如今的车厂已经越来越多车子都配了ABS系统,我相信很多车友都大概了解到ABS是关于刹车的一个设计。但多半人可能对它
有误解,或者不了解其物理行为。此篇我们针对ABS的物理行为,来加以讨论。并不讨论ABS的构造,因为这并非是传统液压系统的刹车方式。而每家车厂在针对自己研究的ABS作法很多,我也并非电子机械的专业人士。所以此篇我们就单纯的针对ABS所产生的物理行为,来跟各位车友分享及讨论。
ABS的全名 :Anti-lock Braking System,中文的翻译是:防抱死刹车系统
在阅读本文之前,肥K必须要告诉你,下图这货真不是ABS,这个东西在国内摩配市场的采购价也就3-5块钱。
刹车导致轮胎抱死:
在我们产生紧急的刹车行为,或者是不正确的使用刹车,也或者在弯道中过度使用刹车的时候,轮胎如果与地面的摩擦系数,低于了我们的刹车力道(文章后面的刹车我们简称:制动力),在运转的轮胎就很有机会与地面造成打滑,而轮胎这时候就有可能因为与地面摩擦系数不足,但由于牵制力过大导致轮胎产生(抱死)现象。进而影响转向的能力,导致车辆失控/打滑。
ABS的物理行为:
在为了避免错误的刹车行为(包含紧急刹车)下,所产生了ABS系统。他通过轮胎的感应器,根据各车的轮胎角度发出讯号,迅速的计算出:车速、车轮减速、车轮的滑移机率。得到这三个数据后,ABS会自行判断轮胎是否会处于抱死状态。进而发出干预,而它干预的方式很简单,就是直接干预刹车,不需要通过人为的操控自行释放刹车的压力,让接近抱死的轮胎,恢复正常的运转。然后在给予刹车压力,在释放压力。一直反覆上述的动作,让车子可以达到减速的效果,而又不会因为操控不当产生轮胎抱死导致摔车的现象。这种刹车压力的反覆释放/施加国内称其为:点刹。(肥K在最初接触大排量摩托车的时候,身边的老鸟就告诉肥K,高速情况下要想快速减速必须用点刹,这样可以避免摔车。)
轮胎感知器
ABS是否能够有效的缩短刹车距离?
常常有车友说,ABS可以在紧急情况下。缩短刹车距离!
在这个问题上至今还是分成两个门派,一部分的人认为可以。而一部分的人则认为无法有效的缩短刹车距离,而我手边有些资料可以供给车友们一些特别的看法。
在任何一家车厂针对ABS是否能够有效的缩短刹车距离的问题上面都是一概 (否认)。可能不想要承受过度使用ABS的驾驶人的一些道义谴责。
而国外曾经做过这些实验,他们在乾地湿地通过各车种进行紧急式刹车方式。任何的车种及路况。都是ABS系统下的车辆产生较(短)的刹车距离。
如何使用ABS?
简单的说,ABS并没有所谓的正确使用方式,因为正确的刹车。是不会让ABS产生动作的。ABS简单的说就是替你在(紧急刹车情况下)买一份保险。有些车友说他们换了宝马带ABS的车子,变得骑的更快,因为刹车更有力量。这个我敢说是因为心理因素的关系,因为在轮胎并未产生抱死现象的时候,车子是否有无ABS系统是毫无关系的。如果车友告诉我,他曾经因为紧急事故,把刹车一次性的压到底,但因为ABS的关系让他并没有因为轮胎抱死导致摔车的话,这样的说法可能性还比较偏向正常行为。
有/无 ABS的车在刹车行为的区别?
