Раньше наличие различных вспомогательных систем в автомобиле было чем-то диковинным. Со временем эволюция промышленности привела к тому, что практически в любой модели машины имеется два-три дополнительных модуля, значительно упрощающих жизнь автовладельцу. Именно к таким системам относится ABS – антиблокировочная система. Сегодня мы поговорим о том, как она устроена, каковы принципы её работы, а также какие причины являются наиболее частыми при нарушении её функционирования.
Что такое антиблокировочная система (ABS)?
Система антиблокировки тормозов представляет собой специальный набор электронных устройств, которые, выполняя определенный алгоритм работы, предотвращают езду юзом, во время осуществления экстренного торможения. Работа ABS полностью автономная. Единственное, что требуется от водителя, - нажатие на педаль тормоза. Наличие такой системы дает гарантию того, что машина не сорвется в неуправляемый занос, сохранит управление и совершит остановку с минимальной тормозной дистанцией, размер которой может быть снижен на 15-20%.
Устройство антиблокировочной системы (АБС)
Основных компонентов антиблокировочной системы не много. Их всего три: набор датчиков, модуль электронного управления и несколько модуляторов.
Датчики. В устройстве ABS применяется 4 датчика – по одному на каждое колесо. На колесной ступице устанавливается тормозной диск, имеющий зубчатое построение торцевой части. Датчики закрепляются статично над этим зубчатым торцом. Устройство датчика элементарное. Они представляет собой небольшой магнит, помещенный в индукционную катушку. Во время поездки внутри катушки осуществляется выработка небольшого электрического сигнала, сила которого имеет прямо пропорциональную зависимость от скорости вращения колес. Полученные данные по шлейфам проводки передаются в блок электронного управления.
Электронный управляющий модуль. Основная задача данного компонента - получение и обработка информации, поступившей с колесных датчиков. На основании их показаний блок управления составляет необходимый порядок действий, направленный на исключение полной блокировки тормозов с переходом на движение юзом. Для этого модуль посылает команду для исполняющих органов о величине снижения давления, осуществляемого для каждого из колес.
Модуляторы. Это те самые исполнительные органы, занимающиеся непосредственным выполнением команд, поступивших от управляющего модуля. Они представляют собой пару клапанов, один из которых предназначается для перекрытия доступа тормозной жидкости к колесу, второй – для сброса её некоторого количества в специальный гидроаккумуляторный резервуар, если давление внутри основного тормозного контура оказалось избыточным.
Какой принцип работы системы антиблокировки колес?
В результате исследований учеными выяснено, что сцепление колес с поверхностью дороги будет максимальным при относительном уровне проскальзывания, расположенного в пределах от 15 до 30 процентов. Каким будет покрытие, и каково будет его состояние – совершенно не важно. Правило применимо как для сухой асфальтированной трассы, так и для мокрой брусчатки, снега или гололедицы. Именно эту величину проскальзывание и призвано обеспечивать ABS.
В случае внезапно возникших экстренных ситуаций водитель сильно давит на педаль тормоза. Во время этого электронный управляющий модуль считывает показание колесных датчиков, проводит анализ уровня давления и на основании этих показаний определяет, какое давление тормозной жидкости должно посылаться к каждому конкретному колесу, регулируя его путем сброса излишней жидкости в резервуар гидроблока. Во время работы ABS водитель слышит громкий звук, напоминающий скрежет, а педаль тормоза при этом отвечает мощными импульсными толками.
Важно знать, чтобы система включилась в работу, водитель должен сильно нажать и держать тормоз, не осуществляя никаких прерывистых нажатий или регулировок усилия. Иначе давление внутри системы будет переменным, что помешает ABS должным образом «отработать» ситуацию.
С чем связаны основные неисправности ABS системы?
Антиблокировочная система достаточно надежна. При нормальной эксплуатации сбоев её работе возникать не должно. Если они все же происходят, их проявление можно заметить по загоревшейся контрольной лампе панели приборов. Иногда она не гаснет после старта двигателя, иногда загорается прямо во время движения. Для выявления ошибки потребуется проведение диагностики.
