سیستم ترمز ضد قفل (ABS) یک سیستم ترمز ضد لغزش ایمنی است که در هواپیما و وسایل نقلیه زمینی مانند اتومبیل، موتور سیکلت، کامیون و اتوبوس مورد استفاده قرار می گیرد. ABS با جلوگیری از قفل شدن چرخ ها هنگام ترمز کار می کند و از این طریق تماس کششی را با سطح جاده حفظ می کند.

 

ترمز ABS

بیشتر بخوانید: CBS و ABS

 

ABS یک سیستم خودکار است که از اصول ترمز آستانه و ترمز هوشیاری استفاده می کند، تکنیکی که قبل از گسترده بودن ABS ها توسط رانندگان ماهر انجام می شد. ABS با سرعتی بسیار سریعتر و مؤثرتر از آنچه بسیاری از رانندگان قادر به مدیریت آن هستند، عمل می کند. اگرچه ABS معمولاً کنترل اتومبیل را بهبود می بخشد و باعث کاهش فاصله در سطوح خشک و لغزنده نمی شود، اما در سطح شنی یا سطح پوشیده از برف، ABS ممکن است فاصله ترمز را به طور قابل توجهی افزایش دهد، در حالی که هنوز هم کنترل فرمان را بهبود می بخشد. از زمان معرفی ABS در وسایل نقلیه تولید شده، چنین سیستم هایی به شکلی فزاینده پیشرفته و کارآمد شده اند. نسخه های جدید نه تنها مانع از قفل شدن چرخ در هنگام ترمز بلکه باعث اولویت ترمز جلو به عقب میشود. این عملکرد دوم، بسته به قابلیت ها و اجرای خاص آن، به عنوان توزیع الکترونیکی ترمز، سیستم کنترل کشش، کمک ترمز اضطراری یا کنترل پایداری الکترونیکی (ESC) شناخته شده است.

 

تاریخچه ترمز ABS

مفهوم ABS سیستم های مدرن را که در دهه 1950 معرفی شده اند پیش بینی می کند. به عنوان مثال، در سال 1908، جی. فرانسیس "تنظیم کننده پیشگیری از لغزش وسایل نقلیه راه آهن" را معرفی کرد. در سال 1920، پیشگامان اتومبیل و هواپیمای فرانسوی گابریل وویسین با استفاده از سیستم هایی که فشار ترمز هیدرولیکی را روی ترمزهای هواپیما خود تعدیل می کرد، آزمایشهایی را انجام داد تا خطر ریزش لاستیک را کاهش دهد. در  این سیستم ها از یک فلایویل و دریچه متصل به یک خط هیدرولیکی استفاده شده است که سیلندرهای ترمز را تغذیه می کند. فلایویل به طبل وصل می شود که با همان سرعت چرخ کار می کند. در ترمز معمولی، درام و فلایویل باید با همان سرعت بچرخند. با  این حال، هنگامی که یک چرخ کند می شود، طبل نیز همین کار را انجام می دهد، و سرعت چرخش آن را با سرعت بیشتری رها می کند.  این امر باعث می شود دریچه باز شود و اجازه می دهد مقدار کمی از مایعات ترمز از سیلندر اصلی در یک مخزن محلی دور شود و فشار روی سیلندر را کاهش داده و ترمزها را رها کند. استفاده از درام و فلایویل به  این معنی است که شیر در هنگام چرخش چرخ باز می شود. در آزمایش، پیشرفت سی درصدی در عملکرد ترمز ذکر شده است، زیرا خلبانان بلافاصله به جای افزایش فشار آهسته، ترمزهای کامل را برای یافتن نقطه لغزش اعمال می کنند. فایده آن، حذف لاستیکهای سوخته یا بیرون زده بود. اولین سیستم ثبت اختراع شده توسط مهندس آلمانی کارل وسل در سال 1928 ایجاد شد. با  این حال، ویسل هرگز محصولی در کار تولید نکرد و همچنین رابرت بوش که هشت سال بعد حق ثبت اختراع مشابهی را انجام داد.

