Anti-lås bremse system - Anti-lock braking system

For annen bruk, se ABS (disambiguation) .
Symbol for ABS
ABS -bremser på en BMW -motorsykkel

Et anti-lock bremsesystem ( ABS ) er et sikkerhets anti- skli bremsesystem som brukes på fly og på landbiler , for eksempel biler , motorsykler , lastebiler og busser . ABS fungerer ved å forhindre at hjulene låser seg under bremsing, og derved opprettholder trekkraftig kontakt med veibanen og lar føreren beholde mer kontroll over kjøretøyet.

ABS er et automatisert system som bruker prinsippene for terskelbremsing og kadensbremsing , teknikker som en gang ble praktisert av dyktige sjåfører før ABS var utbredt. ABS opererer med en mye raskere hastighet og mer effektivt enn de fleste sjåfører kunne klare. Selv om ABS generelt gir forbedret kjøretøykontroll og reduserer stoppelengder på tørre og noen glatte overflater, kan ABS på løs grus eller snødekte overflater øke bremselengden betydelig , samtidig som styringskontrollen forbedres. Siden ABS ble introdusert i produksjonsbiler, har slike systemer blitt stadig mer sofistikerte og effektive. Moderne versjoner forhindrer ikke bare hjullås under bremsing, men kan også endre bremseforspenningen foran til bak. Denne sistnevnte funksjon, avhengig av dets spesielle egenskaper og implementering, er kjent blant annet som elektronisk bremsekraftfordeling , trekkraft styresystem , nødsituasjon brems hjelpe , eller elektronisk stabilitetskontroll (ESC).

Historie

Tidlige systemer

Konseptet for ABS går foran de moderne systemene som ble introdusert på 1950 -tallet. I 1908 introduserte JE Francis for eksempel sin 'Slip Prevention Regulator for Rail Vehicles'.

I 1920 eksperimenterte den franske bil- og flypioneren Gabriel Voisin med systemer som modulerte det hydrauliske bremsetrykket på flybremsene for å redusere risikoen for dekkglidning, ettersom terskelbremsing på fly er nesten umulig. Disse systemene brukte et svinghjul og en ventil festet til en hydraulisk ledning som mater bremsesylindrene. Svinghjulet er festet til en trommel som kjører i samme hastighet som hjulet. Ved normal bremsing bør trommelen og svinghjulet snurre med samme hastighet. Men når et hjul bremser, vil trommelen gjøre det samme, slik at svinghjulet snurrer raskere. Dette får ventilen til å åpne, slik at en liten mengde bremsevæske kan omgå hovedsylinderen inn i et lokalt reservoar, senke trykket på sylinderen og slippe bremsene. Bruken av trommelen og svinghjulet betydde at ventilen bare åpnet seg når hjulet svingte. Ved testing ble det observert en forbedring på 30% i bremseytelsen fordi pilotene umiddelbart satte på full brems i stedet for å øke trykket sakte for å finne sklipunktet. En ekstra fordel var eliminering av brente eller sprengte dekk.

Den første riktige anerkjennelsen av ABS -systemet kom senere med den tyske ingeniøren Karl Waessel, hvis system for modulerende bremsekraft ble offisielt patentert i 1928. Wessel utviklet imidlertid aldri et fungerende produkt, og det gjorde heller ikke Robert Bosch som produserte et lignende patent i åtte år seinere.

På begynnelsen av 1950-tallet var Dunlop Maxaret anti- sklisystem i utbredt luftfartsbruk i Storbritannia, med fly som Avro Vulcan og Handley Page Victor , Vickers Viscount , Vickers Valiant , English Electric Lightning , de Havilland Comet 2c , de Havilland Sea Vixen , og senere fly, som Vickers VC10 , Hawker Siddeley Trident , Hawker Siddeley 125 , Hawker Siddeley HS 748 og avledet British Aerospace ATP , og BAC One-Eleven , og det nederlandske Fokker F27 Friendship (som uvanlig hadde en Dunlop-høy trykk (200 Bar) pneumatisk system i stedet for hydraulikk for bremsing, nesehjulsstyring og tilbaketrekking av landingsutstyr), som er utstyrt med Maxaret som standard. Maxaret, samtidig som det reduserte bremselengder med opptil 30% i isete eller våte forhold, økte også dekkets levetid, og hadde den ekstra fordelen ved å tillate start og landing under forhold som i det hele tatt ville forhindre flyging i fly som ikke er Maxaret utstyrt.

I 1958 ble en Royal Enfield Super Meteor motorsykkel brukt av Road Research Laboratory for å teste Maxaret anti-lock brems. Eksperimentene viste at blokkeringsfrie bremser kan være av stor verdi for motorsykler, hvor sklidning er involvert i en høy andel ulykker. Stoppeavstander ble redusert i de fleste testene sammenlignet med låst hjulbremsing, spesielt på glatte overflater, der forbedringen kan være så mye som 30 prosent. Enfields tekniske direktør på den tiden, Tony Wilson-Jones, så imidlertid liten fremtid i systemet, og det ble ikke satt i produksjon av selskapet.