Как показывает практика, наиболее частых причин сбоев в работе ABS два: первый заключается в загрязнении колесных датчиков, либо излишнем окислении их контактов, второй связан с просадкой бортового напряжения до минимальных значений. В качестве самостоятельного «лечения» можно порекомендовать проверить состояние указанных точек и величину названного параметра. Если с ними все в порядке, то автовладельцу прямая дорога в автосервис для более точного выявления причины. Она, хоть и не часто, может вызываться и сбоями функционирования клапанов гидроблока. В любом случае, самостоятельно вы это не выясните.
Подведем итоги
Резюмируя, призовем читателей не слушать водителей, заявляющих, что наличие ABS усложняет управление автомобилем и становится причиной аварийных происшествий. Это полная чушь, которую, увы, некомпетентные автолюбители зачастую распространяют. Систему нужно уметь правильно использовать, тогда она станет для вас надежным помощником, способным выручить в любой критической ситуации.
Всем известная антиблокировочная тормозная система ABS (Anti-lock Braking System) обеспечивает оптимальное торможение (наименьший тормозной путь) автомобиля при помощи предотвращения блокировки колес. На современных авто ABS представляет собой сложную систему, в состав которой, как правило, включены: система, контролирующая устойчивость, противобуксовочная система, система помощи во время экстренного торможения.
С 1970-х годов прошлого столетия такими системами начали комплектоваться серийные авто (первопроходцем стал вездесущий немецкий концерн Мерседес). На сегодняшний день практически все автопроизводители устанавливают данную систему на выпускаемые транспортные средства, поскольку ее эффективность в предотвращении аварий уже не вызывает сомнений.
В статье мы проанализируем типовое устройство систем АБС, рассмотрим наиболее популярные ее разновидности, принципы работы, а также наиболее вероятные неисправности, способы устранения и на что воздействует система.
Принцип работы ABS и устройство
Оптимальная сцепка колес с дорогой, вне зависимости от типа покрытия, наблюдается в случае 15-30% относительного проскальзывания колес. Как было сказано выше, ABS предотвращает блокирование колес, обеспечивая показатель проскальзывания на требуемом (оптимальном) уровне. Другими словами, при потребности резкого торможения, например, на зимних дорогах, благодаря системе авто не будет «проезжать» вперед с «остановившимися» колесами. Это поможет водителю сохранить контроль над транспортным средством, а также остаться на трассе в большинстве аварийных ситуаций.
Обеспечение требуемого сцепления достигается при помощи совместной работы различных компонентов ABS, каждый из которых отвечает за собственный «участок» работы. Итак, все функционирующие сегодня автомобильные АБС состоят из:
- Датчиков, установленных на колесах. Основным назначением таких датчиков является фиксация скорости вращения колес. Давайте представим, что на ступице колеса мы закрепляем небольшое устройство (зубчатый венец), а датчик устанавливаем напротив данного устройства. Далее происходит активация магнитного сердечника при помощи датчика, а во время вращения закрепленного на колесе устройства, он будет индуцировать ток, при этом частота тока будет прямо пропорциональной скорости, с которой будет вращаться колесо. Далее, полученная информация о скорости вращения колеса будет передаваться в электронный блок управления.
- Электронного блока. В данный блок стекается информация, полученная от датчиков колес, следовательно, его основным назначением является отслеживание величины вращения колес, с целью выявления момента блокировки. Учитывая, что одной из основных причин блокирования колес является избыточное давления тормозной жидкости, проходящей в подводной к колесу магистрали, при получении сигнала от датчиков про блокирование колеса (нескольких колес), электронный блок подает команду на понижение давления.
- Модуляторов (модуляторных блоков) - в зависимости от полученных команд от электронного блока, модулятор способен изменять давление внутри тормозной магистрали. Чаще всего, выполняющие команду электронного блока модуляторы, обладают двумя электромагнитными клапанами: первый из них блокирует попадание в магистраль, ведущую к колесу от цилиндра, тормозной жидкости. Второй клапан, в случае сохранения в магистрали высокого давления, обеспечивает открывание для тормозной жидкости «запасного пути», ведущего к резервуару гидроаккумулятора.