تا اوایل دهه 50، سیستم ضد سر خوردن Dunlop Maxaret در انگلیس مورد استفاده گسترده هواپیمایی قرار گرفت و هواپیماهایی مانند Avro Vulcan و Handley Page Victor، Vickers Viscount، Vickers Valiant، English Electric Lightning، de Havilland Comet 2c، de Havilland Sea Vixen و هواپیماهای بعدی، مانند Vickers VC10، Hawker Siddeley Trident، Hawker Siddeley 125، Hawker Siddeley HS 748 و مشتق شده از بریتانیا Aerospace ATP و BAC One-Eleven و هلندی Fokker F27 Friendship (که به طور غیرمعمول دارای Dunlop زیاد بود) سیستم پنوماتیک فشار (200 بار) به جای هیدرولیک برای ترمز، فرمان چرخ دماغه و برداشتن دنده فرود که مکسارات به عنوان استاندارد مجهز شده است. Maxaret با وجود اینکه در شرایط یخی یا مرطوب مسافت های ترمز را تا 30٪ کاهش می داد، باعث افزایش عمر تایرها نیز شده و از این مزیت اضافی برخوردار بود که امکان برخاستن و فرود شرایطی را فراهم می آورد که از ورود پرواز در هواپیماهای مجهز نشده به مکسارات جلوگیری می کرد.

 

تاریخچه سیستم ترمز

بیشتر بخوانید: سیستم ترمزگیری ضدقفل - ABS

 

در سال 1958، یک آزمایشگاه موتورسیکلت رویال آنفیلد در آزمایشگاه تحقیقات جاده ای برای آزمایش ترمز ضد قفل Maxaret استفاده کرد. این آزمایشات نشان داده است که ترمزهای ضد قفل می توانند در موتورسیکلت دارای ارزش بالایی باشند، زیرا در آن لغزش در بخش بالایی از تصادفات نقش ایفا می کند. در بیشتر آزمایشات مسافت متوقف شدن در مقایسه با ترمز چرخ قفل شده، به ویژه در سطوح لغزنده کاهش می یابد، که در نتیجه می تواند تا 30 درصد پیشرفت داشته باشد. مدیر فنی آنفیلد در آن زمان، تونی ویلسون-جونز،  اینده ی خوبی برای سیستم ندید و استفاده از این تکنولوژی توسط این شرکت به مرحله تولید نرسید.

یک سیستم کاملاً مکانیکی در دهه 1960 در خودروی سواری Ferguson P99 و Jensen FF آزمایشی همه چرخهای فورد Zodiac با استفاده محدود از اتومبیل روبرو بود، اما دیگر هیچ کاربردی نداشت. این سیستم گران قیمت و غیرقابل اعتماد بود. اولین سیستم ضد قفل کاملاً الکترونیکی در اواخر دهه 1960 برای هواپیماهای کنکورد ساخته شد.

کرایسلر، به همراه شرکت بندیکس، یک چرخه کاملاً کامپیوتری، سه کاناله، چهار حسگر ABS با نام "ترمز مطمئن" را برای امپریال 1971 خود معرفی کردند.آن تکنولوژی برای چندین سال در دسترس بود، همانطور انتظار می رفت عمل میکرد و قابل اعتماد بود. در سال 1970، فورد یک سیستم ترمز ضد قفل به نام Sure-track را به عنوان گزینه  ای به چرخ های عقب Lincoln Continentals اضافه کرد که در سال 1971 استاندارد شد. در سال 1971، جنرال موتورز ABS تنها چرخهای عقب Trackmaster را به عنوان یك گزینه در مدل های كادیلاك محرک چرخ های عقب خود و Oldsmobile Toronado معرفی كرد. در همان سال، نیسان یک سیستم EAL (Electro Anti-Lock System) که توسط شرکت ژاپنی Denso ساخته شده بود را به عنوان گزینه  ای برای مدل پرزیدنت ، که اولین ABS الکترونیکی ژاپن شد، ارائه داد.

1971، ترمزهای ضد لغزش الکترونیکی کنترل شده در تویوتا کراون. در سال 1972، چهار چرخ محرک Triumph 2500 Estates با سیستم های الکترونیکی مولارد به عنوان استاندارد مجهز شده بود. اما چنین خودروهایی بسیار نادر بودند و امروزه تعداد کمی از آنها مانده است.

1971: اولین برنامه کامیون: سیستم "Antislittamento" توسط Fiat Veicoli Industriali توسعه یافته و روی کامیون فیات مدل 691N1 نصب شد.

1976، WABCO برای جلوگیری از قفل شدن در جاده های لغزنده، توسعه سیستم ترمز ضد قفل در وسایل نقلیه تجاری را آغاز کرد، و در سال 1986 سیستم ترمز الکترونیکی (EBS) برای وسایل نقلیه سنگین ارایه شد.

1978، مرسدس بنز W116 اولین خودروی تولیدی بود که از سیستم ترمز ضد قفل چهار کانال الکترونیکی چهار چرخ (ABS) از Bosch به عنوان گزینه ای از سال 1978 استفاده کرد.

