سیستم ترمز ABS (ضد قفل) چیست؟ مزایا و معایب

ترمز به عنوان یکی از اصلی‌ترین نقاط اتکا برای کنترل خودرو در شرایط بحرانی به حساب می‌آید. اما با پیشرفته‌تر شدن سیستم‌های فنی خودروها، ترمز ABS نیز به عنوان ترمز ABS ضد قفل به اتومبیل‌ها اضافه شده و قابلیت ترمز کردن را به شکلی کارآمدتر، ارتقا بخشید. ترمزهای ضدقفل در انواع مختلف بوده و هر یک در سطوح متفاوتی، قادر به کنترل ترمز در شرایط خاص هستند.

سیستم ترمز ضد قفل یا ABS چگونه کار می‌کند؟ اجزای تشکیل‌دهنده‌ی آن چیست؟ آیا خودروهای مجهز به این نوع سیستم ترمز، ایمنی بیشتری دارند؟در این مقاله از کیان باتری به معرفی کامل ترمز ضدقفل ABS و نحوه کارکرد و انواع آن پرداخته ایم.

تاریخچه سیستم ترمز ABS

مخترع ترمز ای بی اس که در ابتدا با عنوان ترمز ضد لغزش شناخته می‌شد، شرکت وستینگ هاوس است که نخستین بار این سامانه را در ترمز قطارهای شرکت‌های راه‌آهن آمریکا به کار بست. در اوایل دهه ۱۹۵۰ میلادی نیز شرکت «دانلوپ ماکسارت» فناوری ترمز ABS را وارد بازار خودرو کرد.

از سیستم کلی ترمز ای بی اس برای اولین بار در سال ۱۹۳۰ میلادی در یک هواپیما مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن محبوبیت زیادی یافت ولی برای چندین سال به دور از استفاده ماند.

سپس از این سیستم در سال ۱۹۷۵ در کامیون های سنگین آمریکا مورد استفاده قرار گرفت. سپس در سال ۱۹۸۰ با شروع تحول در صنعت خودرو، از ترمز ABS به شکل امروزی در خودروهای سواری استفاده شد.

مقاله پیشنهادی: آشنایی با نقش سیستم ترمز خودرو

سیستم ترمز ABS خودرو چیست؟

ترمز ضد قفل یا ای‌بی‌اس (ABS)  مخفف عبارت Anti Braking System است، این سیستم یک سامانهٔ ایمنی برای ترمز در خودرو‌ها است که مانع قفل شدن چرخ‌های اتوموبیل در نتیجه لیز خوردن خودرو در هنگام ترمز گرفتن توسط راننده می‌شود.

سیستم ABS  را نه می‌توان ترمز دوم خودرو نامید و نه آن را جایگزین ترمز اصلی خودرو در نظر گرفت، بلکه سیستمی جدید است که برای امنیت بیشتر به خودروها اضافه شده است.

در گذشته، رانندگان حرفه‌ای توصیه می‌کردند که هنگام ترمزگیری پدال را چندین بار بگیرید و رها کنید. اکنون این کار را به‌صورت حرفه‌ای‌تر سیستم ABS انجام می‌دهد.

اجزای ترمز ABS ضد قفل

سنسورهای سرعت

سیستم ترمز ضد قفل باید بداند چه‌موقع چرخ در حال قفل کردن است، حسگرهای سرعت که در هر چرخ یا در بعضی مواقع در دیفرانسیل قرار گرفته‌اند این اطلاعات را فراهم می‌کنند.

سوپاپ‌ها

در هر لوله‌ی ترمز که به هر ترمز می‌رود یک سوپاپ وجود دارد که با کنترل‌کننده کنترل می‌شود. در بعضی از سیستم‌ها سوپاپ سه حالت دارد:

• در حالت اول سوپاپ باز است و فشار از سیلندر اصلی مستقیما به ترمز می‌رسد.
• در حالت دوم سوپاپ، لوله‌ی ترمز را می‌بندد و ترمز را از سیلندر اصلی جدا می‌کند. این حالت از افزایش بیش از حد فشار ترمز وقتی راننده روی پدال فشار می‌آورد، جلوگیری می‌کند.
• در حالت سوم سوپاپ مقداری از فشار ترمز را کم می‌کند.

