Работа антиблокировочной системы торможения. Абс принцип работы
Как уcтроена и работает ABS
АBS. Зашифрованные в этой аббревиатуре слова разные: например, по-немецки Antiblockiersystem, по-английски Anti-lock Brake System, есть даже устойчивое русскоязычное словосочетание «антиблокировочная система», но перевод и значение у них единые. Это система, которая не даёт колёсам блокироваться во время экстренного торможения и регулирует усилия, создаваемые тормозными механизмами. Главная задача системы триедина — дать водителю возможность управлять автомобилем, сохранить курсовую устойчивость и обеспечить наиболее эффективное замедление во время экстренного торможения.
Создание
Идея создать систему, предотвращающую блокировку колес, родилась еще до Второй мировой войны. Применять ABS изначально планировали в авиации. Но используемые в то время технологии и материалы не позволяли реализовать ее в массовом производстве, а уж тем более на серийном автомобиле. В 1964 году инженеры Mercedes совместно со специалистами компаний Teldix и Robert Bosch плотно взялись за дело. Для начала собрали все патенты и отчёты за последние пару десятков лет, в которых упоминалось о распределении тормозных усилий между колёсами.
Основные элементы любой ABS: блок управления и исполнительный механизм гидроагрегата (1), датчики скорости вращения колес (2). Гидроагрегат регулирует давление в контурах тормозной системы при помощи гидроаккумулятора, электрогидронасоса обратного хода и управляющих электрогидравлических клапанов. На схеме приведена четырёхканальная ABS, которая способна регулировать давление отдельно в каждой из четырёх тормозных магистралей.желтый — информационные кабели; красный — тормозной контур переднего правого и левого заднего колес; синий — тормозной контур переднего левого и заднего правого колес
У всех современных систем четыре датчика, отслеживающих скорость вращения колес, и четыре пары клапанов – по два на каждый контур или канал тормозной системы. Такие системы называют 4-канальными. Они позволяют индивидуально регулировать тормозные усилия на каждом колесе, добиваясь максимально эффективного замедления
Исследования принесли результаты, например, помогли определиться с функциональной схемой ABS. Датчики (тогда лишь на передней оси) измеряли скорости вращения каждого колеса. Эти измерения регистрировал и сравнивал блок управления и при необходимости давал поправки исполнительному устройству скорректировать давление в каком-либо контуре тормозной системы. На бумаге все выходило довольно гладко. Но в реальных ситуациях ABS работала нечетко, на изменение сцепления колес с дорогой реагировала с запаздываниями, да и надежностью не славилась.
Еще в 1936 году компания Bosch зарегистрировала патент на «механизм, предотвращающий блокировку колёс моторных транспортных средств». Но лишь с внедрением электроники инженеры смогли разработать антиблокировочную тормозную систему (ABS 1), пригодную для использования на автомобиле
Одним из первых значимых шагов на пути к серийному производству стала замена в 1967 году механических датчиков на колесах бесконтактными, использующими принцип электромагнитной индукции. Преимущества очевидны: они не изнашиваются, устойчивы к механическим воздействиям, нет ложных срабатываний. Именно с такими сенсорами в 1970 году Mercedes представил общественности первую ABS c электронным управлением для легковушек, грузовиков и автобусов. Датчики передавали сигналы блоку, а тот управлял гидравлическим модулем, установленным между главным тормозным цилиндром и суппортами.
В 1978 году Mercedes-Benz первым в мире из автопроизводителей представил ABS на серийном S-Klasse. Опция добавляла к цене автомобиля 2217 марок. Чуть позже ту же ABS 2 примерила и БМВ 7-серии. И сегодня более двух третей всех новых автомобилей в мире оборудовано антиблокировочной системой тормозов
Принцип первой ABS заложен и в самой современной системе. Датчики отслеживают скорости вращения каждого колеса, блок управления сравнивает показания и подает команды электромагнитным клапанам гидромодуля, регулирующим давление в тормозной системе, — по паре (впускной и выпускной) на каждый контур. При экстренном торможении клапаны работают с частотой несколько десятков раз в секунду (15-20 Гц в зависимости от системы) — именно их стрекот мы слышим, когда колеса блокируются-разблокируются. При этом давление в одном или сразу нескольких контурах мгновенно поднимается и тут же стравливается, а колодки, соответственно, сжимают и отпускают диск, обеспечивая то самое прерывистое торможение.
Появление цифровой электроники позволило сделать блок управления компактнее и разместить его прямо на гидромодуле. Bosch впервые реализовал такую схему в 1989 году, выпустив модель ABS 2E
Первые системы базировались на аналоговой технике, которая часто выдавала ошибки, сами монтажные схемы были сложными и громоздкими. А уровень развития «цифры» был тогда несравнимо низок — первые микропроцессоры, появившиеся в начале 1970-х, для управления антиблокировочной системой не подходили. Лишь через 5 лет Bosch сделала полностью цифровой блок управления. Электронная начинка стала почти на порядок компактнее — блок ABS 1 состоял примерно из 1000 компонентов, и всего 140 было в «мозгах» системы второго поколения. Кроме этого, работать ABS стала почти безотказно и в разы быстрее — электроника за миллисекунды обрабатывала данные с колесных датчиков и посылала командные импульсы гидромодулю.
В середине 1990-х годов антиблокировочные тормозные системы стали устанавливать и на мотоциклы. Они предотвращали блокировку переднего колеса и полет седока через руль. На верхней схеме показано преимущество, которое даёт АБС при торможении среднестатистического мотоциклиста на сухом асфальте со скорости 100 км/ч.Многие современные системы мотоциклов работают, даже если водитель нажал только на задний или передний тормоз.
Дальнейшая эволюция антиблокировочных систем шла в двух направлениях — совершенствование гидравлики и электроники. Для примера рассмотрим развитие ABS от Bosch, который не только является родоначальником антиблокировочной системы, но и основным поставщиком для большинства автопроизводителей, в том числе и российских.
Самым мощным поставщиком компонентов ABS является Bosch, который поставляет комплектующие для большинства моделей. Для Chrysler и Jeep работает Bendix Corporation, для Ford, GM, Chrysler — Continental Automotiv Systems. Infiniti и Lexus используют детали фирмы Nippondenso, а их земляки Mazda и Honda — Sumitomo. А ещё разработкой и выпуском компонентов ABS занимаются Aisin Advics, Delphi, Hitachi, ITT Automotive, Mando Corporation, Nissin Kogyo, Teves, TRW и WABCO
Итак, вскоре после появления компактной цифровой начинки блок управления переехал на гидромодуль. Это не только упростило жизнь сборщикам и компоновщикам автомобиля, но и снизило себестоимость системы. Следующее поколение ABS 5, которое стало не только легче и быстрее, получило более совершенную механику, в том числе и блок новых по конструкции электромагнитных клапанов. Теперь антиблокировочная система позволила реализовать дополнительные функции, в частности, программу EBD (Electronic Brake Distribution), дозирующую силу торможения для каждого колеса по отдельности, программу TSC (Traction control system), которая борется с пробуксовками, и программу, контролирующую поперечную динамику, — ESP (Electronic Stability Program). Реализация этих функции потребовала управления двигателем — так, например, когда электроника фиксирует пробуксовку или поперечные скольжения, она автоматически уменьшает подачу топлива.
На смену механическим колесным датчикам пришли индуктивные. Их принцип работы прост: при движении автомобиля в катушке датчика индуцируется электрический ток. Его частота прямо пропорциональна скорости вращения колеса. Со временем они стали измерять не только скорость вращения, но и направление. Сейчас на некоторых моделях датчики встраивают в ступичные подшипники
Эволюция систем ABS, выпущенных фирмой Bosch. С развитием технологий гидромодуль терял в массе, электронный блок становился не только компактнее и расторопнее, но и получал больший объем памяти, а вместе с ним и дополнительные функции
Современные системы построены по модульному принципу. Например, девятое поколение поддерживает множество функций, повышающих комфорт и безопасность — электроника способна предотвращать откат автомобиля при старте в гору, регулировать скорость спуска с горы (реализуется на кроссоверах и внедорожниках) и даже автоматически экстренно останавливать автомобиль (подробнее о таких системах можно прочитать здесь). Причем автопроизводитель приобретает тот набор, который ему необходим для конкретного автомобиля. А разработчик ABS собирает ему агрегат из соответствующих электронных и гидравлических модулей. Кроме того, такая компоновка позволила выпускать системы для машин подешевле и подороже. Например, для моделей премиум-сегмента Bosch предлагает агрегаты с более сложной механикой. Так, вместо двухпоршневого возвратного насоса в гидромодуле устанавливают шестипоршневый. Он очень быстро снижает давление в контуре, из-за чего на тормозной педали почти нет тех самых вибраций.