1982، هوندا ALB (ضد قفل ترمز) چند کاناله را به صورت الکترونیکی به عنوان گزینه ای برای نسل دوم Prelud معرفی کرد، که در سال 1982 در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفت. سیستم ALB به عنوان یک ویژگی استاندارد، باعث شد هوندا پرلود اولین خودروی ارائه شده در اروپا با ABS به عنوان یک ویژگی استاندارد باشد.

در سال 1985، Ford Scorpio با سیستم الکترونیکی Teves که در سراسر اروپا استاندارد بود به بازار عرضه شد. این مدل در سال 1986 با تمجید بسیار مطلوب روزنامه نگاران موتوری، جایزه پرطرفدارترین اتومبیل سال 1986 اروپا را دریافت کرد. پس از این موفقیت، فورد تحقیقات خود را در مورد سیستم های ضد قفل در بقیه موارد انجام داد، که تولید کنندگان دیگر را به پیروی از  این استاندارد ترغیب کرد.

از سال 1987، ABS جزو تجهیزات استاندارد در تمام اتومبیل های مرسدس بنز شد.

در سال 1988، BMW اولین موتورسیکلت را با ABS- هیدرولیکی الکترونیکی معرفی کرد: BMW K100. یاماها مدل FJ1200 را با ABS اختیاری در سال 1991 معرفی کرد. هوندا در سال 1992 با راه اندازی اولین موتور سیکلت ABS خود در ST1100 Pan European، این رویه را دنبال کرد. در سال 2007، سوزوکی GSF1200SA خود را با یک ABS راه اندازی کرد. در سال 2005، هارلی دیویدسون شروع به ارائه گزینه ABS در دوچرخه های پلیس کرد.

در سال 1993، لینکلن به یکی از اولین شرکت های اتومبیلرانی تبدیل شد که ترمزهای ضد قفل چهار چرخ استاندارد و کیسه های هوای دوتایی را برای همه وسایل نقلیه خود ارائه می داد.

 

خودروی کرایسلر با سیستم ترمز ABS

 

چگونگی فعال شدن ABS

کنترل کننده ترمز ضد قفل همچنین به عنوان CAB (کنترل ترمز ضد قفل) شناخته می شود.

به طور معمول ABS شامل یک واحد کنترل الکترونیکی مرکزی (ECU)، چهار سنسور سرعت چرخ و حداقل دو دریچه هیدرولیکی در هیدرولیک ترمز است. ECU بطور مداوم سرعت چرخش هر چرخ را کنترل می کند. اگر چرخ را بطور قابل توجهی کندتر از سرعت وسیله نقلیه تشخیص دهد، شرایطی که نشانگر قفل چرخ قریب الوقوع است، سوپاپ ها را فعال می کند تا فشار هیدرولیک را به ترمز در چرخ آسیب دیده کاهش دهد، در نتیجه نیروی ترمز در آن چرخ کاهش می یابد. برعکس، اگر ECU چرخ را به طور قابل توجهی سریعتر از سایرین تشخیص دهد، فشار هیدرولیک ترمز به چرخ افزایش می یابد بنابراین نیروی ترمز مجدداً اعمال می شود و باعث کند شدن چرخ می شود.  این روند به طور مداوم تکرار می شود و از طریق پالس پدال ترمز می تواند توسط راننده تشخیص داده شود. برخی از سیستم های ضد قفل می توانند فشار ترمز را 15 بار در ثانیه اعمال کرده یا آزاد کنند. به همین دلیل چرخ های اتومبیل های مجهز به ABS حتی در هنگام ترمز شدید در شرایط حاد امکان قفل کردن ندارند.

ECU برای نادیده گرفتن تفاوت در سرعت چرخش چرخ در زیر آستانه بحرانی برنامه ریزی شده است، زیرا وقتی ماشین در حال چرخش است، دو چرخ به سمت مرکز منحنی کندتر از دو قسمت بیرونی می چرخند. به همین دلیل، یک دیفرانسیل تقریباً در همه وسایل نقلیه موتوری استفاده می شود.

اگر در هر قسمت از ABS خطایی ایجاد شود، معمولاً یک چراغ هشدار دهنده در صفحه کیلومتر خودرو روشن می شود و ABS تا رفع نقص غیرفعال می شود.

ABS مدرن از طریق سیستم کنترل سنسورهای توپی و میکروکنترلر اختصاصی، فشار ترمز را به هر چهار چرخ اعمال می کند. ABS در اکثر وسایل نقلیه جاده ای که امروزه تولید می شود استاندارد یا ارائه شده است و یا پایه و اساس سیستم های کنترل پایداری الکترونیکی است که به دلیل کاهش گسترده قیمت الکترونیک خودرو در طی سالها، به سرعت در حال افزایش محبوبیت هستند.

