سيستم ترمز ضد قفل يا ABS و هرآنچه درباره آن بايد بدانيد

توقف خودرو به‌خصوص در سرعت‌هاي بالا و در آب‌و‌هواي باراني كار آساني نيست؛ سيستم ترمز ضد قفل (ABS) در اين شرايط، يكي از بهترين گزينه‌هاي موجود است كه راننده مي‌تواند به آن تكيه كند. در حقيقت در جاده‌هاي خيس و باراني، حتي راننده‌هاي حرفه‌اي با ترمزهاي معمولي نمي‌توانند به خوبي يك راننده‌ي متوسط با ترمز ABS خودرو را متوقف كنند. در اين مقاله قصد داريم همه‌چيز در مورد سيستم ترمز ABS را به زبان ساده توضيح دهيم؛ از اهميت اين سيستم ترمز، اجزاي تشكيل‌دهنده‌ي و نحوه‌ي كار آن تا اشكالات معمول اين نوع سيستم مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.

به‌طور كلي سيستم ترمز ضد قفل از چهار بخش تشكيل شده است:

• سنسورهاي سرعت
• پمپ
• سوپاپ‌ها
• كنترل‌كننده

در سيستم ترمز ABS براي تشخيص قفل شدن ناگهاني ترمزها بايد اطلاعات كافي ردوبدل شود. سنسورهاي سرعت كه كه معمولاً در هر چهار چرخ يا در برخي خودروها در ديفرانسيل نصب شده‌اند، اين اطلاعات را فراهم مي‌كنند.

در هر لوله‌ي ترمز، يك سوپاپ وجود دارد؛ در برخي سيستم‌هاي ABS، سوپاپ‌ها در ۳ وضعيت قرار دارند:

• وضعيتي كه سوپاپ باز است؛ در اين حالت فشار از طريق سيلندر اصلي به‌طور مستقيم به ترمز مي‌رسد (سيلندر اصلي فشار غير هيدروليك را به فشار هيدروليك تبديل مي‌كند).
• وضعيتي كه سوپاپ، ارتباط بين ترمز و سيلندر اصلي را بلوكه مي‌كند؛ در اين حالت در صورت فشردن بيش از حد ترمز پدال، از فشار بيش از حد به ترمز جلوگيري مي‌شود.
• وضعيتي كه سوپاپ نقش دفع‌كننده دارد؛ در اين وضعيت سوپاپ از فشار ترمزها كم مي‌كند.

از آنجايي كه سوپاپ قابليت كم كردن فشار ترمز را دارد، بايد راهي براي بازگشت اين فشار در سيستم وجود داشته باشد. كار پمپ، برگشت دادن فشار در سيستم پس از كاهش دادن فشار توسط پمپ است.

كنترل‌كننده اساساً كامپيوتر اين سيستم است كه با نظارت بر سنسورهاي سرعت و كنترل كردن پمپ‌ها، انجام وظيفه مي‌كند.

سيستم‌هاي متنوع و البته الگوريتم‌هاي مختلفي براي ترمزهاي ABS در مدل‌ها و برندهاي مختلف وجود دارد. در ادامه نحوه‌ي كاركرد يكي از ساده‌ترين نوع از ترمزهاي ABS را مطالعه مي‌كنيم.

كنترل‌كننده هميشه در حال مطالعه سنسورهاي سرعت است و به‌ دنبال كاهش سرعت در چرخ‌ها مي‌گردد. در واقع دقيقاً قبل از قفل شدن يك چرخ‌، كاهش سرعت شديدي در آن اتفاق مي‌افتد. در اين شرايط، سرعت توقف چرخ در برابر سرعت توقف خودرو بسيار سريع‌تر است. در شرايط مناسب جاده‌اي، حدود پنج ثانيه‌ طول مي‌كشد تا يك خودرو با سرعت ۱۰۰ كيلومتر بر ساعت به حالت توقف كامل برسد؛ درحالي‌كه يك چرخ قفل‌شده در كمتر از يك ثانيه از حركت دوراني بازمي‌ايستد.

سيستم‌هاي ترمز ضد قفل بر اساس ترمزهاي مختلف موجود در آن‌ها، به چند طرح تقسيم‌بندي مي‌شوند. در ادامه رده‌بندي مختصري بر اساس تعداد كانال‌ها (سوپاپ‌هاي مستقل) و سنسورهاي سرعت از انواع ترمز ABS ايجاد مي‌كنيم.

در اين طرح، براي هر چهار چرخ سنسور سرعت و سوپاپ مستقل وجود دارد كه بهترين طرح ترمز ABS است. كنترل‌كننده سرعت هر چرخ را به‌طور جداگانه مطالعه مي‌كند كه حاصل آن، حداكثر قدرت ممكن در ترمزگيري است.

