Hệ thống chống bó cứng phanh ABS trên ô tô là gì

Phanh ABS trên ô tô là gì?

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS – Anti-Lock Brake System là hệ thống an toàn trên xe ô tô được phát triển ban đầu từ những năm 1929. Ban đầu, hệ thống phanh ABS được trang bị trên máy bay. Hệ thống ABS áp dụng lần đầu tiên trên xe ô tô là dòng xe S-series của Mercedes-Benz vào năm 1978, sau đó thì được áp dụng trên cả những phương tiện khác kể cả mô tô nhưng dựa trên loại má phanh có tính ăn mềm (ăn từ từ, chậm dần).

Hệ thống phanh ABS ngay lập tức đã phát huy tác dụng giảm thiểu đáng kể số vụ tai nạn giao thông và mức độ nghiêm trọng của những vụ tai nạn này. Sau nhiều thử nghiệm khắc nghiệt thì cho đến nay, hệ thống phanh chống bó cứng đã trở nên hoàn thiện hơn và là một hệ thống an toàn không thể thiếu trên ô tô đời mới.

Cấu tạo của hệ thống ABS – Anti-Lock Brake System

Phanh ABS trên ô tô bao gồm các thành phần chính sau:

• Cảm biến tốc độ bánh xe: Cảm biến này đo tốc độ quay của mỗi bánh xe và gửi thông tin về hệ thống ABS.
• Bộ điều khiển ABS (ABS Control Module): Bộ điều khiển này nhận thông tin từ các cảm biến tốc độ bánh xe và quyết định khi nào phải kích hoạt hệ thống phanh ABS.
• Bơm ABS (ABS Pump): Bơm này tạo ra áp lực phanh để giữ hoặc giảm áp lực trên bánh xe khi hệ thống ABS hoạt động.
• Van điều khiển áp lực (Pressure Control Valve): Van này kiểm soát áp lực trong hệ thống phanh để tránh khóa bánh.
• Bộ cảm biến truyền động từ (Reluctor Ring): Đây là một chiếc vòng từ đặt gần hoặc trên đĩa phanh hoặc trục của bánh xe, giúp cảm biến tốc độ bánh xe hoạt động.
• Van xả áp lực (Pressure Relief Valve): Van này giảm áp lực trong hệ thống phanh khi cần thiết để tránh khóa bánh.

Các thành phần này hoạt động cùng nhau để giảm nguy cơ khóa bánh và mất kiểm soát khi phanh trên bề mặt đường trơn trượt.

Cấu tạo của hệ thống phanh ABS

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS là giảm áp lực phanh trên bánh xe khi phanh cảm biến được rằng bánh xe đang bắt đầu khóa, giữ cho bánh xe luôn giữ được tính định hình, tăng cường kiểm soát và tránh mất lái trong tình huống khẩn cấp.

Khi bạn đạp phanh mạnh, hệ thống ABS sẽ theo dõi tốc độ quay của từng bánh xe thông qua cảm biến tốc độ bánh xe. Nếu một hoặc nhiều bánh xe bắt đầu khóa, bộ điều khiển ABS sẽ giảm áp lực phanh trên bánh xe đó bằng cách mở và đóng van điều khiển áp lực và van xả áp lực. Kết quả là áp lực phanh được điều chỉnh một cách nhanh chóng và liên tục, giữ cho bánh xe luôn quay tự do, tránh mất kiểm soát và mất lái.

Hệ thống ABS hoạt động bằng cách lặp lại quá trình này nhiều lần trong khoảng thời gian rất ngắn (thường chỉ trong vài mili giây) cho đến khi xe dừng lại hoặc bạn nhả phanh. Điều này giữ cho bánh xe và xe luôn duy trì trên bề mặt đường, tăng cường khả năng kiểm soát và an toàn khi phanh

Nếu xe không được trang bị ABS thì khi bánh xe rơi vào tình trạng bị trượt, tức độ bám đường giảm xuống thấp hơn mức cho phép của bánh xe, sẽ dẫn tới lực truyền cho bánh xe từ động cơ không giúp cho xe tiến lên mà ngược lại gây ra sự mất kiểm soát.

