What is anti-lock braking system and how it works?

Anti-Lock Braking System (ABS)? एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम (एबीएस) क्या है?

एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम (एबीएस) एक ऑटोमोबाइल सुरक्षा प्रणाली है जो वाहनों में उपयोग होती है। इसका मुख्य काम यह है कि यह वाहन के ब्रेक लगने पर पहियों को लॉक होने से रोकती है। जब वाहन भारी ब्रेक लगाते हैं, तो इस प्रणाली के द्वारा पहियों को स्वतः ब्रेक लगने के दौरान सुरक्षित रखने का काम होता है। एबीएस वाहन ड्राइवर को तब भी स्टीयरिंग नियंत्रण रखने में मदद करती है जब वाहन तेज ब्रेक मारते हैं और कुछ स्थितियों में ब्रेकिंग दूरी को कम करती है। इसके माध्यम से ड्राइवर बिना स्किडिंग या नियंत्रण खोने के ब्रेक पूरी तरह से दबा सकते हैं। एबीएस के उपयोग से वाहन विपरीत दिशा में नहीं जाता है और ऐसे में दुर्घटनाएं टाली जा सकती हैं।

पहिए कैसे लॉक होते हैं?

ब्रेक लगाने के दौरान, यदि ब्रेक बल(Force) सड़क और टायर के बीच घर्षण से अधिक है तो पहिये लॉक हो जाते हैं। ऐसा अक्सर  फिसलन भरी सड़क पर घबराहट में ब्रेक लगाने की स्थिति में होता है। जब आगे के पहिये लॉक हो जाते हैं, तो वाहन जिस दिशा में चल रहा है उसी दिशा में फिसल जाता है। जब पिछले पहिये लॉक हो जाते हैं, तो वाहन इधर-उधर घूमता है। पहियों को लॉक करके किसी बाधा के आसपास चलना असंभव है। इस प्रकार लॉक पहिये दुर्घटना का कारण बन सकते हैं। फिसलने से टायर की आयु भी कम हो जाती है।

एबीएस क्या करता है?

वाहनों के ब्रेकिंग के समय एबीएस वाहन के पहियों को लॉक होने से रोकती है| सिस्टम यह पता लगाता है कि पहिया कब लॉक होने वाला है और लॉकिंग व्हील पर दबाव को क्षण भर के लिए छोड़ देता है। जैसे ही पहिए ठीक हो जाते हैं, ब्रेक दोबारा लगा दिए जाते हैं। घूमने वाले व्हील हब में एक दांतेदार पहिया (पोल व्हील) लगाया जाता है। प्रत्येक पहिये पर दांतों के निकट एक चुंबकीय सेंसर लगा हुआ,  विद्युतीय इम्पल्स (पल्स) उत्पन्न करता हैं। इन पल्सों की गिनती (फ्रीक्वेंसी) पहिये की गति का मापक होती है। यह सिग्नल इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट (ECU) द्वारा पढ़ा जाता है। जब कोई पहिया लॉक होता है, तो ईसीयू मॉड्यूलेटर वाल्व सोलनॉइड को एक विद्युत संकेत भेजता है, जो ब्रेक चैंबर से दबाव छोड़ता है। जब पहिया ठीक रूप से घूमने लग जाता है, तो मॉड्यूलेटर वाल्व पर स्विच ऑफ सिग्नल द्वारा ब्रेक दबाव फिर से लागू किया जाता है।इस प्रक्रिया को मोड्युलेटर वाल्व की साइकिलिंग (5 से 6 बार प्रति सेकंड) कहते हैं, जो वाहन को नियंत्रित रूप से रुकने तक जारी रखती है। एबीएस के साथ, वाहन तब भी पूरी तरह से स्थिर रहता है जब ड्राइवर ब्रेक लगाने के दौरान ब्रेक पेडल दबाता रहता है, इस प्रकार दुर्घटनाओं से बचा जाता है।

मुख्य भाग:

एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम में निम्नलिखित घटक होते हैं।

व्हील स्पीड सेंसर(Wheel Speed Sensor):

व्हील स्पीड सेंसर में एक स्थायी चुंबक और कॉइल असेंबली होती है। जब पोल व्हील घूमता है तो यह विद्युत पल्स उत्पन्न करता है। जिस दर पर पल्स उत्पन्न होता है वह पहिए की गति का माप है। प्रेरित वोल्टेज पहिये के घूमने की गति के साथ बढ़ता है और पोल व्हील और सेंसर के बीच बढ़ते अंतर के साथ कम हो जाता है।

