ترمز ضد قفل یا ای بی اس (ABS)

یک سامانه ایمنی برای ترمز در خودروها است که مانع قفل‌ماندن چرخ‌های اتوموبیل در هنگام ترمز گرفتن توسط راننده می‌شود.یکی از خطرات رایج هنگام رانندگی با خودروها قفل‌شدن چرخ‌های آن‌ها در زمان ترمزهای شدید یا در سطح جاده‌های لغزنده است. این امر باعث می‌شود مسافت ترمز افزایش پیدا کند و میزان اثرگذاری فرمان (زاویه چرخ‌های جلویی خودرو) بر روی تغییر جهت خودرو به شدت کاهش یابد. در شرایط بدتر اگر چرخ‌های عقبی نیز قفل شوند امکان انحراف کامل وسیله نقلیه بر اثر ناهمواری‌ها و شیب سطح جاده وجود خواهد داشت و کنترل وسیله نقلیه را بسیار سخت خواهد کرد. می‌توان گفت در هنگام قفل‌شدن چرخ‌ها میزان بازدارندگی آن‌ها از انحراف به طرفین به صفر میل می‌کند. علت این امر آن است که میزان اصطکاک ایستایی در آستانه حرکت بین زمین و لاستیک خودرو همواره از اصطکاک جنبشی آن بیشتری است. رانندگان با تجربه با درک این موضوع از روش ترمز کردن متناوب‌ برای توقف خودرو استفاده می‌کنند. سامانه ترمز ضد قفل تلاش دارد اثری مشابه روش ترمز کردن متناوب را به صورت خودکار در هنگام ترمز گرفتن اجرا کند.

عنوان ترمز ضد قفل از دیدگاهی یک عنوان اشتباه است زیرا این سامانه مانع قفل شدن چرخ‌ها نمی‌گردد بلکه تنها از قفل ماندن چرخ‌ها جلوگیری می‌کند. از همین رو انجمن مهندسان خودرو در ابتدا عنوان سامانه کنترل لغزش چرخ را برای آن برگزیده بود. قفل نشدن ترمزها باعث می‌شود راننده بتواند حتی در حالی که پدال ترمز را تا آخرین حد فشرده است، بدون از دست دادن کنترل خودرو، موانع را با فرمان‌دادن دور بزند و از محدوده خطر خارج شود.

ایده اصلی سیستم ترمز ضد قفل در ابتدا با نام سیستم ترمز ضد سُرِش شناخته می‌شد و نخستین بار در خطوط راه‌آهن آمریکا توسط شرکت ترمز هوایی وستینگهاوس مورد استفاده قرار گرفت. همین شرکت بعدها متوجه کاربرد این روش برای هواپیماها — جهت کاهش میزان ساییدگی چرخ‌ها و در شرایط بدتر ترکیدگی — شد و در اواخر دهه۱۹۴۰ میلادی تقاضای زیادی را در این زمینه دریافت کرد. در اوایل دهه۱۹۵۰ میلادی شرکت دانلوپ ماکسارت نیز به این بازار پیوست و توانست این فناوری را وارد بازار خودروهای شهری کند. با این وجود باید توجه داشت که هدف به کارگیری این سیستم در خودرو متفاوت بود زیرا در چرخ وسایل نقیه میزان فشارهای وارده به لاستیک در حالت قفل‌شدن بسیار کمتر از یک هواپیما است و آنچه در درجه اول اهمیت قرار دارد حفظ کنترل جهت خودرو و پایداری آن است.

دانلوپ ماکسارت توانست در سال ۱۹۶۶ میلادی اصول این فناوری را روی خودروی جنسن اف‌اف پیاده‌سازی و روانه بازار کند. اما آنچه امروزه سامانه ای‌بی‌اس شناخته می‌شود در سال ۱۹۷۸ میلادی و پس از از ظهور سامانه‌های کنترلی الکترونیکی و حسگرهای مغناطیسی توسط رابرت بوش در همکاری‌اش با شرکت مرسدس بنز به معرفی شد.

سامانه ترمز ای‌بی‌اس از سال ۲۰۰۴ به عنوان استاندارد در خودروهای مسافربری اروپا مورد استفاده قرار می‌گیرد و چگونگی عملکرد آن در مقررات مشخص شده است.

حسگرهای سرعت چرخ: حسگرهای سرعت چرخ های عقب و جلو شامل اهن ربای دائم و کوئل و هسته است دنده هایی که دور تا دور روتور قرار گرفته اند هنگام چرخش روتور ولتاژ AC را با فرکانس متناسب با سرعت چرخش روتور تولید می کنند از ولتاژ AC در ECU   برای دریافت اطلاعات مورد نیاز مربوط به سرعت چرخ ها استفاده می شود.

حسگر شتاب: استفاده از حسگر  شتاب ECU  سیستم  (ABS)  قادر می سازد تا مقدار شتاب منفی خودرو را اندازه گیری کند و به این ترتیب از وضعیت سطح جاده بهتر مطلع شود در نتیجه برای جلوگیری از قفل شدن چرخها دقت ترمز گیری افزایش می یابد در ضمن به حسگر شتاب حسگر G نیز گفته می شود.

عملکرد سیستم ترمز (ABS)

حسگرهای سرعت با تشخیص  سرعت چرخها اطلاعات لازم را به شکل  سیگنال به ECU ترمز ای بی اس (ABS)  ارسال می کنند.  ECU با محاسباتی دقیق که اطلاعات اولیه ان را تغییرات سرعت چرخشی چرخها و سرعت خودرو تشکیل میدهد وضعیت چرخها را بدست می آورد. در ترمزهای شدید ECU به فعال کننده سیستم فرمان میدهد که فشار بهینه و لازم را به هر کدام از ترمزها اعمال کند. واحدهای فشار هیدرولیک ترمز بر اساس فرمانی که از ECU می گیرد فشار هیدرولیک را کاهش یا افزایش میدهند و یا ثابت نگه میدارند به این ترتیب برای جلوگیری از قفل شدن چرخ ها نرخ لغزش مطلوب که 10 تا 30 درصد می باشد ایجاد می شود.

اجزای سیستم ترمز ای بی اس (ABS)

  • واحد کنترل الکترونیکی یا ECU
  • واحد کنترل هیدرولیکی یا HCU
  • پمپ
  • سیلندر اصلی
  • سلونوئیدها
  • انبارها اکومولاتورها
  • سنسورهای سرعت
  • سایر تجهیزات ورودی واحد
  • کنترل الکترونیکی