Et fullt mekanisk system så begrenset bruk av biler på 1960-tallet i Ferguson P99 racerbil, Jensen FF , og den eksperimentelle firehjulsdriften Ford Zodiac , men så ingen videre bruk; systemet viste seg å være dyrt og upålitelig.

Det første helelektroniske blokkeringsfrie bremsesystemet ble utviklet på slutten av 1960-tallet for Concorde- flyet.

Det moderne ABS -systemet ble oppfunnet av Mario Palazzetti (kjent som 'Mister ABS') i Fiat Research Center og er nå standard i hver bil. Systemet ble kalt Antiskid og patentet ble solgt til Bosch som kalte det ABS.

Moderne systemer

En bil med et klistremerke bak som viser om ABS og EBD -funksjoner.

Chrysler introduserte sammen med Bendix Corporation en datastyrt, tre-kanals, fire-sensorers firehjuls ABS som ble kalt "Sure Brake" for sin Imperial fra 1971 . Den var tilgjengelig i flere år deretter, fungerte etter hensikten og viste seg å være pålitelig. I 1969 1/2 introduserte Ford et blokkeringsfritt bremsesystem kalt "Sure-Track" til bakhjulene på Lincoln Continental Mark III og Ford Thunderbird , som et alternativ; det ble standard i 1971. Sure-Track bremsesystem ble designet med hjelp fra Kelsey-Hayes. I 1971 introduserte General Motors "Trackmaster" bakhjul kun ABS som tilleggsutstyr på deres bakhjulsdrevne Cadillac- modeller og Oldsmobile Toronado . Samme år tilbød Nissan et EAL (Electro Anti-lock System) utviklet av det japanske selskapet Denso som et alternativ på Nissan President , som ble Japans første elektroniske ABS.

1971: Imperial ble den første produksjonsbilen med et firehjuls datastyrt blokkeringsfritt bremsesystem. Toyota introduserte elektronisk kontrollerte sklisikre bremser på Toyota Crown . I 1972 ble firehjulsdrevet Triumph 2500 Estates utstyrt med elektroniske Mullard- systemer som standard. Slike biler var imidlertid svært sjeldne, og svært få overlever i dag.

1971: Første lastebilapplikasjon: "Antislittamento" -system utviklet av Fiat Veicoli Industriali og installert på Fiat -lastebilmodell 691N1.

1976: WABCO begynte utviklingen av det blokkeringsfrie bremsesystemet på nyttekjøretøyer for å forhindre låsing på glatte veier, etterfulgt i 1986 av det elektroniske bremsesystemet (EBS) for tunge kjøretøyer.

1978: Mercedes-Benz W116 Som en av de første brukte jeg et elektronisk fire-hjulet fler-kanals anti-lock bremsesystem (ABS) fra Bosch som tilleggsutstyr fra 1978.

1982: Honda introduserte elektronisk kontrollert flerkanals ALB (Anti Locking Brakes) som et alternativ for andre generasjon Prelude, lansert over hele verden i 1982. Tilleggsinformasjon: Generalagenten for Honda i Norge krevde alle Preludes for at det norske markedet skulle ha ALB-system som standardfunksjon, noe som gjør at Honda Prelude blir den første bilen som leveres i Europa med ABS som standardfunksjon. Den norske generalagenten inkluderte også et soltak og andre alternativer for å være standardutstyr i Norge, noe som ga mer luksus til Honda -merket. Det norske skattesystemet gjorde imidlertid den velutstyrte bilen veldig dyr, og salget led av høye kostnader. Fra 1984 var ALB-systemet, så vel som de andre tilleggsfunksjonene fra Honda, ikke lenger en standardfunksjon i Norge.

I 1985 ble Ford Scorpio introdusert på det europeiske markedet med et Teves elektronisk system i hele serien som standard. For dette ble modellen tildelt den ettertraktede European Car of the Year Award i 1986, med meget gunstig ros fra motorjournalister. Etter denne suksessen begynte Ford å forske på anti-lock-systemer for resten av serien, noe som oppmuntret andre produsenter til å følge etter.

Siden 1987 har ABS vært standardutstyr på alle Mercedes-Benz- biler. Lincoln fulgte etter i 1993.

I 1988 introduserte BMW den første motorsykkelen med elektrohydraulisk ABS: BMW K100 . Yamaha introduserte modellen FJ1200 med valgfri ABS i 1991. Honda fulgte etter i 1992 med lanseringen av sin første motorsykkel -ABS på ST1100 Pan European. I 2007 lanserte Suzuki GSF1200SA (Bandit) med ABS. I 2005 begynte Harley-Davidson å tilby et ABS-alternativ på politisykler.

