4. Hệ thống phanh trang bị ABS trên ôtô THACO KINGLONG KB120SE
4.1.2. Công dụng, yêu cầu ABS
4.1.2.1. Công dụng.
- Giảm quãng đường phanh:
Quãng đường phanh là một hàm của vận tốc, khối lượng xe và lực phanh đạt giá trị cực đại thì quãng đường phanh đạt giá trị cực tiểu nếu tất cả các yếu tố không đổi. Hệ thống ABS luôn giữ cho lực phanh ở mức cực đại nên quãng đường phanh là nhỏ nhất.
- Cải thiện tính ổn định:
ABS luôn giữ lực phanh ở giá trị cực đại. Tuy nhiên khi xe chạy trên đường xấu hệ số bám của cả hai bánh xe trên cùng một trục không đều nhau. Việc đạt được lực phanh cực đại ở cả hai bánh xe sẽ tạo một mô men xoay làm cho xe có xu hướng xoay về phía bánh xe có hệ số bám lớn dẫn đến xe mất ổn định, đặc biệt xe có chiều dài cơ sở nhỏ. Để tránh điều này thì ABS kiểm soát lực phanh ở cả hai bánh xe cầu trước và cầu sau để giảm mô men xoay và tăng tính ổn định của xe. - Cải thiện tính năng dẫn hướng khi phanh:
Tính năng ổn định hướng khi phanh là vô cùng quan trọng nó không những tạo ra hướng chuyển động chung mà còn hạn chế sự cố xảy ra trong hệ thống lái. Hệ thống phanh ABS tăng tính dẫn hướng khi phanh bằng công việc đảm bảo lực bám giữa bánh xe với mặt đường cao nhất.
* Phân tích so sánh với bộ điều chỉnh lực phanh:
Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn động phanh các bánh xe trước và sau có thể đảm bảo:
- Hoặc hãm cứng đồng tời các bánh xe ( để sử dụng triệt để trọng lượng bám và tránh quay xe khi phanh).
- Hoặc các bánh xe trước được hãm cứng (để đảm bảo điều kiện ổn định).
Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toàn nhất, vì:
- Khi phanh ngặt, các bánh xe có thể bị hãm cứng và trượt dọc, các bánh xe trượt lên trên đường sẽ gây mòn lốp và giảm hệ số bám. Nghiên cứu cho thấy hệ số bám dọc có giá trị cao nhất khi bánh xe chịu lực dọc và trượt cục bộ trong giới hạn hệ số trượt: )% 30 15 ( % 100 . = ÷ − = a b b a V r V ω λ
Với: Va Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ô tô ωb Tốc độ góc của bánh xe.
rb Bán kính lăn của bánh xe.
Hình 4-1 Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo độ trượt tương đối λ của bánh xe.
- Còn ô tô khi phanh với tốc độ 180 km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bị mòn đi một lớp dày tới 6 [mm]
- Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, mất khả năng tiếp nhận lực ngang và khong thể thực hiện quay vòng khi phan trên một đoạn đường cong hoặc đổi hướng để tránh ngại vật, đặc biệt trên mặt đường có hệ só bám thấp. Do đó dễ gây ra tai nạn nguy hiểm khi phanh.
Vì thế để đảm bảo đồng thời hiệu quả khi phanh và tín ổn định cao. Ngoài ra còn giảm mài mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần thiết quá trình phanh không bị trượt lết hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn λ= (15÷30)%. Đó chính là chức năng, nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứnh bánh xe.
Để giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt , cần phải điề chỉn áp suát trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặt đường thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu. Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng nguyên lý điều chỉnh khác nhau như:
- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh - Theo giá trị độ trượt cho trước
Như vậy hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong những hệ thống an toàn chủ động của ô tô hiện đại. Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn giao thông nhờ điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu.
Các hệ thóng chống hãm cứng bánh xe được nghiên cứu ở Đức ngay từ những năm đầu thế kỷ XX. Tiếng Đức lúc đó gọi là Anti-blockier sytem viết tắt là ABS.
Hình 4-2 Quá trình phanh có và không có ABS trên đoạn đường cong.
4.1.2.2. Yêu cầu.
Ngoài những yêu cầu của hệ thống phanh thường thì hệ thống phanh ABS còn phải có những yêu cầu sau:
- Khi phanh gấp phải đảm bảo ổn định phanh và ổn định lái
- Khi có sự cố hư hỏng xảy ra trong hệ thống ABS thì hệ thống phanh bình thường vẫn làm việc được.
- Hệ thống phanh phải làm việc ổn định trên mọi loại đường, không phụ thuộc vào kinh nghiệm người lái.