد عن (350 نيوتن) ولفرملة التثبيت عن طريق القدم عن (450 نيوتن). قد يستعيض عن عمل فرملة التثبيت بتعشيق السيارة أثناء توقفها, ولكن لا ينصح بذلك حيث أن الحمل الدائم على أسنان التروس غير مرغوب فيه.

تحذير:
تجنب السير وفرملة اليد مفعلة. في حالة السير والفرملة مفعلة فإن ذلك سوف يضع حمل على المحرك وخط نقل القدرة. كما إنه سوف يتلف نظام الفرامل, ورمان بلي العجل نتيجة الحرارة المرتفعة, وكذلك تأكل مادة البطانة نتيجة السير وفرامل التثبيت مفعلة. أما السير وفرملة اليد مفعلة جزئيا فقد يؤدي إلى سخونة المحرك, وزيادة معدل استهلاك الوقود.
كما لا ينصح باستخدام فرملة التثبيت/ اليد أثناء سير السيارة في محاولة لإيقافها خاصة في حالة الدخول في منحنى أو عجلة القيادة ليست في الوضع الأمامي. قد يؤدي تفعيل فرملة التثبيت على العجلات الخلفية إلى فقد اتزان السيارة وانحرافها.   

مكونات فرامل التثبيت

o وسيلة تشغيل الفرملة:

* رافعة.

* عصا.

* بدال.

* عمود به سقاطة لتثبيت وضعية الفرامل

* وسيلة "زر/ بدال" لتحرير سقاطة لتثبيت وضعية الفرامل.

o وسيلة نقل القوة :

* كبل (سلك).

* أعمدة.

o وسيلة توفير قوة الاحتكاك لإيقاف السيارة :

* فرامل العجل:

§ أنفراجية خلفية.

§  قرصية خلفية :

·  تستخدم بطانات الاحتكاك الموجودة بالسرج.

·  تستخدم فرامل انفراجية ملحقة بالقرص.

* فرامل مركبة على مخرج صندوق التروس

وسيلة تشغيل فرامل التثبيت

نظام التشغيل واحد بالنسبة لنوعي فرامل التثبيت التي تعمل على عجل المحور الخلفي أو التي تعمل على مخرج صندوق التروس, وهي تتم عن طريق شد سلك فرامل التثبيت لعمل الفرملة إما بجذب رافعة أو جذب عصا أو الضغط على البدال, كما هو مبين بالشكل (2).

شكل (2): الانواع المختلفة لوسيلة تشغيل فرامل التثبيت

رافعة بدال الفرامل

وهى عبارة عن رافعة تعمل عن طريق قدم السائق, وتسمى الرافعة ذراع البدال. ويبقى ذراع البدال في موضعه عن طريق سقاطة تدخل في عجلة مسنن متصلة بتركيبة الذراع.  ولتحرير(عتق) فرملة التثبيت, تجذب يد تحرير الفرملة لسحب السقاطة من العجلة المسننة المتصلة بتركيبة الذراع. يدفع ياي الترجيع البدال إلى وضعه الابتدائي, ويوضح شكل (3) تركيبة رافعة بدال فرامل التثبيت.

شكل (3): بدال فرامل التثبيت

طرق تشغيل رافعة بدال القدم.

بعض أنواع فرامل التثبيت التي تعمل بالقدم تحرر عن طريق تحرير أوتوماتيكي بالتخلخل،  وهو يستخدم في السيارة ذات النقل الأوتوماتيكي وتركيبة التحرير تتكون من تركيبة بها غشاء متصلة بذراع تحرير الفرملة. وتركيبة التحرير تتكون من غرفة مقسمة من الداخل بغشاء جهة منه بها ذراع وياي رجوع والجهة الأخرى محكمة  وبها فتحة تخلخل تتصل بمجمع السحب عن طريق لي وصمام تحكم  ، شكل (4).

شكل (4): وسيلة التحرير الأوتوماتيكي لفرامل البدال

ويتصل صمام التحكم بعمود اختيار النقلات بصندوق السرعات. عند وضع عمود اختيار النقلات في وضع الحياد والوقوف لا يصل التخلخل إلى غرفة التخلخل, ويبقي ياي الرجوع الذراع في وضع تشغيل للفرملة. وعند وضع عمود اختيار النقلات في أي وضع آخر يصل التخلخل إلى غرفة التخلخل ويجذب الغشاء وبالتالي الذراع ويحرر الفرملة.