Различные типы систем ABS
Наиболее эффективные системы АБС (читай - самые дорогие), обладают индивидуальным регулированием давления тормозной жидкости для каждого из колес. Следовательно, увеличивается число датчиков, модуляторов, а также управляющих каналов, что и приводит к увеличению скорости. Самыми простыми являются ABS, имеющие всего 2-а датчика, установленных на задних колесах, 1 модулятор, а также 1 канал управления.
Между такими крайностями существует немало и промежуточных вариантов, которые являются вполне доступными по стоимости, одновременно обеспечивая высокое качество контроля и регулировки давления в тормозной магистра. Так, сегодня достаточно широко применяется система АБС, оснащенная 4-мя датчиками (для каждого из колес), 2-мя осевыми модуляторами, а также 2-мя управляющими каналами. Также существуют трехканальные системы, имеющие 4-е датчика скорости: в таких системах 3-и модулятора контролируют каждый по одному каналу, отдельно выполняя на каждом из них регулирование давления - один канал на 2-а задних колеса, 2-а отдельных канала на каждое из передних колес.
Следует отметить, что давление в тормозной системе нагнетается не только при помощи тормозного цилиндра - в большинстве современных авто в помощь ему придается особый гидронасос, встроенный в систему. Одной из последних разработок в области совершенствования ABS является компьютерное моделирование динамики движения авто, при котором компьютер оценивает углы наклонов дороги, сцепление с дорогой, а также некоторые другие факторы, на основании чего рассчитывает требуемое давление тормозной жидкости. После определения оптимального значения давления, компьютер поддерживает его при помощи выдачи команд на соответствующие устройства.
Фактическая работа ABS, преимущества и недостатки
В предыдущих разделах мы рассмотрели теорию работы антиблокировочной системы ABS, теперь постараемся описать, что происходит в действительности, как на практике данная система способна предотвратить возникновение аварийных ситуаций, в чем заключаются ее преимущества.
Итак, в случае возникновения экстренных ситуаций, когда каждый водитель может неосознанно надавить на тормоз со всей силой при этом авто все-равно останется на заданной траектории движения, вдобавок сохранив полную контролируемость, даже на мокром, либо скользком покрытии. Торможение при помощи ABS не нужно сопровождать прерывистым, многократным нажатием на педаль тормоза - ее необходимо держать нажатой в одном и том же положении, поскольку система сама обеспечит выбор кратчайшего тормозного пути.
В процентном соотношении ABS снижает продолжительность тормозного пути приблизительно на 20%, относительно авто, у которых колеса будут заблокированы. Отметим, что данное соотношение справедливо для нормального, сухого покрытия, для мокрой либо скользкой дороги данный показатель будет в несколько раз больше. Еще одним преимуществом системы является увеличение продолжительности срока службы шин. Также, установка ABS несущественно увеличивает стоимость авто, совершенно не усложняя его в обслуживании, что не требует от владельца специальных навыков обслуживания.
Современные ABS весьма надежны, их гарантийного срока работы достаточно, чтобы обеспечить длительную бесперебойную работу. Если оценивать надежность работы каждого из элементов, самыми надежными являются электронные блоки, благодаря наличию защитных систем в виде предохранителей и реле. Самыми уязвимыми в ABS считаются колесные датчики, расположенные в непосредственной близости от вращающихся деталей - данные места подвержены обильным загрязнениям. Сбой в работе электронного оборудования может вызвать даже люфт подшипников.
Несмотря на большое количество достоинств системы АБС, некоторые профессионалы считают, что АБС вызывают у водителя ложное чувство безопасности, из-за которого он может не учитывать, что система непосредственно не создает сцепки с покрытием дороги - за это в большей мере отвечают протектор и размеры пятен контакта. Конечно, ABS в любом случае предотвращает блокирование колес, а также обеспечивает контроль над курсом движения, но в некоторых случаях она не может гарантировать уменьшение тормозного пути. Особенно это относится к нормальному дорожному покрытию - именно на сухом покрытии тормозной путь может быть большим, нежели у авто без данной системы.
