Published on December 24th, 2013 | by SellAnyCar.com - Team

نظام منع انغلاق المكابح – الجزء 1

نظام منع انغلاق المكابح – الجزء 1
المصدر: ويكيبيديا

نظام منع انغلاق المكابح (بالإنجليزية: Anti-lock braking system) وتختصر إلى ABS هو نظام أمان يحول دون انغلاق (أو التوقف عن الدوران) عجلات السيارات أثناء الفرملة.
ويسمح دوران الدواليب للسائق بالحفاظ على توجيه السيارة مع استخدام قاسي للمكابح، وذلك بمنع انزلاق العجلات والسماح لها بمواصلة التفاعل مع سطح الطريق وفقا لتوجيهات السائق. يحسن نظام منع انغلاق المكابح من السيطرة على السيارة ويخفض مسافة التوقف على الأسطح الجافة والمزلقة. ولكنه قد يزيد من مسافة الكبح على الأسطح الرخوة مثل الثلج والحصى مع تحسين في التحكم بالعربة.
وقد تطور نظام ABS كثيرًا منذ انتشار استخدامه في السيارات. ولا تمنع الإصدارات الحديثة قفل العجلات نظام منع انغلاق المكابح المبكر.
طور نظام منع انغلاق المكابح المبكر لأول مرة من أجل الطائرات في سنة 1929. قام بذلك مهندسالسيارات والطائرات الفرنسي غابرييل فوازان، لأن نظام الكبح المحدود   في الطائرة كان مستحيلا تقريبا. وأدخل نظام مبكر يسمى نظام ماكسارت   دنلوب   في الخمسينات من القرن التاسع عشر وبقي مستعملا في بعض نماذج الطائرات. استخدمت هذه النظم حدافة وصمام موصول إلى خط هيدورليكي يغذي أسطوانات الكبح. كانت الحدافة موصولة إلى أسطوانة تدور بسرعة مساوية للدولاب. في الكبح العادي ستدور الأسطوانة والحدافة بالسرعة نفسها. إذا أبطأ الدولاب فجأة فإن الأسطوانة ستقوم بالمثل تاركة الحدافة لتدور بمعدل أسرع. هذا يؤدي إلى فتح الصمام مما يسمح لكمية صغيرة من سائل الكبح بالمرور بتجنب الأسطوانة الأساسية والمرور إلى خزان جانبي، مما يخفض الضغط على الأسطوانة ويحرر قليلا الفرامل. إن استخدام الأسطوانة والحدافة يعني أن الصمام يُفتح فقط عندما يدور الدولاب. وأثناء الاختبار، لوحظ تحسن بمقدار 30% في أداء الكبح، لأن الطيارين كانوا يطبقون مباشرة قوة الكبح الكاملة بدلا من زيادة الضغط تدريجيًا حتى الوصول إلى نقطة الانزلاق. كما قد أضاف النظام فائدة أخرى وهي تجنب الوصول إلى حرق الدواليب.
في سنة 1958 استخدم مختبر أبحاث الطرق   دراجة نارية من نوع رويال انفيلد سوبر ميتور   لاختبار مكابح ماكسارت المانعة للانزلاق. أثبتت التجارب أن أنظمة منع الانغلاق يمكن أن تكون قيمة الاستخدام في الدراجات النارية حيث يؤدي انغلاق المكابح إلى كثير من الحوادث. لقد خفضت مسافة التوقف في جميع التجارب تقريبا مقارنة بمكابح انغلاق الدواليب، وخصوصا في السطوح الزلقة، حيث يتحسن الأداء حتى 30%. رأى المدير الفني لإنفيلد في ذلك الوقت، توني ويلسون جونز، مستقبلا محدودًا لهذا النظام، ولهذا لم تنتجه الشركة.
لقد شهد النظام الميكانيكي الكامل استعمالا محدودًا في السيارات في الستينيات من القرن التاسع عشر في سيارة السباق فيرغسون P99، وفي سيارة جنسن إف إف، وفي سيارة الدفع الرباعي فورد زيفير   التجريبية، ولكن ثبت أن النظام مكلف في السيارات، وغير موثوق به إلى حد ما.

