機車安駕教室:ABS 的歷史演進及相關法規

KYMCO 推出搭載ABS 的Racing King 180 超級剎特仕版,ABS 為Anti-Lock Braking System 的縮寫,也就是防鎖死煞車系統。在近幾年,各車廠陸續導入能提升制動安全的ABS 在摩托車上,讓大家對ABS 這項配備越來越熟悉,但其實ABS 很早就已經出現在歷史中,就讓我們來介紹一下吧!

世界上第一款輪胎防鎖死系統

最早的輪胎防鎖死系統於1929年應用於飛機上,由法國Automobile 公司與航空界的先驅Gabriel Voisin 共同開發,讓飛機在降落時得以擁有接近制動極限的減速性能。以當時的年代,自然不可能有電子感應器與ECU 進行判斷,而是採用純粹的機械構造。

該系統利用飛輪與閥門連接煞車的液壓管線,飛輪安裝在與輪胎以相同轉速聯動的滾筒上,一般情況下滾筒與飛輪的轉速應該相同。當輪胎進行減速時,與輪胎同步的滾筒速度也跟著下降,此時飛輪的轉速率相對提高,飛輪與滾筒轉速差達到設定便會開啟液壓管線閥門,會使少量的煞車油繞過總泵,減小制動力道。


Gabriel Voisin 是歐洲航空界的先驅,為歐洲第一架引擎動力載人飛機的發明者。

而在測試中顯示,這套系統提高30%的制動效果,這最主要是因為飛行員不需要慢慢的增加制動來找到最大的煞車力道,只需要全力進行制動即可,同時這也降低輪胎爆胎等情況。

第一款安裝在摩托車上的輪胎防鎖死系統:Maxaret

雖然大家所熟悉的BOSCH 早在1936年就申請關於機動車輛車輪防鎖死設備的專利並進行研究,但要一直到1950年代,DUNLOP 的Maxaret 才是第一具被大量使用的輪胎防鎖死系統,與Gabriel Voisin 一樣採用飛輪的機械式設計,但整個系統重量僅僅4.7磅。當時輪胎防鎖死系統主要仍是運用在飛機上,Maxaret 即使是在雪地跑道上也能有優秀的減速效果而被各家航空公司大量採用。


當年的Maxare 廣宣,從圖片看來其實並不大。

Maxaret 除了是被大量應用在飛機上的輪胎防鎖死系統,也是第一個被安裝在摩托車與汽車上的輪胎防鎖死系統。1958年Maxaret 被英國道路研究實驗室安裝在ROYAL ENFIELD Super Meteor 摩托車上測試Maxaret 輪胎防鎖死系統,當時實驗結果就顯示出,輪胎防鎖死系統對於容易發生打滑事故的摩托車有很大的應用價值。 不但制動距離減少,在濕滑路面更有著30%的差距。ROYAL ENFIELD 的技術總監Tony Wilson-Jones 看到了該系統的未來,但公司並未採用,因此並沒出現在量產摩托車上,只被實際應用在卡車、賽車以及少數汽車上。


英國道路研究實驗室將Super Meteor 裝上Maxaret 進行研究,讓Super Meteor 成為第一款搭載ABS 的摩托車。(圖為一般的Super Meteor)
 

英國的JESEN FF 是第一款將Maxaret 列為標配的市售跑車,在當年被稱為全世界最安全的跑車。

現代電子式輪胎防鎖死系統普及化

1970年代,各大汽車製造商陸續將輪胎防鎖死系統運用在產品上,這時的系統已經從機械式改為電子式的設計,包括克萊斯勒的Sure Brake、福特的Sure-Track、通用汽車的Trackmaster。而NISSAN 的EAL (Electro Anti-lock System)也在成第一家使用電子式防鎖死系統的日本車廠。

