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汽车安装ABS是刚需还是智商税?

2023-06-03汽车

肯定不是智商税,ABS是主动安全系统,可以避免刹车抱死时候的「甩尾」、「侧滑」问题,对那些开车小白来说非常友好。也就是即便你是开车小白,冰雪路面上,有了ABS系统,也能开出老司机的「样子」。

一、为啥要有ABS系统?

不知道大家有没有听过这样的经历,二三十年前,北方朋友开车,冬天都会给车辆安装「防滑链」,这个防滑链增加了摩擦系数,可以很好的保证车辆在不会打滑。

其次,我们也会听到老司机教导我们说,刹车的时候, 不要一下「踩死」,而是点刹 。这样车辆才不至于失控「甩尾」。其实,对于很多新手来说,这种「高超」的驾驶技术,并不是能够掌握的(尤其在紧急刹车紧张时刻,更不能保持清醒),导致很多新手会无法控制车辆而「甩尾」、「侧滑」碰撞。

ABS系统就是这样一个系统:新手司机踩死刹车,也能让汽车刹车点刹,可以让新手司机也能开出老司机的样子,避免车辆甩尾和侧滑。

二、ABS系统的技术原理

ABS中文名字叫:电控防抱死制动系统 。制动就是踩刹车,说白了就是你踩刹车的时候,防止轮胎「抱死」的系统。那么如何防抱死的呢?

要想说明ABS是如何发挥作用的,必须先看看我们车辆是怎么行驶的: 我们车辆行驶在路上,组成了人,车,路三者的闭环系统。车与路之间主要靠轮胎与路面间的作用力,这个作用力分为「 纵向作用力 」和「 横向作用力 」。纵向力主要是车辆纵向控制(就是加减速),横向力主要是车辆横向控制(就是管车辆转向和跑偏的)。

大家知道我们的力量越大,车辆越快停止,控制效果越好,我们研究的初衷就是看看啥时候这两个力最大(刹车综合效果最好)。

然后分析车辆行驶和刹车的过程: 车辆正常行驶的时候,我们车辆速度和轮胎的转速应该是一致的。我们踩下刹车的时候,轮胎的旋转速度就会降低,小于车辆速度。车辆惯性原因,会保持原来的速度前进,而轮胎的速度减小,这就导致轮胎和路面之间就会有一个滑动摩擦。此时我们轮胎和路面之间出于「 滑移 」的状态,在技术上,给他起了个名字,叫 「滑移率」:

然后,各种专家技术人员研究这个"滑移率",发现当滑移率处于20%左右的时候(下图1),其「纵向附着系数 」(可以理解为纵向力)最大,工程上实际使用的是15%-30%的区间。

反正挺复杂的,我们知道,车辆轮胎和地面的摩擦力最大的时候是「 轮胎旋转的速度 」处于车速的70%(对应30%滑移率)的时候,刹车效果最好,制动距离最短。

大家看到了把,轮胎不是「抱死」(0速度,滑移率是100%的时候)最好,而是处于70%速度的时候最好。并且,在抱死(滑移率是100%的时候),横向力几乎为「0」(上图红框2的位置)。横向力为0,就意味着我们无法控制车辆转向,或者说横向有一点扰动,我们车辆就会「 甩尾 」。

所以,ABS的目的就是在我们紧急时刻,使劲踩刹车,也能控制车辆别抱死,把我们的滑移率控制在15%-30%区间。

三、那么系统是如何做的呢?系统构成

系统构成: ①车轮转速传感器,检测车轮速度;②减速度传感器,能检测出汽车制动的时候的减速度(识别是不是冰雪易滑路面)③ECU,就是控制电脑;④制动压力调节器,就是ABS的执行机构,调整制动压力的。

有个问题,这里不需要「车速传感器」么?其实车轮是采用平均轮速来处理的:

平均轮速法: 顾名思义,平均轮速法,就是将两个后轮的车轮速度取平均值作为参考车速。V=(Vrr+Vrl)/2

整套系统就是依据得到的轮速值和车速值,进行计算,然后控制制动压力调节,从而让车辆点动刹车的。

总结,我们ABS在我们紧急刹车的时候,防止轮胎抱死,使轮胎处于车速的70%左右,保障最大的制动力,从而制动距离最小。同时,也保障了横向力,使得车轮能够转向控制,不至于「甩尾」。

四,可控甩尾也是一种技能

当然事物都有两面性,这种甩尾的问题,比赛或游戏中成为一种观赏的展示项,又名「漂移」(drift,drifting)是赛车术语。

飘移的产生的原理就是:后轮失去大部分(或者全部)抓地力,同时前轮要能保持抓地力(最多只能失去小部分,最好当然是获得额外的抓地力了),这时只要前轮有一定的横向力,就会产生漂移 。

总之,有ABS还是很有必须要的,不是智商税!