Современные гидроагрегаты ABS собирают из нужных электронных и механических модулей в зависимости от выполняемых ими задач и пожеланий заказчика. Таким образом, производство становится более гибким, а себестоимость систем падает
Упрощённая схема работы гидроагрегата в составе АБС. Для простоты на схеме рассматривается работа системы с одним колесом. В четырехканальной системе на каждое колесо приходится четыре таких контура
А что на практике?
Не так давно мы провели тест, наглядно показывающий преимущества работы антиблокировочной системы. Объезд препятствия с торможением выполнялся на автомобиле с ABS и без оной. Шины на подопытных Логанах были одинаковыми — Barum Brilliantis размерностью 185/70 R14. Для пущей убедительности было сымитировано скользкое покрытие — пластик, смоченный мыльным раствором. В «створ ворот» нужно было въехать на скорости 40 км/ч и тут же начать экстренное (сильный удар по педали тормоза — водитель «испугался») торможение с одновременным перестроением.
Автомобиль без антиблокировочной системы
с вывернутыми колёсами, не меняя траектории, сбивал препятствие и продолжал двигаться далее. Виновник — трение скольжения в пятнах контакта, заблокированные колёса не воспринимают как надлежит боковые силы, следовательно, управлять автомобилем в этот момент невозможно. Я использовал прерывистое торможение, как учат на спецкурсах, эффект на данном виде покрытия — практически нулевой. Попытки нащупать момент начала блокировки и применить поисковое руление (поиск угла поворота колёс, когда автомобиль перестаёт реагировать на руль) тоже особым успехом не увенчались.
Logan c ABS
при гораздо более эффективном замедлении позволял с первого раза даже новичкам легко и без напрягов уйти от препятствия. Тормозной путь с ABS для данного покрытия был в среднем в 1,5 раза короче, чем у Логана, не оборудованного антиблокировочной системой. В чём хитрость? В прерывистом торможении с кратковременными блокировками — ABS успевает за секунду затормозить-растормозить каждое из колёс 15 раз. Пока колесо доли секунды катится, у вас есть возможность задавать направление (в этот момент в пятнах контакта трение покоя). При этом для каждого типа покрытия (устанавливается опытным путём при проектировании и доводке) поддерживается наиболее оптимальная степень проскальзывания колёс (15-20%), при которой замедление наиболее эффективно. Вдобавок ABS дозирует тормозное усилие на каждое из колёс по отдельности, предотвращая занос.
Почему на машине без ABS не помогло прерывистое торможение? Заблокировать-разблокировать колёса, в отличие от ABS, я успеваю максимум три-четыре раза в секунду — я действую априори медленнее. Степень проскальзывания у меня неоптимальная, следовательно, торможение менее эффективное. В отличие от ABS, педалью я воздействую сразу на все колёса, а это может вызвать снос либо занос, потому как под колёсами могут быть разнородные покрытия, либо изменена загрузка по осям и бортам. Траекторию при таком способе торможения можно научиться слегка изменять, но нужна тренировка. То же самое относительно «следящего» торможения. Вывод однозначен — с ABS автомобиль безопаснее.
Однако не всё так безоблачно, как может показаться на первый взгляд. В некоторых случаях ABS может увеличивать тормозной путь, например, на льду и ряде нестабильных покрытий (неплотный грунт, дорога с перекатывающимся гравием или твёрдое основание, присыпанное пылью, песком или снегом). Изношенные амортизаторы и недобросовестная настройка подвески тоже могут подлить масла в огонь... Если хотя бы одно колёсо во время торможения отрывается от дорожного полотна на длительное время и блокируется, система, думая, что оно попало на лёд, растормаживает его, а заодно снижает давление в гидравлических магистралях остальных колёс. Система в этом случае понимает, что колёса попали на разнородные покрытия и таким образом стремится сохранить курсовую устойчивость. Кроме того, сама адекватность настройки ABS на некоторых современных моделях вызывает много вопросов. Как быть с этими нюансами, поговорим в следующий раз.
Видео по теме:
В ролике хорошо видно, как во время экстренного торможения внедорожник, необорудованный АБС, с заблокированными колёсами сползает в сторону уклона дороги. А это, между прочим, потеря управляемости и курсовой устойчивости.
Данный материал является учебным.
Попытки водителя чёрной Audi 100 объехать упавшего мопедиста тщетны. Причина — заблокированные колёса, которые не воспринимают боковую силу. Тормозной путь в данном случае удлиняется, будь исправна у Audi ABS, остановиться получилось бы гораздо раньше. Водитель мопеда не пострадал только по счастливой случайности.
Данный материал является учебным.
Экстренное торможение перед светофором. Левые колёса грузовика, попавшие на разметку, во время торможения создают меньшее сопротивление, чем колёса правого борта, которые находятся на асфальте.
Из-за разницы тормозных сил справа и слева возникает разворачивающий момент, но это полбеды. Поскольку колёса полностью блокируются, трение скольжения делает своё чёрное дело — грузовик выставляет поперёк дороги.
Водитель пытался справиться с заносом (вывернул, насколько успел, управляемые колёса влево), но это не помогло — трение скольжения лишило его возможности корректировать вращение.
Данный материал является учебным. Источник
Экстренное торможение перед пешеходами. Мало того, что ABS позволила бы укоротить тормозной путь и смягчить последствия для сбитых людей, она сохранила бы машине курсовую устойчивость и дала бы возможность корректировать траекторию. Подобный занос на более высокой скорости чреват куда более тяжёлыми последствиями — опрокидывание, наезд на препятствие боком (а ведь боковой удар всегда опаснее, чем фронтальный, подробнее читайте
).
Данный материал является учебным.
Белый минивэн на скользкой дороге занесло и развернуло по причине блокировки колёс. Занос, естественно, скорректировать не удалось.
Далее хорошо видно, что водитель едущего позади военного УРАЛа, применив экстренное торможение, тоже заблокировал колёса. Передние колёса поворачиваются влево (попытка объезда), но автомобиль траекторию не меняет. Тормозной путь в данном случае увеличивается тем, что лёд, разогреваясь от трения шин, плавится (блестящий след), вода в данном случае работает как дополнительная смазка. Управляемость грузовику вернулась лишь в тот момент, когда водитель отпустил тормоз, и колёса вновь покатились.
Данный материал является учебным.
Показательный пример, когда на обледеневшей дороге экстренное торможение, совмещённое с маневрированием, привели к успеху. На записи хорошо слышна работа ABS.
Данный материал является учебным.
Удачный уход от столкновения, совмещённый с экстренным торможением. Автомобиль без АБС продолжил бы двигаться прямо. Покрытия, на которых пришлось маневрировать и оттормаживаться, — мокрый с лужами в колеях асфальт и раскисшая от дождя обочина. Не будь антиблокировочной системы, оснащённый видеорегистратором автомобиль, ушёл бы в занос. Во время маневрирования хорошо слышна работа ABS.
Данный материал является учебным.
Реакция, правильно принятое решение, хладнокровие водителя и наличие антиблокировочной системы в автомобиле позволили уйти во время торможения от лобового столкновения (лёгкий скользящий удар в расчёт не берём). Обратите внимание на покрытие — сухой асфальт перемежается с ледовыми надолбами. Именно разница сцепных свойств стала причиной заноса встречного Opel Vectra.В ситуациях, когда жизнь и здоровье «на волоске», важен каждый нюанс, каждая мелочь. Насколько удачным будет исход, зависит от управляемости и устойчивости автомобиля, адекватности функционирования страхующей электроники, прочности кузова, работы зон программируемой деформации, рейтинга безопасности и многого другого (как выбрать безопасный автомобиль, можно прочитать здесь). Не менее важную роль играют предупредительность и готовность водителя к контраварийным действиям (об этом подробнее в рубрике Автошкола).
Данный материал является учебным. Источник
Анатолий Кучерявенко и Виталий КабышевФото производителей и Виталия Кабышева
auto.mail.ru
Антиблокировочная система ABS. Принцип работы. - Автотехнологии
Антиблокировочная система ABS. Принцип работы. Как ни странно, многие аварии происходят именно из-за высокой эффективности тормозов. На скользких дорогах - мокрых или покрытых ледяной коркой - экстренное задействование тормозов с целью быстро остановить автомобиль либо резко снизить его скорость приводит обычно к прямо противоположному результату. Колеса блокируются и теряют сцепление с дорожным покрытием, а автомобиль нисколько не уменьшает скорость и, более того, вовсе перестает слушаться руля.
Опытный водитель в таких случаях будет тормозить прерывисто, регулируя усилие на педаль тормоза таким образом, чтобы сохранить максимальное сцепление колес с дорогой и не допустить срыва автомобиля в занос. Однако далеко не все водители имеют достаточный опыт, чтобы точно оценить ситуацию, и уж совсем немногие обладают выдержкой и необходимыми навыками, чтобы отреагировать на изменение дорожной обстановки должным образом. Отсюда аварии и законное желание инженеров приставить к тормозам "пастуха", абсолютно беспристрастного, способного исправлять оплошности водителя и сохранять ему контроль над автомобилем в любых условиях движения.