Operasjon

Anti-lock bremsekontrolleren er også kjent som CAB (Controller Anti-lock Brake).

Vanligvis inkluderer ABS en sentral elektronisk kontrollenhet (ECU), firehjulshastighetssensorer og minst to hydrauliske ventiler i bremsehydraulikken . ECU overvåker konstant rotasjonshastigheten til hvert hjul; hvis det oppdager at hjulet roterer betydelig langsommere enn kjøretøyets hastighet, en tilstand som indikerer forestående hjullås, aktiverer det ventilene for å redusere hydraulisk trykk til bremsen ved det berørte hjulet, og reduserer dermed bremsekraften på det hjulet; hjulet snur da raskere. Omvendt, hvis ECU oppdager at et hjul snurrer betydelig raskere enn de andre, økes det hydrauliske bremsetrykket til hjulet slik at bremsekraften aktiveres igjen, noe som reduserer hjulet. Denne prosessen gjentas kontinuerlig og kan oppdages av føreren via bremsepedalpulsering. Noen anti-lock-systemer kan påføre eller slippe bremsetrykk 15 ganger i sekundet. På grunn av dette er hjulene på biler utstyrt med ABS praktisk talt umulig å låse selv under panikkbremsing under ekstreme forhold.

ECU er programmert til å se bort fra forskjeller i hjulets rotasjonshastighet under en kritisk terskel, for når bilen snur, svinger de to hjulene mot midten av kurven langsommere enn de to ytterste. Av samme grunn brukes en differensial i praktisk talt alle veikjørende kjøretøyer.

Hvis det oppstår en feil i noen del av ABS -en, vil en advarselslampe vanligvis lyse på bilens instrumentpanel, og ABS vil bli deaktivert til feilen er utbedret.

Moderne ABS bruker individuelt bremsetrykk på alle fire hjulene gjennom et kontrollsystem med navmonterte sensorer og en dedikert mikrokontroller . ABS tilbys eller leveres som standard på de fleste kjøretøyer som produseres i dag, og er grunnlaget for elektroniske stabilitetskontrollsystemer, som raskt øker i popularitet på grunn av den enorme reduksjonen i prisen på bilelektronikk gjennom årene.

Moderne elektroniske stabilitetskontrollsystemer er en utvikling av ABS -konseptet. Her er det lagt til minst to ekstra sensorer for å hjelpe systemet med å fungere: disse er en rattvinkelsensor og en gyroskopisk sensor. Teorien om driften er enkel: Når den gyroskopiske sensoren oppdager at retningen bilen tar ikke sammenfaller med det rattføleren rapporterer, vil ESC -programvaren bremse de nødvendige individuelle hjulene (opptil tre med de mest sofistikerte) systemer), slik at kjøretøyet går slik føreren har til hensikt. Rattføleren hjelper også i driften av Cornering Brake Control (CBC), siden dette vil fortelle ABS at hjul på innsiden av kurven bør bremse mer enn hjul på utsiden, og hvor mye.

ABS -utstyr kan også brukes til å implementere et trekkraftkontrollsystem (TCS) for akselerasjon av kjøretøyet. Hvis dekket mister trekkraft ved akselerasjon, kan ABS -kontrolleren oppdage situasjonen og iverksette passende tiltak slik at trekkraften gjenvinner. Mer sofistikerte versjoner av dette kan også kontrollere gassnivået og bremsene samtidig.

Hastighetssensorene til ABS brukes noen ganger i indirekte dekktrykkovervåkingssystem (TPMS), som kan oppdage underoppblåsing av dekket (e) ved forskjellen i hjulens rotasjonshastighet.

Komponenter

Det er fire hovedkomponenter i ABS: hjulhastighetssensorer , ventiler , en pumpe og en kontroller .

ABS hastighetssensorer
Hastighetssensorer (Encoders)
En hastighetssensor brukes til å bestemme akselerasjon eller retardasjon av hjulet. Disse sensorene bruker en magnet og en Hall -effektsensor , eller et tannhjul og en elektromagnetisk spole for å generere et signal. Rotasjonen av hjulet eller differensialen induserer et magnetfelt rundt sensoren. Svingningene i dette magnetfeltet genererer en spenning i sensoren. Siden spenningen som induseres i sensoren er et resultat av det roterende hjulet, kan denne sensoren bli unøyaktig ved lave hastigheter. Den langsommere rotasjonen av hjulet kan forårsake unøyaktige svingninger i magnetfeltet og dermed forårsake unøyaktige avlesninger for kontrolleren.
Ventiler
Det er en ventil i bremselinjen til hver brems som styres av ABS. På noen systemer har ventilen tre stillinger:
  • I posisjon en er ventilen åpen; trykket fra hovedsylinderen føres rett gjennom til bremsen.
  • I posisjon to blokkerer ventilen linjen og isolerer bremsen fra hovedsylinderen. Dette forhindrer at trykket stiger ytterligere hvis føreren skyver bremsepedalen hardere.
  • I posisjon tre frigjør ventilen noe av trykket fra bremsen.
Delvis demontert firekanals hydraulisk styreenhet som inneholder motor, pumpe og ventiler

De fleste problemene med ventilsystemet oppstår på grunn av tilstoppede ventiler. Når en ventil er tett, kan den ikke åpne, lukke eller endre posisjon. En ventil som ikke fungerer, forhindrer systemet i å modulere ventilene og kontrollere trykket som tilføres bremsene.