اين نوع طرح بيشتر در وانت پيكاپ‌هاي مجهز به ترمز ABS در هر چهار چرخ وجود دارد. در اين طرح، سنسور سرعت و سوپاپ در هر دو چرخ جلو وجود دارد؛ ولي براي دو چرخ عقب فقط يك سنسور سرعت در اكسل عقب و يك سوپاپ قرار داده شده است. در اين سيستم سرعت هر دو چرخ جلو به‌طور جداگانه مطالعه مي‌شود كه به همين دليل، حداكثر قدت ترمزگيري در محور جلو وجود خواهد داشت. اما سرعت چرخ‌هاي عقب در كنار هم مطالعه مي‌شوند كه به همين دليل امكان قفل شدن يكي از چرخ‌هاي عقب در ترمزگيري وجود دارد. در مقايسه با طرح چهار كاناله، اين طرح قدرت ترمزگيري كمتري ارائه مي‌دهد.

اين نوع طرح بيشتر در وانت پيكاپ‌هاي مجهز به ترمز ABS محور عقب ديده مي‌شود. در اين طرح يك سوپاپ براي كنترل هر دو چرخ عقب در كنار يك سنسور سرعت در محور عقب قرار گرفته است. اين سيستم همانند نحوه‌ي كاركرد محور عقب در طرح سه كاناله كار مي‌كند كه بنابراين احتمال قفل شدن يكي از چرخ‌هاي عقب وجود دارد. با نگاهي كوتاه به اتصال T شكل ترمز به دو چرخ عقب و وجود سنسور سرعت در نزديكي ديفرانسيل در محور عقب، مي‌توان اين خودروها را تشخيص داد.

مطلقاً خير. تكنيك فشردن پي‌درپي پدال ترمز معمولا در جاده‌هاي باراني و لغزنده و جهت جلوگيري از قفل شدن چرخ‌ها در خودروي فاقد ترمز ABS استفاده مي‌شود. در خودروهايي كه به ترمز ABS مجهز هستند، همانطور كه واضح است چرخ‌ها قفل نمي‌شوند و بنابراين استفاده از اين تكنيك كاملا بيهوده است و صرفاً مدت‌زمان توقف و ترمزگيري را افزايش مي‌دهد.

در خودروهايي كه ترمز ABS دارند، بايد پدال ترمز را فشار بدهيد و آن را در همين حالت نگه‌داريد تا سيستم تمام كار را برايتان انجام دهد. همانطور كه قبلا ذكر شد، ممكن است تكان‌هاي ضربان مانند در پدال ترمز حس كنيد؛ اين حالت كاملاً طبيعي است پس نگران نشويد و پاي خود را روي پدال ترمز نگه‌داريد.

بديهي است كه ترمز ABS به‌طور كلي توقف خودرو را راحت‌تر و بهتر انجام مي‌دهد، از قفل شدن چرخ‌هاي جلوگيري مي‌كند و در كمترين مسافت ممكن، خودرو را متوقف مي‌كند. شايد بهترين ملاك براي آگاهي از تأثير ترمز ABS، مطالعه آن در آمار تصادفات جاده‌اي باشد. آيا واقعا اين سيستم ترمز، از تصادفات شديد جلوگيري مي‌كند؟

متخصص كارشناسان مؤسسه‌ي بيمه و ايمني بزرگراه‌هاي آمريكا (IIHS) در طي چندين پژوهش، نقش ترمز ABS در تصادفات شديد را مطالعه كرده‌اند. بر اساس پژوهشي كه در سال ۱۹۹۶ انجام شد، پژوهشگران مشاهده كردند كه احتمال تصادف خودروهاي مجهز به ترمز ABS يا خودروهاي فاقد اين سيستم ترمز تفاوت چنداني نمي‌كند. نكته‌ي جالب اين است كه بر اساس يافته‌هاي اين پژوهش، خطر صدمات شديد به سرنشيناني كه در خودروي با ترمز ABS هستند به‌خصوص خودروهاي تك سرنشينه‌، بيشتر است.

براي توجيه اين نتايج، موارد مختلفي گفته شده است. برخي كاشناسان معتقد هستند كه رانندگان خودروهاي با ترمز ABS از اين نوع ترمز به‌درستي استفاده نمي‌كنند؛ به‌عنوان مثال تكنيك ترمز پي‌در‌پي را به‌كار مي‌برند يا با حس كردن تكان ضرباني در پدال ترمز، آن را رها مي‌كنند. از سوي ديگر به دليل اينكه خودروهاي مجهز به ترمز ABS در حين ترمزگيري قابليت فرمان‌ دادن و هدايت دارند، برخي رانندگان در شرايط ترمزگيري به علت دستپاچه شدن از جاده خارج مي‌شوند. بر اساس پژوهش‌هاي امروزي، ترمز ABS براي جلوگيري از تصادف مفيد است؛ البته هنوز نتايج به قدر كافي  نيستند و در واقع شواهد لازم براي اثبات ايمني بيشتر خودروهاي مجهز به ترمز ABS وجود ندارد.

به‌طور كلي ترمز ABS يكي از بهترين سيستم‌هاي ترمز براي رانندگان معمولي است. از سوي ديگر در شرايطي كه جاده مناسب باشد، رانندگان حرفه‌اي هنوز هم ترمز معمولي را ترجيح مي‌دهند.