История создания ABS Итак, своим появлением антиблокировочные системы обязаны работам конструкторов над улучшением активной безопасности автомобиля. Первые варианты ABS были представлены еще в начале 70-х. Они вполне справлялись с возложенными обязанностями, но были построены на аналоговых процессорах, а потому оказались дорогостоящими в производстве и ненадежными в эксплуатации. Далее изготовления опытных образцов дело не продвинулось, хотя, в любом случае, это был, безусловно, шаг вперед.
Лед тронулся, и следующим шагом конструкторов стала замена аналогового процессора более надежными и недорогими цифровыми электронными блоками на интегральных схемах. В 1978 году ABS второго поколения увидела свет, и первым автомобилем, получившим ее (правда, не в базовой комплектации, а под заказ за дополнительную плату), стал Mercedes-Benz 450 SEL. А сегодня уже трудно подсчитать как количество поколений ABS, так и число автомобилей, на которые антиблокировочная система устанавливается серийно.
Общее устройство и принцип работы ABS
Антиблокировочная система состоит (см. схему ABS Mercedes W123) из трех основных элементов: электронного блока управления (4), гидравлического блока (3) и датчиков скорости колес (1, 2). ABS приводится в рабочее состояние после включения зажигания и достижения автомобилем некоторой скорости движения.
В основу работы колесных датчиков положен принцип электромагнитной индукции. При вращении колеса мимо датчика проходят зубцы и впадины специального ротора и наводят в обмотке датчика электрический сигнал, частота которого пропорциональна угловой скорости колеса и количеству зубцов на роторе.
При торможении, как только датчик определяет, что колесо начинает блокироваться, электронный блок, обрабатывающий сигналы от всех датчиков, отдает управляющий импульс электромагнитным клапанам гидравлического блока (см. принципиальную схему работы ABS). Гидравлический блок установлен в тормозной магистрали сразу после главного тормозного цилиндра, а его клапаны управляют давлением жидкости в контурах тормозной системы. Если заторможенное колесо начало скользить, клапаны гидроблока понижают или временно прекращают подачу жидкости к рабочему тормозному цилиндру. Этого может оказаться недостаточно, чтобы колесо разблокировалось, и тогда электромагнитный клапан направит тормозную жидкость в отводную магистраль, снижая тем самым давление в рабочем тормозном цилиндре. Когда колесо вновь начинает вращаться, по достижении им некоторой угловой скорости, электронный блок ABS снимает свою команду, клапаны открываются, и гидравлическое давление опять передается на тормозной механизм. Торможение и растормаживание колеса будут происходить периодически (этот процесс называется модуляцией, и гидроблок иногда называют модулятором тормозного давления), и водитель ощущает работу ABS частыми резкими толчками на педали тормоза, пока не исчезнет угроза блокирования или до полной остановки автомобиля.
При работе ABS эффективность замедления автомобиля, кроме того, что управление не выходит из-под контроля водителя, остается выше, чем при торможении юзом. Испытаниями установлено, что на скользком покрытии тормозной путь автомобиля, оснащенного ABS, может быть на 15% короче, чем у обычной автомашины. Кроме того, ходимость протектора покрышек при использовании ABS увеличивается на 5-7%.
И всё же ABS не панацея В свое время страховые компании США провели анализ дорожно-транспортных происшествий, и оказалось, что автомобили с ABS чаще становятся участниками аварий, чем автомобили с обычной тормозной системой. Так, на сухом покрытии отмечено увеличение ДТП на 42%, а на влажном - даже на 65%. Согласитесь, в свете сказанного в предыдущей главе эти цифры обескураживают. Специалисты считают, что наличие в автомобиле ABS создает у водителя иллюзию безопасности, в результате чего он не учитывает, что ABS не создает сцепления с дорогой - это прерогатива протектора и размеров пятна контакта покрышек колес. Да, ABS предотвратит блокировку тормозов и позволит сохранить контроль над курсовой устойчивостью и поворачиваемостью, но она не гарантирует уменьшения тормозного пути. Когда речь идет о сухих и нескользких дорогах, бывает как раз наоборот - тормозной путь оказывается больше, чем у обычного автомобиля, но понимание этого приходит, к сожалению, слишком поздно.
Другой вопрос - могут ли ABS всегда достоверно распознавать ситуацию? Помнится, журналисты World Off Road во время испытаний внедорожников моделировали неудачный въезд на холм: потеря сцепления на полпути вверх, сильное нажатие на педаль тормоза, чтобы удержать машину на склоне, включение задней передачи - и мягкий спуск с горы, используя торможение двигателем.
Все шло нормально, пока не пришел черед Ford Explorer, а затем и Mitsubishi Pajero, оснащенных ABS. Джипы упрямо скатывались с холма, несмотря на то, что испытатели выжимали педаль тормоза до упора: система воспринимала небольшое скольжение вниз на сыпучем склоне и резкое нажатие на тормоз в этот момент как команду разблокировать колеса. В результате и Ford, и Mitsubishi не могли удержаться на склоне без применения "ручника". Нетрудно представить, чем чревата подобная ситуация в реальной жизни, если склон достаточно длинный, коллизия приключилась ближе к вершине, водитель растерялся (или не действует стояночный тормоз), а сзади уже пристроилась какая-нибудь машина. Словом, как бы ни была хороша ABS в плане улучшения активной безопасности автомобиля, главным по-прежнему остается водитель, который обязан критически осмысливать дорожную ситуацию и реальные возможности своего "железного друга".
Проблемы эксплуатации ABS Будем считать предыдущую главу не более чем "лирическим" отступлением и вернемся к рассмотрению сугубо практических вещей, например, неисправностей, с которыми могут столкнуться владельцы автомобилей с ABS.
Заметим, что современные ABS обладают достаточно высокой надежностью и могут длительное время работать не выходя из строя. Электронные блоки ABS отказывают крайне редко, поскольку защищены специальными реле и предохранителями, и если такая неисправность все-таки случилась, то ее причина нередко бывает связана с нарушениями правил и рекомендаций, о которых упомянем чуть ниже. Самыми же уязвимыми в схеме ABS являются колесные датчики, располагаемые вблизи вращающихся деталей ступицы или полуосей.
Место расположения этих датчиков благополучным никак не назовешь: различные загрязнения или даже слишком большой люфт в подшипниках ступицы способны вызывать сбои в работе датчиков, которые и становятся чаще всего виновниками неполадок в работе ABS.
Кроме того, на работоспособность ABS влияет величина напряжения между клеммами аккумулятора. При уменьшении напряжения до 10,5 В и ниже ABS вообще может самостоятельно выключиться через предохранительный электронный блок.
Предохранительное реле может также сработать при недопустимых колебаниях и всплесках напряжения в сети автомобиля. Чтобы этого не случилось, вот обещанные рекомендации: нельзя разъединять электрические разъемы при включенном зажигании и работающем двигателе, не желательно заводить двигатель методом "прикуривания" от постороннего аккумулятора либо предоставлять для этой цели в качестве "донора" собственный автомобиль и, кроме того, необходимо строго следить за состоянием контактных соединений на генераторе. Что еще? Если автомобилю потребовался ремонт с применением сварки, то перед началом работ следует отсоединить проводку от электронного блока управления ABS. Кроме того, этот блок не рекомендуется подвергать нагреву свыше 85 градусов по Цельсию более двух часов. Это к тому, если автомобиль предполагается красить, а затем сушить горячим методом в специальной камере.
О том, что ABS неисправна, свидетельствует загорание контрольной лампы на панели приборов. Слишком нервно реагировать на это не следует, без тормозов автомобиль не останется, но при торможении будет вести себя как машина, в которой ABS отсутствует.
Если контрольная лампочка ABS загорелась во время движения, необходимо остановить автомобиль, заглушить двигатель и проверить напряжение между клеммами аккумулятора. Если оно окажется ниже 10,5 В, то можно продолжать движение, а при первой возможности зарядить аккумулятор. Если лампочка ABS периодически загорается и гаснет, то, скорее всего, барахлит какой-нибудь контакт в электрической цепи ABS. Автомобиль следует загнать на смотровую канаву, проверить все провода и зачистить электрические контакты. Если причина мигания лампы ABS не будет обнаружена, то дальнейшие поиски неисправности следует продолжить в специализированном автосервисе.
Существует ряд особенностей, связанных с обслуживанием или ремонтом тормозной системы с ABS. Например, перед заменой тормозной жидкости следует разрядить аккумулятор давления в гидроблоке ABS. Для этого при выключенном зажигании необходимо раз двадцать нажать на педаль тормоза. Следует помнить, что, включая зажигание, вы одновременно подключаете электронасос в гидроблоке ABS. Если система разгерметизирована, то жидкость из нее просто выгонит. Но этот же прием можно использовать при прокачке системы - зажигание включают ровно настолько, сколько из прозрачного шланга, надетого на штуцер для прокачки, будут выходить пузырьки воздуха.
