防抱裝置
antilock device,antilock braking system,ABS
定義:制動過程中,能自動控制車輪轉動時滑移程度的裝置。
學科:機械工程_汽車_汽車行駛性能_制動性
相關名詞:制動系統 慣性 電磁閥 靜摩擦
圖片來源:視覺中國
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汽車制動系統是汽車的重要組成部分之一,防抱裝置(ABS)是制動系統的關鍵部件之一,它能夠保證車輛在緊急制動時在不喪失轉向功能的前提下,盡可能地縮短制動距離。
ABS系統是控制行車制動時的裝置,車輛的控制單元通過對輪速傳感器等信號的分析,從而決定ABS系統是否介入。當車輛緩慢制動時,車輪在制動過程中依然旋轉,汽車滑移率沒有超出限制,此時ABS不工作。ABS介入的前提是車輪出現“抱死”。當車輛高速行駛時,駕駛員突然遇到障礙物,由于下意識的避險心理,往往會踩死制動踏板不放,同時控制汽車轉向對危險進行躲避,這時車輪由于制動力的突然增加會產生“抱死”的情況。
“抱死”是形容在車輪制動過程中制動力突然增加并使車輪無法轉動,而汽車由于慣性依然向前行駛,整輛汽車作為一個整體依靠慣性向前滑動。由于轉向輪的“抱死”,駕駛員即使轉動方向盤,轉向輪也無法旋轉,從而無法提供轉彎方向的驅動力,這時車輛的轉向是失效的,而車輛失去轉向功能無法避障,會對車輛及駕駛員的安全造成極大的危害。常見汽車一般采用前輪轉向,如果后輪先抱死,前輪仍可以轉動,當駕駛員打方向盤時,前輪帶動車輛前部正常轉向,而后輪由于抱死車輛尾部只能繼續沿著慣性前移,這時車輛就容易“打橫”,可能會產生側翻的情況,非常危險,因此制動時抱死順序應為前輪先于后輪抱死。但是車輪一直“抱死”也是我們不希望的,這時需要ABS系統介入。
ABS的工作原理為,當駕駛員踩住制動踏板不放時車輪“抱死”,當檢測到汽車的滑移率超過35%時,通過電磁閥強制對制動管路里的管路泄壓,當車輪剛好能夠轉動時保持壓力,使車輪能夠短時間轉動,繼續增壓使車輪制動。然后不斷重復增壓—減壓—保壓—增壓的過程,直至制動結束。車輪在制動過程中的摩擦力相對應為滾動摩擦—靜摩擦—滑動摩擦—滾動摩擦。由于靜摩擦力遠大于滑動摩擦力,因此可以適當地縮短制動距離,而在車輪能夠滾動時,轉向輪可以為汽車提供轉向驅動力,這樣就實現了汽車在緊急制動時在縮短制動距離的同時也不會喪失轉向能力。
(延伸閱讀作者:吉林大學汽車工程學院工程師 王雨蒙)
責任編輯:張鵬輝