一辆汽车在没安装防抱死系统ABS，紧急刹车，车轮在地面上滑动（g取10

什么是ABS（防抱死刹车系统）

“ABS”（Anti-locked Braking System）中文译为“防抱死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。

　　现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。

　　普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。

近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使车行方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。

第一台防抱死制动系统 ABS

第一台防抱死制动系统 ABS(Ant-ilock Brake System), 在 1950 年问世，首先被应用在航空领域的飞机上， 1968 年开始研究在汽车上应用。 70 年代，由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器，促使了 ABS 在汽车上的应用。 1980 年后，电脑控制的 ABS 逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。到目前为止，一些中高级豪华轿车，如西德的奔驰、宝马、雅迪、保时捷、欧宝等系列，英国的劳斯来斯、捷达、路华、宾利等系列，意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列，法国的波尔舍系列，美国福特的 TX3 、 30X 、红彗星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列，日本的思域，凌志、豪华本田、奔跃、俊朗、淑女 300Z 等系列，均采用了先进的 ABS 。到 1993 年，美国在轿车上安装 ABS 已达 46% ，现今在世界各国生产的轿车中有近 75% 的轿车应用 ABS 。

　　现今全世界已有本迪克斯、波许、摩根. 戴维斯、海斯 . 凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产 ABS ，它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展，将会有更多的厂家生产。

ABS 的功用

　　制动性能是汽车主要性能之一，它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。

　　制动时方向的稳定性，是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动（尤其是高速行驶时）而使车轮完全抱死，那是非常危险的。若前轮抱死，将使汽车失去转向能力；若后轮抱死，将会出现甩尾或调头（跑偏、侧滑）尤其在路面湿滑的情况下，对行车安全造成极大的危害。
　
汽车的制动力取决于制动器的摩擦力，但能使汽车制动减速的制动力，还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时，汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率

δ＝ (V t -V a )/V t × 100 ％
式中：δ--滑移率；
V t-- 汽车的理论速度；
V a --汽车的实际速度。

据试验证实，当车轮滑移率δ＝ 15 ％一 20 ％时附着系数达到最大值，因此，为了取得最佳的制动效果，一定要控制其滑移率在 15 ％一 20 ％范围内。

ABS 的功能即在车轮将要抱死时，降低制动力，而当车轮不会抱死时又增加制动力，如此反复动作，使制动效果最佳。
　
ABS 的两种控制方式

　　1 ．双参数控制

　　双参数控制的 ABS ，由车速传感器 ( 测速雷达 ) 、轮速传感器、控制装置 ( 电脑 ) 和执行机构组成。

　　其工作原理是车速传感器和轮速传感器，分别将车速和轮速信号输入电脑，由电脑计算出实际滑移率，并与理想滑移率 15 ％一 20 ％作比较，再通过电磁阀增减制动器的制动力。

这种曳速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时，多普勒雷达天线以一定频率不断向地面发射电磁波，同时又接收反射回来的电磁波，测量汽车雷达发射与接收的差值，便可以准确计算出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳，由变速器输出轴驱动，它是一个脉冲电机，所产生的频率与轮速成正比。

执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力，以便保持理想的滑移率。
这种 ABS 可保证滑移率的理想控制，防抱制动性能好，但由于增加了一个测速雷达，因此结构较复杂，成本也较高。例如
汽车杂志社沈树盛审报的专利 ( 专利号 92221809 ． 9) 。

2 ．单参数控制

它以控制车轮的角减速度为对象，控制车轮的制动力，实现防抱死制动，其结构主要由轮速传感器、控制器 ( 电脑 ) 及电磁阀组成。为了准确无误地测量轮速，传感头与车轮齿圈间应留有 1mm 间隙。为避免水、泥、灰尘对传感器的影响，安装前应将传感器加注黄油。

　　电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统，一个车轮圈有一个电磁阀；三通道制动系统，每个前轮拥有一个，两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔，分别与制动主缸与车轮制动分缸相连，并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。工作原理如下。

　　1) 升压 在电磁阀不工作时，制动主缸接口和各制动分缸接口直通。由于主弹簧强度大，使进油阀开启，制动器压力增加。
　　2) 压力保持 当车轮的制动分缸中的压力增长到一定值时，进油阀切断关闭。支架就保持在中间状态，三个孔间相互密封，保持制动压力。
　　3) 降压 当电磁阀工作时，支架克服两个弹簧的弹力，打开卸荷肉使制动分缸压力降低。压力一旦降低，电磁阀就转换到压力保持状态，或升压的准备状态。

　　控制装置 ECU 的主要任务是把各车轮的传感器传回来的信号进行计算、分析、放大和判别，再由输出级将指令信号输出到电磁阀，去执行制动压力调节任务。电子控制装置，由四大部分组成，输入级 A 、控制器 B 、输出级 C ，稳压与保护装置 D 。

　　电子控制器以 4 一 101tz 的频率驱动电磁阀，这是驾驶员无法做到的。
　　这种单参数控制方式的 ABS ，由于结构简单、成本低，故目前使用较广。
　　在美国克莱斯勒型高级轿车中大多配备了这种单参数控制方式的 ABS 。它在轿车的四个轮上都装有轮速传感器。