معظم أنواع فرامل التثبيت ذات التحرير الأوتوماتيكي لها ذراع طوارئ يمكن جذبه لتحرير الفرملة في حالة عطل التحرير الأوتوماتيكي. وبعضه له مضخة تخلخل تعمل بالضغط على زر لتوليد تخلخل يعوض عن تعطل التحرير الأوتوماتيكي.

رافعة اليد

هناك نوعان من فرامل التثبيت التي تعمل باليد, نوع رافع مثبتة بأرضية السيارة بين المقعدين الأماميين , والنوع الآخر مركب مع لوحة القيادة (التابلوه) يعمل عن طريق دفع وجذب عصا لتشغيل الرافعة.

الرافعة المثبتة على أرضية السيارة:

وهي تتكون من أنبوبة مجوفة من الصلب مغلفة بالبلاستيك أو الجلد. وتتصل الرافعة بأرضية السيارة من خلال لوح تثبيت, ويحتوي لوح التثبيت على أسنان متصلة بسقاطة موجودة بأسفل تركيبة الرافعة. ويوجد داخل الأنبوبة ذراع دفع محمل بياي يصل السقاطة بزر دفع ، كما هو مبين بشكل (5).

شكل (5): رافعة اليد لفرامل التثبيت

عند جذب الرافعة تدور حول نقطة تثبيتها بلوح التثبيت وتجذب سلك الفرملة. وعند جذب الرافعة تنزلق السقاطة على أسنان لوح التثبيت, وعند ترك الرافعة تبقى في مكانها عن طريق السقاطة.  ولتحرير الفرملة يجذب السائق الرافعة قليلاً لأعلى ثم يضغط على زر الدفع الذي يحل السقاطة من أسنان لوح التثبيت. ويمكن للسائق عندها أن يدفع الرافعة لأسفل للتخلص من شد سلك الفرملة وتحرير الفرملة.

بعض أنواع هذه الرافعة مركب بها ضبط ذاتي للتخلص من ارتخاء في السلك. وبعض الأنواع بها مسمار يدوي بجانب الرافعة لعمل ضبط مشوار الرافعة بسهولة.

الرافعة المثبتة على لوحة قيادة (التابلوه) السيارة:

وهي تتكون من عصا معدنية تمر من خلال أنبوب. وهي مركبة بأسفل التابلوه بالقرب من عجلة التوجيه.  جهة من العصا غير مسننة أما الجهة الأخرى بها عدد من الأسنان. وتتصل العصا بيد على شكل حرف (T) وعند جذب اليد للخارج تجذب العصا سلك الفرامل. ويوجد سقاطة مركبه بنهاية الأنبوب تعمل على تثبيت العصا بمكانها في وضع التشغيل. لتحرير الفرملة تدار اليد إلى اليمين أو إلى اليسار وبالتالي تبتعد الأسنان التي في العصا عن السقاطة مما يمكن السائق من دفع العصا للداخل محرراً فرملة التثبيت ، كما هو مبين بشكل (6).

شكل (6): عصا فرامل التثبيت اليدوية

المصباح (لمبة) التحذيري لفرامل التثبيت

هذا المصباح يعمل في جميع أنواع السيارات الحديثة لتنبيه السائق من أن فرملة التثبيت في وضع تشغيل في بعض السيارات هناك صوت تحذير يصدر بالإضافة إلى مصباح التحذير.  ويوجد المصباح بتابلوة السيارة ويركب مفتاح تشغيل المصباح على تركيبة رافعة الفرملة حيث تكتمل الدائرة الكهربائية للمصباح التحذيري بسحب رافعة التثبيت و يكون مفتاح الإشعال في وضع تشغيل.

