Để hiểu ABS hoạt động ra sao (phần 2): Lực ma sát | 2banh.vn

Thảo luận trong 'Kiến thức chung về xe máy' bắt đầu bởi DucAnh89, 8 Tháng sáu 2016.


  1. Biker tích cực

    Để hiểu ABS hoạt động ra sao (phần 2): Lực ma sát

    Thảo luận trong 'Kiến thức chung về xe máy' bắt đầu bởi DucAnh89, 8 Tháng sáu 2016.

    Trong quá trình phát triển, ABS có nhiều tên gọi: "Phanh chống trượt", "Phanh bảo đảm" là gọi theo mục đích sử dụng; gọi theo biện pháp kỹ thuật là "Phanh chống bó cứng". Ngày nay thông dụng hơn cả là tên "Hệ thống chống bó cứng Phanh" (ABS). Chìa khóa của "Phanh chống bó cứng" là lực phanh không vượt "ngưỡng" và cũng không thấp hơn "ngưỡng" nhiều.

    De hieu ABS hoat dong ra sao phan 2 Luc ma sat
    Như vậy để hiểu được ABS hoạt động như thế nào chúng ta phải hiểu được "ngưỡng phanh".
    Và để hiểu được "ngưỡng phanh" chúng ta cần biết về lực ma sát.

    Các nhà khoa học chia lực ma sát làm nhiều loại. Ở đây chúng ta chỉ cần tìm hiểu 3 loại: ma sát tĩnh hay ma sát nghỉ (Static friction), ma sát động hay ma sát trượt (Kinetic, Dynamic friction), ma sát lăn hay lực kháng lăn (Rolling friction, Rolling resistance).


    Độ lớn của lực ma sát không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc giữa 2 bề mặt ma sát, mà phụ thuộc vào áp lực ở mặt tiếp xúc và hệ số ma sát (chất liệu và hình dạng bề mặt tiếp xúc). Tuy nhiên quy luật độ lớn của lực ma sát sát không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc giữa 2 bề mặt của lực ma sát còn đang là vấn đề gây tranh cãi, chúng ta sẽ trở lại vấn đề tranh cãi này trong phần ma sát lăn.

    De hieu ABS hoat dong ra sao phan 2 Luc ma sat - 2
    Ảnh minh họa

    Ma sát tĩnh hay ma sát nghỉ (Static friction), còn được gọi là lực bám dính

    Ma sát tĩnh hiện diện mọi lúc mọi nơi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Ta bước đi được là nhờ bàn chân ta với nền nhà có lực ma sát, nếu không sẽ bị "trượt vỏ chuối" và ngã vỡ đầu. Ta cầm nắm được mọi vật nhờ bàn tay ta và vật đó có lực ma sát tĩnh. Mọi vật để trên bàn không bị rơi xuống đất nhờ ma sát tĩnh với mặt bàn, nếu không chỉ cần một lay động nhẹ của không khí vật đó sẽ bay ra khỏi mặt bàn. Vậy ma sát tĩnh là lực giữ yên 2 hay nhiều vật thể, không di chuyển so với nhau. Nói khác đi lực ma sát tĩnh chính là lực kết dính và trong lái xe ta gọi là lực bám đường (grip), là cơ sở của lực kéo (traction).
    Độ lớn tối đa của ma sát tĩnh được xác định là độ lớn lực có thể chuyển ma sát tĩnh thành ma sát trượt.

    Ma sát trượt hay ma sát động (Kinetic or dynamic friction)

    Một thùng sắt đang nằm cố định trên sàn nhà, có nghĩa là mặt đáy đang chịu một lực ma sát tĩnh với sàn nhà. Nếu ta đẩy thùng và nó không nhúc nhích chứng tỏ rằng lực tác động vào thùng không đủ lớn để thắng lực ma sát tĩnh. Khi thêm người đẩy, thùng sắt có thể dịch chuyển, lúc này lực đẩy đã lớn hơn ma sát tĩnh tức là lớn hơn lực bám dính, lực đẩy lúc này là độ lớn của ma sát tĩnh. Khi đã có đà, có thể bớt người đẩy phụ mà thùng sắt vẫn dịch chuyển vì lúc này giữa thùng và sàn nhà đã là ma sát trượt, bớt lực đẩy thùng sắt vẫn dịch chuyển.