پمپ

چون سوپاپ می‌تواند فشار ترمز را کم کند باید به طریقی این فشار از دست رفته را جبران کرد و این کاری است که پمپ انجام می‌دهد. بعد از اینکه سوپاپ فشار را در یک ترمز کم کرد پمپ دوباره فشار را ایجاد می‌کند.

کنترل‌کننده

کنترل‌کننده یک پردازنده است که با توجه به حسگرهای سرعت، سوپاپ‌ها را کنترل می‌کند.

لامپ هشدار دهنده ترمز ABS

از ویژگی‌های اصلی سیستم ABS این است که به صورت مداوم خود را کنترل می‌کند. روی صفحه نمایش دهنده‌ها مقابل راننده یک لامپ هشدار دهنده وجود دارد که روی آن کلمه ANTI-LOCK نوشته شده است.

هر گاه اشکالی در عملکرد سیستم ABS ایجاد شود این لامپ روشن خواهد شد. معمولا هنگام روشن شدن خودرو این لامپ حدود چهار ثانیه روشن می شود که به این معنی است که سیستم ABS مشغول کنترل کردن خود است.

در صورت خاموش شدن لامپ سیستم عملکرد صحیح خود را داشته و در غیر این صورت، روشن ماندن لامپ، چه قبل از حرکت و چه هنگام حرکت خودرو بیانگر وجود اشکالی در سیستم ABS است.

تفاوت عملکرد خودرو با ترمز ABS و ترمز معمولی

در ترمزهای معمولی به محض فشردن پدال ترمز، سرعت چرخ‌ها به سمت صفر میل کرده و تناسب آن با توقف اصلی خود خودرو، لحاظ نمی‌گردد. اما ترمزهای ضدقفل و ABS، با پایش سرعت خودرو، این کاهش سرعت چرخ‌ها را متناسب با آن انجام می‌دهند. به این شکل نوعی موازی سازی بین کاهش سرعت خودرو و ترمز چرخ‌ها ایجاد می‌گردد. در حقیقت ترمز ABS می‌تواند علاوه بر سرعت در ترمزگیری، آن را با روند توقف خودرو، همگام سازد.

به زبان ساده‌تر، اگر بخواهیم درک درستی از مفهوم ترمز ABS به وجود بیاوریم؛ باید به شرایط لغزندگی جاده و سرخوردن لاستیک‌ها برگردیم. زمانی که راننده در شرایط لغزندگی جاده، روی ترمز می‌زند، چرخ‌ها قفل شده و همان پدیده لیز خوردن خودرو اتفاق می‌افتد. اما زمانی که اتومبیل به ترمز ABS و ضدقفل مجهز باشد، در عین ترمز گرفتن، چرخ‌ها قفل نشده و کنترل خودرو توسط راننده ادامه می‌یابد.

وظیفه ترمز ضد قفل

ویدئوی زیر را برای درک بهتر عملکرد سیستم ترمز ای بی اس خودرو تماشا نمایید:

عملکرد ترمزهای ABS به این شکل است که مرتبا ارتباط میان لنت با دیسک را قطع و وصل کرده و با این قطع و وصل، از قفل شدن ترمزها و در پس آن چرخ‌ها، جلوگیری به عمل می‌آورند. لازم به ذکر است که این قطع و وصلی میان لنت و دیسک یا کاسه ترمز به وسیله کنترل فشار هیدرولیک صورت می‌پذیرد.

مهمترین مزیت ترمز ضد قفل چیست؟

ترمز‌های ضد قفل با جلوگیری کردن از سر خوردن چرخ‌ها در هنگام ترمز کردن، دو مزیت را به وجود می‌آورند:

• خودرو زودتر متوقف می‌شود.
• می‌توان خودرو را هنگام ترمز کردن نیز هدایت کرد.

معایب ترمز ای بی اس

با وجود اینکه مزیت سیستم ترمز ضد قفل بر همگان ثابت شده است، آن‌ها به عنوان یک ویژگی ایمنی در خودروها استفاده می‌شوند. علاوه بر آن بسیاری از شرکت‌های بیمه معتقدند که سیستم ترمز ضد قفل به طور قابل توجهی خطر در یک وسیله نقلیه را کاهش می‌دهند، با این حال بی عیب و نقص نمی‌باشند.

