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【转载】防抱死制动系统(ABS)工作原理  

2014-12-03 17:16:01|  分类: 安全驾驶 |  标签: |举报 |字号 订阅

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防抱死制动系统(ABS)工作原理 

防抱死制动系统(ABS)工作原理 - 张佩辰 - 张佩辰之家

  

在打滑的路面上紧急刹车极具挑战性,有时令人胆战心惊。但如果采用了防抱死制动系统(ABS),事情就会简单许多。实际上,在这种路面上行驶时,如果不使用ABS,那么即便是驾车高手,其刹车速度也比不上使用ABS的普通驾驶员。

 

防抱死制动系统(ABS)工作原理 - 张佩辰 - 张佩辰之家

防抱死制动部件的位置 

作为制动系统系列文章的最后一篇,本文将对防抱死制动系统做全面介绍:为什么需要防抱死制动系统,防抱死制动系统包括哪些部件,防抱死制动系统是如何工作的,以及一些常见的类型和相关问题。

ABS的概念

防抱死制动系统的原理其实很简单。打滑轮胎(轮胎接地部位相对于地面打滑)的附着摩擦力比不打滑的轮胎小。如果您有过汽车在冰面上空转不前的经历,那就一定知道:轮胎在空转时,没有任何摩擦力。这是因为轮胎接地部位相对冰面只是滑行。而采用防抱死制动系统,在减速时即可防止轮胎打滑。它有以下两点好处:更快地刹车,并可在刹车过程中操控方向。

ABS系统由四大部件构成: 

车速传感器

电磁阀

控制器

 

防抱死制动系统(ABS)工作原理 - 张佩辰 - 张佩辰之家

防抱死制动泵和电磁阀

 车速传感器

防抱死制动系统需通过某种途径来了解轮胎将何时抱死。安装在每个轮胎上(在某些情况下安装在差速器中)的车速传感器可以提供此信息。

 

电磁阀

由ABS控制的每个制动系统的制动管路中都有一个电磁阀。对于某些制动系统而言,电磁阀可处于三个位置:

 

在位置1,电磁阀处于打开状态;来自总泵的压力直接传递到制动系统。

在位置2,电磁阀阻断管路,将制动系统与总泵隔离。如果驾驶员用力踩下制动踏板,这将防止压力继续升高。

在位置3,电磁阀释放制动系统的部分压力。

既然电磁阀可以释放制动系统的压力,那就必需有办法恢复压力。泵正是在这时发挥作用。如果电磁阀降低了管路中的压力,泵可以恢复压力。

 

控制器

控制器是汽车中的计算机。 它可以监视车速传感器并控制电磁阀。

 

使用ABS

 

ABS系统的种类繁多,其控制算法也不尽相同。本文将介绍一种较为简单的 ABS系统的工作原理。

 

控制器时刻监视着车速传感器。它查找不正常的车轮减速情况。车轮即将抱死之前,其速度将骤减。如果放任不管,那么在汽车停驶之前,车轮就早已停止转动(抱死)了。对于时速达96.6公里的车辆而言,理想状况下需5秒钟才能停下来,而抱死的车轮不到1秒即可停止转动。

 

ABS控制器知道这样急促的减速是不可能的,因此它会不断降低制动系统的压力,直到监测到车轮加速。然后,它将提升压力,直到再次监测到车轮减速。 控制器可以在轮胎实际大幅变速之前非常迅速地完成上述过程。这样,制动系统使轮胎始终保持在接近抱死的边缘状态,最终达成轮胎与汽车的同步减速。制动系统由此可以发挥出最佳制动效果。

 

在ABS系统工作时,您会感觉到制动踏板在不断地抖动。这是由电磁阀的频繁开关造成的。某些ABS系统每秒最多可以开关阀15次。

 

ABS的类型

 

防抱死制动系统采用不同的方案,具体视使用的制动系统类型而定。我们将按照通道数(即受独立控制的电磁阀的数量)以及车速传感器的数量来对方案进行具体说明。

 

四通道、四传感器ABS:这是最佳的方案。采用此方案,四个车轮各配有一个车速传感器和一个独立的电磁阀。在这种配置下,控制器分别对各个车轮进行监视,以确保各个车轮均获得最大制动力。

三通道、三传感器ABS:配备有四轮ABS的轻型卡车通常采用此方案。采用此方案,每个前轮各配有一个车速传感器和一个电磁阀,两个后轮共用一个传感器和一个电磁阀。后轮的车速传感器位于后轴中。

这种ABS系统可以单独控制每个前轮,因此每个前轮都可获得最大制动力。因为对两个后轮一起监测,因此,只有当两个后轮同时临近抱死时,后轮ABS装置才会启动。使用这种系统,在停车过程中可能会出现一个后轮抱死,从而降低制动效果的情况。

 

单通道、单传感器ABS :配备了后轮ABS装置的轻型卡车通常采用这种系统。它由一个同时控制两个后轮的电磁阀和一个安装在后轴中的车速传感器组成。

此系统的工作原理与三通道ABS系统后部的工作原理相同。它同时监测两个后轮,只有当两个后轮同时临近抱死时,ABS才会启动。使用这种系统,在停车过程中也可能会发生一个后轮抱死而降低制动效果的情况。

 

这类系统很容易识别。因为这种系统中通常有一个制动管路通过一个T字形装置连接到两个后轮。通过后轴箱上差速器附近的电气连接,即可顺藤摸瓜地找到车速传感器。

 

ABS常见问题

 

在打滑的路面状况下停车,我该踩制动踏板吗?

对于配备了ABS的汽车而言,绝对不要点刹制动踏板。有时人们在路面打滑的情况下会使用点刹技术,以防止车轮抱死,并使汽车尽量沿直线停车。而在配备了ABS的汽车上,车轮决不会锁死,因此点刹只会让车停得更慢。

对于配备了ABS的汽车,在紧急刹车时,应用力踩下制动踏板,并在ABS起作用的整个过程中踩住踏板不放。您会感觉到踏板在抖动,有时甚至非常剧烈,但这是正常现象,因此不要松开制动踏板。

 

防抱死制动系统真的有效吗?

防抱死制动系统确实可以帮助您更好地停车。它可以防止车轮抱死,如果在打滑的路面上使用,您就可以在最短的距离内停车。但是,ABS真的可以防止交通事故吗?这一点才是衡量ABS系统使用效果的真正标准。

为确定汽车在配备ABS装置之后发生重大交通事故的几率是增大还是减小,美国公路安全保险协会(IIHS)展开了几项研究工作。1996年度的研究结果表明,总体来看,配备ABS的汽车发生的重大交通事故并不比未配备ABS的汽车少。而且,尽管配备ABS的汽车在交通事故中确实较少造成其他车辆人员伤亡,但所造成的自身伤亡(尤其是ABS汽车单方事故)却比未配备ABS的汽车更多。

 

个中缘由众说纷纭。有人认为,配备ABS的汽车的驾驶员使用ABS的方法不对。他们要么是点刹制动踏板,要么是在感到制动踏板抖动时松开了制动踏板。也有人认为,由于ABS允许驾驶员在紧急刹车过程中操控汽车方向,因此导致更多的驾驶员偏离路面,发生撞车。

 

较新的统计信息表明,ABS汽车在事故发生率方面有所改善,但仍无证据表明ABS提高了整体安全性。

 

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