1978年,德國BOSCH 是世界上第一個以汽車零件供應商身份將輪胎防鎖死系統進行量產的廠商,BOSCH ABS 2 也成為BENZ 350SE 與BMW 733i 的標準配備,甚至在1985年,BOSCH ABS 2 更被美國車廠所選用,至此,ABS 逐漸普及成為四輪汽車的安全配備。


BOSCH ABS 2 及ECU。

ABS 與摩托車

撇開實驗性質的車款不說,1988年由BMW 推出第一款搭載電子控制ABS 的摩托車:K100,隨後HONDA 在1992年推出的ST1100,YAMAHA 在1993年推出的GTS1000 等,都是早期搭載ABS 的摩托車款。但在當時,ABS 元件主要為汽車開發,重量體積雖然已經比70年代要小的多,對於摩托車仍是負擔,因此多半是車重、體型較大型的旅行車款才有搭載ABS。


BMW K100 是第一輛搭載電子控制ABS 的摩托車。
 

HONDA ST1100 是第一款搭載ABS 的日系摩托車。
 

ABS 在發展過程,一直在追求輕量、小型的目標,以全球最大ABS 供應商BOSCH 為例,ABS 2 重達6.3kg,到了2003年的ABS 8 其重量減低至1.6kg,小型化的結果便是提高摩托車安裝的可行性。直到現在包括BOSCH 在內的ABS 製造商,紛紛推出針對摩托車開發的小型化系統,更進一步的提高摩托車搭載ABS 的普及度,像是2009年BOSCH 發表的ABS 9M 就是針對摩托車而開發的系統,重量更僅有700g。隨著歐盟計畫實施的法規,以及ABS 小型化等,搭載ABS 的摩托車越來越多。從早期只安裝在大型休旅車款,逐漸向下到大型檔車或速克達,至今連KYMCO Racing King 這樣小型的速克達車款,也得以加入ABS 設備。


BOSCH ABS 進化圖,ABS 2L1 已經是ABS 2 的改良款,與現今的ABS 9 相比還是有很大的差距。

歐洲將強制摩托車搭載ABS

根據歐洲的研究指出,摩托車的危險性是開車的20倍,隨著科技進步,其他車輛在安全性都有所提昇,但摩托車騎士傷亡並未降低。同時德國深度事故研究所從2001-2004 的案例研究中,也指出有高達47% 的摩托車騎士使用錯誤的方式煞車,如果使用ABS 對事故的正面影響將高達60%。除了歐洲,美國國家高速公路交通安全局的研究也指出,摩托車搭載ABS 在雙載濕地的情況下,煞車距離能減少16%(2006)。美國保險公會也指出ABS 車款的理賠減少22%(2009),美國公路安全保險協會的統計顯示有ABS 的摩托車比沒ABS 的摩托車發生重大撞擊的發生減少37%(2010)。


在無ABS 的情況下,輪胎可能因操作失誤發生鎖死,讓煞車距離增加。
 

在專業騎士控制下,同樣單獨使用前煞車,無ABS 的K-XCT 300 煞車距離仍多出Nikita 一個車身。

由於眾多研究都顯示出摩托車加裝ABS 將能有效降低事故,提高騎士安全性,因此歐盟決定對於超過125cc,於2016年登記發表的新車款將強制搭載ABS,而2017年則全面加裝ABS,另外125cc 以下車款則是能選擇加裝ABS 或前後聯動煞車(CBS)。

ABS 發展至今將近一世紀,透過大量的資訊累積,現在ABS 性能已超越大多數人的煞車技巧。更何況一般公路狀況多變,加上多數摩托車騎士並不見得受過專業的煞車技術訓練,透過ABS 能確實降低人為失誤,有效減少重大事故發生。現在除了知名的BOSCH 之外,德國馬牌,制動系統廠商NISSIN、ATE 等,都投入ABS 的開發設計,提供車主更好的行車安全。

授權轉載自:Moto7

原文:MOTO7 安駕教室:ABS 的歷史演進及相關法規

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