2022年,还有人教你在高速上“点刹”

2022年08月16日 20:51 次阅读 稿源:虎嗅网 条评论

你总认为一些博主见多识广,学富五车,直到他聊到你熟悉的领域。最近,一位名为“程老湿爱吐槽”的知名财经博主发文称:120公里/时车速行驶中遇到紧急危险时的合理做法是,踩一脚(刹车),松开,再踩一脚,直到速度降到80甚至60左右(距离还允许的话),再一脚踩死。

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这番明显“反智”的外行言论让汽车博主怒气值拉满,开麦怒怼,网友们也前赴后继地加入战场。但令人感到费解的是,在这场本不该出现的争论中,网友们并没有一致将火力瞄准缺乏常识的“程老湿”,反而是在“到底该不该在高速上一脚踩死”这件事上争论不休,其中坚定支持“点刹才能救命”的人,数量很多,多到让笔者怀疑今年或许是2002年。

这篇文章很快被删除,这位知名财经博主也被光速封号。但由此产生关于“一脚踩死刹车”的讨论再度被推至风口浪尖。

对此,我们的结论是:高速遇险别闭眼,一脚跺死可避险。

“点刹”没错,但不归你管

“一跺保命”的背后,是一套名为ABS(Anti-lock Braking System),防抱死制动的系统在工作。


ABS系统并不是什么高精尖的新鲜技术,而是一项早在2004年就在GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》要求的中国乘用车强制性国家标准。《 2017-2021年中国汽车ABS行业研究报告》提供的数字显示,现在中国乘用车ABS系统的装配率超过92.5%。剩下的,基本都是2004年国标出台前生产的古董车型。

换言之,如今你能在中国合法买到的大部分乘用车,都装有ABS系统。

一套ABS系统由轮速传感器、电控单元(ABS ECU)、压力调节器、报警灯等零件构成。


这套系统是如何工作的?解答这个问题,我们需要先对汽车的制动和转向的基本原理有个了解。

先看制动:汽车行驶时,当驾驶员踩下制动踏板,轮盘上的刹车片在接收到电子信号后被瞬间激活并紧紧地压在刹车盘上,车轮不再旋转,车辆停止向前运动。

再看转向:车辆的所有转向动作都依赖于车轮滚动。工程师在调校车辆时,总是会尽可能地避免让车轮在道路上打滑,以此实现摩擦力最大化,这就意味着车轮与地面接触点处的相对速度应该始终为零。


行驶中的车轮有两种运动,分别是沿着汽车行进方向的平移运动和车轮本身的旋转运动。两种运动带来两种速度:平移速度和旋转速度。只有当车轮与地面接触点处的两种速度之和为零时,车辆才会正常运转。


掌握了这两种速度,汽车转向机制就很好理解:比如当驾驶员转动方向盘时,前轮发生5度的角度偏转,旋转速度也随之产生5度的角度偏转,但此时的平移速度仍保持直线,两个速度相加不等于零,车辆出现打滑。该情况的唯一解决方案是为平移速度制造同样的角度偏转,也就是转向。

现在,让我们将制动和转向合在一起分析。

驾驶员踩下制动踏板,车轮在刹车片的作用下停止旋转,此刻的旋转速度为零,就是大家常说的“前轮抱死”,但平移速度依然存在,两者之和不为零,车辆无法对驾驶员的转向动作进行响应,只能任由车辆沿直线向前滑动。倘若前方有障碍物,如其它车辆或墙壁,事故就无法避免。


“前轮抱死”除了让驾驶员失去转向控制能力外,还有一个重大安全隐患:当车辆在不同牵引力的路面上实施制动操作时,比如左前压过一滩水,右前压过干燥路面,刹车在车轮上产生的不同摩擦力会生成无法预估的扭矩,导致车辆瞬间失控,开始旋转(spin)。我们且不谈驾驶员的控车能力水准不同,即便是经验丰富,成熟老道的赛车运动员,也未必敢保证自己每次“救车”都成功。

ABS系统的出现,成功解决了这一问题,让电脑替代普通人“救车”,也让紧急制动不每一次都那么惊险。

其原理其实非常通俗易懂,就是在制动过程中给足车轮滑动空间,使其“抱而不死,死而不抱”

ABS系统会与四个车轮的轮速传感器连接,当传感器监测到一个或多个车轮出现抱死迹象时,控制单元会部分释放该车轮上的刹车片,这样车轮就可以在制动过程中间歇性旋转,产生旋转速度分量,驾驶员的转向动作就能被响应,增加避开前方障碍物的成功率。


下面的问题笔者帮你问:作为普通驾驶员,我不具备在紧急情况下瞬间调整方向的操作能力和心理素质,ABS就不能直接帮我把刹车距离弄短点吗?

