ABS (Hệ thống phanh Antilock) là gì và nó hoạt động như thế nào?

Bạn đang lái xe trên đường cao tốc thì bất ngờ có thứ gì đó cản đường bạn, bạn nhấn phanh ngay lập tức và chỉ trong vài giây, xe của bạn dừng lại.

Mặc dù phản xạ của bạn rất khó trong tình huống này, nhưng bạn nên biết rằng nếu không có Hệ thống phanh chống bó cứng (ABS), bạn sẽ mất khả năng kiểm soát xe của mình.

Vậy, ABS là gì và nó giúp người lái điều khiển phương tiện của mình trong những tình huống khẩn cấp như thế nào? Hãy nói về ABS và cách nó hoạt động.

ABS là gì, và tại sao nó cần?

Viết tắt của Antilock Braking System, ABS là công nghệ phanh giúp lốp xe của bạn không bị bó cứng khi phanh gấp.

Được phát minh bởi Mario Palazzetti vào năm 1971, Hệ thống Phanh Antilock là một tiêu chuẩn an toàn cũ khi so sánh với các công nghệ an toàn xe tự động mới hơn, nhưng theo một nghiên cứu của Bộ Giao thông Vận tải Hoa Kỳ về các vụ tai nạn từ năm 1995 đến năm 2007, ABS được ước tính đã giảm mức độ không gây tử vong tai nạn xe hơi tăng sáu phần trăm.

Điều này đặt ra câu hỏi: tại sao lốp xe bị bó cứng trong quá trình phanh, và tại sao hiện tượng này lại nguy hiểm đến vậy?

Khi ô tô của bạn đang chuyển động với vận tốc lớn, nó có rất nhiều động năng và cần chuyển hóa thành một dạng năng lượng khác để dừng xe.

Khi bạn đạp phanh trên xe, động năng này sẽ chuyển hóa thành nhiệt, và khi đã tiêu thụ hết động năng thì xe dừng lại. Trong điều kiện phanh bình thường, quá trình này xảy ra trong một khung thời gian kéo dài và bánh xe không bị bó cứng khi phanh được áp dụng dần dần.

Trong trường hợp phanh gấp, rất nhiều áp lực sẽ tác động lên lốp xe đang chuyển động trong một khoảng thời gian rất nhỏ. Do đó, một lực dừng cao sẽ được tác động vào lốp khiến chúng bị khóa. Việc khóa này ngăn chặn sự mất năng lượng qua hệ thống phanh.

Do đó, để mất đi động năng, xe bắt đầu trượt. Hiện tượng trượt bánh này khiến người lái không thể điều động xe, khiến việc khóa lốp trở nên vô cùng nguy hiểm.

Để giải quyết vấn đề này, xe hơi được trang bị Hệ thống Phanh Antilock. Công việc chính của hệ thống này là đưa các bánh xe chuyển động trong những trường hợp khẩn cấp giúp người lái lấy lại quyền điều khiển xe.

Tìm hiểu các bộ phận chuyển động của hệ thống phanh có khóa

Bây giờ chúng ta đã hiểu tại sao chúng ta cần ABS, chúng ta có thể xem xét các hệ thống khác nhau kết hợp với nhau để giúp phanh xe an toàn hơn. Mặc dù ABS không tiên tiến như công nghệ Hệ thống phanh khẩn cấp tự động nhưng nó có một số bộ phận chuyển động và tổng quan ngắn gọn về bộ phận tương tự được đưa ra bên dưới

• Cảm biến tốc độ bánh xe: Mỗi bánh xe trên ô tô của bạn đều đi kèm với một cảm biến tốc độ bánh xe. Cảm biến này bao gồm một vòng từ đục lỗ và một cảm biến hiệu ứng Hall. Khi bánh xe quay, từ trường do vòng quay tạo ra thay đổi theo chu kỳ. Cảm biến hiệu ứng Hall thu thập dữ liệu này cho phép cảm biến tính toán tốc độ của các bánh xe.