سیستم های کنترل الکترونیکی پایدار امروزه تکامل مفهوم ABS است. در اینجا حداقل دو سنسور اضافی برای کمک به کار سیستم اضافه می شوند: اینها یک سنسور زاویه فرمان و یک سنسور ژیروسکوپی هستند. تئوری کار ساده است: هنگامی که سنسور ژیروسکوپی تشخیص دهد که جهت گرفته شده توسط خودرو با آنچه سنسور فرمان گزارش می دهد مطابقت ندارد، نرم افزار ESC چرخ (های) لازم فردی را (حداکثر سه تا با پیشرفته ترین) ترمز می کند، به گونه ای که وسیله نقلیه به همان شکلی که راننده در نظر دارد، پیش رود. سنسور چرخ فرمان همچنین به عملکرد کنترلر ترمز کمک می کند، زیرا این سنسور به ABS می گوید که چرخ های داخل منحنی باید بیشتر از چرخ های موجود در قسمت خارج و چه میزان ترمز کنند.

از تجهیزات ABS همچنین می توان برای پیاده سازی سیستم کنترل کشش (TCS) در شتاب خودرو استفاده کرد. در صورت شتاب گیری، تایر، کشش خود را از دست می دهد، کنترل کننده ABS می تواند وضعیت را تشخیص داده و اقدامات مناسبی را انجام دهد تا بازیابی مجدد آن انجام شود. نسخه های پیشرفته تر این تجهیزات سطح دریچه گاز و ترمز را همزمان کنترل می کنند.

سنسورهای سرعت ABS بعضی اوقات غیرمستقیم در سیستم کنترل فشار تایر (TPMS) استفاده می شود زیرا تورم لاستیک (ها) را از روی تفاوت در سرعت چرخش چرخ ها می تواند تشخیص دهد.

 

ترمز ABS

 

اجزای ترمز ABS

چهار مؤلفه اصلی ABS وجود دارد: سنسورهای سرعت چرخ، سوپاپ ها، پمپ و یک کنترلر.

 

1- سنسورهای سرعت ABS

از سنسور سرعت برای تعیین شتاب یا کاهش سرعت چرخ استفاده می شود. این سنسورها برای تولید سیگنال از یک آهنربا و یک حسگر اثر هال یا یک چرخ دندانه دار و یک سیم پیچ الکترومغناطیسی استفاده می کنند. چرخش چرخ یا دیفرانسیل باعث ایجاد میدان مغناطیسی در اطراف سنسور می شود. نوسانات این میدان مغناطیسی باعث ایجاد ولتاژ در سنسور می شود. از آنجا که ولتاژ موجود در سنسور نتیجه چرخش چرخ است، این سنسور می تواند با سرعت کم نادرست عمل کند. چرخش کندتر چرخ می تواند باعث نوسانات نادرست در میدان مغناطیسی شود و در نتیجه باعث خوانش نادرست برای کنترل شود.

 

سنسور سرعت ABS

 

2- دریچه ها

    دریچه ترمز در هر ترمز وجود دارد که توسط ABS کنترل می شود. در بعضی از سیستم ها، شیر سه موقعیت دارد:

  • شیر باز است. فشار از سیلندر اصلی به سمت ترمز منتقل می شود.
  • شیر خط را مسدود می کند، ترمز را از سیلندر اصلی جدا می کند. اگر راننده پدال ترمز را سخت تر فشار دهد، از افزایش فشار بیشتر جلوگیری می کند.
  • سوپاپ مقداری از فشار را از ترمز آزاد می کند.

بیشتر مشکلات سیستم دریچه به دلیل گرفتگی دریچه ها رخ می دهد. در صورت گرفتگی، دریچه قادر به باز و بسته شدن یا تغییر موقعیت نیست. سوپاپ غیرفعال مانع از تنظیم سیستم در شیرها و کنترل فشار وارد شده به ترمزها می شود.

 

3- ماژول کنترل الکترونیکی

پمپ: از پمپ موجود در ABS برای بازگرداندن فشار به ترمزهای هیدرولیک پس از آزاد شدن دریچه ها استفاده می شود. یک سیگنال از کنترل کننده دریچه را در هنگام تشخیص لغزش چرخ آزاد می کند. پس از آزاد شدن دریچه فشار داده شده توسط کاربر، از پمپ برای بازگرداندن فشار مطلوب به سیستم ترمز استفاده می شود. کنترل کننده وضعیت پمپ را تعدیل می کند تا فشار مورد نظر خود را فراهم کرده و از لغزش آن کاسته شود.