В заключении отметим, что, несмотря на все заслуги антиблокировочной тормозной системы ABS относительно повышения безопасности автомобиля на дороге, главными составляющими безопасности продолжают оставаться опыт и навыки водителя, его способность быстро принимать решения, оценивать сложившуюся ситуацию на дороге, а также готовность к возникновению непредвиденных ситуаций.
СОДЕРЖАНИЕ: 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.
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
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.
Тормозные системы |
|||||||
|
|||||||
Антиблокировочная система
[править]
Материал из Википедии - свободной энциклопедии
ABS на мотоцикле BMW
Антиблокировочная система (АБС , ABS ),нем. antiblockiersystem англ. Anti - lock Brake System или Anti - skid system - система, предотвращающая блокировку колёстранспортного средства при торможении. Основное предназначение системы состоит в том, чтобы предотвратить потерюуправляемости транспортного средства в процессе резкого торможения и исключить вероятность его неконтролируемого скольжения.
В настоящее время АБС, как правило, является частью более сложной электронной системы торможения, которая может включать в себяантипробуксовочную систему, систему электронного контроля устойчивости, а также систему помощи при экстренном торможении.
АБС устанавливается на легковых и грузовыхавтомобилях, мотоциклах, прицепах, а также на колёсном шасси самолётов.
[править]Принцип действия АБС
При движении транспортного средства пятно контакта его колёс находится в неподвижности относительнодорожного полотна, то есть на колесо действует сила трения покоя. Так как эта сила больше, чем сила трения скольжения, замедление при вращении колёс со скоростью, соответствующей скорости движения транспортного средства, будет эффективнее, чем замедление при проскальзывании колёс относительно дорожного полотна. Кроме того, транспортное средство, одно или несколько колёс которого находятся в скольжении, теряет управление.
[править]Устройство системы
АБС состоит из следующих основных компонентов:
Датчики скорости либо ускорения (замедления), установленные на ступицах колёс транспортного средства.
Управляющие клапаны, которые являются элементами модулятора давления, установленные в магистрали основной тормозной системы.
Блок управления, получающий сигналы от датчиков и управляющий работой клапанов.
После начала торможения АБС начинает постоянное и достаточно точное определение скорости вращения каждого колеса. В случае если какое-то колесо начинает вращаться существенно медленнее остальных (что означает, что колесо близко к блокировке), клапан в тормозной магистрали ограничивает тормозное усилие на этом колесе. Как только колесо выходит из блокировки, тормозное усилие восстанавливается. [источник не указан 105 дней ]
Этот процесс повторяется несколько раз (или несколько десятков раз) в секунду, и как правило приводит к заметной пульсации тормозной педали. Обычно именно по этому признаку водитель может определить момент срабатывания АБС. [источник не указан 105 дней ]
Тормозное усилие может ограничиваться как во всей тормозной системе одновременно (одноканальная АБС ), так и в тормозной системе борта (двухканальная АБС ) или даже отдельного колеса (многоканальная АБС ). Одноканальные системы обеспечивают довольно эффективное замедление, но только в том случае если условия сцепления всех колёс более или менее одинаковы. Многоканальные системы дороже и сложнее одноканальных, но имеют большую эффективность при торможении на неоднородных покрытиях, если, например, при торможении одно или несколько колёс попали на лёд, мокрый участок дороги или обочину. [источник не указан 105 дней ]
В современные АБС входит система самодиагностики, которая контролирует работу всех компонентов системы по их физическим параметрам. Система самодиагностики зажигает лампу неисправности АБС на приборной панели и записывает соответствующий код неисправности в память блока управления. После определения неисправности данный компонент исключается из работы системы или вся система перестаёт работать, а тормозная система продолжает работать. [источник не указан 105 дней ]