نظام منع انغلاق المكابح – الجزء 2
المصدر: ويكيبيديا

نظم الكوابح مانعة للانزلاق الحديثة
قدمت كرايسلر، مع شركة بنديكس، نظام مكابح مانع للانزلاق ثلاثي القنوات يسمى “شور بريك” في سيارة إمبريال عام 1971. وكانت متاحة لعدة سنوات بعد ذلك، بشكل جيد، وأثبتت فعالية. عرضت جنرال موتورز “Trackmaster” وهو نظام الكوابح مانع للانزلاق كخيار على العجلات الخلفية في طرازات كاديلاك في عام 1971.
في عام 1975، اشترى روبرت بوش على شركة أوروبية تسمى Teldix (اتجمع تيليفونكين وبنديكس) وكل براءات الاختراع المسجلة التي سجلهم اتحات الشركتين واستفادة من هذه الصفقة لبناء قاعدة النظام الذي عرضه في السوق بعد مرور بضع سنوات. وشاركت الشركات الألمانية بوش ومرسيدس بنز في تطوير تكنولوجيا المكابح المانعة للانغلاق منذ السبعينات، وقدمت أول نظام الكوابح مانع للانزلاق إلكتروني في الشاحنات وفي ومرسيدس بنز الفئة اس في عام 1978. وكانت ونسك هوندا أول إنتاج شامل للسيارات مع نظام كوابح مانع للانزلاق مع 4 قنوات حديثة تباع في الولايات المتحدة واليابان، وهو يطبق فردية ضغط الفرامل على كل من العجلات الأربع.
وعلاوة على ذلك، يكتسب الآن نظام الكوابح مانع للانزلاق شعبية على الشاحنات الثقيلة.
الدراجات النارية

نظام كوابح مانع للانزلاق في دراجة نارية من بي ام دبليو
في عام 1988 أصبحت بي ام دبليو أول مصنع للدراجات النارية في العالم يقدم نظام كوابح مانع للانزلاق إلكتروني /هيدروليكي، وهذا في بي ام دبليو K100. في عام 1992 أطلقت هوندا أول نظام الحصول وتقاسم المنافع، وهذا على ST1100 البلدان الأوروبية. في عام 1997 أطلقت سوزوكي GSF1200SA (اللصوص) مع اس. في عام 2005، بدأ هارلي ديفيدسون تقديم اس كخيار للدراجات الشرطة، وعام 2009، أصبح المعيار على الترا هارلي الانزلاق بجولة في دراجة نارية.
العملية

يعرف مراقب المكابح مانع للانغلاق (بالإنجليزية: anti-lock brake controller) أو CAB (Controller Anti-lock Brake)
يتكون نظام كوابح مانع للانزلاق النموذجي من وحدة تحكم إلكتروني مركزية، أربعة عجلة السرعة استشعار — واحد لكل عجلة—وصمامين هيدروليكين أو أكثر من داخل الفرامل الهيدروليكية. تراقف وحدة التحكم الإلكترونية المركزية باستمرار سرعة دوران كل العجلات، وعندما تكشف عن دوران عجلة أبطأ بكثير من غيرها—شرط إرشادي للتأمين وشيكة عجلة—بدفع الصمامات لتخفيف الضغط الهيدروليكي في الفرامل على العجلة المتضررة، وبالتالي تقلل قوة الكبح على هذه العجلة. عندما تدور العحلة بشكل أسرع، وعندما يكتشف وحدة نقدية أوروبية هو تحول أسرع بكثير من الآخرين، والفرامل الضغط الهيدروليكي لعجلة القيادة بحيث يتم زيادة قوة الكبح وإعادة استخدامها، وتباطؤ عجلة. هذه العملية تتكرر باستمرار، ويمكن اكتشافه من قبل السائق عبر دواسة الفرامل نبض. ونظام مكافحة نموذجية يمكن تطبيقها وتأمين الافراج عن الكبح ضغط يصل إلى 20 مرة في الثانية.
و وحدة التحكم الإلكترونية المركزية مبرمجة لتجاهل الاختلافات في سرعة عجلة الدوارن أقل من السرعة الحرجة، لأنه عندما تلف السيارة، تكون العحلتين اللتين باتجاه مركز منحنى الملف أبطأ من العجلتين الخارجتين. لهذا السبب نفسه، ويستخدم فارق في جميع مركبات الطرق.
إذا حدث خطأ في أي جزء من نظام الكوابح مانع للانزلاق، عادة يضاء ضوء تحذير على لوحة أجهزة السيارة، وسوف يتم تعطيل نظام الكوابح مانع للانزلاق حتى يتم تصحيح الخطأ.