• Bộ điều khiển Điện tử (ECU): Giống như CPU ​​là bộ não của máy tính cá nhân, ECU là một máy tính giám sát các hoạt động quan trọng của ô tô của bạn. Điều này bao gồm các nhiệm vụ như giám sát lượng nhiên liệu và không khí đi vào động cơ của bạn, nhưng không giống như máy tính cá nhân, ô tô có một số ECU. Điều này là do ECU thực hiện một tập hợp các nhiệm vụ với độ chính xác cao hơn là thực hiện một số tác vụ. Do đó, trên một chiếc xe, các ECU khác nhau giao tiếp với nhau và đảm bảo rằng các chức năng quan trọng như ABS thực hiện một cách tối ưu hóa.
• Hệ thống thủy lực: Khi bạn nhấn phanh trong ô tô, nó sẽ kích hoạt hệ thống thủy lực, chịu trách nhiệm truyền dầu phanh đến má phanh. Chất lỏng này tạo áp lực lên các bánh xe, và điều tương tự liên quan trực tiếp đến lực bạn tác dụng lên phanh. Vì vậy, nếu bạn đạp phanh mạnh, hệ thống thủy lực sẽ ép má phanh vào bánh xe với áp suất cần thiết.

Cảm biến tốc độ bánh xe cùng với ECU và hệ thống thủy lực hoạt động cùng nhau để ngăn chặn lốp bị khóa trong các tình huống khẩn cấp.

ABS hoạt động như thế nào?

Bây giờ chúng ta đã hiểu các bộ phận chuyển động khác nhau của Hệ thống Phanh Antilock, chúng ta có thể xem hệ thống hoạt động như thế nào.

Tất cả bắt đầu với cảm biến tốc độ bánh xe. Cảm biến này liên tục theo dõi tốc độ của lốp xe và gửi dữ liệu này đến ECU.

ECU phân tích dữ liệu này và cố gắng tìm hiểu xem bánh xe của ô tô đã bị khóa hay chưa. Nếu lốp xe đã khóa, Hệ thống Phanh Antilock sẽ xuất hiện trong hình và cố gắng làm cho bánh xe quay trở lại. Để làm điều này, ECU bắt đầu điều khiển hệ thống thủy lực và thay đổi áp suất tác dụng lên lốp để đảm bảo rằng chúng không bị khóa.

Sự thay đổi áp suất này dựa trên tốc độ của lốp xe. Vì vậy, nếu lốp xe bị khóa, ECU sẽ giảm áp suất lên bánh xe, và nếu bánh xe quay với vận tốc lớn, ECU sẽ tăng áp suất tác dụng lên lốp.

Quy trình thay đổi áp suất nêu trên được thực hiện nhiều lần trong một giây, đảm bảo rằng xe dừng một cách có kiểm soát.

ABS có giảm khoảng cách dừng xe không?

Hầu hết mọi người đều có ấn tượng rằng ABS khiến xe của họ dừng lại trong thời gian ngắn hơn, nhưng điều đó không phải lúc nào cũng đúng. Vì ABS áp dụng ngắt quãng liên tục để ngăn không cho lốp bị khóa lại, nên nó có thể làm tăng quãng đường phanh. Điều quan trọng cần hiểu ở đây là Hệ thống Phanh Antilock cung cấp khả năng kiểm soát cho người lái xe thay vì dừng xe nhanh hơn.

Bơm phanh có làm cho ABS tốt hơn không?

Còn được gọi là phanh theo nhịp, bơm phanh là một quá trình sử dụng phanh lặp đi lặp lại để giành lại quyền kiểm soát của một chiếc xe đang trượt dốc không có ABS.

Nếu một chiếc xe có ABS, thì việc phanh theo nhịp có thể phản trực giác vì nó làm thay đổi áp suất trong hệ thống thủy lực và điều này cũng có thể khiến ABS bị trục trặc.

ABS có làm cho thế giới trở thành một nơi an toàn hơn không?

Hệ thống phanh Antilock kết hợp các công nghệ cảm biến hiện đại với các thuật toán hoạt động trên ECU. Những công nghệ này giúp người lái giành lại quyền kiểm soát phương tiện của mình trong những tình huống nguy cấp.

Do đó, lần tới khi bạn đạp phanh gấp, hãy nhớ rằng bộ não của xe và phản xạ của bạn đã phối hợp cùng nhau để cứu mạng bạn.