В современных автомобилях постепенно получают распространение электрические тормозные механизмы, действующие независимо на каждом колесе. В этом случае АБС существует, в основном, как один из алгоритмов управляющего блока такой тормозной системы и не оказывает никакого влияния на педаль или рукоятку тормоза. [источник не указан 105 дней ]
[править]Эффективность работы АБС
В ряде случаев наличие АБС позволяет достичь существенно более короткого тормозного пути, чем при её отсутствии. Кроме того, АБС позволяет водителю сохранять контроль над транспортным средством во время экстренного торможения, то есть сохраняется возможность совершения достаточно резкихманёвров непосредственно в процессе торможения. Сочетание двух этих факторов делает АБС очень существенным плюсом в обеспечении активной безопасности транспортных средств. [источник не указан 105 дней ]
Опытный водитель может эффективно тормозить и без использования АБС, контролируя момент срыва колёс самостоятельно (наиболее часто такой приём торможения используется мотоциклистами ) и ослабляя усилие торможения на грани блокировки . Эффективность такого торможения может быть сравнима с торможением при использовании одноканальной АБС. Многоканальные системы в любом случае имеют преимущество в том, что они могут контролировать тормозное усилие на каждом отдельном колесе, что даёт не только эффективное замедление, но и стабильность поведения транспортного средства в сложных условиях неравномерного сцепления колёс с поверхностью дороги. [источник не указан 105 дней ]
Для неопытного водителя наличие АБС лучше в любом случае, поскольку позволяет экстренно тормозить интуитивно понятным способом, просто прикладывая максимальное усилие к тормозной педали или рукоятке и сохраняя при этом возможность манёвра. [источник не указан 105 дней ]
В некоторых условиях работа АБС может привести к увеличению тормозного пути. На рыхлых поверхностях, таких как глубокий снег, песок или гравий, заблокированные при торможении колёса начинают зарываться в поверхность, что даёт дополнительное замедление. Незаблокированные колёса тормозят в этих условиях медленнее. Для того чтобы можно было эффективно тормозить в таких условиях, АБС часто делают отключаемой. Кроме того, некоторые типы АБС имеют специальный алгоритмторможения для рыхлой поверхности, который приводит к многочисленным кратковременным блокировкам колёс. Такая техника торможения позволяет достичь эффективного замедления без потери управляемости, как при полной блокировке. Тип поверхности может быть установлен водителем вручную или может определяться системой автоматически, путём анализа поведения автомобиля или при помощи специальных датчиков определения дорожного покрытия. [источник не указан 105 дней ]
[править]Система экстренного торможения Brake Assist
Эта технология впервые вышла на потребительский рынок в 1996 году на Mercedes-Benz SL-Class и S-Class. Начиная с 1998 года компания начала внедрять эту систему во все свои модели стандартной комплектации. Вслед за Mercedes-Benz вскоре последовали такие компании, как Audi, Acura, Infiniti, BMW, Rolls Royce, Land Rover и Volvo c собственными разработками Brake Assist.
Brake Assist - это адаптивная система(driver-adaptive system), помогающая водителю при торможении. Электроника, контролирующая работу Brake Assist, связанна с тормозной системой и различает экстренное торможение от, например, остановки на светофоре. Допустим, на дорогу неожиданно выбежал ребенок. Ваша нога инстинктивно жмет на педаль тормоза, датчик моментально вычисляет реакцию и силу нажатия на педаль и определяет степень опасности ситуации. Затем сенсор за доли секунды передает сигнал тормозам, а они далее - тормозным суппортам, активизируется АБС, автомобиль замедляет ход.
Brake Assist сокращает тормозной путь на 45 процентов, хотя даже опытные водители могут сократить тормозной путь только на 10 процентов, а тормозной путь - это залог сохранности здоровья и жизни как пешехода, так и водителя.
Кроме собственных разработок Mercedes-Benz, таких как регулятор расстояния Distronic Plus, контролирующий необходимую дистанцию до впереди идущего автомобиля, существуют и другие виды Brake Assist. Компания Volvo придумала “систему безопасности в городе” (City Safety system), которая работает при скорости автомобиля до 30 км/ч. Симбиоз навигатора и Brake Assist предлагает Toyota, при котором система активируется в случае экстренного торможения на светофоре.