источник
jetta-club.org
Что такое ABS и как она работает?
Содержание статьи:
Антиблокировочная система
Каждый девятый водитель слышал об антиблокировочная система (ABS), но половина водителей не знают, что это, или имеют ошибочное представление о функционировании данной системы. Рассмотрим некоторые факты.Профессиональные гонщики и водители экстракласса в опасной ситуации, благодаря опыту и реакции, за секунду могут выполнить десяток и больше комплексных действий: нажатие на педали тормоза, сцепления, и при необходимости, акселератора; повороты рулевого колеса; переключение КПП. Водители с опытом выполняют до пяти таких действий, а начинающие в большинстве случаев жмут тормоз до отказа.
Но в большинстве случаев исход из ситуации определяет прикладывание правильной силы на педаль тормоза, для возможности маневрирования и без потери устойчивости. Для решения этой проблемы существует АБС (ABS) — система, которая предназначена для предотвращения полной блокировки колёс во время торможения. Основной задачей АБС является сохранение управляемости автомобиля.
Немного истории
Первые устройства, схожи по принципу действия с АБС, были созданы еще в далеких 20-ых годах прошлого столетия, и предназначались для шасси самолетов. Для автомобилей данная технология была придумана и запатентована компанией Bosch перед началом Второй мировой войны.
История ABS Bosch
Но реализовать данную технологию в реальную разработку удалось только в 60-ых годах, с приходом эры полупроводников и компьютеров. Над созданием прототипа АБС, отдельно друг от друга, трудились лучшие умы Bosch, GM, General Electric, Lincoln, Chrysler и др.
Несколько исторических фактов:
- Первый американский аналог АБС создан в 1954 году компанией Форд, и после доработки, в 1970 году успешно начал функционировать на автомобилях Lincoln.
- Первая британская примитивная система схожа на АБС разработанная совместно Dunlop и General Electric была адаптирована и установлена на Jaguar в 1958 году. После ряда изменений и тестов задействована, в 1966 году, на спортивном Jenssen FF.
- Европейская система АБС была создана Хайнцом Либером, который начал разработку в 1964 году будучи инженером Teldix GmbH, а окончательно представил миру «ABS 1» в 1970 году, работая на компанию Daimler-Benz. Для испытаний, Daimler-Benz начали сотрудничать с Bosch.
- Впервые «ABS 2» от компании Bosch была установлена в 1978 году на Mercedes Benz W116, а через пару лет и на автомобилях BMW 7. Поскольку цена системы была довольно высока, составляла приблизительно десятую часть стоимости автомобиля, она устанавливалась как опция.
- Серийная установка антиблокировочной системы на европейские автомобили началась только с 1992 года.
- С 2004 года АБС устанавливается на все автомобили из ЕС.
Конструкция системы
На первый взгляд конструкция системы АБС довольно проста. Она интегрирована в штатную тормозную систему и включает в себя:
- Датчики скорости;
- Модулятор с клапанами (или несколько модуляторов), интегрирован в основную тормозную магистраль;
- ЭБУ;
- Гидроаккумулятор.
Рассмотрим работу компонентов системы
Датчики работают по принципу магнитной индукции и прикреплены неподвижно к ступице каждого колеса, а в некоторых АБС, к редуктору заднего моста автомобиля. Они представляют собой магнитную катушку. В каждой ступице находится зубчатый венец. При вращении колес, в катушке создается ток, величина его зависит от скорости вращения. Полученные данные передаются в блок управления.
строение антиблокировочной системы
ЭБУ анализирует полученные данные, рассчитывает момент блокировки колес, давление тормозной жидкости и отдает регулирующие модулятору, для перекрывания необходимого тормозного контура.
Получив сигнал от ЭБУ, первый клапан модулятора кратковременными импульсами перекрывает доступ тормозной жидкости, регулируя тем самым давление тормозных. Если давление приближается к максимально допустимому второй электромагнитный клапан сливает тормозную жидкость в гидроаккумулятор. При нехватке жидкости, она поступает с гидроаккумулятора в магистраль.
В зависимости от типа тормозных систем существуют разные типы АБС:
- Четырехканальная – система, в которой присутствуют 4 датчика, которые контролируют индивидуально каждое колесо, и является лучшей и самой эффективной.
- Трехканальная – присутствуют три датчика, один на заднем мосту и по одному на передней паре колес.
- Двухканальная система – управляет отдельно передней и задней осью. Гибрид между трех- и четырехканальной системами в зависимости от количества датчиков: три или четыре.
- Одноканальная – установлен один датчик на заднем мосту и срабатывает при блокировке двух задних колес. Входит в комплект трехканальной системы. Самая дешевая и наименее эффективная АБС.
Самые дорогие системы – четырёхканальные, с отдельным комплексом оборудования на каждое колесо. Самые дешевые – одноканальные. Самые популярные системы АБС имеют 4 датчика и 2 модулятора, и в свою очередь являются двухканальными.
Кроме перечисленного оборудования в комплект АБС могут входить датчики и анализаторы, которые определяют состояние дорожного полотна, угол наклона дороги, сцепление с дорогой всех колес и т.д.
Принцип работы
Работа антиблокировочной системы основывается на законах физики, в основном на законе трения. Из физики 7-го класса известно, что сопротивление трения покоя больше, чем сопротивления трения скольжения. Исходя из этого делаем вывод: тормозной путь вращающихся колес меньше идущих «юзом». Но грань удержания колес в крутящемся положении, особенно при неравномерном покрытии, настолько мала, что даже опытные водители иногда с этим не справляются. А АБС с легкостью выполняет поставленное задание. Как же она работает?
Как только водитель до отказа выжал педаль тормоза, он почувствует характерный звук «трещотки» и пульсацию исходящую от педали, значит АБС заработал. Теперь процессом торможения руководит не водитель, а ЭБУ системы.Датчики считывают скорость вращения колес и давление в тормозной магистрали.
Компьютер рассчитывает необходимую скорость замедления вращения для данной ситуации и передает команду модулятору для перекрытия того или иного тормозного контура. При совпадении скорости замедления с проектной доступ жидкости к тормозному контуру возобновляется. Данная операция для каждого контура проделывается от нескольких до 18-20 раз в секунду, не допуская блокировки колес.
Водителю остается только продолжать маневрировать в условиях идеального торможения, в то время как замедлением автомобиля занимается АБС.
Эффективность АБС
Уже известно, что тормозной путь, машины с АБС короче, таковой без системы. Если учесть еще и возможность резкого маневрирования во время торможения, эффективность системы не вызывает никаких возражений. С одноканальной системой АБС на автомобиле, может потягаться, разве что, профессиональный гонщик. Но в условиях скользкой дороги или сложной ситуации, с многоканальной АБС не сравнится никто. А для начинающих водителей, АБС – незаменимый помощник в любых дорожных ситуациях.
Но есть ситуации, при которых ABS не эффективна, а использование некоторых приемов исключается. Это:
- Езда по глубокому снегу, гравию;
- Неравномерное покрытие дороги;
- Езда на колесах с разной глубиной протектора;
- Колеса с различным рисунком протектора;
- Езда на летних колесах зимой и т.д.;
- На переднеприводных машинах исключается возможность приема «газ-тормоз», для управляемого заноса;
- При езде по неровностям в фазе отрывания от земли АБС отключается;
- ·Для опытных водителей, неожиданность поведения автомобиля во время манёвра при работе АБС.
Как видим много факторов, негативно влияющих на работу АБС, зависят от самих водителей.Но, многие факты и цифры, говорят в пользу антиблокировочной системы. Так, тормозной путь на сухой дороге сокращается до 20%, а на мокрой и скользкой куда больше. На многих автомобилях она идет в заводской комплектации, а если нет, тогда цена ее установки не велика.
Колесная резина, на машинах с установленной противоблокоровочной системмой изнашивается меньше, чем на иных. Для использования системы, не надо уметь никаких дополнительных навыков, а цена обслуживания автомобиля остается прежней. Системы АБС долговечны и надежны, а все поломки в большинстве случаев, связаны с неправильностью эксплуатации.
Эффективность и статистика ABS
АБС может работать в пару с другими ассистирующими программами: антипробуксовочноя системой, системами стабилизации контроля, курсовой устойчивости и многими другими.
Главный залог эффективности АБС – правильное использование. В США в 1986-95 гг. было проведено исследование, которое привело статистов в ступор. Гибель пассажиров, столкнувшихся автомобилей оборудованных АБС, доходила до 40%. В ходе исследования выявилось, что водители, вместо полного выжимания педали тормоза, делали прерывистые нажатия, из-за чего система была дезинформирована и попросту не срабатывала. Для того чтоб АБС сработала педаль должна быть выжата «до отказа» и после активорования система будет выполнять свою функцию до тех пор пока машина не замедлится до скорости 5 км/ч, а дальше колеса заблокируются.
