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汽車安裝ABS是剛需還是智商稅?

2023-06-03汽車

肯定不是智商稅,ABS是主動安全系統,可以避免剎車抱死時候的「甩尾」、「側滑」問題,對那些開車小白來說非常友好。也就是即便你是開車小白,冰雪路面上,有了ABS系統,也能開出老司機的「樣子」。

一、為啥要有ABS系統?

不知道大家有沒有聽過這樣的經歷,二三十年前,北方朋友開車,冬天都會給車輛安裝「防滑鏈」,這個防滑鏈增加了摩擦系數,可以很好的保證車輛在不會打滑。

其次,我們也會聽到老司機教導我們說,剎車的時候, 不要一下「踩死」,而是點剎 。這樣車輛才不至於失控「甩尾」。其實,對於很多新手來說,這種「高超」的駕駛技術,並不是能夠掌握的(尤其在緊急剎車緊張時刻,更不能保持清醒),導致很多新手會無法控制車輛而「甩尾」、「側滑」碰撞。

ABS系統就是這樣一個系統:新手司機踩死剎車,也能讓汽車剎車點剎,可以讓新手司機也能開出老司機的樣子,避免車輛甩尾和側滑。

二、ABS系統的技術原理

ABS中文名字叫:電控防抱死制軔系統 。制軔就是踩剎車,說白了就是你踩剎車的時候,防止輪胎「抱死」的系統。那麽如何防抱死的呢?

要想說明ABS是如何發揮作用的,必須先看看我們車輛是怎麽行駛的: 我們車輛行駛在路上,組成了人,車,路三者的閉環系統。車與路之間主要靠輪胎與路面間的作用力,這個作用力分為「 縱向作用力 」和「 橫向作用力 」。縱向力主要是車輛縱向控制(就是加減速),橫向力主要是車輛橫向控制(就是管車輛轉向和跑偏的)。

大家知道我們的力量越大,車輛越快停止,控制效果越好,我們研究的初衷就是看看啥時候這兩個力最大(剎車綜合效果最好)。

然後分析車輛行駛和剎車的過程: 車輛正常行駛的時候,我們車輛速度和輪胎的轉速應該是一致的。我們踩下剎車的時候,輪胎的旋轉速度就會降低,小於車輛速度。車輛慣性原因,會保持原來的速度前進,而輪胎的速度減小,這就導致輪胎和路面之間就會有一個滑動摩擦。此時我們輪胎和路面之間出於「 滑移 」的狀態,在技術上,給他起了個名字,叫 「滑移率」:

然後,各種專家技術人員研究這個"滑移率",發現當滑移率處於20%左右的時候(下圖1),其「縱向附著系數 」(可以理解為縱向力)最大,工程上實際使用的是15%-30%的區間。

反正挺復雜的,我們知道,車輛輪胎和地面的摩擦力最大的時候是「 輪胎旋轉的速度 」處於車速的70%(對應30%滑移率)的時候,剎車效果最好,制軔距離最短。

大家看到了把,輪胎不是「抱死」(0速度,滑移率是100%的時候)最好,而是處於70%速度的時候最好。並且,在抱死(滑移率是100%的時候),橫向力幾乎為「0」(上圖紅框2的位置)。橫向力為0,就意味著我們無法控制車輛轉向,或者說橫向有一點擾動,我們車輛就會「 甩尾 」。

所以,ABS的目的就是在我們緊急時刻,使勁踩剎車,也能控制車輛別抱死,把我們的滑移率控制在15%-30%區間。

三、那麽系統是如何做的呢?系統構成

系統構成: ①車輪轉速傳感器,檢測車輪速度;②減速度傳感器,能檢測出汽車制軔的時候的減速度(辨識是不是冰雪易滑路面)③ECU,就是控制電腦;④制軔壓力調節器,就是ABS的執行機構,調整制軔壓力的。

有個問題,這裏不需要「車速傳感器」麽?其實車輪是采用平均輪速來處理的:

平均輪速法: 顧名思義,平均輪速法,就是將兩個後輪的車輪速度取平均值作為參考車速。V=(Vrr+Vrl)/2

整套系統就是依據得到的輪速值和車速值,進行計算,然後控制制軔壓力調節,從而讓車輛點動剎車的。

總結,我們ABS在我們緊急剎車的時候,防止輪胎抱死,使輪胎處於車速的70%左右,保障最大的制軔力,從而制軔距離最小。同時,也保障了橫向力,使得車輪能夠轉向控制,不至於「甩尾」。

四,可控甩尾也是一種技能

當然事物都有兩面性,這種甩尾的問題,比賽或遊戲中成為一種觀賞的展示項,又名「漂移」(drift,drifting)是賽車術語。

飄移的產生的原理就是:後輪失去大部份(或者全部)抓地力,同時前輪要能保持抓地力(最多只能失去小部份,最好當然是獲得額外的抓地力了),這時只要前輪有一定的橫向力,就會產生漂移 。

總之,有ABS還是很有必須要的,不是智商稅!