همه چیز درباره ترمز ABS یا ضد قفل
ترمز ضد قفل یا ای‌بی‌اس یا همان ترمز ABS یک سامانه? ایمنی برای ترمز در خودروهای اجاره خودرو بدون راننده است
که مانع قفل شدن چرخ‌های اتوموبیل در هنگام ترمز گرفتن توسط راننده می‌شود.
عنوان ترمز ضد قفل از دیدگاهی یک عنوان اشتباه است زیرا این سامانه مانع قفل شدن چرخ‌ها نمی‌گردد
بلکه تنها از قفل ماندن چرخ‌ها جلوگیری می‌کند.
از همین رو انجمن مهندسان خودرو در ابتدا عنوان سامانه? کنترل لغزش چرخ را برای آن برگزیده بود.
قفل نشدن ترمزها باعث می‌شود راننده بتواند حتی در حالی که پدال ترمز را تا آخرین حد فشرده است،
بدون از دست دادن کنترل خودرو، موانع را با فرمان‌دادن دور بزند و از محدوده? خطر خارج شود.
تاریخچه ترمز ABS
ایده? اصلی سیستم ترمز ضد قفل در ابتدا با نام سیستم ترمز ضد لغزش شناخته می‌شد
و نخستین بار در خطوط راه‌آهن آمریکا توسط شرکت ترمز هوایی وستینگهاوس مورد استفاده قرار گرفت.
همین شرکت بعدها متوجه کاربرد این روش برای هواپیماها — جهت کاهش میزان ساییدگی چرخ‌ها و در شرایط بدتر ترکیدگی — شد
و در اواخر دهه? 1940 میلادی تقاضای زیادی را در این زمینه دریافت کرد.
در اوایل دهه? 1950 میلادی شرکت دانلوپ ماکسارت نیز به این بازار پیوست
و توانست این فناوری را وارد بازار خودروهای شهری کند.
با این وجود باید توجه داشت که هدف به کارگیری این سیستم در خودرو متفاوت بود
زیرا در چرخ وسایل نقیه میزان فشارهای وارده به لاستیک در حالت قفل‌شدن بسیار کمتر از یک هواپیما است
و آنچه در درجه? اول اهمیت قرار دارد حفظ کنترل جهت خودرو و پایداری آن است.
دانلوپ ماکسارت توانست در سال 1966 میلادی اصول این فناوری را روی خودروی جنسن اف‌اف پیاده‌سازی و روانه? بازار کند.
اما آنچه امروزه سامانه? ای‌بی‌اس شناخته می‌شود
در سال 1978 میلادی و پس از از ظهور سامانه‌های کنترلی الکترونیکی و حسگرهای مغناطیسی توسط رابرت بوش
در همکاری‌اش با شرکت مرسدس بنز به معرفی شد.
سامانه? ترمز ABS از سال 2004 به عنوان استاندارد در خودروهای مسافربری اروپا مورد استفاده قرار می‌گیرد
و چگونگی عملکرد آن در مقررات مشخص شده است.
حل مشکل قفل‌شدن چرخ‌ها در ترمز ABS
یکی از خطرات رایج هنگام رانندگی با خودروها قفل‌شدن چرخ‌های آن‌ها در زمان ترمزهای شدید یا در سطح جاده‌های لغزنده است.
این امر باعث می‌شود مسافت ترمز افزایش پیدا کند
و میزان اثرگذاری فرمان (زاویه? چرخ‌های جلویی خودرو) بر روی تغییر جهت خودرو به شدت کاهش یابد.
در شرایط بدتر اگر چرخ‌های عقبی نیز قفل شوند امکان انحراف کامل وسیله? نقلیه بر اثر ناهمواری‌ها و شیب سطح جاده وجود خواهد داشت
و کنترل وسیله? نقلیه را بسیار سخت خواهد کرد.
می‌توان گفت در هنگام قفل‌شدن چرخ‌ها میزان بازدارندگی آن‌ها از انحراف به طرفین به صفر میل می‌کند.
علت این امر آن است که میزان اصطکاک ایستایی در آستانه حرکت بین زمین و لاستیک خودرو همواره از اصطکاک جنبشی آن بیشتری است.
رانندگان با تجربه با درک این موضوع از روش ترمز کردن متناوب برای توقف خودرو استفاده می‌کنند.