Но все же, если на вашем автомобиле стоит АБС не надо радовать себя иллюзиями о полной безопасности. Все в руках водителя. Прижмитесь поплотнее к спинке сидения чтоб лучше чувствовать поведение автомобиля. Держитесь за руль обеими руками, «на 10 часов и 2 часа». По возможности, набирайтесь навыков экстремального вождения.
ABS изначально основывалась на сохранении управления. Вопреки мнению многих автолюбителей, данная система не может противостоять законам физики и сцепить колеса с дорогой, она просто увеличивает эффективность торможения, тем самим дает возможность маневрирования. Если водитель на скорости 150 км/ч влетает в бетонную стену и за 50 метров надумает тормозить, никакая система, кроме ремня и подушек безопасности его не спасет.
Следует ли использовать АБС?
Хотя у ABS, есть мелкие недочеты и недостатки, но… Если однажды, не дай Бог, на скользкой дороге, в опасной ситуации, вам придется жать изо всех сил педаль тормоза «в пол», а автомобиль не занесет, не поведет и не развернет. И вы как ни в чем небывало продолжите рулить, тогда и задайтесь этим вопросом.
Похожее
comments powered by HyperCommentsautofeel.ru
Как работает ABS
Что такое датчик ABS и как работает такая система? Как она устроена и что означает эта аббревиатура? Обо всём этом будет рассказано в этой статье, написанной исключительно для водителей и автомобилистов.
Что представляет собой система ABS
ABS — это аббревиатура, которую расшифровывали на различных языках мира. Но и немцы, и англичане, и русские считают ABS системой, которая не даёт блокировать автоматически колёса при резком торможении. Благодаря системе регулируется усилие, которое оказывают тормозные механизмы. И главной целью, которую ставит перед собой система АБС, является предоставление автомобилисту возможности управлять транспортным средством, сохраняя устойчивость и обеспечивая наиболее эффективное замедление.
Понятно, что при торможении, да тем более резком, автомобиль, у которого заблокируются колёса, — перевернётся. Для того чтобы этого не произошло, и была придумана система ABS.
Видео о безопасном торможении:
Идея создания ABS
Ещё до нашествия Гитлера на Европу идея создать подобную систему родилась в головах передовых инженеров того времени. И планировали применить такую систему не где-нибудь, а в самой авиации. Но материалы и технологии, используемые в тот период времени, к сожалению, не давали возможности этого сделать.
В 1964 году инженеры компании Мерседес взялись за это дело, засучив рукава. Помогали им в этом специалисты компаний Bosch и Teldix. И в первую очередь были собраны все патенты, а также отчёты за последние годы, где так или иначе упоминалось о системе ABS.
Исследования, так успешно начатые, стали приносить результаты. Инженеры определились с общей схемой создания новой системы, способной стать прорывом в технологиях будущего. Расчёт скорости вращения колёс возлагали на датчики, которые тогда ещё ставились только на переднюю ось. Эти самые измерения датчик посылал в блок управления, а при необходимости давал поправки ИУ настроить давление в тормозной системе, а вернее, в какой-либо её части. Но всё выходило гладко только на бумаге. Но как известно, все гениальные открытия человечества были сделаны сначала на бумаге, а уже потом перенесены на практическое поле деятельности.
Вначале система ABS в реальных ситуациях работала с ошибками. Реагировала на изменение сцепления колёс с запозданиями и, одним словом, была ненадёжной.
Первого успеха инженеры системы ABS достигли в 1967 году, когда заменили датчики на механической основе, снабжённые колёсиками, бесконтактными вариантами. Принцип действия в этом случае использовался наподобие электромагнитной индукции. И преимущества здесь были явно налицо: система ABS ложно не срабатывала, была устойчива к механическим воздействиям и долгое время не изнашивалась.
Уже в середине двадцатого столетия компания Мерседес представила на обозрение общественности первую систему ABS с электронным управлением, предназначенную для автобусов, грузовиков и легковых автомобилей. Новые датчики передавали блоку управления сигналы, а тот управлял гидравликой, то есть размещённым модулем между суппортами и тормозным цилиндром.
Сегодня даже самая современная система ABS повторяет принцип самой первой модели. Всё происходит за счёт работы датчиков, которые отслеживают скорость вращения колёс и дают информацию об этом БУ. А тот сравнивает эти значения и подаёт соответствующие команды электромагнитным составляющим, в частности клапану гидромодуля.
Mercedes первыми представили электронную ABS
Сами клапаны предназначены, для того чтобы регулировать давление в тормозной системе. И делается это своеобразно — по паре на каждый из контуров. Когда происходит резкое и неожиданное торможение, составляющие системы АБС с частотой в несколько десятков раз в секунду начинают двигаться и происходит замедление транспортного средства. При работе клапанов водители часто слышат их стрекот, означающий, что колёса переживают процесс блокировки/разблокировки. И давление при этом в нескольких контурах или в одном из них мгновенно поднимается, а затем тут же стравливается. Что касается колодок, то они соответственно сжимают и отпускают диск, обеспечивая надёжное торможение. Вот так работает ABS.
Понятно, что самым главным при управлении автомобилем становится своевременное торможение. И удержать автомобиль в таких условиях очень сложно. Но вот система ABS прекрасно с этим помогает справиться.
По сути, система ABS — это довольно сложная антиблокировочная система, представляющая электронно-механическую цепь, не позволяющую автомобилю блокировать колёса при резком торможении. И особенно нужна система ABS при вождении на дорогах, где колёса транспортного средства недостаточно хорошо цепляются за дорожное покрытие. Другими словами, когда едешь по гравию, снегу, снегу или даже по льду. Идеальная система безопасности на дорогах России, где более половины месяцев зима.
Никаких сложностей обучение вождению на автомобиле с ABS не вызывает. Можно ехать на высокой скорости и не бояться резких торможений, ведь тормозной путь заметно снижается.
Если нужно узнать, оборудован ли ваш автомобиль такой системой, достаточно повернуть ключ зажигания. И тогда загорится надпись на панели приборов. Ещё систему ABS можно определить и по другим параметрам, в том числе и по слишком чувствительной тормозной педали.
Значок АБС на панели приборов
Из чего она состоит
Обычная система ABS состоит из трёх составляющих. Важным является блок ABS, расположенный впереди и взаимодействующий с тормозной системой особым образом. Благодаря специальным трубкам металлического типа и происходит соединение блока с тормозами.
Кроме этого, компьютер является частью системы. Он обрабатывает данные, полученные от датчиков, и посылает соответствующие сигналы на основной блок.
И наконец, датчики частоты вращения, без которых ни одна из современных систем ABS работать бы не могла.
Внешний вид АБС с датчиком
Главное преимущество системы ABS
На практике посредством многочисленных тестов было доказано, что система ABS позволяет достичь более короткого тормозного пути. У водителя машины повышается в несколько раз способность управлять транспортным средством, сохраняя чёткий контроль. Кроме того, система даёт возможность проводить манёвры даже в моменты резкого торможения. Сочетая два вышеописанных фактора, автомобиль, наделённый системой ABS, получает огромное преимущество перед обычными транспортными средствами.
Некоторые водители с большим стажем правильно тормозить умеют и без системы ABS. Они контролируют момент срыва колёс самостоятельно, как это делают мотоциклисты. Таким образом, ослабляется усилие при остановке на грани блокировки и торможение получается не резким, а прерывистым. Но такой эффект, получаемый при немалых затратах сил и энергии, сравним разве что с одноканальной ABS. А есть ещё, как известно, и многоканальное ABS, рассчитанное на контролирование тормозного усилия на каждое из колёс по отдельности. Такой вид ABS позволяет не только эффективно тормозить, но и стабилизировать поведение транспортного средства в сложных условиях. Например, при езде на снежной обледенелой дороге, когда сцепление колёс с дорожным покрытием неравномерно.
В любом случае для новичка-водителя даже одноканальное ABS станет отличным помощником. Он научится спокойно тормозить, не боясь о последствиях. Ему будет нужно просто приложить максимум усилия к тормозной педали или рукоятке, сохраняя при этом возможность манёвра.
Работа системы ABS в некоторых случаях, как и говорилось выше, приводит к увеличению тормозного пути. Это очень важно, к примеру, если ездить по зимним дорогам на летних шинах. Кроме того, на рыхлых поверхностях, таких как глубокий снег или гравий, заблокированные при торможении колёса зарываются глубоко в поверхность, а это даёт дополнительное замедление.
