سیستم های ترمز ضد قفل (ABS) ویژگی های ایمنی حیاتی در وسایل نقلیه مدرن هستند که برای جلوگیری از قفل شدن چرخ ها در شرایط ترمز اضطراری طراحی شده اند. این عملکرد نه تنها کنترل خودرو را افزایش می دهد، بلکه خطر لغزش را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در هسته این سیستم، حلقه های مغناطیسی ABS نقش اساسی در نظارت بر سرعت چرخ و انتقال این داده ها به واحد کنترل ABS دارند که فشار ترمز را برای جلوگیری از قفل شدن تنظیم می کند. در این مقاله، نحوه تعامل حلقه‌های مغناطیسی ABS با سنسورها را بررسی می‌کنیم تا سرعت چرخ را کنترل کرده و در جلوگیری از قفل شدن چرخ در هنگام ترمزگیری کمک کنند.

1. یک چیست حلقه مغناطیسی ABS ?

یک حلقه مغناطیسی ABS که به عنوان حلقه رلوکتور ABS نیز شناخته می شود، جزء کلیدی مورد استفاده در سیستم ABS است. معمولاً از مواد آهنی ساخته می شود و روی توپی چرخ یا محور محور نصب می شود. حلقه مغناطیسی دارای یک سری دندانه ها یا بریدگی هایی با فاصله یکسان است که با چرخش چرخ یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این میدان مغناطیسی برای تولید سیگنالی که برای نظارت بر سرعت چرخ استفاده می شود، حیاتی است.

2. حلقه های مغناطیسی ABS چگونه با سنسورها کار می کنند؟

حلقه های مغناطیسی ABS در ارتباط با سنسورهایی که به نام شناخته می شوند کار می کنند سنسور سرعت چرخ ABS (یا حسگرهای مغناطیسی) که در نزدیکی حلقه روی چرخ یا محور قرار دارند. عملیات بر اساس اصل است القای مغناطیسی .

• چرخش و تولید میدان مغناطیسی : با چرخش چرخ خودرو، حلقه مغناطیسی نیز می چرخد ​​و باعث می شود که دندانه ها یا بریدگی های روی حلقه از کنار سنسور عبور کنند. عبور دندان ها میدان مغناطیسی را تغییر می دهد و باعث ایجاد تغییر در سیگنال دریافتی توسط سنسور می شود.
• تبدیل سیگنال : سنسور سرعت چرخ ABS این تغییرات میدان مغناطیسی را تشخیص داده و آنها را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. فرکانس این سیگنال ها با سرعت چرخ مطابقت دارد. همانطور که چرخ سریعتر می چرخد، فرکانس سیگنال افزایش می یابد.
• انتقال سیگنال : سنسور سیگنال ها را به ماژول کنترل ABS می فرستد که این اطلاعات را در زمان واقعی پردازش می کند.

3. نظارت بر سرعت چرخ و تشخیص قفل شدن

وظیفه اصلی حلقه های مغناطیسی ABS و سنسورهای مرتبط با آنها نظارت بر سرعت چرخ در هنگام ترمزگیری است. با اندازه‌گیری مداوم سرعت چرخش چرخ‌ها، سیستم ABS می‌تواند تشخیص دهد که سرعت چرخ‌ها خیلی سریع کاهش می‌یابد که نشان‌دهنده قفل احتمالی چرخ است.

• کاهش سرعت چرخ : هنگامی که راننده ترمز می گیرد، چرخ ها شروع به کند شدن می کنند. اگر یک یا چند چرخ در مقایسه با بقیه خیلی سریع کند می شوند، نشان می دهد که ممکن است در آستانه قفل شدن باشند. این زمانی اتفاق می‌افتد که نیروی ترمز از اصطکاک بین لاستیک و جاده بیشتر شود و در حالی که خودرو به حرکت خود ادامه می‌دهد چرخش از چرخش باز می‌ماند.
• بازخورد سنسور : سنسورهای ABS به طور مداوم داده های سرعت چرخ را به ماژول کنترل ABS ارسال می کنند. اگر سیستم تشخیص دهد که یک چرخ سریعتر از سایر چرخ ها کند می شود یا در شرف توقف است، سیستم ABS را تحریک می کند تا مداخله کند.

