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記錄生活經驗與點滴

2022年,還有人教你在高速上“點剎”

2022年,還有人教你在高速上“點剎”

2022-08-16 Comments 0 Comment

你總認為一些博主見多識廣,學富五車,直到他聊到你熟悉的領域。最近,一位名為“程老濕愛吐槽”的知名財經博主發文稱:120公里/時車速行駛中遇到緊急危險時的合理做法是,踩一腳(剎車),鬆開,再踩一腳,直到速度降到80甚至60左右(距離還允許的話),再一腳踩死。

這番明顯“反智”的外行言論讓汽車博主怒氣值拉滿,開麥怒懟,網友們也前赴後繼地加入戰場。但令人感到費解的是,在這場本不該出現的爭論中,網友們並沒有一致將火力瞄準缺乏常識的“程老濕”,反而是在“到底該不該在高速上一腳踩死”這件事上爭論不休,其中堅定支持“點剎才能救命”的人,數量很多,多到讓筆者懷疑今年或許是2002年。

這篇文章很快被刪除,這位知名財經博主也被光速封號。但由此產生關於“一腳踩死剎車”的討論再度被推至風口浪尖。

對此,我們的結論是:高速遇險別閉眼,一腳跺死可避險。

“點剎”沒錯,但不歸你管

“一跺保命”的背後,是一套名為ABS(Anti-lock Braking System),防抱死制動的系統在工作。

ABS系統並不是什麼高精尖的新鮮技術,而是一項早在2004年就在GB7258-2004《機動車運行安全技術條件》要求的中國乘用車強制性國家標準。《 2017-2021年中國汽車ABS行業研究報告》提供的數字顯示,現在中國乘用車ABS系統的裝配率超過92.5%。剩下的,基本都是2004年國標出台前生產的古董車型。

換言之,如今你能在中國合法買到的大部分乘用車,都裝有ABS系統。

一套ABS系統由輪速傳感器、電控單元(ABS ECU)、壓力調節器、報警燈等零件構成。

這套系統是如何工作的?解答這個問題,我們需要先對汽車的製動和轉向的基本原理有個了解。

先看制動:汽車行駛時,當駕駛員踩下制動踏板,輪盤上的剎車片在接收到電子信號後被瞬間激活並緊緊地壓在剎車盤上,車輪不再旋轉,車輛停止向前運動。

再看轉向:車輛的所有轉向動作都依賴於車輪滾動。工程師在調校車輛時,總是會盡可能地避免讓車輪在道路上打滑,以此實現摩擦力最大化,這就意味著車輪與地面接觸點處的相對速度應該始終為零。

行駛中的車輪有兩種運動,分別是沿著汽車行進方向的平移運動和車輪本身的旋轉運動。兩種運動帶來兩種速度:平移速度和旋轉速度。只有當車輪與地面接觸點處的兩種速度之和為零時,車輛才會正常運轉。

掌握了這兩種速度,汽車轉向機制就很好理解:比如當駕駛員轉動方向盤時,前輪發生5度的角度偏轉,旋轉速度也隨之產生5度的角度偏轉,但此時的平移速度仍保持直線,兩個速度相加不等於零,車輛出現打滑。該情況的唯一解決方案是為平移速度製造同樣的角度偏轉,也就是轉向。

現在,讓我們將製動和轉向合在一起分析。

駕駛員踩下制動踏板,車輪在剎車片的作用下停止旋轉,此刻的旋轉速度為零,就是大家常說的“前輪抱死”,但平移速度依然存在,兩者之和不為零,車輛無法對駕駛員的轉向動作進行響應,只能任由車輛沿直線向前滑動。倘若前方有障礙物,如其它車輛或牆壁,事故就無法避免。

“前輪抱死”除了讓駕駛員失去轉向控制能力外,還有一個重大安全隱患:當車輛在不同牽引力的路面上實施制動操作時,比如左前壓過一灘水,右前壓過乾燥路面,剎車在車輪上產生的不同摩擦力會生成無法預估的扭矩,導致車輛瞬間失控,開始旋轉(spin)。我們且不談駕駛員的控車能力水準不同,即便是經驗豐富,成熟老道的賽車運動員,也未必敢保證自己每次“救車”都成功。

ABS系統的出現,成功解決了這一問題,讓電腦替代普通人“救車”,也讓緊急制動不每一次都那麼驚險。

其原理其實非常通俗易懂,就是在製動過程中給足車輪滑動空間,使其“抱而不死,死而不抱”。

ABS系統會與四個車輪的輪速傳感器連接,當傳感器監測到一個或多個車輪出現抱死跡象時,控制單元會部分釋放該車輪上的剎車片,這樣車輪就可以在製動過程中間歇性旋轉,產生旋轉速度分量,駕駛員的轉向動作就能被響應,增加避開前方障礙物的成功率。

下面的問題筆者幫你問:作為普通駕駛員,我不具備在緊急情況下瞬間調整方向的操作能力和心理素質,ABS就不能直接幫我把剎車距離弄短點嗎?

