به گزارش تارک خودرو: سیستم هایی که برای باد کردن تایرها ابداع شده اند، سه هدف را دنبال می کنند:

۱- آشکار کردن ( Detect ) کاهش فشار در تایری مشخص؛ بدان معنی که سیستم پایشگری، دائما فشار باد هر کدام از تایرها را کنترل می کند.

۲- هشدار دادن ( Notify ) به راننده، در مواقعی که ایرادی در سیستم وجود دارد.

۳- باد کردن ( Inflate ) تایر به میزان معین؛ بدان معنی که یک مخزن ذخیره ی هوا به همراه یک شیر یک طرفه وجود داشته باشد، که در مواقع کم باد بودن تایر، شیر باز شده، و به سمت تایر جریان یابد.

با وجود آنکه سیستم های موجود برای باد کردن تایرها، از نظر طرح تفاوت هایی دارند، اما مشترکاتی نیز دارند که در زیر به اختصار بیان می گردد:

۱- همه ی آنها به سوپاپی مجهز می باشند، که تک تک تایرها را ایزوله می کند؛ تا از جریان هوای تایرها در زمانی که سیستم در حال بررسی یا باد کردن یک تایر است، جلوگیری شود.

۲- در هر کدام از این سیستم ها، روشی برای آشکار کردن فشار هوای داخل تایرهای وسیله نقلیه وجود دارد. این امر در بسیاری از سیستم ها، بوسیله ی سنسورهای مرکزی که اطلاعات خود را به واحد کنترل الکترونیکی و سپس به راننده منتقل می کنند، مهیا شده است.

۳- در این سیستم ها، به منبع ذخیره هوا نیاز می باشد؛ که معمولا بطور مشترک از منبع هوای موجود در مدار وسیله ی نقلیه به منظور تغذیه ی ترمزها یا سیستم های پنوماتیکی، استفاده می گردد.

۴- زمانی که از منبع هوای سیستم ترمز برای باد کردن تایرها انشعاب گرفته می شود، اگر چه سیستم ترمز وظیفه ی اصلی خود را به مخاطره نمی اندازد، اما برای اطمینان بیشتر، بازرسی هایی در سیستم فراهم شده است، که از بکار بردن هوای مخزن ( برای باد کردن تایر ) در مواقعی که فشارش از حد معینی کمتر است، جلوگیری شود.

۵- در این سیستم ها مسیری برای رساندن هوای مخزن به تایرها مورد نیاز است؛ که معمولا این مسیر از میان اکسل ها فراهم شده است.

۶- در این سیستم ها، شیر اطمینان فشاری ( Pressure Relief Vent ) برای خارج کردن هوا از تایر – بدون وجود مخاطراتی – مهیا شده است.

• حال به چند نمونه از این سیستم ها که برای باد کردن و کنترل فشار باد تایرهای تریلر فراهم شده است، بطور مختصر اشاره می نماییم:

۱- سیستم پایش و تنظیم باد تریلرها ( Trailers Tire Maintenance System ):

این سیستم تعمیر و نگهداری، سیستم هوشمندی است که فشار باد تایرهای تریلر را کنترل می کند؛ و در صورت کم بادی، اقدام به باد کردن و تنظیم فشار بادشان می نماید. هوای مورد نیاز این سیستم، از سیستم ترمز تریلرها که در مخزنی ذخیره شده است، تامین می گردد.

این سیستم، شامل سه جزء اصلی می باشد:

۱- مجموعه ی لوله های ( شلنگ های ) تایر و شیرهای یکطرفه:

این سیستم شامل مجموعه ای از لوله ها ( Tire Hose Assembly ) است، که مسیر جریان هوا برای باد کردن تایرها را فراهم می کند؛ و مجهز به شیرهای یکطرفه ای ( CheckValves ) شده است، تا در هنگامی که سیستم در حال کنترل یا باد کردن تایرها نیست، مسیرهای هوای فشرده و آب بندها را تحت فشار قرار ندهد. این امر از فرسودگی و پاره شدن آب بندها جلوگیری می نماید.

۲- مفصل دوار:

مفصل دوار ( Rotary Joint ) شامل آب بندهای هوا و روغن و یاتاقان ها می باشد، که لوله ی هوا را از محور غیر دوار به درپوش توپی چرخ دوار وصل می کند. آب بندهای هوا برای جلوگیری از نشت هوای فشرده، و آب بندهای روغن برای جلوگیری از خروج روغن و ایجاد آلودگی در نظر گرفته شده اند. توپی چرخ دوار نیز مجرایی برای آزاد کردن فشار هوا در درپوش توپی دارد.

