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150.1971年:防抱死制动

工程学之书 马歇尔·布莱恩 1033 2021-04-06 07:33

  150.1971年:防抱死制动

  防抱死制动系统的特写。

  汽车安全气囊(1953年)

  轮胎发出尖厉而刺耳的声音通常意味着驾驶员进行了紧急制动,并且失去了对汽车的控制。此时的轮胎在地面上滑动,而不是滚动。方向控制失灵,在动量的作用下汽车沿一条弹射轨迹滑出。

  如果在紧急制动中保持轮胎在地面上滚动会怎么样呢?刺耳的声音会消失,驾驶员可以一定程度上操控汽车,刹车距离也会减小。在工程师着手研究相关技术后,防抱死制动系统(anti-lock braking system,ABS)诞生于20世纪70年代,并迅速流行起来。从1971年开始,人们可以购买到装有防抱死制动系统的汽车。

  防抱死制动系统背后的原理非常简单。转速传感器监控四个车轮,当驾驶员踩下制动踏板的时候,计算机会算出车轮的转速。当车轮发生抱死时,系统就会向制动器发出脉冲信号以保持车轮的转动。驾驶员会感觉制动踏板发出嗡嗡声,这是因为计算机正以很高的频率将液压传入制动管道,防抱死制动系统以这种方式保持车轮的转动。

  工程师追求效率和再利用。防抱死制动系统可以使用车载计算机测量轮胎转速并控制制动器,除此之外,它还能干什么呢?防抱死制动系统还可以检测出瘪胎—―它的转速与其他轮胎不同。另一个有用的功能是对牵引力的控制:如果某个轮胎的转动开始不受控制,防抱死制动系统会使用制动器阻止这个轮胎的转动,剩余的功率会转移给具有抓地力的轮胎。增加转向传感器和陀螺仪后,防抱死系统还可以实现稳定性控制:在驾驶员想转向而汽车未响应时,系统会制动转向一侧的车轮。

  有了防抱死制动、牵引力控制和稳定性控制,工程师极大地提高了汽车的安全性。

  保证驾驶员不是个傻瓜,这件事工程师也做不到。如果某个人在冰面上开得太快,他极有可能出车祸。工程师为这些“傻瓜”们制造了安全气囊。■ 工程学之书

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