अँटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम (ABS)
ABS हे पारंपरिक ब्रेक यंत्रणेवर आधारित एक सुधारित तंत्रज्ञान असून, ती एक प्रकारची वाहन सुरक्षा नियंत्रण प्रणाली आहे, ज्यात घसरणे-प्रतिबंधक (anti-skid) आणि अडकणे-प्रतिबंधक (anti-lock) असे फायदे आहेत. अँटी-लॉक ब्रेक हा मूलतः सामान्य ब्रेकचाच एक वर्धित किंवा सुधारित प्रकार आहे.
अँटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टीम (ABS) ही ब्रेकिंग करणे कठीण असताना किंवा ओल्या व निसरड्या पृष्ठभागांवर ब्रेक लॉक होणे आणि चाके घसरणे टाळण्यासाठी डिझाइन केलेली आहे. ही सिस्टीम वाहनाला धोकादायकपणे घसरण्यापासून रोखते आणि थांबण्याचा प्रयत्न करताना चालकाला स्टीअरिंगवर नियंत्रण ठेवण्यास मदत करते, ज्यामुळे दैनंदिन ड्रायव्हिंगमध्ये सुरक्षिततेची एक महत्त्वपूर्ण पातळी वाढते. ABS मध्ये केवळ सामान्य ब्रेकिंग सिस्टीमचे ब्रेकिंग कार्यच नाही, तर ते चाके लॉक होण्यापासूनही प्रतिबंधित करते, जेणेकरून ब्रेकिंग अवस्थेतही गाडी वळू शकते, गाडीच्या ब्रेकिंग दिशेची स्थिरता सुनिश्चित होते आणि बाजूला जाणे व भरकटणे टाळले जाते. हे गाडीमधील सर्वोत्तम ब्रेकिंग प्रभावासह सर्वात प्रगत ब्रेकिंग उपकरण आहे.
अँटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टीम ब्रेक लावण्याच्या प्रक्रियेत चाक लॉक होण्यापासून प्रतिबंधित करते, ज्यामुळे खालील गोष्टी होऊ शकतात: रस्त्यावरील ब्रेकिंग फोर्स कमी होतो आणि ब्रेकिंगची कार्यक्षमता कमी होते; टायरचे सेवा आयुष्य कमी होते, जेव्हा गाडी ब्रेक लावते तेव्हा पुढची चाके लॉक होतात, गाडीची स्टीअरिंग क्षमता कमी होते, जेव्हा मागची चाके लॉक होतात तेव्हा बाजूचा फोर्स कमी होतो, ब्रेकची दिशात्मक स्थिरता कमी होते, ज्यामुळे गाडी वेगाने वळू शकते आणि मागचा भाग बाजूला घसरू शकतो किंवा बाजूला जाऊ शकते. वाहनाच्या कार्यक्षमतेवर अँटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टीमचा प्रभाव प्रामुख्याने ब्रेकिंग अंतर कमी करणे, स्टीअरिंग क्षमता टिकवून ठेवणे, ड्रायव्हिंगच्या दिशेतील स्थिरता सुधारणे आणि टायरची झीज कमी करणे यामध्ये दिसून येतो. आपत्कालीन परिस्थितीत, चालकाला फक्त ब्रेक पेडल शक्य तितके जोरात दाबण्याची आणि ते न सोडण्याची आवश्यकता असते, आणि बाकीच्या गोष्टी एबीएसद्वारे हाताळल्या जातात, त्यामुळे चालक आपत्कालीन परिस्थिती हाताळण्यावर लक्ष केंद्रित करू शकतो आणि गाडीची सुरक्षितता सुनिश्चित करू शकतो.
अँटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टीमचे संक्षिप्त रूप ABS आहे, आणि इंग्रजीतील पूर्ण नाव अँटी-लॉक ब्रेकिंगसिस्टम किंवा अँटी-स्किड ब्रेकिंगसिस्टम आहे. सर्वप्रथम, 'होल्ड' म्हणजे ब्रेक पॅड (किंवा शू) आणि ब्रेक डिस्क (ब्रेक ड्रम) यांच्यातील सापेक्ष घर्षणविरहित घर्षण होय. ब्रेक लावताना घर्षणामुळे निर्माण होणाऱ्या उष्णतेमुळे गाडीची गतिज ऊर्जा उष्णतेत रूपांतरित होते आणि अखेरीस गाडी थांबते किंवा तिचा वेग कमी होतो. दुसरे म्हणजे, व्हील लॉक म्हणजे गाडीने आपत्कालीन ब्रेक लावल्यावर, चाक पूर्णपणे स्थिर होते आणि फिरत नाही. याचा अर्थ असा की, ब्रेक लावण्याच्या प्रक्रियेत एकदा गाडीचे चाक फिरणे थांबते. जेव्हा गाडी ब्रेक लावते, तेव्हा गाडी चाकाला एक बल देते ज्यामुळे ते थांबते, जेणेकरून चाक पुढे फिरू शकत नाही, परंतु चाकामध्ये एक विशिष्ट जडत्व असते. चाक फिरणे थांबल्यानंतर, ते पूर्णपणे थांबण्यापूर्वी काही अंतरापर्यंत पुढे सरकते. जर गाडीची पुढची आणि मागची चाके एकाच सरळ रेषेत नसतील, तर जडत्वामुळे पुढची आणि मागची चाके आपापल्या दिशेने सरकतात. टायर लिमिट ब्रेकिंगच्या चाचणीनुसार, जेव्हा लिनियर ब्रेकिंग पूर्ण क्षमतेने होते, तेव्हा टायर बाजूला पकड (साइड ग्रिप) देऊ शकत नाही आणि वाहनाला बाजूवर नियंत्रण ठेवणे कठीण होते. यामुळे, पुढची आणि मागची चाके दोन वेगवेगळ्या दिशांना फिरतात, वाहन अनियंत्रितपणे एका बाजूला कलते (स्पिन होते) आणि गाडीचा मागचा भाग बाजूला फेकला जातो. अशा परिस्थितीत, गाडीच्या स्टेअरिंग व्हीलचा काहीही परिणाम होत नाही, गाडी पूर्णपणे नियंत्रणाबाहेर जाते. जर परिस्थिती खूप गंभीर झाली, तर गाडी उलटण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे वाहतूक अपघात आणि इतर धोके निर्माण होऊ शकतात.
जर ब्रेक पूर्णपणे लॉक झाले असतील, तर हे ऊर्जा रूपांतरण केवळ टायर आणि जमिनीमधील घर्षणावर अवलंबून असते. घर्षणाचे दोन प्रकार आहेत: रोलिंग घर्षण आणि स्लाइडिंग घर्षण. घर्षण गुणांक रस्त्याच्या कोरड्या आर्द्रतेच्या प्रभावावर अवलंबून असतो. जेव्हा ब्रेक व्हील आणि जमिनीमधील घर्षण हळूहळू वाढते, तेव्हा ते एका निर्णायक बिंदूपर्यंत पोहोचल्यावर रोलिंग घर्षणाचे स्लाइडिंग घर्षणात रूपांतर होते. स्लाइडिंग घर्षण शक्ती हळूहळू कमी होते, म्हणून ABS या घर्षण वक्राच्या तत्त्वाचा वापर करून चाकाची घर्षण शक्ती या शिखरावर स्थिर करते, जेणेकरून ब्रेकिंग अंतर कमी करता येईल. तीव्र घर्षणामुळे टायरच्या रबरचे तापमान वाढते, संपर्क पृष्ठभागाचे स्थानिक द्रवीकरण होते, ज्यामुळे ब्रेकिंग अंतर कमी होते, परंतु साइडस्लिपमुळे झीज वेगाने होते.
अँटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टीम (ABS) ही वाहनाच्या अनुदैर्ध्य गतिकी नियंत्रणाच्या (longitudinal dynamics control) संशोधन विषयांपैकी एक आहे. नावाप्रमाणेच, अँटी-लॉक ब्रेकिंग म्हणजे गाडीला एकदाच ब्रेक लावण्यापासून रोखणे आणि त्यासाठी खंडित ब्रेकिंगचा (intermittent braking) वापर करणे. यामध्ये, ब्रेक लावण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान चाकावर कार्य करणाऱ्या ब्रेकिंग टॉर्कचे (चाकावरील ब्रेकिंग फोर्स) स्वयंचलित समायोजन केले जाते, जेणेकरून ब्रेकिंग टॉर्क जास्त असताना चाक लॉक होण्यापासून रोखता येते. त्याच वेळी, आधुनिक ABS प्रणाली चाकाच्या घसरण्याचा दर (slip rate) रिअल-टाइममध्ये निर्धारित करू शकते आणि ब्रेक लावताना चाकाच्या घसरण्याचा दर इष्टतम मूल्याच्या जवळ ठेवते. त्यामुळे, जेव्हा ABS प्रणाली कार्यरत असते, तेव्हा पुढचे चाक लॉक झाल्यामुळे चालकाचे वाहनावरील नियंत्रण सुटत नाही आणि गाडीचे ब्रेकिंग अंतर चाक लॉक होण्यापेक्षा कमी राहते, ज्यामुळे सर्वोत्तम ब्रेकिंग कार्यक्षमता प्राप्त होते आणि अपघात झाल्यास आघाताची तीव्रता कमी होते.