برخی از معایب ترمزها ABS عبارتند از:

1. سیستم ترمز ضد قفل ساخته شده‌اند تا ترمزهای قابل اطمینان را در شرایط لغزنده ایجاد کنند. با این حال برخی از رانندگان معتقدند که آن‌ها در شرایط عادی باعث توقف خودرو می‌شوند. دلیل این امر به آن جهت است که در بسیاری از سیستم‌های ترمز ضد قفل همچنان خطا وجود دارد، به همین دلیل حتی در سرعت‌های معمولی اقدام به توقف وسیله نقلیه می‌کنند.
2. هدف اصلی این سامانه افزایش میزان کنترل‌پذیری خودرو است و بر خلاف باور رایج لزوماً موجب کاهش مسافت ترمز نمی‌شود. برعکس یک رانندهٔ ماهر در شرایط سخت احتمالاً می‌تواند خودرو را در فاصلهٔ کمتری نسبت به راننده‌ای که از سامانهٔ ای‌بی‌اس استفاده می‌کند متوقف کند.
3. هزینه‌های نگهداری از یک سیستم ترمز ضد قفل می‌تواند بسیار گران تمام شود. آسیب در هر یک از سنسورهای چرخ می‌تواند هزینه‎بر باشد. اگر کالیبراسیون آن‌ها دچار مشکل شود، این هزینه‌ها به مراتب افزایش می‌یابند. همین دلیل برای بسیاری از رانندگان کفایت می‌کند تا از این سیستم در خودروهای خود استفاده نکنند.
4. سیستم ترمز ضد قفل دارای قطعات و اجزای ظریفی می‌باشد که می‌تواند باعث بروز مشکل در سیستم شود. در برخی موارد مشکل در این ماژول منجر به تولید سر و صدای بلند در خودرو خواهد شد.
5. سامانهٔ ای‌بی‌اس ممکن است موجب ایجاد احساس لرزش همراه با صدا زیر پای راننده گردد. با این وجود روش‌هایی برای از بین بردن این موارد در خودروها وجود دارد.

طرز کار سیستم ترمز ABS

کنترلر موجود در خودرو همواره اطلاعات سنسور سرعت را پایش می‌کند. در واقع در جستجوی شتاب گیری منفی غیر عادی خودرو است. به عبارت دیگر به دنبال قفل کردن چرخ در هنگام شتابگیری منفی است. خودرویی که 96 کیلومتر بر ساعت سرعت دارد معمولاً به 5 ثانیه زمان احتیاج دارد تا متوقف شود. چرخی که می‌خواهد قفل شود در کمتر از 1 ثانیه از لغزش آن جلوگیری می‌شود. این خود گواهی است بر عملکرد سریع سیستم.

کنترلر موجود در ABS ترمز گیری‌های سریع را متوجه می‌شود بنابراین تا جایی فشار را کاهش می‌دهد که شتابگیری و حرکت رو به جلو در سیستم ببیند. سپس فشار ترمزگیری را افزایش می‌دهد تا زمانی که کم شدن شتاب را روئیت کند.

این عمل را سیستن ترمز ضد قفل خیلی سریع می‌تواند انجام دهد. نتیجه این عمل کم شدن سرعت تایر با نرخ ثابت است. این نوع عمل ترمزگیری تایر را به نقطه‌ای نزدیک می‌کند که شروع به قفل شدنش باشد و این باعث می‌شود که بیشترین توان ترمز گیری بر روی سیستم اعمال شود.

هنگامی که سیستم عمل می‌کند ممکن است شما زیر پایتان لرزه‌هایی حس کنید که این لرزه‌ها ناشی از باز و بسته شدن سریع سوپاپ است. برخی از سیستم‌های ترمز ضد قفل می‌توانند این عمل باز و بسته شدن سوپاپ را تا 15 بار در ثانیه انجام دهد.

انواع مختلف ترمز ABS

سیستم‌های ترمز ضد قفل بر اساس ترمزهای مختلف موجود در آن‌ها، به چند طرح تقسیم‌بندی می‌شوند. در ادامه رده‌بندی مختصری بر اساس تعداد کانال‌ها (سوپاپ‌های مستقل) و سنسورهای سرعت از انواع ترمز ABS ایجاد می‌کنیم.