شكل (7): لمبة التحذير بعدم تحرير فرملة اليد, أو مشكلة بالفرامل بتابلوة السيارة

 ويضبط مفتاح مصباح التحذير حتى تظل اللمبة مضاءة حتى تمام تحرير الفرامل.  ويشترك مصباح التحذير هذا في معظم السيارات مع دائرة تحذير عطل إحدى الدائرتين الهيدروليكيتين لأسطوانة الفرامل الرئيسية وكذلك بانخفاض مستوى السائل بخزان الأسطوانة الرئيسية (إضاءة المصباح تعني مشكلة في الفرامل).

كبلات (أسلاك الفرامل)

تمر أسلاك الفرامل خلال جراب (واقي) وتتصل برافعة اليد أو بدال فرامل التثبيت من جهة ومن الجهة الأخرى تتصل بوصلة. الجزء الأمامي للسلك يسمي كبل التحكم. ويتصل كبل التحكم بموازن  (يعمل على توفير فرملة متساوية للعجلتين) يتفرع منه سلكان أحدهما يتجه إلى العجلة الخلفية اليمنى والآخر للعجلة الخلفية اليسرى. وغالباً ما يطلق على هذين الزوجين من الأسلاك( كبلات التشغيل)أو الكبل اليمين واليسار لفرامل التثبيت ويبين شكل (8) توصيلة كبلات فرامل التثبيت.

شكل (8): كبلات والأجزاء الميكانيكية لفرامل التثبيت

كما يوجد في بعض السيارات الكبيرة والشاحنات رافعة بالوسط وتتصل تلك الرافعة بالموازن لزيادة قوة فرملة التثبيت شكل (9).

شكل (9): رافعة الوسط تزيد من قوة الفرملة

موازن الفرامل

يركب موازن الفرامل لتوفير جذب متساوي لفرامل التثبيت. ففي التشغيل يجذب كبل التحكم  الموازن الذي يجذب بدوره كبلات التشغيل.  في حالة أن إحدى الكبلات شد فرملة العجلة أقل من الأخر فإن الموازن يدور حول نقطة تثبيت الكبل الأكثر شداً, ويستمر الكبل الآخر في الحركة حتى يتساوى الشد في كبلي التشغيل شكل (9).

وصلات وأجزاء ضبط الفرامل

يجب تثبيت جميع كبلات الفرملة وأجزائها في مكانها جيداً عن طريق مثبتات.  ونتيجة للتآكل في بطانات الاحتكاك نحتاج إلى إجراء عملية ضبط للفرامل لضمان جودة عملها. في كثير من الأحوال يتم الضبط من خلال العجلات نفسها وهذا شائع بالنسبة للفرامل الانفراجية. أما بالنسبة لبعض تصميمات الفرامل القرصية تكون ذاتية الضبط.  ولكن في كثير من فرامل التثبيت يوجد وسيلة ضبط موجودة بالموازن وهي عبارة عن عمود به قلاووظ يبقى في مكانه عن طريق صامولة ربط. وفي البعض الآخر يوجد ضابطان موجودان بكبلات التشغيل ويتم شدهما لإزالة أي ارتخاء بالكبلات.

أجزاء فرامل التثبيت في العجلات

 تعمل فرامل التثبيت بالعجل عن طريق وصلات ميكانيكية لدفع بطانات الاحتكاك لتقابل أسطح الاحتكاك بالعجل.

 وتصنف أنواع تلك الفرامل بالنسبة لمشاركتها أو عدم مشاركتها في فرامل الخدمة.

1- فرامل تثبيت مشاركة لفرامل الخدمة

وهي متصلة بمجموعة فرامل العجل بوصلة ميكانيكية للأحذية أو متصلة بمكبس الفرامل القرصية.

أ- الفرامل الانفراجية

في هذا النوع تنفرج الأحذية للخارج عن طريق عمود الحذاء ورافعة الحذاء. حيث يتصل كبل الفرامل برافعة الحذاء وتنتقل قوة الجذب إلى رافعة الحذاء ومنها إلى عمود الحذاء لدفع الحذاءين للخارج شكل (10).

شكل (10): أجزاء فرامل التثبيت بالسرج

ب- الفرامل القرصية

في هذا النوع تصنّع فرملة التثبيت بالعجل كجزء من السرج. وتؤدي حركة الرافعة إلى دوران إصبع المرفق والذي يؤدى إلى حركة عمود دفع المكبس لتحريك المكبس إلى الأمام ليدفع البطانة لتلامس القرص. وبهذا النوع تركيبة ضبط ذاتي لتعويض التآكل في بطانات الاحتكاك شكل (11).

