防抱死制动系统(abs)应用原理分析与故障检修

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1、防抱死制动系统(ABS)应用原理分析与故障检修【摘要】汽车防抱死制动系统是汽车上的一种主动安全装置，是现代汽车制动系的关键部件之一。英文缩写为ABS(Anti-lockBrakingSystem)。它可在制动过程中能实时地判定车轮的滑移率，自动调节作用在车轮上的制动力矩，防止车轮抱死而取得最佳制动效能。该装置提供了车辆在危险情况下的制动安全性，它可在汽车制动过程中，根据车轮滑移率的变化自动控制和调节制动力的大小，防止车轮抱死，使每个车轮产生最大的地面制动力，进而消除制动过程中的侧滑、跑偏、丧失转向能力等非稳定状态

2、，以获得良好的制动性能、操作性能（转向控制能力）和稳定性能（方向稳定性）。关键词：防抱死制动系统滑移率制动安全性一、概述（一）采用ABS系统的必要性1.传统制动系统制动过程：汽车在紧急制动时，驾驶员踏下制动踏板，随着踏板力的增长，制动系统轮缸油压或制动气室气压逐渐增加。在整个制动过程中，按照车轮的运动状态将制动过程分为如下三个阶段：（1）第一阶段是轮胎在地面上作纯滚动。地面上的印痕花纹与轮胎花纹一致，轮胎在地面上作纯滚动。（2）第二阶段是轮胎在地面上边滚边滑。在此阶段，印痕从清晰可辨逐渐变为模糊不清，印痕花纹之间

3、的距离逐渐加大，表明轮胎在地面上边滚边滑。（3）第三阶段是轮胎在地面上完全滑拖。进入此阶段后，只见轮胎拖痕，不见轮胎花纹压印，这表明轮胎抱死不转，而在地面上滑拖。上述三个阶段是逐渐变化的，并无明显分界。轮胎与地面之间由纯滚动，经过边滚边滑，渐变为纯滑动。上述过程中，滑动成分的多少，可用滑移率来表示。2.滑移率。滑移率用S表示。滑移率=v-rw/v*100%，其中v指车速，r指车轮的工作半径，w指车轮角速度，rw即为车轮的速度。因此，在制动的第一个阶段，即做纯滚动时，车轮速度等于车速，滑移率S=0；而在第三个阶段，

4、车轮速度等于零，滑移率S=100%；第二个阶段的滑移率大于0，小于100%。3.从附着系数与滑移率的关系看安装ABS的必要性附着系数是反应轮胎与地面之间附着能力的参数。附着力等于附着系数乘以垂直载荷。因为垂直载荷是一定的，所以附着系数越大，轮胎与地面之间的附着力（轮胎与地面之间的最大静摩擦力）越大，表明轮胎容易抓住地面而不易出现相对滑动。附着系数分为纵向附着系数和横向附着系数。附着系数的大小与路面性质有关，并且随滑移率S的变化而变化，见图1-1。图1－1从这具有代表性的地面附着系数变化特征中可知，车轮滑移率S在2

5、0%左右时，纵向附着系数最大，横向附着系数也不小。在紧急制动时，如果能适当地控制制动器制动力的大小，使车轮处于边滚边滑（S=20%）的状态，可使地面制动力达到最大，改善制动效果；同时，可保持良好的防侧滑能力。图中给出了横向附着系数与滑移率S之间的关系。横向附着系数越大，汽车制动时方向稳定性和转向控制能力越强。从图中可以看出，当滑移率S等于零时，横向附着系数最大；随着滑移率S的增加，横向附着系数越来越小；当车轮抱死时，横向附着系数几乎为零。由此可见，车轮抱死时，横向附着系数和横向附着力很小，汽车失去抵抗横向外力的能

6、力，后轮轮胎抓不住地面，很容易产生横向滑移、甩尾、打转等现象。前轮抱死时，尽管驾驶员通过转向盘能使车轮摆动，但因为车轮不转无法控制汽车的行驶方向，使汽车失去转向控制能力。紧急制动时车轮抱死的后果真是太可怕了，为防止发生轮胎抱死和失去转向能力的现象，最有效的措施是反复踩下和释放制动踏板，但是，在紧急制动过程中，没有时间这样做。那有没有一种理想的办法呢？答案是肯定的，那就是采用ABS系统。（一）ABS系统的优点ABS系统就是要充分利用轮胎和地面的附着系数，使各个制动器产生尽可能大的制动力而又不会抱死，提高汽车制动能力

7、，改善了操纵性和稳定性。ABS系统具有以下优点：1.缩短了制动距离。这是因为在同样的紧急制动情况下，无ABS系统时，车轮容易抱死（滑移率100%），纵向附着系数大大减小，附着力减小，制动距离增大；而在有ABS系统时，可以将滑移率控制在20%左右，从而获得最大的附着系数，也就获得了最大的纵向制动力，即获得了最短的制动距离。2.增加了汽车制动时方向的稳定性和转向能力。如果无ABS系统，汽车的前轮抱死，驾驶员就不能控制汽车的行驶方向，这是非常危险的，特别是转弯时进行制动，车辆容易驶入路外；正如前面分析，若汽车的后轮抱死

8、，则因为横向附着系数会降低至接近零，因而路面抵抗汽车后部侧滑的能力几乎完全丧失，就会出现汽车后部侧滑、甩尾，甚至使汽车整个调头等危险情况。而在安装有ABS系统时，滑移率被控制在20%左右，车轮不会抱死，横向附着系数较大，前轮可以转动，控制汽车的方向，后轮也不会侧滑。资料表明，装有ABS系统的车辆，可使因车轮侧滑引起的事故比例下降8%左右。3.减缓和改善轮胎的磨损。车轮抱死