کنترل کننده: کنترلر یک واحد از نوع ECU در اتومبیل است که اطلاعات را از هر سنسور سرعت چرخ جداگانه دریافت می کند. اگر یک چرخ کشش خود را از دست بدهد، سیگنال به کنترلر ارسال می شود. سپس کنترل کننده نیروی ترمز (EBD) را محدود کرده و تعدیل کننده ABS را فعال می کند که شیرهای ترمز را فعال و خاموش می کند.

 

لگو ABS

 

استفاده از ABS

بسیاری از روش های مختلف و الگوریتم های کنترل برای استفاده در ABS وجود دارد. یکی از سیستمهای ساده به شرح زیر عمل می کند:

    کنترلر، سنسورهای سرعت را مرتب کنترل می کند و به دنبال کند شدن چرخ های غیر عادی می گردد. درست قبل از قفل شدن چرخ، چرخ کاهش سرعت را تجربه خواهد کرد. در صورت عدم کنترل، چرخ خیلی سریع متوقف می شود. ممکن است یک ماشین در پنج ثانیه از 60 مایل در ساعت (96.6 کیلومتر در ساعت) در شرایط  ایده آل متوقف شود، اما یک چرخ قفل شده می تواند در کمتر از یک ثانیه چرخش را متوقف کند. کنترلر ABS می داند که چنین کند شدن سریع اتومبیل غیرممکن است (و در حقیقت کاهش سریع بدان معنی است که چرخ در حال لغزش است)، بنابراین فشار آن ترمز را تا زمانی که شتابی مشاهده کند، کاهش می دهد، سپس فشار را افزایش می دهد تا دوباره شاهد کاهش سرعت باشد. ABS تین کار را بسیار سریع انجام داده و قبل از تغییر سرعت چرخ می تواند سرعت قابل توجهی را کاهش دهد. نتیجه  این است که چرخ با همان سرعت اتومبیل کند می شود، در حالی که ترمزها چرخ ها را بسیار نزدیک به نقطه ای که در آن شروع به قفل شدن می کنند، نگه می دارند. این عمل به سیستم حداکثر قدرت ترمز را می دهد.

     این امر نیاز به پمپ دستی ترمزها را هنگام رانندگی بر روی سطح لغزنده یا سطح کششی کم می کند و باعث می شود حتی در اکثر شرایط اضطراری ترمز نیز فرمان پذیر باشد. هنگام کار ABS، راننده احساس پالس شدن در پدال ترمز می کند که از باز و بسته شدن سریع دریچه ها ناشی می شود. این پالس همچنین به راننده می گوید که ABS تحریک شده است.

 

استفاده از ABS

 

انواع ترمز ABS

سیستم های ترمز ضد قفل بسته به نوع ترمز مورد استفاده از طرح های مختلفی استفاده می کنند. می توان آنها را بر حسب تعداد کانالها تفکیک کرد، یعنی تعداد دریچه هایی که به صورت جداگانه کنترل می شوند و تعداد سنسورهای سرعت:

  1. چهار کانال، چهار سنسور ABS: یک سنسور سرعت و یک دریچه جداگانه در هر یک از چهار چرخ وجود دارد. با استفاده از این تنظیم، کنترلر هر چرخ را بطور جداگانه کنترل می کند تا از دستیابی به حداکثر نیروی ترمزی اطمینان حاصل کند.
  2. ABS سه کاناله، چهار حسگر: یک سنسور سرعت در هر یک از چهار چرخ وجود دارد و یک دریچه جداگانه برای هر یک از چرخ های جلو وجود دارد، اما برای هر دو چرخ عقب فقط یک شیر وجود دارد. وسایل نقلیه قدیمی تر با چهار چرخ ABS معمولاً از این طراحی استفاده می کنند.
  3. ABS سه کاناله، سه حسگر: این طرح که معمولاً در کامیونت و وانت با ABS چهار چرخ وجود دارد، دارای سنسور سرعت و دریچه ای برای هر یک از چرخ های جلویی و یک دریچه و یک سنسور برای هر دو چرخ عقب است. سنسور سرعت چرخ های عقب در محور عقب قرار دارد.  این سیستم کنترل فردی روی چرخ های جلو را فراهم می کند، بنابراین هر دو می توانند حداکثر نیروی ترمز را بدست آورند. اما چرخ های عقب با هم کنترل می شوند. قبل از اینکه ABS در قسمت عقب فعال شود، هر دو چرخ باید قفل کنند. در این سیستم ممکن است یکی از چرخ های عقب در حین ترمزگیری قفل شده و باعث کاهش کارایی ترمز شود. شناسایی این سیستم آسان است، زیرا هیچ سنسور سرعت تکی برای چرخ های عقب وجود ندارد.
  4. دو کانال، چهار سنسور ABS: این سیستم که معمولاً از اواخر دهه 80 تا اواسط دهه 1990 در اتومبیل های مسافربری دیده شد، از یک سنسور سرعت در هر چرخ استفاده می کند، و هر شیر کنترل برای چرخ های جلو و عقب به صورت جفتی استفاده میشود. اگر سنسور سرعت قفل شدن را در هر چرخ تشخیص دهد، ماژول کنترل به شیر هر دو چرخ فرمان می دهد.
  5. ABS تک کاناله و یک حسگر: این سیستم معمولاً در کامیونت ها، SUV و وانت هایی با ABS چرخ عقب مشاهده می شود. دارای یک شیر است که هر دو چرخ عقب را کنترل می کند و یک سنسور سرعت نیز در محور عقب قرار دارد. این سیستم مانند انتهای عقب یک سیستم سه کانال کار می کند. چرخهای عقب با هم رصد می شوند و هر دو باید قبل از  اینکه ABS را درگیر کنند، قفل شوند. در این سیستم همچنین ممکن است که یکی از چرخ های عقب قفل شود و باعث کاهش کارایی ترمز می شود.

 

انواع ترمز ABS

 

اثربخشی ترمزهای ABS

یک مطالعه در سال 2004 توسط مرکز تحقیقات حوادث دانشگاه موناش استرالیا نشان داد که ABS:

  • 18 درصد خطر تصادف چندین وسیله نقلیه را کاهش داده است،
  • 35 درصد خطر تصادفات خارج از جاده را افزایش داده است.

در سطوح با فشار کششی زیاد مانند قیر یا بتن، بسیاری از اتومبیل های مجهز به ABS قادر به دستیابی به مسافت های ترمز بهتر (یعنی کوتاه تر) نسبت به مواردی هستند که بدون مزیت ABS امکان پذیر است. در شرایط دنیای واقعی، حتی یک راننده هوشیار و با تجربه بدون ABS، همخوانی یا بهبود عملکرد یک راننده معمولی با یک وسیله نقلیه مجهز به ترمز ABS را ندارد. ABS احتمال خرابی، یا شدت ضربه را کاهش می دهد. تکنیک توصیه شده برای رانندگان غیر متخصص در خودروی مجهز به ABS، در شرایط اضطراری ترمز کامل، فشار دادن پدال ترمز به حد محکم و در صورت لزوم برای رفع موانع است. در چنین شرایطی، ABS به طور قابل توجهی شانس لغزش و متعاقبا از دست دادن کنترل را کاهش می دهد.

در شن، ماسه و برف عمیق، ABS تمایل به افزایش مسافت های ترمز دارد. در این سطوح چرخ های قفل شده پتاه کنده و سریعتر وسیله نقلیه را متوقف می کنند. ABS مانع از بروز این امر می شود. برخی از کالیبراسیون های ABS با کم کردن سیکل زمان این مشکل را کاهش می دهند، بنابراین اجازه می دهد چرخ ها به طور مکرر به طور خلاصه قفل و باز شوند. برخی از تولیدکنندگان وسایل نقلیه دکمه خارج از جاده را برای خاموش کردن عملکرد ABS فراهم می کنند. فواید اصلی ABS در چنین سطحی افزایش توانایی راننده برای کنترل اتومبیل به جای کنترل توسط ترمز است، اگرچه از بین رفتن کنترل در سطوح نرم مانند شن یا روی سطوح لغزنده مانند برف یا یخ بیشتر محتمل است. در یک سطح بسیار لغزنده مانند ورق یخ یا ماسه سنگی، می توان چرخ های مختلف را به طور هم زمان قفل کرد و  این می تواند ABS را خراب کند (که به مقایسه هر چهار چرخ تکیه دارد و لغزش چرخ های تکی در حال چرخش است). در دسترس بودن ABS بیشتر رانندگان را از  ترمزگیری آستانه رها می کند.

یک مطالعه ایمنی ترافیک بزرگراه ملی در ژوئن 1999 (NHTSA) نشان داد که ABS مسافت متوقف شدن در ماسه های سست را به طور متوسط ​​27.2 درصد افزایش داده است.