۳- منیفولد، سنسور فشار و واحد کنترل الکترونیکی:

سوپاپ ایمنی فشار محفظه های منیفولد، سیستم را از جهت مصرف نکردن هوای ذخیره ترمزها، در مواقعی که فشاری کمتر از ۸۰psi دارد، مطمئن می سازد. این منیفولد، محفظه ای مجهز به فیلترهای داخلی ( Inlet Filter ) دارد، که هوا را تمیز نگه داشته، و برای اندازه گیری فشار تایرها به یک سنسور فشار ( Pressure Sensor ) مجهز شده است؛ همچنین دارای سولنوئیدهایی است که جریان هوا به تایرها را کنترل می کنند.

این سیستم مجهز به واحد کنترل الکترونیکی ( Electronic Control Unit ) شده است، تا کل سیستم را راه اندازی کرده، و بررسی های لازم را برای عملیاتی شدن سیستم انجام دهد. همچنین اگر فشار تایر بیشتر از ۱۰% مقدار نرمالش کاهش یابد، و یا اینکه ایرادی را در سیستم تشخیص دهد، چراغ هشدار دهنده ای را بر روی تریلر روشن می کند؛ که از طریق آیینه ی دید عقب ( Rear – View Mirror )، برای راننده قابل رویت است.

سیستم، بازرسی های اولیه را انجام داده، و در صورت نیاز، فشار تایرها را افزایش می دهد. شیرهای یکطرفه ی لوله ی هر تایر نیز ما را مطمئن می سازند، که در زمانی که یک تایر در حال باد شدن است، سایر تایرها بادشان را از دست نمی دهند.

بعد از بازرسی های اولیه، در صورتیکه تایرها نیاز به افزایش فشار بادشان نداشته باشند، سیستم فشار مسیر را تخلیه می کند. به این ترتیب هر ۱۰ دقیقه یکبار، سیستم مسیرها را پر فشار کرده، و فشار تایرها را بازرسی می کند. لازم به ذکر است که سیستم، فشار تایرها را از طریق یکسری پالس های ( ضربان های ) هوای در مسیر اندازه گیری می کند.

همچنین اگر فشار معین در مسیر، بعد از مدت زمانی مشخص به تایر( ها ) نرسد، سیستم شروع به باد کردن تایر می کند، تا فشارش به مقدار مناسب برسد.

۲- سیستم ایرگو ( AIRGO System ):

سیستم ایرگو، سیستم پایش دایمی است که از یک سری شیرهای یک طرفه برای آشکار کردن کاهش فشار باد استفاده می کند. بر خلاف برخی سیستم ها، ایرگو از هوای سیستم ترمز وسایل نقلیه برای باد کردن تایرها استفاده نمی کند.

وقتی نشت هوا در نقاط متفاوتی از سیستم رخ می دهد ( ۱ )، سیستم ایرگو، هوا را از سیستم پنوماتیکی وسیله ی نقلیه ( Vehicle’s Pneumatic System ) دریافت می کند ( ۲ ) ( نشان داده نشده است )، و آن را از طریق مسیر محورهای وسیله ی نقلیه یا لوله هایی ( ۳ )، به مجموعه ی درپوش توپی چرخ ( کلاهک توپی ) می فرستد ( ۴ )؛ و هوای مورد نیاز را تامین می کند.

برای این سیستم، چراغ هشدار دهنده ای بر روی تریلر در نظر گرفته شده است؛ که از طریق آیینه ی دید عقب، برای راننده قابل مشاهده می باشد؛ و در هنگام باد شدن تایرها روشن می گردد.

از آنجایی که این سیستم، پایشگری دائمی است، وجود سایش و گسیختگی زیادی را در آب بندهای آن می توان انتظار داشت. به همین دلیل سیستم به جای آب بندهای لاستیکی، بیشتر از آب بند هایی از جنس گرافیت های کربنی و فولادهای سخت شده استفاده می کند.

۳- سیستم مرکزی باد تایر ( Central Tire Inflation System ( CTIS ) ):

ایده ی CTIS، فراهم نمودن کنترل فشار باد هر کدام از تایرها، با روشی برای بهبود علکرد آنها در سطوح مختلف، می باشد. برای مثال، کاهش فشار باد تایر، سطح تماس بزرگتری را مابین تایر و زمین فراهم کرده، و رانندگی را بر روی زمین نرم بسیار ساده می سازد؛ این کار همچنین آسیب کمتری را به زمین می رساند. دانستن این مطلب برای عملیات ماشین آلات سنگین که در زمینه های ساختمانی و کشاورزی بکار گرفته می شوند، بسیار حائز اهمیت است. با دادن کنترل مستقیم فشار باد هر کدام از تایرها به راننده،قابلیت مانور او را برای افزایش بهره وری بهبود می بخشیم.