سامانه? ترمز ضد قفل تلاش دارد اثری مشابه روش ترمز کردن متناوب را به صورت خودکار در هنگام ترمز گرفتن اجرا کند.
طرز کار ترمز ABS
در سامانه? ترمز ضد قفل، چرخ‌ها به حسگرهایی جهت سنج سرعتشان مجهز می‌شوند
که با قفل شدن چرخ‌ها سیگنالی را برای ریزکنترل‌گر ارسال می‌کنند،
ریزکنترل‌گر با بررسی اطلاعات فرمان‌هایی را برای کم‌کردن فشار از روی سیلندر ترمزِ آن چرخ ارسال می‌دارد تا چرخ بتواند دوباره به چرخش درآید،
با آزاد شدن چرخ فشار سیال ترمز دوباره به حالت عادی باز خواهد گشت.
برای مشخص شدن نحوه پیاده‌سازی سیستم ترمز ABS باید بررسی کرد که چگونه می‌توان از قفل شدن چرخ‌ها جلوگیری کرد.
به‌طور کلی با توجه به نحوه طراحی سیستم انتقال نیرو خودرو در شرایط ترمزگیری،
اگر یکی از چرخ‌های خودرو نسبت به سایر چرخ‌ها دارای سرعت دوران بیشتر یا کمتر باشد ممکن است آن چرخ قفل شود.
پس اولین گام، بررسی شرایط هر چرخ در حالت ترمزگیری است.
برای این منظور مهندسین خودرو به سراغ علم الکترونیک رفته و با استفاده از سنسور قراگرفته بر روی هر چرخ شرایط هر چرخ را بررسی می‌کنند.
اجاره خودرو
در مرحله بعد مهندسین با تغییر نیروی وارده از ترمز، چرخ را از حالت بحرانی خارج می‌کنند.
یعنی اگر چرخی نسبت به سایر چرخ‌های خودرو در حالت ترمزگیری با سرعت کمتر دوران کند،
با کم کردن نیروی ترمز بر روی این چرخ، سرعت دوران آن افزایش می‌یابد و چرخ از حالت بحرانی خارج می‌شود.
در حالت دیگر نیز اگر چرخی نسبت به سایر چرخ‌های خودرو در حالت ترمزگیری با سرعت بیشتری دوران کند
می‌توان با زیاد کردن نیروی ترمز روی آن چرخ، سرعت دوران آن‌را کم کرد تا چرخ از حالت بحرانی خارج شود.
برای پیاده‌سازی این سیستم باید نگاهی کلی به سیستم ترمز خودروها بیندازیم.
سیستم ترمز رایج هیدرولیکی است، به این معنی که از یک سیلندر و پیستون برای اعمال فشار به لنت ترمز استفاده می‌شود.
حال اگر فشار درون سیلندر کم یا زیاد شود، نیروی ترمز تغییر می‌کند.
برای پیاده‌سازی ترمز ضد قفل، سوپاپ ورودی سیلندر ترمز را با همنوع الکتریکی آن جایگزین کرده‌اند
تا بتوان به‌وسیله پردازنده مرکزی خودرو میزان فشار درون سیلندر را تغییر داد.
لازم به ذکر است که برای تامین فشار سیلندرها هم از پمپ استفاده می‌شود.
معایب ترمز ABS
سامانه? ترمز ABS ممکن است موجب ایجاد احساس لرزش همراه با صدا زیر پای راننده اجاره خودرو با راننده گردد.
با این وجود روش‌هایی برای از بین بردن این موارد در خودروها وجود دارد.
هدف اصلی این سامانه افزایش میزان کنترل‌پذیری خودرو است و بر خلاف باور رایج لزوماً موجب کاهش مسافت ترمز نمی‌شود.
برعکس یک راننده? ماهر در شرایط سخت احتمالاً می‌تواند خودرو را در فاصله? کمتری نسبت به راننده‌ای که از سامانه? ای‌بی‌اس استفاده می‌کند متوقف کند.
با این وجود انجام این کار نیازمند تمرکز و مهارت بالای راننده است
و اکثر رانندگان — حتی ماهر — در شرایط عادی از عهده? انجام این کار بر نمی‌آیند.