Интересно, что на некоторых автомобилях ставят систему АБС, которая автоматически отключается. По сути, это очень удобно и эффективно. И даже ставится на некоторые модели ABS специальный алгоритм торможения, позволяющий достигать эффективного замедления без потери управляемости. То же происходит и при полной блокировке. Что касается типа поверхности, то он может быть установлен даже вручную водителем при помощи подключения специальных датчиков.
Технология Брейк Ассист
Эта технология, применяемая для систем ABS, появилась ещё в 1994 году на популярном тогда и сегодня немецком автомобиле Ауди. Вскоре, познав все преимущества технологии, за Ауди потянулись и другие компании: Фольксваген, Мерседес, Инфинити и т. д.
Как работает ABS на авто, так и технология Брейк Ассист позволяет водителю эффективно тормозить. По статистике большинство водителей в экстренной ситуации на тормоз полностью не нажимают или же, наоборот, отпускают педаль тормоза. И тормозной путь из-за этого получается заметно больше, чем мог быть. Технология Брейк Ассист как раз и предназначена, для того чтобы автоматизировать этот процесс.
Видео о минусах АБС:
И, напоследок. Система ABS — это умный робот, который делает практически всё, связанное с тормозной системой автомобиля вместо человека. И делает это в некоторых случаях даже лучше, чем человек.
365cars.ru
Принцип работы АБС на автомобиле
Современные автомобили изобилуют различными системами, помогающими водителю безопасно управлять транспортным средством на любой дороге. Одной из первых таких «помощниц» стала антиблокировочная тормозная система (Anti-lock Brake System). Практически все ведущие автокомпании устанавливают в последнее время ее уже не дополнительным бонусом, а в базовом пакете комплектации.
Принцип работы АБС на автомобиле заключается в том, чтобы не блокировать однозначно по требованию водителя колеса после нажатия на педаль тормоза. Взамен этого проводится моментальный контроль и перераспределение тормозного усилия на колесах. Благодаря такому алгоритму автомобиль остается управляемым, обеспечивается курсовая устойчивость, при этом транспортное средство благополучно снижает скорость.
С чего начиналось массовое внедрение АБС
Инженеры автомобильных компаний, выполняя задачи по работам, связанным с безопасностью, занимались разработкой АБС еще с конца 60-х годов прошлого века. Одни из первых вариантов этих систем проявили себя достаточно успешно. В следующем десятилетии такие блоки уже внедряли на серийных автомобилях.
Ведущей компанией в этой отрасли была немецкая Mercedes. После опытов с механическими датчиками, которые устанавливались лишь на одной оси и передавали информацию в блок управления об изменении давления в тормозных контурах, немецкие инженеры перешли к бесконтактным датчикам. Это помогло ускорить передачу информации в логический блок. Также снизилось количество ложных срабатываний, пропал износ за счет устранения трущихся поверхностей.
Современная система АБС работает по такому же принципу, какой был заложен в первых разрабатываемых антиблокировочных системах.
Именно второе поколение этого блока, выпущенное в конце 70-х годов, начало ставиться уже в качестве базовой комплектации на престижные авто того времени Mercedes-Benz 450 SEL.
Работа колес в автомобиле
Основной задачей, которая возложена на АБС, является максимальное сохранение управляемости автомобилем во время торможения. Так как заблокированное колесо имеет существенно хуже сцепление с дорожным покрытием, то и тормозные силы его будут гораздо ниже, чем у вращающегося колеса. Управление же некрутящимся колесом у водителя отсутствует вовсе. Наиболее приемлемым вариантом перемещения тормозящего авто будет прямолинейное движение, однако, часто авто переходит в неконтролируемую траекторию.
Установленный блок АБС способствует эффективной работе колес в данный момент времени, балансируя между блокировкой (не стопоря вращение полностью) и наибольшим уровнем сцепления с дорожной поверхностью. Ледяная дорога и сухая грунтовка дадут разные входные параметры, но в обоих случаях система будет стремиться сохранить максимальную управляемость.
Считается, что отлично отрегулированная антиблокировочная система способна вести автомобиль на более высоком уровне, чем высококвалифицированный водитель на авто без АБС.
Свою работу антиблокировка просчитывает на основании коэффициента проскальзывания колеса. Его находят как частное от деления разности скоростей авто и окружной скорости колес к линейной скорости машины. При разных режимах езды показатель меняется.
Интенсивный разгон дает высокую окружную скорость колесу при низкой линейной скорости машины, а резкое торможение способствует обратному процессу. Примером стопроцентного проскальзывания являются два варианта: заблокированное тормозящее колесо и процесс пробуксовки без движения, например, в грязи или луже.
Как работает АБС на автомобиле
В современной тормозной системе антиблокировка манипулирует электронными клапанами и насосом. Водитель запускает торможение с помощью нажатия на педаль, и если проскальзывания не происходит, то антиблокировочная система не подключается к этим действиям.
Новые машины оснащены четырехканальными компоновками контуров. Таким образом контроль ведется для каждого из колес. Каждый контур способен функционировать в трех режимах:
- повышение давления;
- удержание его значения;
- понижение давления.
При приближении момента блокировки колес происходит удержание давления на одном уровне. В это время отсекается подача жидкости из тормозного цилиндра и дальнейшее нажатие на педаль не приводит к блокировке. Если же высчитанный коэффициент проскальзывания принимает значения более 20%, то происходит сбрасывание давления через насос. Затем проскальзывание может наоборот снижаться более 15%, тогда раскрываются клапаны для увеличения давления при нажатии на педаль.
Происходит попеременное включение/выключение таких режимов. Процесс чаще всего прекращается после существенного снижения скорости до 5-15 км/ч. Отдачу от работы антиблокировочной системы водитель может слышать от тормозной педали. Скорость смены таких циклов не способен повторить даже самый большой профессионал.
Элементы АБС
Если автомобиль попадает одним колесом на сухое покрытие, а вторым на скользкое, то транспортное средство с АБС будет удерживаться прямолинейно за счет сбалансирования давления для каждого из контуров. При попадании авто на такую дорогу без этого блока произойдет уход машины в сторону сухой трассы, а во время резкой блокировки колес ситуация приведет к резкому развороту с непредсказуемыми последствиями.
Работа встроенного датчика скорости
Информацию, на которой строятся дальнейшие действия по работе антиблокировочной системы, модуль управления получает от датчиков скорости. Чтобы понять до конца, что такое АБС в автомобиле, необходимо разобраться с их работой. Импульсы приходят от четырех таких датчиков, которые могут отличаться по конструкции, и быть активными или пассивными.
Пассивный вариант исполнения подразумевает наличие гребенки в блоке ступицы. С помощью аналоговых сигналов датчик определяет скорость вращения. Однако, такая конструкция на малых скоростях может выдавать погрешность.
Активный вариант датчика работает с магнитным кольцом. Считывая его метки, происходит передача бинарного сигнала. Погрешности за счет скоростей вращения в этом случае нет. Остается лишь точная импульсная диаграмма.
Набор нештатной АБС для грузовика
Нужно знать, что автомобили с полным приводом оснащены дополнительным G-датчиком, корректирующим показания скорости и ускорения транспортного средства для модуля АБС.
Этот датчик смонтирован с акселерометром.
Езда с АБС и без нее
Молодые водители часто интересуются способом торможения автомобиля с антиблокировкой. Ведь отдача в педаль при первом ее ощущении отталкивает ногу с тормоза. Делать этого не стоит. Прерывистое торможение характерно для автомобилей без АБС, так как водитель стремится избежать полной блокировки колес и потери управляемости. На современных же машинах можно смело топить педаль, а автоматика сделает свое дело.
Штатного отключения данной системы в транспортных средствах не предусматривается. По разным причинам автовладельцы иногда хотят это сделать. Для этого достаточно вынуть предохранитель из блока, но нужно помнить, что в современном транспорте на АБС возлагается и перераспределение межосевых тормозных сил. Соответственно нажатие на педаль приводит к полной блокировке задних колес и нежелательным последствиям.
Нужно также понимать, что нельзя перекладывать все на автомат. Водитель должен сам контролировать ситуацию, а автомобиль с его разными элементами останется лишь качественным инструментом.
Интересное по теме:
загрузка...
Вконтакте
Одноклассники
Google+
ktonaavto.ru
устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля
Можно с уверенностью сказать, что активные системы безопасности за годы использования в автомобилях предотвратили не один десяток тысяч ДТП, сохранив при этом сотни жизней. Одной из таких систем является Anti-lock braking system, или антиблокировочная тормозная система АБС. Рассмотрим, что такое ABS и как работает помощник при торможении. 