Антиблокировочная система (АБС, ABS)
Антиблокировочная система(АБС, ABS) – автоматизированная система предотвращающая блокировку колёс автомобиля в случае торможения. Главной задачей системы является обеспечение управляемости транспортного средства при резком торможении. Так же действие abs направлено на то, чтобы исключить вероятность неконтролируемого скольжения автомобиля.
Сейчас антиблокировочная система(abs, абс) является одной из подсистем, основной системы обеспечивающий безопасность торможения. Наряду с абс в неё входят антипробуксовочная система, система экстренного торможения, система электронной стабилизации.
Антиблокировочную систему(ABS, АБС) устанавливают на большинство современных транспортных средств: грузовые и легковые автомобили, прицепы, мотоциклы, а так же на некоторые самолёты.
Принцип действия АБС(ABS)
Опишем основной принцип работы ABS:
При движении автомобиля площадь соприкосновения его колес неизменна относительно проезжей части. На колесо действует сила трения покоя. Сила трения скольжения значительно меньше силы трения покоя. Замедление при вращении колес со скоростью, равной скорости движения автомобиля, будет эффективнее замедления при скользящих колесах. Так же стоит отметить, что транспортное средство, колеса которого находятся в скольжении, теряет управляемость, в момент торможения.
Суть работы антиблокировочной системы(АБС,ABS) состоит в том, чтобы ограничивать тормозное усилие на колёсах. Ограничение производится до величины, не превышающей силу трения покоя между колесом и проезжей частью. Это ограничение предотвращает срыв колеса в скольжение. При этом антиблокировочная системастремится, чтобы тормозное усилие было максимальным, для обеспечения эффективного замедления.
Принцип действия антиблокировочной системы(abs, абс) следующий: при начале торможения, когда задействована тормозная система, датчики установленные на колёсах автомобиля определяют начало момента резкой остановки (блокировки) колёс и посредствам обратной связи происходит ослабление тормозного усилия, что позволяет колесу провернуться и войти в зацепление с проезжей частью. При этом применяются превентивные меры определения момента проскальзывания, чтобы не допустить даже кратковременного проскальзывания.
Устройство системы
Следующие компоненты являются неотъемлемой частью антиблокировочной системы:
· Датчики скорости, установленные на колесах автомобиля, определяющие скорость;
· Управляющие клапаны, в главной магистрали тормозной системы автомобиля;
· Блок обратной связи, получающий сигналы от датчиков на колёсах, и регулирующий работу клапанов.
В момент начала торможения антиблокировочная система начинает точное отслеживание скорости вращения каждого из колёс. Как только обнаруживается что скорость вращения одного из колёс значительно ниже скорости вращения других (что говорит о возможной блокировке), тормозное усилие ограничивается, посредствам клапана, расположенного в тормозной магистрали заблокированного колеса. Как только скорость вращения колеса нормализуется, антиблокировочная система восстанавливает тормозное усилие. Описанный процесс происходит несколько раз, при этом сопровождается пульсацией педали тормоза. Именно это информирует водителя о работе АБС.
Антиблокировочная система делится на 3 типа:
Одноканальная АБС – тормозные усилия ограничиваются по всей тормозной системе одновременно;
Двухканальная АБС – ограничиваются тормозные усилия на каждой из сторон автомобиля;
Многоканальная АБС – тормозные усилия ограничиваются на каждом отдельно взятом колесе.
Одноканальные антиблокировочные системы обеспечивают наилучшее торможение только в том случае, когда все колёса находятся на cхожем покрытии. Многоканальные системы обеспечивают наилучшее торможение на неоднородных участках дороги среди всех перечисленных систем, однако они значительно сложнее и дороже.
В настоящий момент на автомобили устанавливаются электрические антиблокировочные системы(АБС, ABS), которые независимо отслеживают вращение каждого колеса. При этом не существует обратной связи с педалью.