Khi xe có ABS, máy tính của hệ thống sẽ dựa vào các thông số mà các cảm biến vận tốc và cả thao tác của người lái để đưa ra những áp lực phanh tối ưu nhất cho từng bánh, qua đó đảm bảo tính ổn định của xe và vẫn cho phép người lái kiểm soát được quỹ đạo của xe.

Cụ thể như sau: Nếu ECU nhận thấy có một hay nhiều bánh có tốc độ chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại. Lúc này, thông qua bơm và van thủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên đĩa (đây là quá trình nhả), giúp bánh xe không bị bó cứng. Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự động tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm.

Phanh ABS có an toàn hơn phanh truyền thống không?

Phanh ABS được coi là an toàn hơn so với hệ thống phanh truyền thống trong nhiều tình huống. Dưới đây là một số lý do:

• Tránh khóa bánh: Hệ thống ABS giúp tránh khóa bánh, điều này giữ cho bạn có thể duy trì kiểm soát và hướng đi của xe trong các tình huống phanh gấp hoặc trên bề mặt đường trơn trượt.
• Giữ kiểm soát: Bằng cách giảm áp lực phanh trên bánh xe đang khóa, ABS giữ cho bánh xe luôn quay tự do và cho phép bạn duy trì kiểm soát và hướng đi của xe. Điều này đặc biệt quan trọng trong các tình huống cần phanh gấp hoặc khi lái xe trên đường trơn trượt.
• Giảm khoảng cách phanh: ABS thường giúp giảm khoảng cách phanh so với hệ thống phanh truyền thống, vì nó cho phép bạn phanh gấp mà không lo ngại bánh xe bị khóa.
• Tăng cường an toàn trong điều kiện trơn trượt: Trên đường trơn trượt, hệ thống ABS giúp duy trì khả năng kiểm soát của xe và giảm nguy cơ mất kiểm soát.

Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng hệ thống ABS không thể thay thế kỹ năng lái xe an toàn. Nó là một công cụ hữu ích, nhưng việc duy trì khoảng cách an toàn, giữ tốc độ phù hợp vẫn là trách nhiệm của người lái.

Xe hoạt động khi có ABS và khi không có ABS

Phân loại một số hệ thống phanh ABS

Phụ thuộc vào loại hệ thống phanh mà từng xe sử dụng và hệ thống ABS cũng có nhiều thiết kế khác nhau như vậy. Chúng ta có thể phân loại ABS ra dựa theo số lượng kênh, tương đương với số lượng van thuỷ lực được điều khiển độc lập và dựa theo số lượng cảm biến vận tốc :

Hệ thống phanh ABS loại 1: Bao gồm 4 kênh và 4 cảm biến vận tốc (Thông dụng hiện nay).

Đây là một thiết kế tối ưu nhất trên hệ thống phanh chống bó cứng ABS. Mỗi bánh đều được kiểm soát bởi 1 cảm biến tốc độ và áp lực của má phanh lên từng bánh cũng có thể được điều chỉnh độc lập qua từng van ở mỗi bánh.

Hệ thống phanh ABS loại 2: Bao gồm 3 kênh và 3 cảm biến vận tốc (Ít sử dụng).

Loại này thường được áp dụng trên các dòng xe dạng bán tải. Với kiểu bố trí này, 2 kênh và 2 cảm biến được phân bố đều ở cầu trước trên mỗi bánh, 2 bánh thuộc cầu sau có chung kênh và cảm biến vận tốc.

Một số kiểu bố trí phanh ABS

Hệ thống này cho phép tối ưu hóa kiểm soát và áp lực phanh trên 2 bánh trước. Ngược lại, sẽ có khả năng 1 trong 2 bánh sau bị bó cứng trong quá trình phanh, giảm thiểu quả của hệ thống ABS.