مطابق NHTSA، ABS با سیستم ترمز منظم شما با پمپاژ خودکار آنها، کار می کند. در وسایل نقلیه بدون ABS، راننده برای جلوگیری از قفل چرخ باید بصورت دستی ترمز را پمپ کند. در وسایل نقلیه مجهز به ABS، پای شما باید بطور محکم روی پدال ترمز نگه داشته شود. در حالی که ABS ترمزها را برای شما پمپاژ می کند، بنابراین می توانید برای ایمنی روی فرمان خودرو متمرکز شوید.

هنگام فعال شدن، برخی از ABS های اولیه باعث پالس قابل توجه پدال ترمز می شوند. از آنجا که اکثر رانندگان به ندرت یا به اندازه کافی ترمز نمی کنند که باعث قفل ترمز شود و رانندگان به طور معمول کتابچه راهنمای صاحبان خودرو را نمی خوانند، ممکن است این امر تا زمان اضطراری قابل توجه نباشد. بنابراین برخی از تولیدکنندگان از سیستم ترمز دستی استفاده کرده اند که مشخص می کند راننده اقدام به توقف شدید می کند (با تشخیص  اینکه پدال ترمز خیلی سریع تحت فشار قرار گرفته است، برخلاف یک توقف معمولی که معمولاً فشار پدال بتدریج افزایش می یابد، برخی از سیستم ها علاوه بر  این نرخ شتاب دهندگی را که آزاد می شود، کنترل می کند) و سیستم به طور خودکار نیروی ترمز را افزایش می دهد در حالی که فشار کافی وجود ندارد. ترمز سخت یا شدید بر روی سطوح برآمده، به دلیل وجود برجستگی هایی که باعث از بین رفتن سرعت چرخ (ها) می شود، ممکن است باعث تحریک ABS نیز شود، گاهی اوقات باعث ورود سیستم به حالت یخ خود می شود، در جایی که سیستم حداکثر قدرت ترمز موجود را به شدت محدود می کند. با  این وجود، ABS به طور قابل توجهی  ایمنی و کنترل را برای رانندگان در اکثر موقعیت های جاده ای بهبود می بخشد.

ترمز ضد قفل موضوع برخی آزمایشات با محوریت نظریه جبران خطر است که ادعا می کند رانندگان با رانندگی تهاجمی تر با منافع  ایمنی ABS سازگار می شوند. در یک مطالعه در مونیخ، نیمی از ناوگان تاکسی به ترمز ضد قفل مجهز شده بود، در حالی که نیمی دیگر دارای سیستم ترمز معمولی بود. نرخ تصادف برای هر دو نوع کابین به طور قابل توجهی یکسان بود و وایلد نتیجه گیری کرد که دلیل این امر این است که رانندگان کابین های مجهز به ABS خطرات بیشتری را به عهده می گیرند، با فرض اینکه ABS از آنها مراقبت خواهد کرد، در حالی که رانندگان غیر ABS با دقت بیشتری از زمان ABS رانندگی می کردند.

مؤسسه بیمه  ایمنی بزرگراه ها مطالعه ای را در سال 2010 منتشر کرد که نشان داد موتورسیکلت های با ABS 37 درصد نسبت به مدل های بدون ABS کمتر احتمال تصادف دارند.

 

اثربخشی ترمزهای ABS

 

ABS در موتور سیکلت

در موتورسیکلت، سیستم ترمز ضد قفل مانع از قفل شدن چرخ های موتورسیکلت در هنگام ترمز می شود. براساس اطلاعات سنسورهای سرعت چرخ، واحد ABS، فشار مایع ترمز را تنظیم می کند تا در حین کاهش فشار، مانع از بروز حوادث شود. موتورسیکلت ABS دار، به موتور سوار کمک می کند تا در هنگام ترمز پایداری داشته و فاصله توقف را کاهش دهد. این کشش را حتی در سطوح اصطکاکی کم نیز فراهم می کند. در حالی که مدل های قدیمی تر ABS از اتومبیل ها مشتق شده اند، ABS اخیر نتیجه تحقیقاتی است که در صورت اندازه، وزن و قابلیت های مختلف بر روی مشخصات موتورسیکلت ها متمرکز شده است. سازمان های ملی و بین المللی موتورسیکلت ABS را به عنوان یک عامل مهم در افزایش  ایمنی و کاهش شمار تصادفات موتورسیکلت ارزیابی می کنند. کمیسیون اروپا قانونی را در سال 2012 تصویب کرد که باعث شد اتصالات ABS برای همه موتورسیکلت های جدید بالاتر از cm3 125 از اول ژانویه 2016 اجباری شود.

