Wie hängt ABS mit den Newtonschen Gesetzen zusammen?

Newtonsche Gesetze haben mit Bewegung und Trägheit zu tun. ABS-Bremsen steuern die Reibungskräfte zwischen Reifen und Straße. ABS- und Newtonsche Gesetze haben also im Wesentlichen nichts miteinander zu tun. Solange Sie Reibung weglassen, können Sie ein paar Dinge sagen.

Möglicherweise könnte das erste Gesetz in Betracht gezogen werden: Jedes Objekt in einem Zustand gleichförmiger Bewegung neigt dazu, in diesem Bewegungszustand zu bleiben, wenn keine äußere Kraft auf ihn ausgeübt wird.

ABS funktioniert, indem es erkennt, dass eine Reifendrehung auf eine Geschwindigkeit unter der der Fahrzeuge verlangsamt wurde. Eine externe Kraft, die der Bremse auf diesen Reifen, hat den Reifen zu stark verlangsamt und dieser Reifen rutscht jetzt. Im Allgemeinen verlangsamt ein rutschender Reifen das Auto nicht so stark wie ein rutschfester Reifen. Um die "gleichmäßige Bewegung" dieses Reifens aufrechtzuerhalten, reduziert das ABS-System die Bremskraft auf diesen Reifen.

Man könnte auch sagen, dass das dritte Gesetz: F=Ma gilt auch, da der ABS-Computer die Bremskraft am durchdrehenden Rad anpasst, um die Beschleunigung "a" des Autos konstant zu halten.

Die Grundidee von Antiblockiersystemen (ABS) beruht auf dem Unterschied zwischen Gleitreibung und Haftreibung. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, eine schwere Kiste über einen Boden zu schieben. Du drückst es so fest du kannst, und schließlich rührt es sich. Sie bemerken, dass das Bewegen der Kiste viel weniger Kraft erfordert, als es ursprünglich erforderlich war, um die Kiste zum Bewegen zu bewegen. Dies ist der Unterschied zwischen Haftreibung (Reibung zwischen zwei Objekten, die sich relativ zueinander nicht bewegen) und Gleitreibung (Gleitreibung). Die Grundformel für die Reibungskraft lautet:

Dabei ist N die Normalkraft (im Grunde alle Kräfte, die ein Objekt gegen das Bodengewicht drücken, Abtrieb usw.) und mu der Reibungskoeffizient. Haftreibungskoeffizienten sind größer als Gleitreibungskoeffizienten. Wenn Sie Ihr Auto bremsen, möchten Sie daher, dass Ihre Fahrzeuge bis zum Stillstand rollen, um sicherzustellen, dass die Räder hauptsächlich durch Haftreibung (auch Rollreibung genannt) und nicht durch reine Gleitreibung (Gleitreibung) abgebremst werden. Dies maximiert oft die Reibungskraft und kann den Bremsweg verkürzen, insbesondere auf befestigten Oberflächen.

Ein Standard-Antiblockiersystem verwendet vier Raddrehzahlsensoren, eine Hydraulikpumpe, vier Hydraulikventile (vorausgesetzt, es handelt sich um ein 4-Kanal-Setup) und einen Controller. Der Controller im ABS-System überwacht die Geschwindigkeit jedes Rads unter Verwendung der Raddrehzahlsensoren, bei denen es sich normalerweise um Hall-Effekt-Sensoren handelt. Wenn die Steuerung erkennt, dass ein Rad mit einer Geschwindigkeit verzögert, die unmöglich der Verzögerungsrate des Fahrzeugs entsprechen könnte, betätigt sie das Hydraulikventil in der Bremsleitung dieses Rads, um den auf dieses Rad aufgebrachten Bremsdruck zu reduzieren. Dadurch kann sich das Rad schneller drehen. Sobald das Rad wieder auf Drehzahl ist, leitet es über die Pumpe den Druck wieder in diese Bremsleitung ein und betätigt diese Bremse erneut. Wenn die Steuerung wieder eine schnelle Verzögerung sieht, aktiviert sie das Ventil und der Zyklus wiederholt sich etwa 15 Mal pro Sekunde