نظام منع انغلاق المكابح – الجزء 3
المصدر: ويكيبيديا

تطورات إضافية
تمثل نظم تحكم الثبات الإلكتروني الحديثة تطور مفهوم نظام الكوابح مانع للانزلاق. وهنا، يضاف ما لا يقل عن اثنين من أجهزة الاستشعار الإضافية إلى مساعدة نظام العمل : هذه هي المقود زاوية الاستشعار، وأجهزة الاستشعار توازني. نظرية عملية بسيطة : عندما يكتشف الاستشعار توازني أن الاتجاه الذي اتخذه في السيارة لا يتطابق مع ما المقود تقارير أجهزة الاستشعار، يقوم البرنامج حساب الضمان الفرامل على العجلات الضرورية الفردية (ق) (ما يصل إلى ثلاثة مع وأكثرها تطورا نظم)، بحيث ان السيارة وغني عن الطريقة التي يعتزم السائق. ويساعد استشعار المقود أيضا في عملية التحكم بزاوية الكابح، لأن هذا سوف اقول اس ان العجلات في الداخل يجب أن منحنى الفرامل على العجلات أكثر من الخارج، ومقدار الزيادة.
مانع الانزلاق
يمكن أيضا ان تستخدم معدات نظام الكوابح المانع للانزلاق لتنفيذ نظام مانع الانزلاق على تسارع السيارة. إذا، عند التسارع، تفقد العجلة السيطرة على الانزلاق، ويمكن لمراقب نظام الكوابح مانع للانزلاق الكشف عن هذه الحالة واتخاذ الإجراءات المناسبة بحيث يتم استعاده السيطرة على الانزلاق. كثيرا ما يعرض المصنعين هذا الجزء بشكل منفصل بسعر اختياري على الرغم من أن البنية التحتية تشترك بشكل كبير مع نظام الكوابح مانع للانزلاق. ويوجد نسخ متطورة أكثر من هذا تمكن أيضا من السيطرة على مستويات الوقود والمكابح في وقت واحد.
الفعالية

وفي عام 2003، في دراسة أسترالية من قبل جامعة موناش الحوادث مركز البحوث وجدت أن نظام الكوابح مانع للانزلاق:
قلل من خطر حوادث السيارات متعددة بنسبة 18 في المئة، قلل من خطر حوادث الطرق بنسبة 35 في المئة.
على سطوح الاحتكاك العالية مثل القار، أو الأسمنت، أغلب (ولكن ليس كل) السيارات المزودة بنظام كوابح مانع للانزلاق قادرة على تحقيق أفضل مسافات الكبح (أي أقصر) من تلك التي لا تستخدمه. في ظل ظروف العالم الحقيقي حتى في حالة السائق الماهر المتأهب دون الحصول نظام كوابح مانع للانزلاق سيجد صعوبة حتى مع استخدام تقنيات مثل الكبح المحدود، لمطابقة أو عمل أداء أفضل من سائق عادي برنامج مجهز بسيارة لها نظام الكوابح مانع للانزلاق. حيث يقلل نظام الكوابح مانع للانزلاق من فرص تحطمها، و/ أو شدة التأثير. التقنية الموصى بها للسائقين غير الخبراء هي السيارة المجهزة بهذا النظام، في حالات الطوارئ في نظام الكبح النموذجي الكامل، يتم الضغط على دواسة الفرامل بكل قوة ممكنة، عند الوقت المناسب، للدوران حول العوائق. ة في مثل هذه الحالات، سوف يقلل نظام كوابح مانع للانزلاق إلى حد كبير من فرص الانزلاق وفقدان السيطرة.

يميل نظام كوابح مانع للانزلاق في الحصى والرمل والثلوج الكثيفة، إلى زيادة مسافات الكبح. على هذه الأسطح، توقف عجلات السيارة المنزلقة بسرعة أكبر. ولكن يمنع نظام الكوابح مانع للانزلاق هذا من الحدوث. بعض نظم الكوابح مانع للانزلاق تقلص هذه المشكلة عن طريق ابطاء وقت الدوران، وبالتالي تسمح للعجل بتكرار القفل والفتح لفترة وجيزة. بعض السيارات المصنعة توفر زر “على الطرق الوعرة” لاغلاق وظيفة نظام الكوابح مانع للانزلاق. والفائدة الأساسية من نظام كوابح مانع للانزلاق على هذه الأسطح هو زيادة قدرة السائق على الحفاظ على السيطرة على السيارة بدلا من الانزلاق—على الرغم من فقدان السيطرة على الأرجح لا يزال على الأسطح الناعمة مثل الحصى أو الزلقة مثل الثلج أو الجليد. على سطح زلق جدا مثل الغطاء الجليدي أو الحصى، فمن الممكن لقفل العجلات متعددة في آن واحد، وهذا لا يمكن هزيمة نظام كوابح مانع للانزلاق الذي يعتمد على المقارنة بين كل العجلات الأربع، ويكشف عن انزلاق العجلات الفردي الفردي). توافر نظام الكوابح مانع للانزلاق يريح معظم السائقين من تعلم الكبح المحدود.
وجدت دراسة في يونيو 1999 للإدارة القومية لسلامة المرور على الطرق السريعة (NHTSA) أن نظام الكوابح مانع للانزلاق يزيد مسافة التوقف على الأرض المملوئة بالحصى بنسبة متوسطها 22 في المئة.