ترمز ABS چهار کاناله

در این طرح، برای هر چهار چرخ سنسور سرعت و سوپاپ مستقل وجود دارد که بهترین طرح ترمز ABS است. کنترل‌کننده سرعت هر چرخ را به‌طور جداگانه بررسی می‌کند که حاصل آن، حداکثر قدرت ممکن در ترمزگیری است.

نکته: همان طور که به نظر می‌رسد، این مدل بهترین نوع از ترمزهای ABS است و به دلیل مجزا بودن سنسور در هر چرخ، بیشترین سطح کنترل را خواهد داشت.

ترمز ABS سه کاناله

این نوع طرح بیشتر در وانت پیکاپ‌های مجهز به ترمز ABS در هر چهار چرخ وجود دارد. در این طرح، سنسور سرعت و سوپاپ در هر دو چرخ جلو وجود دارد؛ ولی برای دو چرخ عقب فقط یک سنسور سرعت در اکسل عقب و یک سوپاپ قرار داده شده است.

در این سیستم سرعت هر دو چرخ جلو به‌طور جداگانه بررسی می‌شود که به همین دلیل، حداکثر قدت ترمزگیری در محور جلو وجود خواهد داشت. اما سرعت چرخ‌های عقب در کنار هم بررسی می‌شوند که به همین دلیل امکان قفل شدن یکی از چرخ‌های عقب در ترمزگیری وجود دارد. در مقایسه با طرح چهار کاناله، این طرح قدرت ترمزگیری کمتری ارائه می‌دهد.

ترمز ABS تک کاناله

این نوع ترمز ضدقفل با داشتن یک سوپاپ و یک سنسور سرعت، روی دو چرخ عقب متمرکز شده و ایستایی ترمز را از طریق چرخ‌های عقب کنترل می‌کند. این ترمز را غالبا در وانت‌ها یا خودروهای سنگین‌تر شاهد هستیم.

این سیستم همانند نحوه‌ی کارکرد محور عقب در طرح سه کاناله کار می‌کند که بنابراین احتمال قفل شدن یکی از چرخ‌های عقب وجود دارد. با نگاهی کوتاه به اتصال T شکل ترمز به دو چرخ عقب و وجود سنسور سرعت در نزدیکی دیفرانسیل در محور عقب، می‌توان این خودروها را تشخیص داد.

سیستم ای بی اس خودرو کجاست؟

محل قرارگیری این قطعه معمولا زیر ایربگ می‌باشد، اما بسته به کارخانه‌ی سازنده‌ی خودرو، می‌تواند در محل متفاوتی باشد. در زیر نگاهی می‌اندازیم به محل قرارگیری این سیستم در خودروهای مختلف:

• فولکس واگن:  زیر برف‌پاک‌کن
• آیودی: زیر برف‌پاک‌کن
•  BMW : پشت جعبه‌ی فیوز، کنار باتری خودرو
• سیتروین:  زیر کاپوت در دهانه‌ی موتور
• فیات:  داخل خودرو، زیر کاپوت در قسمت کفی جلوی پا
• فورد:  زیر داشبورد سمت کمک‌راننده، زیر کاپوت زیر برف‌پاک‌کن و غیره
• هوندا:  بالای داشبورد یا زیر کفی کمک‌راننده
• هیوندا: زیر کفی کمک‌راننده
• ایسوزو:  داخل خودرو سمت کمک‌رانده
• لندروور: داخل جعبه‌ي پلاستیکی کنار باطری زیر صندلی راننده
• مزدا: زیر کفی در سمت کمک‌راننده
• میتسوبیشی: بالای داشبورد، سمت کمک‌راننده
• نیسان: داخل خودرو، پشت داشبور یا پنل جلو سمت کمک‌راننده
• پژو: زیر کاپوت یا داخل خودرو روی پایه‌ی فرمان
• رنو: زیر کاپوت سمت راننده یا زیر کاپوت نزدیک باتری
• سوبارو: زیر کفی سمت کمک‌راننده
• تویوتا ۴runner: پشت داشبورد سمت کمک‌راننده یا فیوز پنل
• تویوتا کمری: دقیقا زیر داشبورد
• سوزوکی: داخل خودرو بالای پدال یا پشت داشبورد