وظیفه ی دیگر CTIS، نگهداری فشار باد تایرها در حد بهینه، در مواقع بوجود آمدن نشتی یا پنچری می باشد. در این حالت، سیستم باد تایرها را بطور اتوماتیک بر اساس انتخاب گزینه ی تنظیم فشار از سوی راننده، تنظیم می کند.

در این سیستم، یک سوپاپ چرخ ( Wheel Valve ) در انتهای هر چرخ قرار گرفته است. برای چرخ های دوتایی، سوپاپ ها نوعا فقط به چرخ بیرونی متصل می شوند، و امکان بالانس فشار مابین دو تایر را فراهم می کنند.

بخشی از وظیفه ی سوپاپ های چرخ، ایزوله کردن تایر از سیستم در مواقعی که از سیستم استفاده نمی گردد، می باشد؛ تا هوای فشرده از آب بندها خارج شده، و امکان راه اندازی مجدد فراهم گردد. این سوپاپ همچنین امکان پر و خالی کردن باد تایرها را نیز فراهم می کند.

واحد کنترل الکترونیکی ( ( Electronic Control Unit ( ECU ) پشت صندلی شاگرد قرار گرفته، و مغز سیستم بشمار می رود. این واحد دستورات راننده را پردازش، و تمام سیگنال های دریافتی از سیستم را پایش می کند؛ و به سیستم اجازه بازرسی فشار تایر در هر ۱۰ دقیقه یکبار می دهد، تا از فشار مناسب تایرها مطمئن شود. ECU همچنین دستوراتی را به واحد کنترل پنوماتیکی ( Pneumatic Control Unit ) که مستقیما سوپاپ های چرخ و سیستم هوا را کنترل می کند، می فرستد. واحد کنترل پنوماتیکی نیز شامل سنسوری می باشد، که خوانده های فشار تایرها را به ECU منتقل می کند.

یک صفحه کلید کنترل عملیات ( نمایشگر ) فراهم شده است، تا به راننده اجازه ی انتخاب مدهای مختلف فشار تایر را به منظور تطبیق شرایط جاری بدهد. این صفحه کلید نصب شده بر روی داشبورد، فشار جاری ( حال حاضر ) تایرها را نشان می دهد، انتخاب مدها را فراهم می کند و وضعیت سیستم را نشان می دهد.

زمانی که راننده گزینه ی تنظیمات فشار را انتخاب می کند، سیگنال ها از صفحه کلید به واحد کنترل الکترونیکی و از آنجا به واحد کنترل پنوماتیکی و سپس از آنجا به سوپاپ های چرخ می رسند.

زمانی که وسایل نقلیه با سرعت بیشتری حرکت می کنند ( مثلا در بزرگراه ها )، فشار بیشتر باد تایرها، از صدمه دیدنشان جلوگیری می کند. به همین منظور CTIS سنسوری دارد که اطلاعات سرعت وسیله ی نقلیه را به واحد کنترل الکترونیکی می فرستد. اگر وسیله ی نقلیه به حرکت با سرعت زیاد در مدت زمان مشخصی ادامه دهد، سیستم بطور اتوماتیک فشار باد تایرها را تا مقدار توصیه شده برای آن سرعت، افزایش می دهد.

این سیستم از هوای همان کمپرسوری استفاده می کند، که هوای مورد نیاز ترمزها را فراهم می کند. البته یک سوئیچ فشار وجود دارد که مطمئن می سازد، سیستم ترمز در اولویت قرار داشته، و CTIS از گرفتن هوای سیستم ترمز تا قبل از شارژ کامل مخزن آن باز داشته می شود.

اگر بخواهیم از نزدیکتر به این سیستم نگاه کنیم، این اتفاقی است که در جاده می افتد: واحد کنترل الکترونیکی به واحد کنترل پنوماتیکی فرمان می دهد که فشار جاری تایرها کنترل گردیده، و تا حدی که راننده انتخاب کرده است، پر یا تخلیه باد شوند. اگر سیستم تشخیص دهد که باد کردن تایر مورد نیاز است، اول از همه بازرسی می کند که آیا ذخیره ی فشار ترمز در حد مناسبی است یا نه. اگر فشار مناسب بود، جریان کمی از فشار هوا را تحویل سوپاپ چرخ می دهد، تا امکان باد کردن تایر فراهم گردد. اگر تایر پر باد باشد، سیستم خلاء کمی را در سوپاپ به وجود می آورد، تا زمانی که واحد کنترل پنوماتیکی تعیین کند که تایر در فشار مناسب خود قرار دارد، و باید سوپاپ بسته شود.