Elektronisk kontrollmodul
Pumpe
Pumpen i ABS brukes til å gjenopprette trykket til de hydrauliske bremsene etter at ventilene har sluppet det. Et signal fra kontrolleren vil frigjøre ventilen ved påvisning av hjulglidning. Etter at en ventil frigjør trykket fra brukeren, brukes pumpen til å gjenopprette ønsket mengde trykk til bremsesystemet. Kontrolleren vil modulere pumpens status for å gi ønsket mengde trykk og redusere glidning.
Kontroller
Kontrolleren er en enhet av typen ECU i bilen som mottar informasjon fra hver enkelt hjulhastighetssensor. Hvis et hjul mister trekkraft, sendes signalet til kontrolleren. Kontrolleren vil deretter begrense bremsekraften (EBD) og aktivere ABS -modulatoren som aktiverer og deaktiverer bremseventilene.

Bruk

Det finnes mange forskjellige varianter og kontrollalgoritmer for bruk i ABS. Et av de enklere systemene fungerer som følger:

  1. Kontrolleren overvåker hastighetssensorene til enhver tid. Den leter etter retardasjoner i hjulet som er utenom det vanlige. Rett før et hjul låses opp, vil det oppleve en rask nedbremsing. Hvis det ikke ble kontrollert, ville hjulet stoppe mye raskere enn noen bil kunne. Det kan ta en bil to til fire sekunder å stoppe fra 96,6 km/t under ideelle forhold, men et hjul som låser seg kan slutte å snurre på mindre enn et sekund.
  2. ABS -kontrolleren vet at en så rask retardasjon av bilen er umulig (og faktisk betyr den raske retardasjonen at hjulet er i ferd med å skli), så det reduserer trykket til den bremsen til den ser en akselerasjon, deretter øker det trykket til den ser retardasjonen igjen. Det kan gjøre dette veldig raskt før hjulet faktisk kan endre hastigheten betydelig. Resultatet er at hjulet bremser i samme hastighet som bilen, med bremsene som holder hjulene veldig nær punktet der de vil begynne å låse seg. Dette gir systemet maksimal bremseeffekt.
  3. Dette erstatter behovet for å pumpe bremsene manuelt mens du kjører på en glatt eller lav trekkraft, slik at du kan styre selv under de fleste nødbremseforhold.
  4. Når ABS er i drift, vil føreren føle en pulserende bremsepedal; dette kommer fra rask åpning og lukking av ventilene. Denne pulsen forteller også sjåføren at ABS har blitt utløst.

Bremsetyper

Blokkeringsfrie bremsesystemer bruker forskjellige ordninger avhengig av hvilken type bremser som brukes. De kan differensieres med antall kanaler: det vil si hvor mange ventiler som er individuelt kontrollerte - og antall hastighetssensorer.

1) Fire-kanals, fire-sensor ABS
Det er en hastighetssensor på alle fire hjul og en separat ventil for alle fire hjulene. Med dette oppsettet overvåker kontrolleren hvert hjul individuelt for å sikre at det oppnår maksimal bremsekraft.
2) Tre-kanals, fire-sensor ABS
Det er en hastighetssensor på alle fire hjul og en separat ventil for hvert av forhjulene, men bare en ventil for begge bakhjulene. Eldre biler med firehjuls ABS bruker vanligvis denne typen.
3) Tre-kanals, tre-sensor ABS
Denne ordningen, som vanligvis finnes på pickupbiler med firehjuls ABS, har en hastighetssensor og en ventil for hvert forhjul, med en ventil og en sensor for begge bakhjulene. Hastighetssensoren for bakhjulene er plassert i bakakselen. Dette systemet gir individuell kontroll over forhjulene, slik at de begge kan oppnå maksimal bremsekraft. Bakhjulene overvåkes imidlertid sammen; de må begge begynne å låse seg før ABS -en aktiveres på baksiden. Med dette systemet er det mulig at ett av bakhjulene låses under et stopp, noe som reduserer bremseeffektiviteten. Dette systemet er lett å identifisere, siden det ikke er noen individuelle hastighetssensorer for bakhjulene.
4) To-kanals, fire-sensor ABS
Dette systemet, som vanligvis finnes på personbiler fra slutten av 80-tallet til midten av 1990-tallet, bruker en hastighetssensor på hvert hjul, med en kontrollventil hver for forhjulene og bakhjulene som et par. Hvis hastighetssensoren oppdager låsing ved et hvilket som helst individuelt hjul, pulserer kontrollmodulen ventilen for begge hjulene i den enden av bilen.
5) En-kanal, en-sensor ABS
Dette systemet finnes ofte på pickup-lastebiler, SUV-er og varebiler med bakhjuls-ABS. Den har en ventil, som styrer begge bakhjulene, og en enhastighetssensor i bakakselen. Dette systemet fungerer på samme måte som bakenden på et trekanals system. Bakhjulene overvåkes sammen, og de må begge begynne å låse seg før ABS starter. I dette systemet er det også mulig at ett av bakhjulene låses, noe som reduserer bremseeffektiviteten. Dette systemet er også enkelt å identifisere, siden det ikke er noen individuelle hastighetssensorer for noen av hjulene.