شكل (11): تركيبة فرامل التثبيت بالسيارة

2- فرامل تثبيت غير مشاركة لفرامل الخدمة

هذا النوع يعمل مع الفرامل القرصية, ويكون لفرملة التثبيت فرامل انفراجية خاصة بها ذات حجم صغير  تتواجد داخل  قرص الفرامل الخلفية, وتعمل فرامل التثبيت كما في فرامل الخدمة الأنفراجية ولكن بطريقة ميكانيكية، كما هو موضح بشكل (12).

شكل (12): فرامل قرصية ذات فرامل تثبيت انفراجية

3- فرملة  الوسط

هذا النوع يستخدم في السيارات ويوجد بين صندوق السرعات وعمود الكردان. وهناك نوعان من فرملة الوسط :

أ- سطح احتكاك خارجي

هذا النوع يستخدم سير مركب من الخارج على دارة متصلة بخرج صندوق التروس ويعمل عن طريق جذب السير حول الدارة لإيقاف عمود الكردان عن الحركة, كما في شكل (13).

شكل (13): فرامل الوسط الخارجية

ب- سطح احتكاك داخلي

في هذا النوع يستخدم فرملة انفراجية, حيث تثبت الأحذية بجسم صندوق التروس وتثبت الدارة مع عمود الكردان, شكل (14).

14): فرمل الوسط الداخلية

فرامل تثبيت السيارات الكبيرة

عادة ما يتم تركيب مشغل قدرة أو مساعد قدرة تشغيل فرامل التثبيت. والذي يعمل بنفس الطريقة فرامل التثبيت اليدوية التقليدية, ولكن سحب ذراع التشغيل يقوم بتشغيل صمام يسمح بضغط الهواء أو الضغط الهيدروليكي أو بالتخلخل بدخول اسطوانة تقوم بالتأثير على أحذية الفرامل, وتجعل من تشغيل وعتق فرامل التثبيت أكثر سهولة.

فرامل التثبيت الكهربائية

شكل (15): فرامل التثبيت الكهربائية (نظام السرج المتكامل)

تستخدم فرامل التثبيت الكهربائية في تثبيت السيارة. يقوم السائق بتفعيل إلية التثبيت عن طريق زر ويتم تفعيل الفرامل كهربائيا بالفرامل الخلفية. هذا يتم عن طريق وحدة تحكم إليكترونية و إلية تشغيل. هناك نوعين من الآليات 1- نظام سحب الكابل, 2- نظام السرج المتكامل.

نظام سحب الكبل, يقوم موتور كهربائي بشد الكبل لفرامل التثبيت عن طريق دفع زر بدلا من التعامل الميكانيكي لشد الكبل. النظام الأخر يستخدم نظام أكثر تعقيدا يتم التحكم فيه عن طريق وحدة تحكم ومدمج مع السرج بالعجلات الخلفية. بعض الأنظمة المتقدمة يتم تفعيل فرامل التثبيت تلقائيا عند غلق المحرك, ويتم تحريرها تلقائيا عند الضغط على بدال الوقود.

بالإضافة إلى أدائها في وظيفة تثبيت السيارة المطلوبة من فرامل التثبيت, فإن النظام يقوم بوظائف أخرى مثل تحرير فرامل التثبيت تلقائيا عند ضغط السائق على بدال البنزين, كما يمكن أن تضيف قوة إضافية في حالة اكتشاف عن حركة السيارة خلال تثبيتها. بالإضافة, يمكن أن تشارك في منع تدحرج السيارة للخلف عند توقفها وبدأ الحركة على مستوى مائل (بدأ الحركة على التل).

تحذير:
في حالة رفع السيارة باستخدام الرافعة, وفي حالة رفع عجلة بها فرملة تثبيت مفعلة عن الأرض فإن السيارة قد تتحرك وتقع من على الرافعة. ولهذا يوصي مصنعي السيارات "إنه عند استخدام الرافعة لرفع السيارة يجب أجراء ذلك على أرض مستوية مع وضع معوقات أمام العجلات الملامسة للأرض".  