Эффективность работы антиблокировочной системы
Наличие ABS в тормозной системе позволяет значительно сократить тормозной путь. Так же АБС позволяет водителю сохранить управляемость автомобиля при экстренном торможении, что даёт возможность маневрировать, в процессе торможения. Перечисленные достоинства делают АБС необходимым атрибутом в тормозной системе современного автомобиля.
Для неопытного водителя наличие АБС лучше, в любом случае, поскольку позволяет экстренно тормозить интуитивно понятным способом, просто прикладывая максимальное усилие к тормозной педали, и сохраняя при этом возможность маневра.
Единственным недостатком современной ABS является торможение на рыхлых участках дороги (высокий снег, гравий, песок). Тормозной путь становится длиннее, нежели при полной блокировке колёс, так как машина не «закапывается» в покрытие, а продолжает движение. Однако современные ABS имеют алгоритмы, которые применяются при торможении на рыхлом покрытии.
Перед тем, как давать советы относительно того, как правильно тормозить с ABS, разберемся, чем же собственно является и каково ее назначение. И тут надо обратиться к курсу физики за 9-й класс.
АБС и классическая механика?
При движении колеса автомобиля постоянно контактируют с дорожным покрытием частью своей площади, которая называется пятно контакта. Таким образом, на колеса (а следовательно и на весь автомобиль) во время его движения постоянно воздействует сила трения покоя. Так как она больше силы трения скольжения, то она и предотвращает проскальзывание колеса. А потому логично и для остановки автомобиля использовать именно силу трения покоя, а не силу трения скольжения.
Что происходит, когда мы нажимаем на педаль тормоза? Ведущие колеса автомобиля блокируются и перестают вращаться, на них начинает действовать сила трения скольжения, которая хоть и меньше вышеупомянутой силы трения покоя, но ее вполне достаточно на дорогах с хорошим, сухим покрытием. Ну а если прошел дождь, или ночью были заморозки, или под колесами вашего авто не асфальт, а раскисшая грунтовка? То резким нажатием на педаль вы легко отправите ваш автомобиль в занос. Именно для предотвращения данной ситуации и существует .
Как работает АБС?
Современная система АБС представляет собой сложный , состоящий из трех основных элементов:
- датчики скорости, установленные на ступице каждого колеса автомобиля;
- клапаны давления, которые распределяют его по магистрали тормозной системы индивидуально на каждое колесо;
- блок управления, который получает сигналы датчиков скорости и, обработав информацию, распределяет давление (тормозное усилие) на каждое колесо.
Необходимое условие срабатывания системы ABS – нажатая педаль и хотя бы одно заблокированное колесо. Как только датчик скорости (один или несколько) подает сигнал о том, что колесо перестало вращаться и на него начала действовать сила трения скольжения, он ликвидирует тормозное усилие, разрешая колесу вращаться, но уже с меньшей скоростью, так как первый тормозной импульс успевает немного погасить скорость.
Как только на колесо перестает действовать тормозное усилие, оно начинает вращаться с некоторой скоростью, которую опять считывает датчик на ступице колеса, передавая данные на блок управления. Тот, в свою очередь, проанализировав ее по сложному алгоритму и найдя не достаточно низкой, передает очередной тормозной импульс на колесо, но при этом выбирает силу таким образом, чтобы торможение производилось на грани блокировки – то есть не происходило полной остановки колеса.
На автокурсах вас наверняка предостерегали от утапливания педали тормоза в пол, так как именно это и приводит к заносу. На автомобилях с АБС про это правило лучше забыть. Как только вы ощутили необходимость резкого торможения, сразу же выдавите до упора педали тормоза и сцепления. Да-да, не забывайте про сцепление, ведь необходимо полностью исключить двигатель из процесса торможения.
Не стоит пытаться использовать тормозные пульсации – АБС сделает это за вас и лучше вас. Ваша задача – как можно резче вдавить в пол две педали и не отпускать их до полной остановки. При этом все время торможения до вас будет доноситься жуткий скрежет – результат работы системы ABS – примите его как должное.