Effektivitet

En australsk studie fra 2004 av Monash University Accident Research Center fant at ABS:

På overflater med høy trekkraft som bitumen eller betong kan mange (men ikke alle) ABS-utstyrte biler oppnå bremselengder bedre (dvs. kortere) enn de som ville vært mulig uten fordelen med ABS. Under virkelige forhold vil selv en årvåken og erfaren sjåfør uten ABS finne det vanskelig å matche eller forbedre ytelsen til en typisk sjåfør med et moderne ABS-utstyrt kjøretøy. ABS reduserer sjansen for å krasje, og/eller alvorlighetsgraden av støt. Den anbefalte teknikken for ikke-ekspertførere i en ABS-utstyrt bil, i en typisk fullbremsing, er å trykke bremsepedalen så fast som mulig og, hvor det er hensiktsmessig, styre rundt hindringer. I slike situasjoner vil ABS redusere sjansene for sklid og påfølgende tap av kontroll betydelig.

I grus, sand og dyp snø har ABS en tendens til å øke bremselengden. På disse flatene graver låste hjul seg inn og stopper bilen raskere. ABS forhindrer at dette skjer. Noen ABS -kalibreringer reduserer dette problemet ved å senke sykkeltiden, og dermed la hjulene gjentatte ganger låse seg og låse opp. Noen bilprodusenter har en "off-road" -knapp for å slå av ABS-funksjonen. Den primære fordelen med ABS på slike overflater er å øke sjåførens evne til å opprettholde kontrollen over bilen i stedet for å gå i sklir, selv om tapet av kontroll er mer sannsynlig på myke overflater som grus eller på glatte overflater som snø eller is. På en veldig glatt overflate, for eksempel is eller grus, er det mulig å låse flere hjul samtidig, og dette kan beseire ABS (som er avhengig av å sammenligne alle fire hjulene og oppdage at enkelte hjul sklir). Tilgjengeligheten av ABS avlaster de fleste sjåfører fra å lære terskelbremsing.

En studie fra National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) i juni 1999 fant at ABS økte stoppavstander på løs grus med gjennomsnittlig 27,2 prosent.

I følge NHTSA,

"ABS fungerer med ditt vanlige bremsesystem ved å pumpe dem automatisk. I kjøretøyer som ikke er utstyrt med ABS, må sjåføren pumpe bremsene manuelt for å forhindre låsing av hjul. I kjøretøyer utstyrt med ABS bør foten din forbli godt plantet på bremsepedalen, mens ABS pumper bremsene for deg slik at du kan konsentrere deg om å styre til sikkerhet. "

Når den ble aktivert, forårsaket noen tidligere ABSer at bremsepedalen pulset merkbart. Ettersom de fleste sjåfører sjelden eller ikke bremser hardt nok til å forårsake bremselås, og sjåførene vanligvis ikke leser kjøretøyets brukerveiledning, er dette kanskje ikke merkbart før det oppstår en nødssituasjon. Noen produsenter har derfor implementert et bremseassistentsystem som bestemmer at sjåføren prøver å få et "panikkstopp" (ved å oppdage at bremsepedalen ble trykket ned veldig raskt, i motsetning til et normalt stopp der pedaltrykket vanligvis ville økes gradvis. Noen systemer i tillegg overvåke hastigheten ved gasspedalen ble frigjort, og/eller tiden mellom gasspedalfrigjøring og bremsepåføring) og systemet øker bremsekraften automatisk når det ikke tilføres nok trykk. Hard eller panikkbremsing på humpete overflater, på grunn av støtene som forårsaker at hjulene blir uberegnelige, kan også utløse ABS, noen ganger føre til at systemet går inn i ismodus, der systemet alvorlig begrenser maksimal tilgjengelig bremsekraft. Likevel forbedrer ABS betydelig sikkerhet og kontroll for sjåfører i de fleste situasjoner på veien.