    Cùng một chất liệu, cùng hệ số ma sát, ma sát trượt nhỏ hơn ma sát tĩnh. Ma sát trượt xảy ra khi 2 hay nhiều vật thể dịch chuyển so với nhau. Hiện tượng trượt xảy ra khi lực đẩy lớn hơn ma sát tĩnh (lực bám).

    Trở lại với thí nghiệm đẩy thùng sắt, nếu thùng sắt không nặng lắm, một người có thể đẩy thùng trượt trên sàn nhà. Nếu người này đẩy thùng sắt lòng vòng trên sàn nhà với mục đích thể dục giảm béo, anh ta cần tiêu hao năng lượng trong thời gian nhanh nhất và quãng đường ngắn nhất. Anh ta cần người khác bỏ thêm nhiều vật nặng vào thùng trong khi đang đẩy để tăng áp lực và lực ma sát giữa thùng và sàn nhà, giúp anh mau chóng xả bỏ năng lượng dư thừa. Khi chỉ cần bỏ thêm một vật nặng vào thùng cũng khiến anh ta đuối sức, đẩy chậm lại, thể hiện sắp đến lúc không đẩy nổi nữa và nếu lấy vật này ra anh ta tiếp tục được thì đây chính là ngưỡng ma sát. Nếu đáy thùng là bố phanh và sàn nhà là tang trống hay đĩa phanh thì đây chính là "ngưỡng phanh".

    Ma sát lăn còn gọi là lực kháng lăn (Rolling friction, Rolling resistance)

    De hieu ABS hoat dong ra sao phan 2 Luc ma sat - 3
    Ảnh minh họa
    Xảy ra khi một vật thể lăn trên vật thể khác. Ma sát lăn nhỏ nhất, ma sát lăn nhỏ hơn hàng chục lần ma sát trượt và nhỏ hơn vài chục lần ma sát tĩnh. Bánh xe, bạc đạn là những thiết bị điển hình tận dụng ma sát lăn để làm giảm lực ma sát.

    Đối với ma sát lăn, quy luật: "Độ lớn của lực ma sát không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc giữa 2 bề mặt ma sát" là ngoại lệ. Vì nếu vật lăn có hình cầu lăn trên bề mặt tuyệt đối phẳng, cả 2 đều rất cứng thì nơi tiếp xúc chỉ là một điểm. Nếu vật lăn hình trụ, thì nơi tiếp xúc là đoạn thẳng. Điểm và đường thẳng không có diện tích. Quy luật ma sát 1 trở nên vô nghĩa.

    Trên thực tế, bánh xe là vật liệu cao su nên bị biến dạng và đàn hồi khi lăn, quá trình biến dạng và lấy lại hình dạng ban đầu sẽ tạo ra "ma sát nội". Tương tự như ta bẻ cong 1 thanh sắt dẻo, thanh sắt nóng lên do đã biến động năng thành nhiệt năng. Tiết diện thanh sắt càng lớn càng hấp thu nhiều động năng, diện tích biến dạng lốp xe càng lớn lực kháng lăn càng lớn. Lốp xe có bề ngang to bám đường tốt hơn lốp hẹp. Lốp xe có đường kính lớn kháng lăn ít hơn lốp bé. (Nguồn ĐSPL). Hết phần 2. Mời xem phần 3 tại đây.

    Video xem nhiều

    Last edited: 8 Tháng sáu 2016
  2. dammetocdo2234

    dammetocdo2234 Biker cấp 1

    bánh xe là vật liệu cao su nên bị biến dạng và đàn hồi khi lăn, quá trình biến dạng và lấy lại hình dạng ban đầu sẽ tạo ra "ma sát nội"