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车辆防抱死制动系统的功用与分类
来源:本站整理  作者:佚名  2017-07-25 15:33:07

    1.基本概念
    ABS全称是Anti- lock Brake System,就是防抱死制动系统。它是20世纪80年代末开发应用的新技术,由于其发展非常迅速,目前在大多数车辆上都实现标准配置。而现代轿车必须装备ABS
    在汽车制动时,如果车轮抱死滑移,车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是转向轮制动到抱死滑移而后轮还在滚动,汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动,即使受到不大的侧向力干扰,汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。特别是在雨、雪、冰的路面上制动时,效果更加明显。因此,汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移,而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。
    2.防抱死制动系统的功用
    ABS的实质是控制汽车轮胎的滑移率,汽车的速度是由车轮的转速所决定的,车轮转得快,汽车就跑得快;车轮转得慢汽车跑得就慢。似乎车轮的转速等于汽车的速度,实际上,由于轮胎的变形,打滑等因素,车轮速度与汽车速度之间总是存在着一定的差值,这个差值与汽车速度的比率就是滑移率,当车轮抱死时,车轮只有滑动而没有滚动,滑移率100%;当车轮纯滚动时轮速与车速相等,滑移率等于0。实验证明,只有将车辆滑移率控制在15%~25%,轮胎才具有最大的附着力,制动效能最好。防抱死制动系统的功用就是:
   (1)保证制动时车辆的方向稳定性,避免侧滑、甩尾。
   (2)保证制动时车辆的转向能力。
   (3)一般情况下缩短制动距离。
   (4)避免轮胎拖滑磨损,延长轮胎使用寿命。
    3.车轮滑动率对制动力的影响
    汽车在行驶过程中由于轮胎的变形、打滑等因素,车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值,这个差值与汽车速度的比率就是滑动率,其计算公式为:

    式中:S—车轮滑动率;
      V-一车速;
      r一车轮的滚动半径;
    ω—车轮角速度。
    按上述定义可知,制动时车轮运动特征可由滑动率的大小来表达,即汽车正常行驶中车轮纯滚动时S =0%,汽车制动中车轮完全抱死纯滑动时S=100%,而当汽车制动中车轮处于边滚边滑状态时0% <S<100%。
    试验所获得的车轮与地面制动力随车轮运动状态不同而变化的规律,见图1。从图中可以看出,车轮纵向制动力随车轮滑移率的增加呈先上升后下降的趋势,制动力最大值(亦称峰值制动力),一般出现在滑动率s= 15%~25%,滑动率S达到100%(车轮抱死)时的制动力(也称滑移制动力)小于峰值制动力,一般情况下,制动力随道路状况的恶化而增大。同时,当S = 100%时,车轮的横向制动力趋近于0,这时,车轮无法获得地面横向制动力。若这种情况出现在前轮上,会因前轮无法获得地面侧向力,导致转向能力的丧失;若这种状况出现在后轮上,则会导致后轴极易产生剧烈的侧滑,使汽车处于危险的失控状态。

    综上所述,理想制动系统的特性应当是:当汽车制动时,将车轮滑动率S控制在峰值滑动率(即S=20%)附近,这样既能使汽车获得较高的制动效能,又可保证它在制动时的方向稳定性。

    ABS便是一套能在制动过程中随时监控车轮滑转程度,并依此自动调节作用在车轮上的制动力矩,防止车轮抱死的电子控制装置。它不仅能缩短制动距离,有效避免各种因制动引起的事故,而且还可减少轮胎磨损,延长轮胎使用寿命。
    4.常见ABS的制动系统分类
    在ABS中,能够独立进行制动压力调节的制动管路称为通道。如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节,称这种控制方式为独立控制。如果对两个或两个以上车轮的制动压力同时进行调节,则称这种控制方式为一同控制。
   (1)按照控制通道数目的不同分
    目前,汽车上应用较多的可分为三通道四传感器式、三通道三传感器式和四通道四传感器式。
    ①三通道四传感器式
    三通道四传感器ABS如图2所示,一般采用两个前轮独立控制,两个后轮按低选原则进行一同控制。对两个前轮进行独立控制,主要是考虑轿车,特别是前轮驱动的轿车,前轮制动力在汽车总制动力中所占的比例较大(可达70%~80%),可以充分利用两前轮的附着力。这种形式的ABS制动方向稳定性较好,但制动效能稍差。

    ②二通道三传感器式
    三通道三传感器ABS如图3所示,也是采用两个前轮独立控制,两个后轮按低选原则进行一同控制。与二通道四传感器ABS不同的是后桥只有一个轮速传感器,装在差速器附近,后轮转速低选择控制方式。这种形式的ABS制动方向稳定性较好,但制动效能稍差。

    ③四通道四传感器式
    现代轿车标配有四通道四传感器ABS如图4所示,每个车轮都有一个轮速传感器,且每个车轮的制动压力都是独立控制的。这种形式的ABS制动效能好,但在不对称路面上制动时的方向稳定性稍差。

   (2)按生产厂家分类
    ①德国博世公司生产的BOSCH ABS,在欧洲、美国、日本、韩国、中国轿车上采用较多。
    ②德国坦孚公司生产的TEVES ABS,在欧洲、美国、日本、韩国、中国轿车上采用较多。
    ③美国达科公司生产的DEICO ABS,在美国通用、韩国大宇等轿车上采用较多。
    ④美国本迪克斯公司生产的BENDIX ABS,在美国克莱斯勒公司生产的汽车上采用较多。
    国外生产的以上4种ABS在轿车上应用很广泛,德国瓦布科(WABCO)公司、日本本田一信友公司、美国凯尔塞·海伊斯(KELSEY HAYES)公司和英国卢卡斯·格林公司生产的ABS数量也相当多,主要应用在载货汽车或大型客车上。
    国内仁海汽车制动系统有限公司生产的ABS,是从德国坦孚公司和博世公司引进合资生产的。
 

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