در شکل قبل شما گذرگاهی می بینید که اجازه ی عبور هوا به سمت داخل یا خارج را برای اولین باری که تایر بر روی چرخ نصب می شود، می دهد. لوله ای از کمپرسور هوای وسیله ی نقلیه ( Vehicle’s Air Compressor ) از میان کلاهک ( درپوش ) چرخ ( Wheel hub ) گذشته، و به سوپاپ تایر ( Tire Valve ) می رسد. همچنین رابط قطع اتصال سریعی ( Quick Disconnect Fitting ) فراهم شده است، که به تایر اجازه می دهد، تا به منظور تعویض یا تعمیرات از سیستم CTIS جدا شود.

شکل قبل همچنین سیستم پنچررویی را نشان می دهد، که امکان پشتیبانی از عملکرد وسیله ی نقلیه در زمانی که تایر تخلیه باد شده است را تا رسیدن به محلی برای تعمیر، فراهم می کند.

۴- سیستم نگهداری فشار مناسب تایر ( Meritor Tire Inflation System ( MTIS ) ):

سیستم حفظ و نگهداری فشار مناسب باد تایر، برای استفاده در کشنده های تریلر ( Tractor Trailers ) طراحی شده است. این سیستم، از هوای فشرده تریلر برای باد کردن تایری که فشارش از مقدار مقتضی کمتر شده است، استفاده می نماید.

هوای ذخیره شده در مخزن هوای تریلر ( Trailer Air Tank ) از طریق مسیر موجود، به جعبه ی کنترل ( Control Box ) و سپس به هر کدام از اکسل ها می رسد. سپس لوله ی هوا از میان اکسل ها عبور کرده، و به مجموعه ی واحد دوار در انتهای محور، به منظور توزیع کردن هوا در میان هر تایر، می رسد. اگر در آنجا کاهش فشار محسوسی وجود داشته باشد، چراغ نشانگری ( Indicator Light ) راننده را مطلع می سازد.

کل سیستم را می توان به دو قسمت کوچکتر، یعنی مجموعه ی انتهایی چرخ ( Wheel – End Assembly ) و مدول کنترل ( Control Module ) تقسیم کرد.

۱- مجموعه انتهایی چرخ: مجموعه انتهایی هر چرخ شامل لوله های انعطاف پذیر ( Flexible Hose ) و شیرهای یکطرفه ( Check Valves ) می باشد. شیرهای یکطرفه که به هوا تنها اجازه ی عبور به سمت تایرها را می دهند، تضمین می نمایند که در هنگام باد شدن یک تایر، سایر تایرها بادشان را از دست نمی دهند. این مجموعه همچنین شامل یک استاتور ( Stator ) که در داخل محور هرزگرد ( spindle axle ) قرار گرفته، و تکیه گاه میان گذر جریان ( Flow – Through Tee ) که به درپوش توپی چرخ ( Hubcap ) می رسد نیز می باشد.

در مجموعه ی درپوش توپی چرخ، مجرایی به اتمسفر ( Vent ) وجود دارد که تضمین می نماید، فشار انتهای چرخ افزایش نمی یابد. یک سپر منحرف کننده ( Deflector Shield ) نیز از ورود کثافات و آب به قسمت انتهایی چرخ جلوگیری می کند.

برای اکسل های با محور تو خالی، توپی فشاری ( Press Plug ) در نظر گرفته شده است، تا داخل اکسل را نسبت به انتهای چرخ، به منظور محافظت از استاتور، آب بندی کند.

۲- مدول کنترل: برای این مجموعه، سوپاپ قطع جریان ( Shut -Off Valve ) به مظنور توقف جریان هوا به سیستم، برای مواقع ضروری در نظر گرفته شده است. همچنین یک فیلتر ( Filter ) رطوبت و آلاینده ها را حذف می کند. در این سیستم، یک محافظ فشار ( Petcock ) برای جلوگیری از مصرف هوای ذخیره شده، در مواقعی که فشار آن از حد مشخصی کمتر می شود، وجود دارد.

یک دکمه ی تنظیم فشار سیستم ( System Pressure Adjustment Knob )، امکان تنظیم حداکثر فشار هوای سیستم را فراهم می کند.

یک سوئیچ حسگر جریان ( Flow – Sensing Switch )، چراغ نشانگری را فعال می کند، تا به راننده امکان فهمیدن این مطلب را بدهد که پمپ شدن مقدار محسوسی هوا، ممکن است نشان دهنده ی پنچر بودن تایر باشد.

منبع: تکنولوژی شاسی خودرو، انتشارات پارتیان، مهندس حسین رمضانی