ध्रुव पहिया(Pole Wheel)

पोल व्हील लौह पदार्थ(ferrous material) से बना एक दांतेदार पहिया है। आमतौर पर इसके चेहरे(Face) पर दांत होते हैं। कुछ मामलों में जहां सेंसर को एक्सल के समानांतर स्थापित करना संभव नहीं है, वहाँ पोल पहियों को परिधि पर दांतों के साथ डिज़ाइन किया गया है।

सेंसर एक्सटेंशन केबल(Sensor Extension Cable)

सेंसर एक्सटेंशन केबल एक दो कोर केबल है जो व्हील स्पीड सेंसर को इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट से जोड़ती है। आंतरिक कोर का आवरण ईपीडीएम(EPDM) रबर की है और बाहरी आवरण पॉलीयुरेथेन (polyurethane) है जो केबल को घर्षण प्रतिरोध प्रदान करती है। केबल में एक मॉड्यूल प्लग होता है जिसमें दो पिन होते हैं जो कंट्रोल असेंबली से जुड़ा होता है। केबल में दो कोर होते हैं-भूरा और काला रंग।

विद्युत नियंत्रण इकाई(Electronic Control Unit)

ECU,  ABS प्रणाली का मुख्य घटक है। व्हील स्पीड सेंसर से  सिग्नल इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट को इनपुट दिया जाता हैं। ईसीयू कंप्यूटर पहिया गति, पहिया मंद गति और त्वरण। यदि कोई पहिया लॉक हो जाता है, तो ईसीयू व्हील लॉक को रोकने के लिए संबंधित मॉड्यूलेटर वाल्व को सक्रिय करता है। ECU सामान्यतः ड्राइवर के केबिन में लगा होता है।

ब्रेकिंग सिस्टम की त्रिमूर्ति

ECU में 7 प्रमुख सर्किट होते हैं (The ECU consists of 7 major circuits)

•  इनपुट सर्किट( Input circuit)
•  मास्टर सर्किट( Master circuit)
•  स्लेव सर्किट (Slave circuit)
• ड्राइवर सर्किट (Driver circuit)
•  फीडबैक सर्किट ( Feedback circuit)
• बिजली आपूर्ति सर्किट ( Power supply circuit)
• फेल सेफ सर्किट (Fail safe circuit)

ईसीयू के कार्य (The functions of ECU):

• यह सेंसर से व्हील स्पीड सिग्नल प्राप्त करता है। व्हील स्पीड सिग्नलों के अनुसार व्हील लॉक होने की स्थिति में उचित आउटपुट सिग्नल मॉड्यूलर वाल्वों को भेजे जाते हैं।

• यह लगातार ABS घटकों और वायरिंग की स्थिति और संचालन की निगरानी करता है।
•  एबीएस सिस्टम में किसी भी विद्युत खराबी की स्थिति में यह एक चेतावनी लैंप सक्रिय करके ड्राइवर को सचेत करता है।
•  यह ABS संचालन के दौरान एग्जॉस्ट ब्रेक को डिस्कनेक्ट कर देता है।
• यह सर्विस तकनीशियन को ब्लिंक कोड लैंप के माध्यम से सिस्टम में दोषों को पढ़ने में सक्षम बनाता है।

मॉड्यूलेटर वाल्व केबल (Modulator Valve Cable):

मॉड्यूलेटर वाल्व केबल में कोर होते हैं। दो सोलनॉइड इंटरफ़ेस लाइनें और एक सामान्य ग्राउंड लाइन हैं। आंतरिक कोर का आवरण ईपीडीएम प्रकार की है और बाहरी आवरण पॉलीयुरेथेन है जो केबल को घर्षण प्रतिरोध प्रदान करती है।

केबल में तीन पिन मोल्डेड सॉकेट होता है जो एक तरफ मॉड्यूलेटर वाल्व सोलनॉइड से जुड़ा होता है और दूसरे छोर पर लॉकिंग सुविधा के साथ एक इंटरलॉक कनेक्टर होता है। कोर भूरे, नीले और हरे रंग के होते हैं।

मॉड्यूलेटर वाल्व(Modulator Valve):

