Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) có mặt trên ô tô trong hơn 1 thế kỷ qua, sau đó dần phổ biến trên xe máy. Ban đầu, ABS không hề được sinh ra với mục đích như bây giờ, là tăng độ an toàn khi phanh để đảm bảo cho xe không bị chệch hướng hay té ngã đối với người đi xe máy.
Năm 1928, Kỹ sư người Đức Karl Wessel đã nhận được bằng sáng chế cho bộ điều chỉnh lực phanh ô tô vào năm 1928, đây có thể xem là tiền đề dẫn đến sự ra đời của ABS sau này. Mặc dù vậy, không một sản phẩm thương mại nào từ bằng sáng chế đó của ông được ra đời bởi những hạn chế về mặt côn nghệ thời điểm ấy.
Maxaret - hệ thống ABS thương mại đầu tiên của loài người
ABS bắt đầu xuất hiện trên máy bay và tàu hỏa, hai loại phương tiện rất cần khả năng dừng mà không bị trượt vào những năm 1950. Dunlop có trụ sở tại Anh đã đóng vai trò tiên phong trong việc phát triển công nghệ và đặt tên cho hệ thống ABS cơ học ban đầu là Maxaret. Đặc điểm của công nghệ này là rất đắt tiền, nhưng việc bù đắp chi phí khi chế tạo máy bay dễ dàng hơn nhiều so với chế tạo ô tô. Các hãng hàng không sẵn sàng trả nhiều tiền hơn cho một mẫu máy bay được trang bị Maxaret vì tính năng này có thể giúp họ tiết kiệm tiền bằng cách giảm độ mòn của lốp và thậm chí giúp họ kiếm nhiều tiền hơn bằng cách để máy bay chở được nhiều người và hàng hóa hơn.
Nhà sản xuất ô tô Jensen của Anh sau đó nhanh chóng nắm bắt được xu thế này của ngành hàng không. Các kỹ sư của hãng đã quyết định chế tạo một chiếc xe thể thao được trang bị công nghệ ABS sau khi chứng kiến những chiếc máy bay hạng nặng được trang bị Maxaret dừng lại an toàn trên những đường băng ngắn đến kinh ngạc. Chiếc FF mà Jensen giới thiệu vào năm 1966 nổi bật là chiếc xe sản xuất đầu tiên được trang bị ABS và thậm chí nó còn được trang bị hệ dẫn động bốn bánh. FF là một chiếc coupe đắt tiền, sản xuất giới hạn và chỉ được bán ra ở một số thị trường. Jensen đã sản xuất khoảng 320 chiếc FF cho đến năm 1970.
Sau đó thì công nghệ này "đến tai" người Mỹ, buộc họ phải hợp tác với các nhà cung cấp để trang bị ABS trên những chiếc xe đắt tiền hơn của họ càng sớm càng tốt. Ford đã phát triển một hệ thống có tên là Sure-Track với công ty Kelsey-Hayes và phát hành nó vào giữa năm 1969 với 2 mẫu xe Thunderbird và Lincoln Continental Mark III. Đồng thời, AC Electronics đã giúp General Motors phát triển công nghệ Track Master, lắp trên Cadillac Eldorado. Cả hai hệ thống đều được giới thiệu vào năm 1970.
3 hệ thống nói trên chỉ hoạt động ở bánh sau vì chúng có nhiều khả năng bị bó cứng hơn bánh trước. Nghe qua, lập luận này có lý: trọng lượng chuyển về phía trước của ô tô khi phanh gấp, do đó có ít khối lượng ở trục sau hơn. Tuy nhiên, bánh trước – nơi cung cấp phần lớn lực phanh – vẫn phụ thuộc vào vật lý. Chúng vẫn có thể bị bó cứng khi người lái đạp bàn đạp phanh gấp khiến xe không thể điều khiển được, đặc biệt là trên đường ướt hoặc trơn trượt do băng.
Bước đột phá tiếp theo dẫn đến ABS hiện đại ngày nay
Bước đột phá tiếp theo trong công nghệ ABS không đến từ Mercedes-Benz như nhiều người nói với nhau mà lại đến từ Chrysler. Nhà sản xuất ô tô có trụ sở tại Detroit đã hợp tác với Bendix để phát triển hệ thống ABS điện tử trên bốn bánh xe có tên Four-Wheel Sure Brake. Về cơ bản, tính năng này có liên quan chặt chẽ hơn với hệ thống được trang bị cho mọi chiếc xe hơi ngày nay.
Chrysler gọi hệ thống chống trượt Sure Brake là “hệ thống phanh chống trượt bốn bánh điều khiển bằng máy tính đầu tiên được cung cấp trên một chiếc ô tô Mỹ”. Những phát triển trong công nghệ điện tử đã khiến Sure Brake tiến bộ hơn đáng kể so với Maxaret. Hệ thống dựa vào dữ liệu được cung cấp bởi một bánh răng nhỏ được liên kết với mỗi bánh xe. Các cảm biến đo tốc độ quay của bánh răng bằng cách đếm số răng và chuyển đổi thông tin đó thành các xung điện tử được gửi đến một máy tính nhỏ lắp trong xe.
Máy tính cắt áp suất thủy lực khi phát hiện bánh xe sắp bị bó cứng (bánh xe chạy chậm lại trước khi bó) và đưa áp suất trở lại trong tích tắc sau đó để tiếp tục tạo lực hãm dừng xe lại. Chu kỳ này được thực hiện với tần suất bốn lần mỗi giây, nhanh hơn khả năng con người có thể xử lý.