Anti-lock-bremser er gjenstand for noen eksperimenter sentrert rundt risikokompensasjonsteori , som hevder at sjåfører tilpasser seg sikkerhetsfordelen med ABS ved å kjøre mer aggressivt. I en München- studie var en halv flåte med drosjer utstyrt med blokkeringsfrie bremser, mens den andre halvparten hadde konvensjonelle bremsesystemer. Krasjfrekvensen var vesentlig den samme for begge typer førerhus, og Wilde konkluderer med at dette skyldtes at sjåfører på ABS-utstyrte førerhus tok større risiko, forutsatt at ABS ville ta vare på dem, mens ikke-ABS-sjåførene kjørte mer forsiktig siden ABS ville ikke være der for å hjelpe i en farlig situasjon.

The Insurance Institute for Highway Safety utgitt en studie i 2010 som finnes motorsykler med ABS 37% mindre sannsynlighet for å være involvert i en fatal krasj enn modeller uten ABS.

ABS på motorsykler

ABS -sensoren til en BMW K 1100 LT
En ABS-sensor med tannhjul. Dette er de fremre bremseskivene på en BMW R1150GS. Den tannede ABS -ringen indikerer at denne sykkelen ble produsert før november 2002.
Nok en ABS-sensor med tannhjul. Dette er på en BMW K75 motorsykkel.

På en motorsykkel forhindrer et blokkeringsfritt bremsesystem at hjulene på en motor med to hjul låses under bremsesituasjoner . Basert på informasjon fra hjulhastighetssensorer justerer ABS -enheten trykket på bremsevæsken for å beholde trekkraften under retardasjon for å unngå ulykker. Motorsykkel -ABS hjelper rytteren med å opprettholde stabiliteten under bremsing og redusere stoppavstanden. Det gir trekkraft selv på overflater med lav friksjon . Mens eldre ABS -modeller er hentet fra biler, er nyere ABS et resultat av forskning, orientert om spesifikasjonene til motorsykler i tilfelle størrelse, vekt og funksjonalitet. Nasjonale og internasjonale organisasjoner vurderer Motorsykkel ABS som en viktig faktor for å øke sikkerheten og redusere antall motorsykkelulykker. Den EU-kommisjonen vedtatt lovgivning i 2012 som gjorde at montering med ABS for alle nye motorsykler over 125 cm 3 å være obligatorisk fra 1. januar 2016. Consumer Reports sa i 2016 at "ABS er vanligvis tilbys på store, dyre modeller, men det har vært sprer seg til flere sportssykler og mellomstore sykler på inngangsnivå ".

Historie om motorsykkel ABS

I 1988 introduserte BMW et elektronisk/ hydraulisk ABS for motorsykler, ti år etter at Daimler Benz og Bosch ga ut det første firehjuls kjøretøyets ABS for serieproduksjon. Motorsykler i BMW K100 -serien var valgfritt utstyrt med ABS, som la 11 kg til sykkelen. Den ble utviklet sammen med FAG Kugelfischer og regulerte trykket i bremsekretsene via et stempelstempel . Japanske produsenter fulgte med et ABS -alternativ innen 1992 på Honda ST1100 og Yamaha FJ1200 .

Continental presenterte sin første Motorcycle Integral ABS (MIB) i 2006. Den er utviklet i samarbeid med BMW og veide 2,3 kg. Mens den første generasjonen motorsykkel -ABS veide rundt 11 kg. Den nåværende generasjonen (2011) presentert av Bosch i 2009 veier 0,7 kg (ABS -base) og 1,6 kg (ABS -forbedret) med integrert bremsing.

Grunnleggende prinsipp

Hjulhastighetssensorer som er montert på for- og bakhjul måler konstant rotasjonshastigheten for hvert hjul, og leverer denne informasjon til en elektronisk kontrollenhet (ECU). ECU -en oppdager to ting: 1) hvis retardasjonen til ett hjul overstiger en fast terskel og 2) om bremseslippen, beregnet basert på informasjon om begge hjulene, stiger over en viss prosentandel og går inn i en ustabil sone. Dette er indikatorer for høy mulighet for låsing av hjul. For å motvirke disse uregelmessighetene signalerer ECUen at den hydrauliske enheten holder eller slipper trykk. Etter at signaler viser retur til stabil sone, økes trykket igjen. Tidligere modeller brukte et stempel for å kontrollere væsketrykket . De nyeste modellene regulerer trykket ved raskt å åpne og lukke magnetventiler . Selv om det grunnleggende prinsippet og arkitekturen er blitt overført fra personbilens ABS, må typiske motorsykkelegenskaper vurderes under utviklings- og søknadsprosessene. En karakteristikk er endringen av den dynamiske hjullasten under bremsing. Sammenlignet med biler er endringene i hjullast mer drastiske, noe som kan føre til at et hjul løfter seg opp og faller. Dette kan forsterkes med en myk suspensjon. Noen systemer er utstyrt med en funksjon som reduserer bakhjulet. Når indikatorene for en mulig bakre løfting oppdages, frigjør systemet bremsetrykk på forhjulet for å motvirke denne oppførselen. En annen forskjell er at for motorsykkelen er forhjulet mye viktigere for stabilitet enn bakhjulet. Hvis forhjulet låser seg mellom 0,2-0,7 sekunder, mister det gyrostatiske krefter og motorsykkelen begynner å svinge på grunn av den økte påvirkningen av sidekrefter som opererer på hjulkontaktlinjen. Motorsykkelen blir ustabil og faller.