نصب سیستم ترمز ضد قفل در خودرو

اگر وسیله نقلیه‌ای دارید که مجهز به سیستم ترمز ABS نمی‌باشد، ساده‌ترین راه این است که به نمایندگی آن سر بزنید. با این حال مکانیک‌ها با انواع مدل خودروها آشنا می‌باشند، بنابراین اگر به آن‌ها اطمینان دارید می‌توانید خودروی خود را برای نصب سیستم ترمز ضد قفل به آن‌ها بسپارید.

بهتر است بدانید که نصب یک سیستم ضد قفل که با خودروی شما سازگار باشد، ارزان نخواهد بود. با این حال ارتقای آن می‌تواند ارزش‌های بسیاری برای شما به همراه داشته باشد.

سوالات رایج سیستم ترمز ای بی اس

آیا می‌توان در جاده‌های لغزنده از تکنیک ترمز پی‌درپی در ABS استفاده کرد؟

مطلقاً خیر.  تکنیک فشردن پی‌درپی پدال ترمز معمولا در جاده‌های بارانی و لغزنده و جهت جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها در خودروی فاقد ترمز ABS استفاده می‌شود. در خودروهایی که به ترمز ABS مجهز هستند، همانطور که واضح است چرخ‌ها قفل نمی‌شوند و بنابراین استفاده از این تکنیک کاملا بیهوده است و صرفاً مدت‌زمان توقف و ترمزگیری را افزایش می‌دهد.

در خودروهایی که ترمز ABS دارند، باید پدال ترمز را فشار بدهید و آن را در همین حالت نگه‌دارید تا سیستم تمام کار را برایتان انجام دهد. همانطور که قبلا ذکر شد، ممکن است تکان‌های ضربان مانند در پدال ترمز حس کنید؛ این حالت کاملاً طبیعی است پس نگران نشوید و پای خود را روی پدال ترمز نگه‌دارید.

صدای ترمز ABS چگونه است؟

در نهایت نکته‌ای برای تازه کارها داریم: شاید تا به حال با این موضوع برخورد کرده و یا در آینده نزدیک با آن مواجه خواهید شد؛ زمانی که در سرعت بالا روی پدال ترمز خودرو زده و ترمز ضدقفل عمل می‌کند، صدایی شبیه به خرد شدن قطعاتی که تداعی کننده خرد شدن دیسک ترمز است، خواهید شنید.

من اولین باری که این صدا را شنیدم، بلافاصله فاتحه ترمز خودرو را در دلم خوانده و تصور کردم که با ترمزگیری بد به سیستم ترمز خودرو صدمه زده‌ام. در حالی که اطرافیان آگاهم کردند که این صدای عمل کردن ترمز ABS است و هیچ نگرانی از بابت آن وجود ندارد! بنابراین با شنیدن صدای ترمز ABS، نگرانی به خود راه نداده و همچنان مسلط به کنترل خودروی خود ادامه دهید.

آیا سیستم ترمز ضد قفل هزینه بیمه را کاهش می‌دهند؟

اگر خودروها و کامیون‎ها، زمانی که از کارخانه خارج می‌شوند به سیستم ترمز ضد قفل مجهز باشند، می‌توانید از بیمه بودن آن‌ها اطمینان حاصل کنید. شرکت‌های بیمه خودرو به ویژگی‌های ایمنی با حساسیت بیشتری توجه می‌کنند.چرا که به آن‌ها تحت عنوان ارزش در هنگام خطر نگاه می‌کنند.

به این منظور که هر فرد چگونه می‌تواند برای دریافت بیمه ادعاهای خود را ثابت کند. از آنجایی که ترمزهای ضد قفل در جلوگیری از انواع تصادفات خدمات خوبی را به رانندگان ارائه می‌دهند (بنابراین انواع خاصی از ادعاهایشان اثرگذار بوده است)، برای خودروهایی که مجهز به سیستم ترمز ABS می‌باشند، تخفیف‌های مشخصی را در نظر می‌گیرند.