在车轮轴上安装有 45 齿或 100 齿的齿圈，轮速传感器的传感头装在齿圈的顶上。当车轮转动时，使传感器不断产生电压信号，并输入电脑，与 RoM 中理想速度比较，算出车轮的增速或减速，向电磁阀发出升压或卸压的指令，以控制制动分缸制动力。

ABS 使用中注意的问题

　　（ 1 ）更换制动器或更换液压制动系部件后，应排净制动管路中的空气，以免影响制动系统的正常工作。
　　（ 2 ）装有 ABS 的汽车，每年应更换一次制动液。否则，制动液吸湿性很强，含水后不仅会降低沸点，产生腐蚀，而且还会造成制动效能衰退。
　　（ 3 ）检查 ABS 防抱死制动系统前应先拔去电源。

ABS四大优点

1、加强对车辆的控制。装备有ABS的汽车，驾驶员在紧急制动过程中仍能保持着很大程度的操控性，可以及时调整方向，对前面的障碍或险情做出及时、必要的躲避。而未配备ABS的车辆紧急制动时容易产生侧滑、甩尾等意外情况，使驾驶员失去对车辆的控制，增加危险性。

2、减少浮滑现象。没有配备ABS的车辆在潮湿、光滑的道路上紧急制动，车轮抱死后会出现车辆在路面上保持惯性继续向前滑动的情况。而ABS由于减少了车轮抱死的机会，因此也减少了制动过程中出现浮滑的机会。

3、有效缩短制动距离。在紧急制动状态下，ABS能使车轮处于既滚动又拖动的状况，拖动的比例占20％左右，这时轮胎与地面的摩擦力最大，即所谓的最佳制动点或区域。普通的制动系统无法做到这一点。

4、减轻了轮胎的磨损。使用ABS消除了在紧急制动过程中抱死的车轮使轮胎遭受不能修复的损伤，即在轮胎表面形成平斑的可能性。大家留心就会发现，在道路上留下长长刹车痕迹的是未装备ABS的车辆，而装备了ABS的车辆，只会留下轻微的刹车痕迹，并且是一小段一小段的，明显减少了轮胎和地面的磨损程度。

驾驶过不带ABS轿车的朋友都知道，如果遇到紧急情况将制动踏板踩到底，便能听见轮胎一声尖叫，于是在路面上留下了两条黑黑的轮胎印，这就是因为车轮不能转动(专业术语称之为“车轮抱死”)而与路面发生了的滑动摩擦留下的。 其实对轮胎的磨损还是次要的，车轮一旦抱死，车子极易失去控制，从而出现危险的情况。如果前轮发生抱死，最直接的便是失去转向能力，此时打转向盘根本无济于事，而只能祷告车子赶快停下来！ 如果后轮发生抱死，转向能力倒是存在，但极有可能出现后轮侧滑，严重时便出现甩尾。车子一旦发生侧滑或甩尾，尤其是在高速行驶时，车身便完全失去了控制，只能听天由命了! 基于制动时车轮抱死会使驾驶员失去对汽车的控制，从而使得驾乘人员的生命安全受到严重威胁，那么如何才能有效地解决制动时车轮抱死这种情况呢?ABS(制动防抱死系统)就是由此而诞生的。 顾名思义，制动防抱死系统就是在制动时车轮不会抱死。 可以想象，当驾驶者紧急制动时快速踩下制动踏板后，前轮不会抱死，转向能力依旧存在，那就完全可以在制动时采取措施避开前方的危险。如果后轮也不会抱死，侧滑和甩尾也将不会出现，对车身的控制依然在驾驶者手中。 经过前面的简单分析可以得出这样一个结论，其实ABS最重要的功能并不是为了缩短制动距离，而是为了能够尽量保持制动时汽车的方向稳定性。 制动防抱死系统起作用时，车轮与路面的摩擦属滚动摩擦，这会充分利用车轮与路面之间的最大附着力进行制动，从而提高制动减速度，缩短制动距离，但最重要的还是保证汽车的方向稳定性。 ABS工作时就相当于以很高的频率进行点刹，于是在紧急情况下踩制动踏板，肯定会感到制动踏板在颤动，同时也会听到制动总泵发出的“哒哒”声，这便是ABS在正常工作。由于制动总泵在不断调整制动压力，从而对制动踏板有连续的反馈力。因此，在这种情况下，一定要“坚定不移”地踩住制动踏板，同时采取积极措施避险。 总之，ABS只是辅助安全系统，其作用都是非常有限的，因此千万不可百分之百依赖于这些系统，只有安全驾车才是最重要的。参考资料： http://zhidao.baidu.com/question/12451943.html

以下计算未标出单位的全部是国际单位计算：
（1）v=14 a=0.7g=7
S=v*v/2*a=14
(2)a=0.1g=1
v*v=2*a*s=2*1*18=36
所以,v=6m/s=21.6km/h
最后一秒的距离：S=1/2*a*t*t=0.5m。
汽车在雨天的附着系数很低，前天很高，所以在雨天有ABS的车子安全系数能够得到很大的提升。