Предназначение
ABS – система, препятствующая блокировке колес транспортного средства при торможении. Блокировка при экстренном замедлении таит в себя ряд опасностей:
- автомобиль с четырьмя заблокированными колесами превращается в неуправляемый снаряд, скользящий по дорожному полотну. Водитель теряет возможность управлять ТС, поскольку заблокированные колеса поворотной оси не способны задавать направление движения;
- на ровном, твердом покрытии при блокировке колес снижается коэффициент сцепления покрышки с дорожным полотном. Последствием становится увеличение тормозного пути. Опытным путем определено, что колеса имеют наибольший зацеп с дорогой при 10-15% проскальзывании. Иными словами, наиболее эффективно автомобиль останавливается, если колеса находятся на грани блокировки;
- в условиях разности коэффициента сцепления с дорожным полотном блокировка колес с одной стороны приведет к заносу автомобиля. Если в жизни вы не попадали в подобную ситуацию, то наблюдать такой эффект вы могли на тренировочных площадка курсов контраварийной подготовки, когда при торможении одна сторона автомобиля находится на твердом покрытии, а вторая на смоченном водой скользком полотне. Правильно отреагировать на занос автомобиля в таких условиях без должных тренировок трудно даже опытным водителям.
История развития
Несмотря на то что уже по состоянию на 2008 около 75% всех новых автомобилей комплектовались помощником, с момента установки на авто первых серийных образцов АБС прошло не так уж и много времени. Патент на систему, препятствующую блокировки колес, был оформлен фирмой Bosch еще в 1936 году, но развитие технология получила только в 1960-е, толчку к чему стало появление полупроводниковых технологий. Помимо специалистов Bosch, работу над системой ABS вела компания Teldix, главным инженером которой был Гейнц Либер. В 1970 году автоконцерн Daimler-Benz, главою отдела электрики и электроники в котором на то время был тот же Гейнц Либер, объявил о создании первых работоспособных образцов АБС. В качестве штатной опции антиблокировочная тормозная система впервые была установлена в 1978 году (Mercedes Benz W116 и BMW 7-й серии).
Устройство
Основные компоненты Anti-lock braking system:
- датчики частоты вращения колес;
- датчик давления жидкости в тормозной магистрали;
- гидроагрегат, являющийся исполнительным механизмом системы. Гидроагрегат в себя включает: электрогидронасос обратного хода, гидроаккумулятор, демпфирующие камеры и электрогидравлические клапаны;
- блок управления, являющийся мозгом всей системы АБС.
Датчики скорости устанавливаются на ступицы всех колес. Измерение частоты вращения колеса основано на эффекте Холла. В гидравлическом блоке для каждого тормозного канала предназначен впускной и выпускной клапаны. Наиболее эффективной является четырехканальная ABS (усилие тормозного цилиндра на каждом из колес регулируется индивидуально). Во многих старых заднеприводных и полноприводных авто применялась трехканальная система, в которой для колес задней оси предназначалась общая магистраль. При сбросе давления в контуре тормозная жидкость попадает в гидроаккумулятор. Если объема аккумулятора давления не хватает для быстрого сброса давления в контуре, в работу включается электрогидронасос обратного хода, который откачивает тормозную жидкость. Демпфирующие камеры предназначены для гашения пульсаций при сбросе давления.
Принцип работы
Работа ABS начинается с приема информации о частоте вращения колес. Разность в скоростях вращения позволяет блоку АБС понять, какое из колес заблокировано. Гидроагрегат может работать в 3-х режимах:
- удержание давления в магистрали. Блок управления осуществляет постоянное сравнивание угловых скоростей вращения колес, поэтому при риске блокировки колеса давление в соответствующем контуре, вопреки возрастанию силы нажатия на педаль тормоза, подниматься не будет;
- сброс давления. Передача сигнала с датчика заблокированных колес прекращается, поэтому блок управления ABS открывает соответствующие выпускные клапаны (впускные клапаны при этом закрыты). Тормозная жидкость перетекает в гидроаккумулятор, уменьшая тем самым давления на тормозные колодки заблокированного колеса. Если емкости аккумулятора недостаточно, начинается принудительное откачивание жидкости электрогидронасосом обратного хода. На тормозной педали при этом ощущается характерная вибрация, так хорошо знакомая владельцам авто с ABS;
- увеличение давления на тормозные колодки. Как только колесо опять начало вращаться, и риска блокировки больше нет, выпускной клапан закрывается, электронный блок управления АБС открывает впускной клапан. Таким образом, к тормозному цилиндру опять под давлением поступает жидкость.
Описанный процесс работы носит цикличный характер, режимы функционирования антиблокировочной системы сменяются до полной остановки автомобиля либо прекращения торможения.
Так ли все хорошо
Преимущества тормозов с ABS более чем очевидны, но не стоит забывать, что система имеет несколько недостатков:
- на рыхлых и сыпучих поверхностях АБС увеличивает тормозной путь. При блокировке колес автомобиль начинает зарываться, перед колесами накатываются валики, дополнительно гасящие скорость автомобиля. Несмотря на то что авто без ABS на рыхлом, укатанном снегу, песку или слабо укатанном грунте остановиться быстрее, главное достоинство помощника – сохранение возможности маневрирования, может сыграть значительную роль в предотвращении ДТП;
- увеличение тормозного пути на волнистых участках дорожного полотна. Если при торможении колесо вывешивается, пролетая над ямой, оно сразу же блокируется, подавая тем самым электронному блоку команду к уменьшению давления тормозной жидкости. В итоге при последующем контакте с дорогой колесо начнет вращаться. Несмотря на большую скорость передачи данных, система имеет небольшую инерционность, поэтому колесо еще некоторое время не будет замедлять автомобиль.
Несмотря на такие серьезные недостатки, общее количество блага, которое привносит антиблокировочная система в управление авто, куда более значительно. Именно АБС позволяет реализовать:
Изначально при должных навыках водитель мог использовать технику прерывистого торможения, симулируя тем самым работу антиблокировочной системы. На современном этапе развития АБС ни один водитель не в состоянии превзойти эффективность электронной системы.
Агрегаты современной антиблокировочной системы достаточно надежны, поэтому в эксплуатации ABS не доставляет владельцам хлопот. Но, как и любая система, АБС нуждается в обслуживании; ввиду расположения в агрессивной среде особое внимание следует уделять датчикам скорости и проводам питания.
autolirika.ru
что это такое и как работает
Как бы странно не звучало, но возникновение многих ДТП происходит из-за чересчур высокоэффективных тормозных систем автомобилей. Экстренное торможение приводит к полному блокированию колёс, что и является причиной аварий. В следствии этого теряется сцепление между колёсами и дорогой, машина становится неуправляемой и не реагирует на тщетные попытки водителя исправить ситуацию.
Скорость автомобиля в данной ситуации снижается медленно. Опытные водители, дабы воспрепятствовать блокировке колёс и срыву в занос автомобиля, производят торможение прерывистыми нажатиями на педаль тормоза.
Система электронного контроля ABS обеспечивает наилучшие условия в аварийных ситуациях для обеспечения правильного торможения. Главная задача ABSсостоит в том, чтобы обеспечить как можно лучшее сцепление колёс с дорожным покрытием, предотвращая их полную остановку. При этом не важно по какому покрытию Вы передвигаетесь, управляемость сохраняется. Это сложнейшая задача, которую и призвана решать система ABS. Давайте сделаем краткий экскурс в историю её возникновения. Поехали?
История возникновения ABS
«Устройство, предотвращающее жёсткое колёсное торможение» было запатентовано почти восемьдесят лет назад немецкой компанией Bosch в далеком 1936 году. Современная история ABS положила своё начало в 1964 году дипломированным инженером Гейнцом Либером, разработавшим основы этих систем в компании TELDIXGmbH. Позднее он стал главой отделения электроники и электрики в автомобилях Mercedes в холдинге Daimler-Benz. И уже в декабре 1970 года профессор Ханс Шеренберг, который входил в высший состав управления компании, провозгласил о создании первых работающих образцов ABS.
Дело ясное, что говорить о каких-то сложных разработках в области электроники в те годы нет толку, но всё же через восемь лет в 1978 году компания Bosch разработала первый аналог современной ABS под электронным управлением. И вполне естественным явлением было оборудование ABS автомобилей марки Daimler-Benz. Первыми автомобилями с АБС были люксовые представители компании, автомобили Mercedes-BenzS-класса. И уже с октября 1992 года, уже все автомобили Mercedes, во всех комплектациях оснащались АБС по умолчанию. Вскоре система стала устанавливаться и на BMW 7-ой серии.
За почти сорокалетнюю историю создания системы ABS компания Bosch произвела множество модернизаций и целый ряд её усовершенствований. Функциональная эффективность их стремительно растёт. Наряду с этим постоянно оптимизируется и инженерная составляющая, в следствии которой вес агрегата существенно уменьшается. В начале 2000-ых Bosch выпустила восьмое поколение тормозных систем весом в 1,6 кг, что меньше своего «праотца» в 4 раза. Первая ABS,выпущенная в 1978 году, весила 6,9 кг. Это гласит о существенном оптимизировании производства компании Bosch.