答案是,当然可以。

怎么做到的?首先,我们要知道,轮胎与路面间的摩擦系数是随着滑移而动态变化的,完美滚动条件下,摩擦系数无限接近于零,但这仅限于理论实验中。当车轮出现打滑时,滑动摩擦开始起效,摩擦系数会呈现一个平滑的上升曲线。但每台车配备的轮胎不同,每条轮胎的磨损情况又不同,所以不时会出现意料之外的诡异状况。

在大量实验是实操数据的积累上,工程师推导出一个数字:20%,即摩擦系数的峰值约在滑移率(轮胎相对地面被拖滑的程度)20%时达到最大。在这个数值之上和之下,摩擦系数都会出现一定程度的衰减。

没有ABS系统的车辆,踩下制动踏板后,滑移率是个无法被人为控制的随机变量。但有ABS系统的车辆,则可以在整体算法的作用下,精准地将滑移率保持在20%附近,实现摩擦力最大化,让制动距离肉眼可见地缩短。


聪明的你现在肯定发现了,ABS系统的“脉动式踩放”不就是“点刹”吗,财经博主蒙对了?

单从制动行为上看,ABS系统的确是在“点刹”。但和人类驾驶员的“点刹”动作本质区别,在频率。


一般的ABS系统在车轮即将到达下一个锁死点时,可在一秒钟内执行6到12次动作,即不停地刹车、放开、刹车、放开。但这样的动作频率对绝大多数人类驾驶员来说,实属天方夜谭了。

毕竟,你的腿不是缝纫机。

再加一道保险

ABS系统可以应对大部分道路状况下的紧急避险,降低事故发生的概率。但对汽车公司来说,还远远不够,因为ABS系统至少还存在两个无法覆盖的边角案例。

第一个边角案例:硬度不足,过于松软的路面。

比如湿滑的碎石、沙地路,积雪较厚的道路。ABS系统有可能会拉长刹车距离。在这种路面上,轮胎抱死反而是好事,沙石、积雪可在轮胎向前的力作用下更快隆起。抱死的轮胎会因陷入沙堆、雪堆更快地停下来。ABS系统控制下,轮胎始终保持滑动,沙、雪无法堆叠,刹车距离也就变长了。根据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)公布的研究结果,ABS会让车辆在松软碎石路上的刹车距离平均延长约27%。

第二个边角案例:一台车的左前轮行驶在积水路面,右前轮行驶在湿滑路面,此时紧急制动。

按照ABS的工作原理,左前和右前轮都不会抱死,但由于两侧地面的附着力不同,积水路面附着力小,制动力小;湿滑路面附着力大,制动力大。四个车轮达到最佳滑移率的时间点不同,路面附着力利用率不同,导致车辆平衡被打破,出现横摆、甩尾、打转,乃至倾斜和侧翻。


这时候,就需要EBD (电子制动力分配)出场拯救世界了。它作为ABS的最佳搭档,可根据行驶工况,自动分配前、后轴的制动力比例。

EBD的工作原理是,在制动踏板踩下的瞬间,快速计算出四个轮胎由于附着面不同而导致的摩擦力数值,随后调整制动装置,使其按照既定程序策略在运动中高速调整,实现制动力与摩擦力的匹配,让车辆平稳运行。你可以简单地把EBD看作为ABS的预演。

在零件结构上,EBD和ABS几乎一样:轮速传感器、制动压力调节器、制动主缸、真空助力器、电子控制单元等。区别是改变了软件逻辑和控制算法,且工作时不会让驾驶员产生“弹脚感”。

所以,一台同时装载“ABS+EBD”系统的车在紧急制动时的工作逻辑是这样的:

驾驶员踩下制动踏板,EBD先于ABS作动,如果车轮滑移率不足以触发ABS,则EBD根据当时工况,以前轮为基准去对比后轮滑移率,若超过程序设定阈值,则调节后轮刹车油压,保证后轮拥有足够的制动力。

如果驾驶员不继续深踩刹车踏板,只是维持现有力度,ABS不触发,EBD会一直作动直至车辆刹停;如果驾驶者深踩刹车,ABS触发开始工作,与EBD一同增加制动力,直至车辆刹停。


在需要紧急制动的危急关头下,“社牛”ABS的选择是用有巨大存在感的方式告知驾驶者,我正在尽力帮你控制车辆;“社恐”EBD则是悄悄躲在车里,默默处理着超出人类极限范畴的危险。

写在最后

“点刹”作为一种常常被中国老司机挂在嘴边的“高级驾驶技术”,在过去特定的时代背景下,确实有它存在的意义与价值。但随着汽车安全科技的进步,这种技术早已是明日黄花,不再具有实际意义。


倘若了解完ABS系统全貌的你,仍力挺“点刹”,并在日常驾驶过程中身体力行这种错误做法,那“最好”的办法就是把开车时间选在中午。

因为,早晚会凉。

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