مــلـخــص

* فرامل التثبيت تستخدم لمنع السيارة من الحركة عند وقوفها.

* وسيلة التحكم في استخدام الفرملة تكون إما عن طريق رافعة يدوية أو بدال قدم.  طريقة تحرير الفرملة تكون عن طريق تحكم يدوي أو تلقائي عن طريق وحدة تخلخل متحكم فيها عن طريق عمود اختيار النقلات.

* يستخدم الموازن لمعادلة القوى المؤثرة على فرامل التثبيت للعجلتين الخلفيتين عند استخدام الفرملة.

* تستخدم رافعة  الموازن لتكبير قوة السائق المستخدمة لشد فرامل التثبيت في بعض السيارات.

* تستخدم العجلات الانفراجية الخلفية رافعة وعمود دعم لتحريك الأحذية لتلامس الدارة عند استخدام فرامل التثبيت.

* فرامل التثبيت المصنّعة كجزء واحد من الفرامل القرصية تستخدم سرج الفرامل القرصية لتثبيت السيارة.

* فرامل التثبيت الانفراجية الإضافية التي تعمل مع الفرامل القرصية الخلفية تكون بداخل القرص.

* فرامل التثبيت التي تستخدم عمود نقل الحركة إما أن تكون من النوع الخارجي وتعمل عن طريق سير, أو من النوع الداخلي وتعمل بانفراج الأحذية.  هذا النوع من الفرامل يمنع عمود نقل الحركة من الدوران لمنع حركة السيارة أثناء توقفها.

المصطلحات في هذا الباب
فرامل التثبيت	Parking brakes	كبل (سلك)	Cable
رافعة	Lever	توصيلات الفرامل	Brake linkage
لمبة تحذير	Warning light	بدال	Pedal
كبلات التشغيل	Application cables	ضابط شد الكبل	Cable adjuster
فرامل تعمل باليد	Hand brake	موازن	Equalizer
فرامل تثبيت بالقدم	Foot operated parking brake	كبل التحكم	Control cable
		مثبت	Clamp
تحرير فرامل بالتخلخل	Vacuum release	فرامل تعمل على عمود الإدارة	Driveline parking brake
فرامل التثبيت الكهربائية	Electric parking brake (EPB)	فرامل تثبيت مساعد القدرة	Power assisted handbrakes

اختبار ذاتي

أجب عن الأسئلة الآتية :

1- اشرح الغرض من فرامل التثبيت ؟

2-لماذا لا يمكن استخدام فرامل التثبيت كفرملة طوارئ لإيقاف السيارة أثناء الحركة ؟

3- ما هي وظيفة الموازن في نظام فرامل التثبيت ؟

4- اشرح طريقة عمل فرامل العجل الانفراجية لتثبيت السيارة ؟

5- يمكن تشغيل فرامل التثبيت عن طريق ..................... أو عن طريق ......................

6- يستخدم ........................... ليؤثر بنفس الشد على كل من كبلي العجل. 

7- تحرير الفرامل التلقائي لبدال فرامل التثبيت يعمل عن طريق ........................... المحرك.

8-     يقول الفني الأول:

إنه من الأهمية أن نتذكر أن فرامل التثبيت ليست جزء من النظام الهيدروليكي للفرامل.

ويقول الفني الثاني:

إنه من الأهمية أن نتذكر أن فرامل التثبيت تعمل ميكانيكياً.

أيهما أصح؟

         (أ) الفني الأول فقط.                  (ب) الفني الثاني فقط.

         (جـ) الفني الأول والثاني.            (د) لا الفني الأول ولا الثاني.

9-     يقول الفني الأول:

أن بدال فرامل التثبيت يبقى في مكانه عن طريق سقاطة.

ويقول الفني الثاني:

أن مصباح تحذير الفرامل يضئ عندما يكون مفتاح الإشعال في وضع تشغيل وفرامل التثبيت مستخدمة.

أيهما أصح ؟

         (أ) الفني الأول فقط.                  (ب) الفني الثاني فقط.

         (جـ) الفني الأول والثاني.            (د) لا الفني الأول ولا الثاني