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漫談ABS (Anti-lock Brake System,防鎖死煞車系統)
  • 發布年度:2012
  • 主要類別:活動花絮及報導
  • 次要類別:電子報
  • 車輛研究測試中心 試車場部營管課 龍景森
     

    為什麼需要ABS(Anti-lock Brake System防鎖死煞車系統)
    車輛行駛在路面上,靠的是車輪與路面之間的摩擦力,也就是大家所熟悉的抓地力,車輪與路面之間的抓地力是有一定限度的,作用在車輪上的各種力量,例如:加速、減速、轉向、煞車、離心力等等,一旦這些力量超過車輪與路面的抓地力,車輪將會由原本滾動轉變成滑動(鎖死、打滑),當車輪開始滑動時,車輛將依慣性方向前進,轉動方向盤是沒有辦法控制汽車的行進方向的,於是打滑的現象就發生了,一旦開始打滑,接下來可能就是失控和一連串大家都不樂見的後果發生。

    就以煞車這個動作來說,緊急煞車造成打滑的現象,可能會讓你失去閃避能力而撞上路中間的掉落物;也可能會讓你偏離行駛路徑而撞上路旁的電線桿,所以,設法讓輪胎不鎖死(不打滑),便可以使煞車動作相對安全許多,而「ABS」就是讓輪胎不鎖死的配備。

    ABS系統作用原理基本概念
    踩煞車時,ABS系統透過輪速感測元件,偵測車輪轉速,再與行駛車速比對,當判斷車輪持續滾動,則ABS按兵不動,持續戒備;一旦判斷車輪有鎖死跡象,系統會利用油壓泵的做用,使煞車油管內的油壓能夠快速的降低,並且又迅速的讓油壓回復到原來的程度;這種有如快速的重複踩踏煞車的動作,是讓車輛產生必須的煞車力,同時又能維持車輪持續轉動。簡單說ABS動作就是快速的鎖死、釋放、鎖死、釋放的循環工作過程,使車輛始終處於臨界鎖死的間隙滾動狀態,這樣便可以有效避免過度煞車時車輪打滑或方向失控。

    有圖有真相,我們來看看車輛中心(ARTC)的實測結果:
    圖1是在溼滑路面上,以100km/hr車速,進行大腳緊急煞車。一般沒有ABS的煞車系統,需要約4.9秒才能將車停住;而有了ABS的加持,煞車時間則約為3.5秒,足足縮短了1.4秒(40%)。想想看,在緊急狀況下,這多爭取到的1.4秒是多麼寶貴。

    圖1煞車時間比較

    圖2顯示ABS對緊急迴避的好處,測試方式是模擬前方突然出現障礙物,車輛進行緊急變換車道,迴避障礙物,可以順利通過的車速越高,表示迴避能力越好。這裡設定三種狀態,分別是(1)不踩煞車自然迴避、(2)ABS模式緊急煞車同時迴避及(3)非ABS模式緊急煞車同時迴避。測試結果顯示,如果把ABS拿掉,迴避能力大概就只剩下六成功力了。另外有意思的是,沒有ABS還不如不踩煞車自然迴避,道理就像前面說的,車輪鎖死將喪失閃避能力。

    圖2迴避能力比較

    這樣說來,如果你開的車是沒有ABS,要應付這些狀況,那你最好要練就緊急煞車不鎖死的黃金右腳技能,其實那真的是太困難了,就用圖3來做個說明。這個測試是由一位專業試車手來執行,從三種條件下,測試在各車速下緊急煞車的煞車距離。從圖顯示,相同車速下,人為最佳控制(綠線)比非ABS一腳踩死(紅線) 的模式略勝一籌,但仍是以有ABS的表現最好剎車距離最短。

    請注意這是專業試車手的測試結果,那一般大眾呢?答案是綠線跟紅線應該會很接近。在車況、路面、環境等各種條件都控制在很穩定一致的狀況下,由專業試車人員多次嘗試後,人為感覺最佳效能煞車有可能優於ABS模式,不過實際的各種條件其實都是一直在變化,很難保持一致,相較之下,ABS模式仍是佔有優勢。

    圖3煞車距離比較

    如何正確操作ABS
    現在我們已經大致了解ABS的作動原理基本概念,接下來則要繼續探討如何正確地使用ABS。ABS使用是否得當,直接關係到行車安全,ABS作動時,煞車分泵的高速收放動作,會使高壓的煞車油被頻繁擠壓,產生機械作動的聲響,煞車踏板也會有抖動和頂腳現象。駕駛者千萬不要被這種現象驚嚇而放鬆煞車,在緊急情況下使用ABS煞車要毫不猶豫,用力直接把煞車踩到底,不能放鬆。

    由於ABS緊急煞車時車輪不會鎖死,前輪仍有導向作用,這時駕駛者便可以邊煞車邊打方向盤進行緊急迴避。

    如何保養ABS
    ABS車輪傳感器及齒圈均安裝在各個車輪上,要經常保持傳感器探頭及齒圈的清潔,防止有泥污、油污,特別是磁鐵性物質沾附在表面,從而導致傳感器失效或輸出給電腦的信號錯誤而影響ABS系統的正常工作。

    此外,要注意檢查輪速傳感器與齒圈之間的間隙,車輪軸承軸向間隙過大會直接影響ABS的正常工作。不過一般駕駛者不太容易檢查到上述元件,最簡單的方式是注意儀錶板上的ABS指示燈的情況。如發現閃爍或恆亮不滅,表示ABS系統有異常,可能無法正常工作,此時煞車系統已回歸不具ABS功能狀態,車子雖可以繼續行駛,但應該儘快做檢修。

     

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