Принцип действия
АБС по способу своей работы несколько напоминает поведение опытного водителя за рулём автомобиля. Например, на ледяном покрытии, когда нужно прерывисто подтормаживать, удерживая колёса на грани блокирования. Кроме всего этого, ABSвыравнивает работу колёс, регулируя автоматически тормозные усилия. Это происходит на таком уровне, чтобы автомобиль не утратил своей курсовой устойчивости.
Сложность технического исполнения не распространяется на принцип действия этой системы. После нажатия водителем на педаль тормоза, на тормозные механизмы колёс происходит воздействие тормозной жидкости. В месте контактирования автомобильных колёс с дорожным покрытием начинают возникать тормозные силы. В случае продолжения нажатия на педаль, тормозной эффект будет безусловно возрастать, но только до определенного момента.
Если же далее увеличивать тормозное давление, то положительных результатов не стоит и ожидать, так как колёса просто напросто блокируются, вращение их прекращается, а скольжение же наоборот усиливается, хотя воздействие тормозных сил остаётся на том же уровне. В следствии чего автомобилем становится уже практически невозможно управлять.
ABS делает всё необходимое, чтобы такое развитие событий Вы попросту избежали.Получив сигналы от датчиков и сопоставив их нужным образом, блок управления АБС командует распределительному клапану уменьшить давление жидкости в тормозной системе, независимо от того с какой силой Вы осуществляете нажатие на педаль тормоза. Важное в принципе работы ABS и то, что система индивидуально определяет торможение каждого колеса, которое начало испытывать блокировку. Когда ситуация стабилизировалась и миновала блокировочная вероятность, давление тормозной жидкости нормализуется во избежание недотормаживания колёс.
Каждому водителю необходимо знать отличие вождения автомобиля, который оснащён АБС и автомобиля без данной системы.При езде на машине с АБС, смело жмите на тормоза, блокировки колёс не произойдёт. Иногда у водителей, пересевших со старых автомобилей на модели, оснащённые АБС, процесс привыкания проходит не просто. Ведь раньше с педалью нужно было «играть», а сейчас нужно просто давить тормоз в пол.
Как устроена ABS?
Основными и важнейшими агрегатами антиблокировочной тормозной системы являются: датчики скорости вращения колёс, электронныйблок управления, гидравлический блок.
Датчики скорости колёсного вращения
У большинства данных датчиков работа основана на принципе электромагнитной индукции. Конструкция такого датчика проста: катушка, внутри которой намагниченный сердечник. Кколёсной ступицеприкреплён зубчатый венец, над торцом которого и фиксируется неподвижно датчик колёсного движения. Когда колесо начинает вращаться, рядом с магнитным сердечником датчика движутся зубцы и желоба венца, изменяющие магнитный поток внутри сердечника.
В процессе такого взаимодействия в обмотке датчика возникает электрический ток. Частота появившегося переменного тока пропорциональна угловой скорости, с которой вращается колесо, и количеству роторных зубцов. Сформированный сигнал колёсного датчика о конкретной скорости вращения колеса по электропроводке передаётся в ЭБУ – электронный блок управления.
Электронный блок управления
Когда блок управления получает сигналы от колёсных датчиков, он начинает обработку информации, сравнивая их показания и отслеживая скорость, с которой движется автомобиль, обчисляет фактическое его ускорение или степень замедления каждого колеса индивидуально.Используя пресеты запрограммированных в память таблиц, ЭБУ просчитывает выгодную стратегию торможения, состояние дорожного покрытия и предельную величину тормозного давления, при котором состоится потеря сцепления колёс с дорогой и произойдёт их блокировка.Основываясь полученными расчётами, электронный блок управления командует модуляторам как скоординировать давление для каждого колеса индивидуально.
Кроме того ЭБУ определяет имеющиеся неисправности колёсных датчиков, модуляторов и остальных элементов системы торможения. Если выявляется какая-либо неисправность, она записывается в виде кода в память ЭБУ, оповещая об этом водителя включением соответствующего индикатора неисправности АБС. Затем система автоматически отключается до следующего перезапуска автомобиля. При следующем включении зажигания электронный бок управления снова проверяет систему на наличие ошибок и неисправностей. Если признаки таковых отсутствуют, ABSвключается в работу.
Модуляторы гидравлического блока
Выполнением распоряжений ЭБУ занимаются модуляторы гидравлического блока, которые содержат в себе по два клапана на электромагнитной гидравлической основе, которые расположены на каждом колесе. Первый клапан отвечает за доступ тормозной жидкости от основного тормозного цилиндра к колесу через магистраль, в случае чего перекрывает её. Второй клапан перекрывает путь от магистрали до резервуара тормозной жидкости, который служит накопителем избыточной «тормозухи».Частота работы модулятора варьируется от 4 до 17 Герц.
В случае блокировки одного из колёс, ЭБУ начинает управлять клапанами так, что, подающаяся к главному цилиндру колеса, жидкость, временно прекращается.Если этих действий оказывается недостаточно, то тут и приходит на помощь аккумулятор накопитель, в следствии чего давление в цилиндре колеса из-за нехватки жидкости уменьшается. Когда накопитель заполняется «под завязку» тормозной жидкостью, её перекачивает обратно в основную магистраль специальный электро-насос.
Модуляция – это процесс периодического торможения и растормаживания колёс. Гидравлический блок ещё называют иногда модулятором тормозного давления. Работа системы АБС ощущается водителем передающимися ему периодическими толчками в педаль тормоза, пока система не справится с угрозой возникновения блокировки колёс. ABS активизируется в случае нажатия на педаль тормоза выше скорости движения в 15 км/ч, которая считается минимальной.
Преимущества и недостатки ABS
Антиблокировочная система ABS славится рядом своих преимуществ, в силу которых она и получила такое широкое распространение:
- при езде на автомобиле, оснащённом ABS, можно смело тормозить на любой составляющей части поворота, будь то вход или дуга;
- обладание ABSпозволяет производить маневрирование с одновременным торможением;
- можно не контролировать и не работать активно педалью газа, за Вас всё делает система;
- хороша для водителей-новичков в плане того, что не нужно осваивать нюансы торможения, как, например, ступенчатое, прерывистое или комбинированное. Всё это будет делать ABS.
Но не стоит всё перекладывать на систему с «больной головы». Как известно, панацеи от всех бед не существует и ABSвходит в число ещё не придуманных. На ряду с весомыми преимуществами, она имеет так же и недостатки. И самым, пожалуй, явным является её полное не предназначение к манёврам в условиях близких к экстремальным. Да, - это прекрасная защита от «дураков» и крепкая опора для неопытных новичков, но есть и минусы:
- во время работы системы сложно провести расчёт и предсказать, когда она остановится, ведь торможение фактически контролирует не водитель;
- возможны задержки включения ABS, ведь для корректной работы она должна провести тест дорожного покрытия и просчитать коэффициент сцепления шин с ним. Такое возможно на скользкой дороге при езде на скорости свыше 130 км/ч. Это важно знать, чтобы быть готовым и не растеряться, подумав, что отказали тормоза!
- если происходит частое чередование неровного и неравномерного дорожного покрытия, система может не всегда правильно среагировать в какой момент и для какой дороги просчитать правильный коэффициент сцепления;
- если авто подскочило, система приостанавливает тормозное усилие. Это может привести к внезапной раскоординации водителя в момент бездействия ABS;
- антиблокировочная система устраняет даже мельчайшие попытки блокировки колёс, что может вызвать дискомфорт на рыхлых и сыпучих покрытиях;
- ABS завершает свою функцию на скоростях до 10 км/ч. Да, это норма для легковых авто, но если взять в расчёт тяжеловесные машины, например инкассаторские или представительские бронированного типа, тут то может добавляться расстояние до полутора метров к тормозному пути, что может явно привести к ДТП.
Знайте и учитывайте все недостатки ABS. Наш Вам совет, постоянно моделируйте для себя различные ситуации и условия, чтобы овладеть этой системой в совершенстве.
Эффективность антиблокировочной системы
Главной задачей антиблокировочной тормозной системы является сохранение водителем контроля над своим автомобилем в случаях экстренного торможения Главная задача АБС — позволить водителю сохранить контроль над транспортным средством во время экстренного торможения, не лишая возможности резкого маневрирования непосредственно в процессе торможения. Именно эти два фактора в совокупности и делают ABS очень качественным помощником, обеспечивающим активную безопасность водителю, при вождении транспортного средства.
Опытный водитель со стажем, конечно прекрасно справится и без участия данной системы, точно контролируя самостоятельно момент срыва колёс.
Для неопытного же водителя, наличие ABSгораздо лучше в любом случае. Ведь он может интуитивно осуществлять экстренное торможение, просто максимальным приложением усилия на педаль тормоза или рукоять ручника, сохраняя при всём этом способность маневрировать.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?Да Нет
auto.today