答案是,當然可以。

怎麼做到的?首先,我們要知道,輪胎與路面間的摩擦係數是隨著滑移而動態變化的,完美滾動條件下,摩擦係數無限接近於零,但這僅限於理論實驗中。當車輪出現打滑時,滑動摩擦開始起效,摩擦係數會呈現一個平滑的上升曲線。但每台車配備的輪胎不同,每條輪胎的磨損情況又不同,所以不時會出現意料之外的詭異狀況。

在大量實驗是實操數據的積累上,工程師推導出一個數字:20%,即摩擦係數的峰值約在滑移率(輪胎相對地面被拖滑的程度)20%時達到最大。在這個數值之上和之下,摩擦係數都會出現一定程度的衰減。

沒有ABS系統的車輛,踩下制動踏板後,滑移率是個無法被人為控制的隨機變量。但有ABS系統的車輛,則可以在整體算法的作用下,精準地將滑移率保持在20%附近,實現摩擦力最大化,讓製動距離肉眼可見地縮短。

聰明的你現在肯定發現了,ABS系統的“脈動式踩放”不就是“點剎”嗎,財經博主蒙對了?

單從制動行為上看,ABS系統的確是在“點剎”。但和人類駕駛員的“點剎”動作本質區別,在頻率。

一般的ABS系統在車輪即將到達下一個鎖死點時,可在一秒鐘內執行6到12次動作,即不停地剎車、放開、剎車、放開。但這樣的動作頻率對絕大多數人類駕駛員來說,實屬天方夜譚了。

畢竟,你的腿不是縫紉機。

再加一道保險

ABS系統可以應對大部分道路狀況下的緊急避險,降低事故發生的概率。但對汽車公司來說,還遠遠不夠,因為ABS系統至少還存在兩個無法覆蓋的邊角案例。

第一個邊角案例:硬度不足,過於鬆軟的路面。

比如濕滑的碎石、沙地路,積雪較厚的道路。ABS系統有可能會拉長剎車距離。在這種路面上,輪胎抱死反而是好事,沙石、積雪可在輪胎向前的力作用下更快隆起。抱死的輪胎會因陷入沙堆、雪堆更快地停下來。ABS系統控制下,輪胎始終保持滑動,沙、雪無法堆疊,剎車距離也就變長了。根據美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)公佈的研究結果,ABS會讓車輛在鬆軟碎石路上的剎車距離平均延長約27%。

第二個邊角案例:一台車的左前輪行駛在積水路面,右前輪行駛在濕滑路面,此時緊急制動。

按照ABS的工作原理,左前和右前輪都不會抱死,但由於兩側地面的附著力不同,積水路面附著力小,制動力小;濕滑路面附著力大,制動力大。四個車輪達到最佳滑移率的時間點不同,路面附著力利用率不同,導致車輛平衡被打破,出現橫擺、甩尾、打轉,乃至傾斜和側翻。

這時候,就需要EBD (電子製動力分配)出場拯救世界了。它作為ABS的最佳搭檔,可根據行駛工況,自動分配前、後軸的製動力比例。

EBD的工作原理是,在製動踏板踩下的瞬間,快速計算出四個輪胎由於附著面不同而導致的摩擦力數值,隨後調整制動裝置,使其按照既定程序策略在運動中高速調整,實現制動力與摩擦力的匹配,讓車輛平穩運行。你可以簡單地把EBD看作為ABS的預演。

在零件結構上,EBD和ABS幾乎一樣:輪速傳感器、制動壓力調節器、制動主缸、真空助力器、電子控制單元等。區別是改變了軟件邏輯和控制算法,且工作時不會讓駕駛員產生“彈腳感”。

所以,一台同時裝載“ABS+EBD”系統的車在緊急制動時的工作邏輯是這樣的:

駕駛員踩下制動踏板,EBD先於ABS作動,如果車輪滑移率不足以觸發ABS,則EBD根據當時工況,以前輪為基準去對比後輪滑移率,若超過程序設定閾值,則調節後輪剎車油壓,保證後輪擁有足夠的製動力。

如果駕駛員不繼續深踩剎車踏板,只是維持現有力度,ABS不觸發,EBD會一直作動直至車輛剎停;如果駕駛者深踩剎車,ABS觸發開始工作,與EBD一同增加製動力,直至車輛剎停。

在需要緊急制動的危急關頭下,“社牛”ABS的選擇是用有巨大存在感的方式告知駕駛者,我正在盡力幫你控制車輛;“社恐”EBD則是悄悄躲在車裡,默默處理著超出人類極限範疇的危險。

寫在最後

“點剎”作為一種常常被中國老司機掛在嘴邊的“高級駕駛技術”,在過去特定的時代背景下,確實有它存在的意義與價值。但隨著汽車安全科技的進步,這種技術早已是明日黃花,不再具有實際意義。

倘若了解完ABS系統全貌的你,仍力挺“點剎”,並在日常駕駛過程中身體力行這種錯誤做法,那“最好”的辦法就是把開車時間選在中午。

因為,早晚會涼。

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