نظام منع انغلاق المكابح – الجزء 4
المصدر: ويكيبيديا
وفقا للإدارة القومية لسلامة المرور على الطرق السريعة، “يعمل نظام الكوابح مانع للانزلاق مع نظام مكابحك التقليدية تلقائيا عن طريق ضخهم. في السيارات التي ليست مجهزة بنظام الكوابح مانع للانزلاق، يجب على السائق ضخ المكابح بدوبت لمنع انزلاق العجل. في السيارات المجهزة بنظام الكوابح مانع للانزلاق، يجب أن تظل قدمك مزروعة بقوة على دواسة الفرامل، حيث يدفع نظام كوابح مانع للانزلاق المكابح لك حتى تتمكن من التركيز على القيادة إلى بر الأمان. “
عند تشغيل نظم الكوابح مانعة للانزلاق المبكرة تسببت في خفقان ملحوظ في دواسة الفرامل. معظم السائقين نادرا ما يضغطوا الفرامل بقوة كافية للتسبب في وقوفها، نادرا ما يتحمل شخص عناء قراءة دليل السيارة، وهذا قد لا يكتشف حتى حالات الطوارئ. عندما يتصادف ان يفعل السائقين ذلك في حالات الطوارئ لأسباب منها أن الفرامل جامدة، وبالتالي يواجهوا هذا الخفقان لأول مرة، ويعتقد الكثير انهم يجب أن يقللوا من الضغط على الدواسة، وبالتالي يطيلوا مسافات الكبح، ويتسببوا في تحقيق مستوى أعلى من الحوادث. ولذلك نفذ بعض المصنعين نظام فرامل مساعدة يحدد إذا كان السائق يحاول التوقف الطارئ “حيث ” يزيد النظام تلقائيا من قوة الكبح، إذا كان لا الضغط يكفي لتطبيقها. يتسبب الكبح القاسي أو الطارئ على الأسطح الوعرة، ذلك بسبب المطبات في سرعة العجل لتصبح غير منتظمة كما قد يؤدي إلى نظام كوابح مانع للانزلاق. ومع ذلك، وساعد نظام الكوابح مانع للانزلاق بشكل كبير على تحسين سلامة وسيطرة السائقين في معظم الحالات على الطريق.
تعويض المخاطر

تخضع المكابح مانعة اللانزلاق لبعض التجارب التي تتمحور حول تعويض المخاطر النظرية التي تؤكد أن التكيف مع السائقين لمصلحة سلامة وتقاسم المنافع من خلال قيادة أكثر قوة. في دراسة ميونيخ، نصف أسطول تاكسي كان مجهز بالمكابح مانعة اللانزلاق، في حين أن النصف الآخر قد جهز بنظم المكابح التقليدية. وكان معدل التحطم مماثل تقريبا لكلا النوعين من سيارات التاكسي، ويلخص وايلد هذا إلى ان سائقي سيارات الاجرة المجهزة بنظام الكوابح مانعة للانزلاق يقوبوا بالمزيد من المخاطر، لانهم بفترضون ان هذا النظام سوف يعتني بهم، في حين أن السائقين الغير مجهزين بنظام كوابح مانع للانزلاق يقودوا بمزيد من الحذر لان هذا النظام لا يوجد لتقديم المساعدة في حالة وجود حالة خطيرة وكشفت دراسة مماثلة أجريت في أوسلو، عن نتائج مماثلة. أثناء الفرملة فحسب، وإنما تضبط إلكترونيًا الكبح المطبق على العجلات الأمامية والخلفية. وتعرف هذه الوظيفة باسم توزيع قوة الفرملة إلكترونيا