Blokkeringsfritt bremsesystem (ABS)

Stempelsystemer : Trykkutløsningen i dette systemet realiseres gjennom bevegelsen av et fjærspent stempel. Når trykket skal slippes, trekker en lineær motor tilbake stempelstemplet og åpner mer plass for væsken. Systemet ble for eksempel brukt i ABS I (1988) og ABS II (1993) til BMW. ABS II var forskjellig i størrelse og en elektronisk kontrollert friksjonskobling ble montert på akselen i stedet for et stempel. Ytterligere forskyvningssensorer registrerer stempelets kjørelengde for å gi kontrollenheten en mer presis regulering. Honda bruker også dette systemet med trykkmodulasjon for store sports- og turcykler .

Ventil- og pumpesystemer: Hoveddelene som er en del av trykkmoduleringssystemet er magnetventiler for inn- og utløp, en pumpe, motor og akkumulatorer/reservoarer. Antall ventiler varierer fra modell til modell på grunn av tilleggsfunksjoner og antall bremsekanaler. Basert på inngangen til ECU, driver spoler innløps- og utløpsventilene. Under trykkutslipp lagres bremsevæsken i akkumulatorer. I denne åpne systemtilnærmingen blir væsken deretter ført tilbake i bremsekretsen via en pumpe som drives av en motor som kjennes gjennom pulsering på bremsespaken.

Kombinert bremsesystem (CBS)

Forskjellig fra biler eller tog, styres motorsykkelens bak- og forhjul separat. Hvis rytteren bare bremser med ett hjul, har dette bremsehjulet en tendens til å låse seg raskere enn om begge bremsene hadde blitt påført. Et kombinert bremsesystem fordeler derfor bremsekraften også til det ikke-bremsede hjulet for å redusere muligheten for låsing, øke retardasjonen og redusere fjæringshellingen .

Med et enkelt [bak] CBS fordeles bremsetrykket på bakbremsen (pedalen) samtidig på forhjulet. En forsinkelsesventil kutter det hydrauliske trykket for å sikre at trykket også opprettes ved forhjulet når kraftig bremsing påføres. Hondas første gatemotorsykkel med et kombinert bremsesystem (den gang kalt Unified Braking) var GL1100 fra 1983 . Dette systemet ble avledet fra 1970 -tallet RCB1000 verdens utholdenhetsløpssykkel.

Større modeller med to frontplater bruke en dual CBS System. Systemet ble først installert av Moto Guzzi i 1975. Her påføres bremsetrykk foran også på bakhjulet og omvendt. Hvis den fremre spaken brukes, bygges trykket opp ved 4 av de 6 grytene i de 2 kaliprene foran. En sekundær hovedsylinder på forhjulet fordeler gjenværende trykk til bakhjulet gjennom en proporsjonal kontrollventil og virker på 2 av de 3 kaliprene. Hvis en kraftig bremsekraft påføres på bakhjulskraften, fordeles den også på 2 av de 6 grytene på forhjulet. Mer moderne dobbel CBS bruker kaliper foran og bak (og alle potter) i henhold til et forhåndsinnstilt lastforhold mellom front og bak. Proporsjonen ble opprinnelig kontrollert av komplekse helhydrauliske systemer som forbinder front og bak, med en fast forsinkelse eller ved å kjenne endringer i vektfordelingen. Allerede i 2001 ble et elektrohydraulisk system introdusert av BMW.

CBS og ABS

CBS bidrar til å redusere faren for hjullås og fall, men i visse situasjoner er det mulig at CBS forårsaker et fall. Hvis bremsetrykket fordeles fra bakhjulet til forhjulet og friksjonen til overflatene endres plutselig (dam, is på gaten) kan forhjulet låse seg selv om bare bakbremsen er påført. Dette vil føre til tap av stabilitet og fall ned. CBS er derfor kombinert med ABS for å unngå dette på en motorsykkel. Ulike tilnærminger er mulig for å realisere denne kombinasjonen: Uten aktivt trykk Bygge opp enkeltversjon: En tredje tilleggskanal forbinder bakhjulskretsen gjennom en forsinkelsesventil til frontbremsen. Sterkt bremsetrykk på bakhjulet (eller begge hjulene) setter press på begge bremsekretsene, men dette trykket justeres i henhold til hjulets hastighet og bremseskli.