 

ABS در موتور سیکلت

 

ساز و کار ABS

سنسورهای سرعت چرخ نصب شده بر روی چرخ جلو و عقب دائما سرعت چرخش هر چرخ را اندازه گیری می کنند و این اطلاعات را به واحد کنترل الکترونیکی (ECU) تحویل می دهند. ECU از یک طرف تشخیص می دهد اگر کاهش سرعت یک چرخ از یک آستانه ثابت فراتر رود و از طرف دیگر اینکه اگر لغزش ترمز، که براساس اطلاعات هر دو چرخ محاسبه می شود، از درصد مشخصی بالا می رود و وارد منطقه ناپایدار شود. اینها شاخص هایی برای احتمال زیاد قفل چرخ هستند. برای مقابله با این بی نظمی ها، ECU به واحد هیدرولیک برای نگه داشتن یا رها کردن فشار سیگنال میفرستد. پس از اینکه نشانگر بازگشت سیگنالها به منطقه پایدار را نشان داد، فشار دوباره افزایش می یابد. مدل های گذشته از پیستون برای کنترل فشار سیال استفاده می کردند. اکثر مدلهای اخیر، فشار را با سرعت باز و بسته کردن دریچه های برقی تنظیم می کنند. در حالی که اصل و معماری اصلی از ماشین ABS مسافری منتقل شده است، ویژگی های موتورسیکلت معمولی در طی مراحل توسعه و کاربرد مورد توجه قرار می گیرند. یکی از این ویژگی ها، تغییر بار دینامیکی چرخ در هنگام ترمز است. در مقایسه با اتومبیل ها، تغییرات بار چرخ شدیدتر است، که می تواند منجر به بالا رفتن چرخ و سقوط شود. این می تواند با یک سیستم تعلیق نرم تشدید شود. برخی از سیستم ها به قابلیت کاهش عملکرد چرخ بالابر مجهز هستند. هنگامی که شاخص های بالابر، تشخیص داده شود، سیستم برای مقابله با این رفتار، فشار ترمز را روی چرخ جلو آزاد می کند. تفاوت دیگر این است که برای موتورسیکلت چرخ جلو برای ثبات از چرخ عقب مهمتر است. اگر چرخ جلو بین 0.2 تا 0.7 ثانیه قفل شود، نیروهای ژیروستاتیک را از دست می دهد و موتورسیکلت به دلیل افزایش نفوذ نیروهای جانبی که در خط تماس چرخ کار می کنند شروع به نوسان می کند. موتورسیکلت ناپایدار می شود و می افتد.

 

ساز و کار ABS

 

سیستم ترمز ضد قفل (ABS)

سیستم پیستونی: رهاکردن فشار در  این سیستم با حرکت پیستون با فشار فنر تحقق می یابد. هنگامی که فشار باید رها شود، یک موتور خطی سیلندر پیستون را عقب می کشد و فضای بیشتری برای مایع باز می کند.  این سیستم به عنوان مثال در ABS I (1988) و ABS II (1993) BMW استفاده شده است. ABS II در اندازه متفاوت بود و یک کلاچ اصطکاکی الکترونیکی کنترل شده به جای یک پیستون بر روی شافت سوار شده بود. سنسورهای جابجایی دیگر فاصله حرکت پیستون را ضبط می کنند تا تنظیم دقیق تری را به واحد کنترل امکان فراهم کنند. هوندا همچنین از این سیستم تعدیل فشار برای موتورهای ورزشی بزرگ و توری استفاده می کنند.

دریچه و سیستم های پمپ: قسمتهای اصلی که بخشی از سیستم تعدیل فشار هستند دریچه های ورودی و خروجی سلنوییدی، پمپ، موتور و اکومولاتور / مخزن هستند. تعداد دریچه ها به دلیل قابلیت های اضافی و تعداد کانال ترمز از مدل به مدل دیگر متفاوت است. بر اساس ورودی ECU، کویل ها، دریچه های ورودی و خروجی را فعال می کنند. در حین رها شدن فشار، مایع ترمز در اکومولاتور ها ذخیره می شود. در  این رویکرد سیستم باز، سیال از طریق پمپ که توسط یک موتور کنترل می شود و به صورت پالسی روی اهرم ترمز احساس می شود، در مدار ترمز آورده می شود.

 

برای دریافت مشاوره در خصوص خرید انواع لوازم یدکی هیوندای، لوازم یدکی کیا میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

تمامی حقوق وب سایت متعلق به گروه پارتستان می باشد.

© 2018 PARTESTAN . ALL RIGHTS RESERVED