एबीएस मॉड्यूलेटर वाल्व एबीएस कार्रवाई के दौरान ब्रेक चैम्बर में हवा के दबाव को नियंत्रित करता है। सामान्य ब्रेकिंग के दौरान यह हवा को इनलेट से डिलीवरी तक सीधे प्रवाहित करने की अनुमति देता है। मॉड्यूलेटर वाल्व स्वचालित रूप से ब्रेक नहीं लगा सकता है, या दोहरे ब्रेक वाल्व के माध्यम से ड्राइवर द्वारा लगाए गए ब्रेक दबाव को लेवेल से ऊपर ब्रेक दबाव को नहीं बढ़ा सकता है।

इसमें एक इनलेट पोर्ट, डिलिवरी पोर्ट और निकास मार्ग है।

•  इनलेट पोर्ट क्विक रिलीज़ वाल्व या रिले वाल्व की डिलीवरी से जुड़ा है।
• डिलीवरी पोर्ट ब्रेक चैम्बर से जुड़ा है।
• निकास मार्ग ब्रेक कक्षों से हवा निकालता है।

मॉड्यूलेटर वाल्व में दो सोलनॉइड होते हैं। सोलनॉइड्स को सक्रिय करके, मॉड्यूलर वाल्व को निम्नलिखित में से किसी भी मोड में स्विच किया जा सकता है।

•  दबाव
• दबाव बनाए रखना
• दबाव मुक्ति

त्वरित रिलीज वाल्व (Quick Release Valve):

ब्रेक पैडल छोड़ने के बाद ब्रेक चेंबर से हवा को तुरंत बाहर निकालने के लिए एयर ब्रेकिंग सिस्टम में क्विक रिलीज़ वाल्व लगाए जाते हैं। यह लंबे समय तक पाइपिंग चलने या ब्रेक वाल्व के माध्यम से ब्रेक चैम्बर के कई हिस्सों के समाप्त होने के कारण ब्रेक रिलीज में देरी को रोकता है।

रिले वाल्व (Relay Valve):

रिले वाल्व दोहरे ब्रेक वाल्व की डिलीवरी से सिग्नल दबाव के अनुसार, ब्रेक चैम्बर में हवा को जल्दी से प्रवेश करने और छोड़ने का एक साधन प्रदान करता है। स्टोरेज टेंक से हवा वाल्व के माध्यम से ब्रेक कक्ष में गुजरती है। ब्रेक पर लगाया गया दबाव दोहरे ब्रेक वाल्व से सिग्नल दबाव के बराबर होता है। जब ब्रेक पैडल छोड़ा जाता है तो सिग्नल दबाव मुक्त हो जाता है। ब्रेक चैम्बर में दबाव सीधे रिले वाल्व के निकास पोर्ट के माध्यम से जारी किया जाता है।

चेतावनी की बत्ती (Warning Lamp):

वाहन में एबीएस चेतावनी लैंप लगा हुआ है। यह एम्बर रंग का एक एलईडी संकेतक लैंप है और सिस्टम द्वारा किसी विद्युत दोष का पता चलने पर जल उठता है। एबीएस चेतावनी लैंप उपकरण पैनल पर स्थित है।

 ब्लिंक कोड लैंप (Blink Code Lamp):

यह लैंप हरे रंग का है और इसका उपयोग ब्लिंक कोड स्विच को संचालित करने पर सर्विस तकनीशियन को सिस्टम में हुए दोषों को इंगित करने के लिए किया जाता है। 

ऑफ हाइवे स्विच(Off Highway Switch):

यह ड्राइवर के सामने एक वैकल्पिक स्विच है जिसे वाहन के राजमार्ग से बाहर चलने पर चालू किया जा सकता है। इस मोड में, एबीएस नियंत्रण होगा; सामान्य एबीएस नियंत्रण की तुलना में कम रुकने की दूरी प्राप्त करने के लिए उच्च व्हील स्लिप की अनुमति दें।

ब्लिंक कोड स्विच (Blink Code Switch)

एक क्षणिक स्विच जो एबीएस संकेतक लैंप आउटपुट को ग्राउंड करता है, ईसीयू को डायग्नोस्टिक ब्लिंक कोड मोड में रखने के लिए उपयोग किया जाता है और आमतौर पर वाहन के डैश पैनल पर स्थित होता है।

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