Dobbelversjonen kombinerer Hondas Dual CBS med en sekundær hovedsylinder og en proporsjonal reguleringsventil [med stempel-ABS] En modulator regulerer trykket for hver Med Active Pressure Build Up I 2009 introduserte Honda den elektronisk kontrollerte kombinerte ABS for sine høytytende sport sykler som bruker bremse ved ledningsteknologi. Rytterens bremseinngang måles av trykksensorer og informasjonen gis til en ECU. Sammen med informasjonen om hjulhastighetssensorene, beregner ECU den optimale trykkfordelingen for å forhindre låsing og for å gi best mulig retardasjon. Basert på denne effekten driver en motor for hvert hjul en pumpe som bygger opp og regulerer bremsetrykket på hjulet. Dette systemet gir en rask reaksjonstid på grunn av bremsefunksjonen.

MIB (motorsykkel integrert bremsesystem) fra Continental Teves og eCBS (elektronisk CBS) i det forbedrede motorsykkel -ABS fra Bosch er resultater av en annen tilnærming. Disse systemene er basert på pumpe og ventiltilnærming. Gjennom ekstra ventiler, sterkere pumper og en kraftigere motor kan systemet aktivt bygge opp trykk. Inntrykket til rytteren måles med trykksensorer ved spaken og pedalen. Pumpen bygger deretter opp ekstra trykk tilpasset kjøreforholdene. Et delvis integrert system er kun beregnet for arbeid i én retning: foran → bak eller bak → foran. Et fullt integrert system fungerer i begge retninger.

Fordi disse systemene er elektronisk styrt og er i stand til å bygge opp trykk aktivt, gir de muligheten til å justere motorsykkelens bremseoppførsel til rytteren. CBS og ABS kan slås av av erfarne ryttere, og du kan også velge forskjellige reguleringsmoduser med høyere og lavere terskler, for eksempel regn eller glatt modus i BMW S1000RR.

Sikkerhet og lovgivning

Sikkerhet

The Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) gjennomført en studie på effekten av ABS for motorsykler og kom til den konklusjon at motorsykler over 250 cm 3 uten ABS er 37 prosent større sannsynlighet for å være involvert i dødskrasj og en studie av den svenske Road Administrasjonen kom til at 48 prosent av alle alvorlige og dødelige motorsykkelulykker over 125 cm 3 kunne unngås på grunn av motorsykkel -ABS.

Disse studiene fikk EU -kommisjonen til å starte en lovgivningsprosess i 2010 som ble vedtatt i 2012 og førte til at ABS for motorsykler over 125 cm 3 ble obligatorisk fra 2016 og fremover. Organisasjoner som Fédération Internationale de l'Automobile og Institute of advanced Motorists (IAM) krevde implementering av denne lovgivningen allerede for 2015. På den annen side protesterer noen motorsykkelryttere mot obligatorisk ABS for alle sykler fordi de krever en mulighet for å slå av systemet, for terrengbruk eller av andre årsaker. I 2011 startet FN (FN) tiår med tiltak for trafikksikkerhet . Hovedmålet er å redde 5 millioner liv frem til 2020 gjennom globalt samarbeid. En del av deres globale plan er å: Oppmuntre til universell implementering av teknologier for å unngå kollisjoner med bevist effektivitet, for eksempel elektronisk stabilitetskontroll og antilåsbremsesystemer i motorsykler.

I 2000 vurderte en britisk studie at ABS ikke fungerte fullt ut fordi folk ikke forsto hvordan det fungerer.

Lover og forskrifter

ABS er påkrevd på alle nye personbiler som selges i EU siden 2004. I USA har NHTSA pålagt ABS i forbindelse med elektronisk stabilitetskontroll i henhold til bestemmelsene i FMVSS 126 fra og med 1. september 2012.

FNs regel nr. 78, knyttet til bremsing av kjøretøyer i kategoriene L1, L2, L3, L4 og L5 (motorsykler), brukes av EU, Russland, Japan, Tyrkia, Ukraina, Australia og Storbritannia.

Global teknisk forskrift nummer 3 knyttet til motorsykkelbremsesystemer brukes av Canada, EU, Japan, Russland og USA.

Se også

Videre lesning

  • Mayersohn, Norman S. (august 1988). Antilock bremser omsider . Populær mekanikk . Hentet 2013-04-18 .
  • Brown, Stuart F. (mai 1987). Blokkeringsfrie bremser for motorsykler . Populærvitenskap . Hentet 2013-04-18 .

Referanser

Eksterne linker