Sure Brake đo tốc độ của từng bánh xe một cách độc lập, vì vậy mẫu xe đầu tiên được trang bị công nghệ này là Imperial có thể dừng lại an toàn ngay cả khi hai bánh xe của nó bị đóng băng. Chrysler đã gắn đèn báo màu xanh có nhãn Sure Brake vào cụm đồng hồ để giúp người lái xe hiểu được hệ thống. Đèn báo sáng lên khi hệ thống đang hoạt động và nó vẫn sáng để cho biết có sự cố.
Năm 1971, Chrysler Imperial có giá 6.044 USD (khoảng 38.000 USD vào năm 2019). Chrysler tính phí 351,5 USD (khoảng 2.200 USD vào năm 2019) cho công nghệ ABS. Với giới kỹ thuật vào thời điểm đó, công nghệ này được xem là một bước đột phá, nhưng người mua xe thì lại không nghĩ vậy. Khách hàng từ chối trả thêm tiền cho một hệ thống bị cho là vô dụng và phức tạp. Chrysler đã bỏ tính năng này vào năm 1973.
Nói rộng ra, người lái xe không chấp nhận giá trị của công nghệ ABS cho đến những năm 1980. Ở thời điểm đó, các hệ thống này vẫn đắt tiền và phải mất vài năm nữa nó mới có mặt trên thị trường xe phổ thông. Người ta thường thấy những chiếc ô tô đeo biểu tượng ABS trên nắp cốp như một niềm kiêu hãnh vào những năm 1990, và đúng như vậy. Chrysler tính phí người mua LeBaron 954 USD (khoảng 2.000 USD vào năm 2019) cho hệ thống phanh ABS ở 4 bánh vào năm 1989.
Mercedes-Benz có lẽ là một trong những hãng đi đầu trong việc trang bị ABS, từ mẫu xe phổ thông 190 cho đến mẫu S-Class cao cấp, bắt đầu từ năm 1984. Quyết định này thể hiện một tầm nhìn xa đáng ngạc nhiên. Các quan chức châu Âu đã bắt buộc phải có ABS trên tất cả ô tô mới vào năm 2004. Tính năng này đã được yêu cầu – cùng với hệ thống kiểm soát ổn định điện tử – kể từ năm 2013 trên ô tô du lịch và xe tải bán ở Hoa Kỳ.
Vào năm 2019, mọi chiếc xe bất kể phân khúc thị trường, giá cả hay kiểu dáng thân xe đều được phát triển với ABS ngay từ đầu. Hệ thống ABS hiện đại phức tạp hơn đáng kể so với Maxaret hoặc Four-Wheel Sure Brake, nhưng chúng thực hiện cùng chức năng cơ bản. Bosch, công ty đã giúp Mercedes phát triển và ra mắt hệ thống ABS đầu tiên được sản xuất vào năm 1978, giải thích ABS cũng đóng vai trò là nền tảng cho một danh sách dài các thiết bị hỗ trợ lái xe điện tử phổ biến hoặc bắt buộc trên tất cả các xe mới.
ABS trên xe 2 bánh
Năm 1958, một chiếc Royal Enfield Super Meteor đã được Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Đường bộ Vương quốc Anh sử dụng để thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng Maxaret mà mình đã đề cập bên trên. Các thí nghiệm đã chứng minh rằng phanh chống bó cứng có thể có giá trị lớn đối với xe máy, khi trượt bánh là một trong những nguyên nhân hàng đầu dẫn đến các vụ tai nạn. Khoảng cách dừng đã giảm trong hầu hết các thử nghiệm so với khi bánh xe bị bó cứng khi phanh gấp, đặc biệt là trên các bề mặt trơn trượt, trong đó mức độ cải thiện có thể lên tới 30%. Tuy nhiên, giám đốc kỹ thuật của Enfield vào thời điểm đó, Tony Wilson-Jones, nhìn thấy rất ít tương lai của hệ thống này và nó không được đưa vào sản xuất bởi công ty.
Năm 1988, BMW giới thiệu công nghệ ABS điện tử/thủy lực cho xe máy, 10 năm sau khi Daimler Benz và Bosch phát hành ABS thương mại cho ô tô để sản xuất hàng loạt. BMW K100 là chiếc xe đầu tiên của thương hiệu Đức được trang bị ABS tùy chọn, tăng thêm 11 kg so với phiên bản tiêu chuẩn. Nó được phát triển cùng với FAG Kugelfischer và điều chỉnh áp suất trong các mạch phanh thông qua một piston. Các nhà sản xuất Nhật Bản đã theo sau với tùy chọn ABS vào năm 1992 trên Honda ST1100 và Yamaha FJ1200.
Continental đã giới thiệu chiếc xe máy tích hợp ABS (MIB) đầu tiên vào năm 2006. Nó đã được phát triển với sự hợp tác của BMW và nặng 2,3 kg. Trong khi thế hệ đầu tiên của ABS xe máy nặng khoảng 11 kg, thế hệ hiện tại (2011) do Bosch giới thiệu vào năm 2009 nặng 0,7 kg (ABS tiêu chuẩn) và 1,6 kg (ABS nâng cao). Ngày nay, xe 2 bánh có ABS đang ngày càng rẻ, dễ tiếp cận, nên hãy chọn xe có ABS mà mua nhé anh em, 2024 rồi, đừng đi xe không có ABS nữa.
Lịch sử ra đời của ABS: công nghệ chống bó cứng phanh hóa ra đã có gần 100 năm trước
Article written by Trí Đê, published 6/5/24 at 17:47.
Chủ đề