1.带着刹车入弯,却在入弯点车轮打滑
有ABS: 他通过车轮感应器,得知车速、减速、车辆偏移率。经电子快速计算后。会释放刹车压力,在施加压力。然而在每一次对刹车施加压力的同时,车子会直线的移动。并且恢复车身的倾角。当然ABS不是仙丹,如果在一开始打滑的瞬间车子的倾角就已经低于车身回正的角度,仍然有可能造成摔车。
无ABS: 如果打滑失控的是前轮,则有可能会直接造成摔车。而如果是后轮的话,如果倾角不大则有能再救回来,如果过大就有可能造成后轮打滑(low side),如果后轮打滑的角度大于(不是车辆的倾角喔)前轮的行进方向,则建议不要再救,就让车子顺顺的滑出去,如果还想再救则有可能造成high side致命的摔法。
2.在弯道过程中无刹车的情况下
有ABS: 只要是在打滑的过程或者触发打滑的原因并非制动力所造成的,都不会触发ABS。
无ABS: 只要是在打滑的过程或者触发打滑的原因并非制动力所造成的,都不会触发ABS。
3.在弯道中突然用力刹车
有ABS: 如果再弯中突然猛烈刹车,透过轮胎感知器。运算出来的结果,如果轮胎趋近抱死现象,则ABS开始做动并且产生反覆施加/释放刹车压力,此时车子一樣會开始恢复直立,并且直线的前进。但还是取决当时的倾角而定,如果倾角过低还是会造成车辆失控打滑,如果倾角是可以恢复的情况下,虽然轮胎并未抱死。但是在弯道中,由于ABS的作动。导致路线可能直线行驶,危机并未解除(毕竟在弯道中)。
无ABS:在弯道中突然猛烈刹车,多半都是直接失控摔车。
浅谈宝马
ABS随着科技的进步,车辆马力的提升,也一直在进步。早期比较显为人知的就是宝马,但慢慢的就连日系车厂也开始在跑车上面针对ABS防锁死系统开始下功夫。
而宝马的ABS系统就分了好几代,期间又以无加压马达,前后不连动的轻量化BOSCH阀系統与BOSCH阀系统增强型,装在F800系列及R1200S上。
上图为:BMW Integral ABS System 红色的部份是电传系统,黑色/灰色则是油压系统。
新一代ABS已经不再采用加压马达的驱动刹车了,而是在刹车的液压路径上使用液压控制阀的系统,来加以释放刹车。
它的作法是手跟脚的刹车连杆所产生的液压直接来推动卡钳,在感应器侦测到两轮速度不一样的时候且是在刹车连杆触发时候,开始启动泄压与加压,让油路的旁路来做(点放压力)造成卡钳与的减压与恢复动作并通过电子控制程式,开始判断释放压力的程度到多少甚至达到零压力。
(不得不说,这是一套很可怕的电子系统)
这种新一代的系统,让有些车友在针对电子不信任的情况下得到改善,多半车友都会认为不要太依赖车子的电子产品,而ABS就是属于电子系统的一部分,它通过这种方式,让ABS在故障失效的时候。不会让刹车压力无法传到卡钳,你一样可以正常的作刹车的行为,只是失去了(点放刹车)的功能而已。就跟无ABS车一样,不会造成危险。并且可以确保前(后)刹车液压回路完全各自独立运作。
感想:
说了那么多,其实把事情回归的最原始,那就是减少紧急刹车的机会,保持合适的速度才是最有保障的骑乘方式。ABS只是多了一份保险,但他不是万灵丹。而没有ABS的车子也不是只要在紧急刹车情况下,就一定会造成车辆失控/轮胎抱死。我们说的白话一点,职业车手在赛道里头竞速的时候,全程比赛有将近85%都在做减速的行为,所以他们能够在刹车的技巧上面练习到最极致。何谓最极致? 就是把刹车的功效发挥到最大,让轮胎接近抱死但又未达抱死的这种程度。但我们并非职业赛车手,况且我们多半是行驶在公路上面,更不能犯严重的错误。而正确的行车观念,即使是高手/老手驾驶带有ABS配置的车子一整天下来,也不容易让ABS产生工作的机会,因为只要产生工作,毕竟在公路上面,就会有某种程度的风险存在。而且如果真的发生危险,记得眼睛的视线会是你的救命法宝。
PS:有人说传统的液压方式刹车效果较好。是因为只要跟赛事扯上边的车厂,都并未使用ABS系统。这样说可能会让部分的车友产生错误的联想。变成好像是传统液压刹车效果好。应该是说只要跟赛事扯上关系的比赛,几乎都规定车厂之间不得使用ABS系统。目的是要让车手在技术上面更加要求,不是希望车手过度仰赖电子设备。特别是在刹车的部份。
附带一提:有个车友曾经问过,既然ABS的刹车作动是通过反覆的刹车施加压力/释放压力来达到减速,并且不让轮胎抱死。那如果他通过人为的方式作,点放刹车效果一样吗? (肥K之前也二逼的学习过此类所谓的点刹)简单的说,完全一样。就物理行为是一样的,一下子刹、一下子放,很多开车族,或者踏板族可能都有这方面的刹车经验。为何不一样是因为,你这样的刹车方式不如认真的刹车,因为你并未达到制动力的最大化,就又把它刹车的压力给释放掉,就单纯的减速来说,是非常没有效率的行为,倒不如认真的减速。