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(zhuǎn)動時滑移程度的裝置。
學(xué)科:機械工程_汽車_汽車行駛性能_制動性
相關(guān)名詞:制動系統(tǒng) 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(tǒng)是汽車的重要組成部分之一,防抱裝置(ABS)是制動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一,它能夠保證車輛在緊急制動時在不喪失轉(zhuǎn)向功能的前提下,盡可能地縮短制動距離。
ABS系統(tǒng)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(tǒng)是否介入。當(dāng)車輛緩慢制動時,車輪在制動過程中依然旋轉(zhuǎn),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(xiàn)“抱死”。當(dāng)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(zhuǎn)向?qū)ξkU進(jìn)行躲避,這時車輪由于制動力的突然增加會產(chǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向輪的“抱死”,駕駛員即使轉(zhuǎn)動方向盤,轉(zhuǎn)向輪也無法旋轉(zhuǎn),從而無法提供轉(zhuǎn)彎方向的驅(qū)動力,這時車輛的轉(zhuǎn)向是失效的,而車輛失去轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向,如果后輪先抱死,前輪仍可以轉(zhuǎn)動,當(dāng)駕駛員打方向盤時,前輪帶動車輛前部正常轉(zhuǎn)向,而后輪由于抱死車輛尾部只能繼續(xù)沿著慣性前移,這時車輛就容易“打橫”,可能會產(chǎn)生側(cè)翻的情況,非常危險,因此制動時抱死順序應(yīng)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(tǒng)介入。
ABS的工作原理為,當(dāng)駕駛員踩住制動踏板不放時車輪“抱死”,當(dāng)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(dāng)車輪剛好能夠轉(zhuǎn)動時保持壓力,使車輪能夠短時間轉(zhuǎn)動,繼續(xù)增壓使車輪制動。然后不斷重復(fù)增壓—減壓—保壓—增壓的過程,直至制動結(jié)束。車輪在制動過程中的摩擦力相對應(yīng)為滾動摩擦—靜摩擦—滑動摩擦—滾動摩擦。由于靜摩擦力遠(yuǎn)大于滑動摩擦力,因此可以適當(dāng)?shù)乜s短制動距離,而在車輪能夠滾動時,轉(zhuǎn)向輪可以為汽車提供轉(zhuǎn)向驅(qū)動力,這樣就實現(xiàn)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(zhuǎn)向能力。
(延伸閱讀作者:吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院工程師 王雨蒙)
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