4. جلوگیری از قفل شدن چرخ و حفظ کنترل خودرو

هنگامی که قفل چرخ تشخیص داده می شود، ماژول کنترل ABS از داده های حسگرهای ABS (از طریق سیگنال های حلقه مغناطیسی) برای تنظیم فشار ترمز اعمال شده به چرخ آسیب دیده استفاده می کند. این به جلوگیری از لغزش کمک می کند و به راننده اجازه می دهد کنترل بهتری بر وسیله نقلیه داشته باشد.

• مدولاسیون فشار ترمز : هنگامی که یک قفل احتمالی تشخیص داده می شود، سیستم ABS فشار ترمز را به چرخ آسیب دیده کاهش می دهد و اجازه می دهد تا دوباره بچرخد. هنگامی که چرخ دوباره کشش را به دست آورد، فشار ترمز دوباره اعمال می شود و این چرخه به سرعت، معمولاً چندین بار در ثانیه ادامه می یابد تا از قفل شدن چرخ جلوگیری شود.
• کشش بهبود یافته : با تعدیل مداوم فشار ترمز، ABS تضمین می کند که چرخ ها کشش مطلوب را با سطح جاده حفظ می کنند. این از لغزش خودرو جلوگیری می کند و راننده را قادر می سازد تا حتی در شرایط ترمز اضطراری خودرو را هدایت کند.

5. اهمیت طراحی دقیق حلقه مغناطیسی ABS

عملکرد سیستم ABS به شدت به تعامل دقیق و قابل اعتماد بین حلقه مغناطیسی ABS و سنسور سرعت چرخ بستگی دارد. دقت دندانه ها یا بریدگی های حلقه مغناطیسی برای تولید سیگنال های دقیقی که حسگر می تواند تفسیر کند، بسیار مهم است. حتی نقص های کوچک یا آسیب به حلقه مغناطیسی می تواند منجر به خوانش نادرست سرعت چرخ شود که ممکن است عملکرد سیستم ABS را به خطر بیندازد.

• طراحی دندان حلقه ای فاصله، شکل و قوام دندانه ها یا بریدگی های حلقه مغناطیسی ABS مستقیماً بر فرکانس سیگنال تأثیر می گذارد. اگر دندان ها خیلی از هم دور یا ناهموار باشند، سنسور ممکن است تغییرات سرعت چرخ را به دقت تشخیص ندهد.
• سازگاری میدان مغناطیسی : میدان مغناطیسی تولید شده توسط حلقه چرخان باید پایدار و ثابت باشد تا اطمینان حاصل شود که حسگر می تواند تغییرات سرعت چرخ را به طور قابل اعتماد تشخیص دهد. تغییرات در خواص مواد یا طراحی حلقه مغناطیسی می تواند منجر به ناسازگاری سیگنال شود که بر زمان پاسخ سیستم تأثیر می گذارد.

6. مزایای حلقه های مغناطیسی ABS در ایمنی

مزیت اصلی حلقه های مغناطیسی ABS در ایمنی خودرو، جلوگیری از قفل شدن چرخ در هنگام ترمز اضطراری است. این تضمین می کند که راننده کنترل خودرو را حفظ می کند و احتمال تصادفات ناشی از لغزش را کاهش می دهد. علاوه بر این، ABS به پایداری کلی خودرو، به ویژه در شرایط لغزنده یا کم اصطکاک، مانند جاده‌های خیس یا یخ‌زده کمک می‌کند.

• کنترل خودرو پیشرفته : با جلوگیری از قفل شدن چرخ ها، سیستم های ABS به راننده این امکان را می دهد که هنگام ترمز شدید حتی در شرایط اضطراری خودرو را هدایت کند. این برای اجتناب از موانع و حفظ موقعیت خط بسیار مهم است.
• کاهش فاصله توقف : ABS می تواند فاصله توقف در سطوح لغزنده را کاهش دهد، زیرا به لاستیک ها اجازه می دهد چسبندگی خود را با جاده حفظ کنند. این امر به ویژه در وسایل نقلیه با بارهای سنگین یا در شرایط اضطراری مهم است.
• کاهش سایش تایر : با جلوگیری از قفل شدن و لغزش بیش از حد چرخ، ABS همچنین به کاهش ساییدگی لاستیک ها کمک می کند و تضمین می کند که لاستیک ها بیشتر دوام می آورند و عملکرد مطلوب را در طول زمان حفظ می کنند.