Если вам необходимо резко остановиться, даже на сложном обледенелом , то делать это необходимо как можно резче, чтобы антиблокировочная система сработала моментально и вы не потеряли управления автомобилем. Во время торможения старайтесь подруливать себе, удерживая автомобиль на скользкой трассе и избегая столкновений. Ведь в этом и есть основной плюс системы ABS – она оставляет вам возможность управления автомобилем.
Когда ABS бесполезна?
Важно не только знать, как правильно тормозить с ABS, но и уметь определять ситуации, когда положиться на систему нельзя, а потому рассчитывать можно лишь на свои силы и умения.
Видео тестирования автомобиля с АБС и без:
На ABS скорее станет помехой, так как срабатывать она начинает с некоторым опозданием. Приотпускание тормозных колодок происходит в момент, когда колесо находится на «подлете», соответственно, когда оно приземляется, оно еще некоторое время движется, прежде чем на него вновь начинает действовать очередной тормозной импульс АБС.
Примерно то же самое происходит и на дорогах со смешанным покрытием, например на частично обледенелых или , где чередуются участки асфальта сухого и мокрого, снега и льда. Система АБС просто не успевает своевременно реагировать на изменяющиеся условия, поэтому лучше соблюдать дистанцию и скоростной режим.
На сыпучей поверхности (песок, гравий) автомобиль с антиблокировочной системой тормозит хуже, чем без нее. Дело тут в том, что основную роль в торможении играет нагребаемый заблокированным колесом вал перед ним. В случае с АБС этого не происходит и тормозной путь ощутимо удлиняется.
Так же антиблокировка не срабатывает и на невысоких скоростях, обычно ниже 7-10 км, так что стоит быть осторожнее на скользких спусках. А вообще, как говорят опытные автовладельцы, лучше всего избегать срабатывания АБС – так надежнее всего!
Если у вас есть свои идеи по данной теме, приглашаем в комментарии делиться мыслями и опытом!
- Новости
- Практикум
В Канаде создали идеальный транспорт для мегаполиса
Несмотря на несерьёзный внешний вид, электромобиль Solo вполне может претендовать на звание идеального транспортного средства для мегаполиса. Как показывает статистика, подавляющее число автомобилистов чаще всего ездят в одиночку, следовательно, одноместная компоновка Solo вполне оправдана. Отказ от второго места позволил не только сделать электромобиль компактным, но и снабдить его...
Российский авторынок: опять минусПричем, падение измеряется порой двухзначными цифрами. Например, в августе было минус 18%, а июле - минус 16%. На этом фоне показатели сентября воспринимаются чуть ли не как успех - «всего» минус 10,9%. Однако напомним, что это минус восемь по сравнению с сентябрем 2015 года, который поразил всех...
Май приближается: автомобили начали дорожать
Таким образом, в период с 15 марта по 15 апреля ценник на свою продукцию переписало большинство компаний, представленных на российском рынке. Такие данные приводятся в исследовании аналитического агентства «Автостат», охватывающем 47 автопроизводителей. Больше всего увеличение цен затронуло марку Ford - компания увеличила цены практически на весь модельный ряд, а удорожание...
Электромобили: в России их всего несколько сотен
Наибольшая доля (36,6%) приходится на электрохэтчбек Mitsubishi i-MiEV, которых зарегистрировано 237 единиц. Напомним, что японский электромобиль на российском рынке продатся официально, а потому успех вполне закономерен. На втором и третьем месте - Tesla Model S и Nissan Leaf, которые разошлись почти одинаковым тиражом - 152 и 145 экземпляров, ...
Новая Tesla: все известные подробности
Источник: auto.mail.ru Хочу водить авто: подводные камни новых упражнений на автодроме Хочу водить авто: подводные камни новых упражнений на автодроме Устройство, принцип работы электронной системы EBD в автомобиле: Курсы экстремального вождения в Москве: цена и отзывы Cроки обучения в 2017 ...
Провокатор — новый российский автомобиль за 260 000 рублей
Проект необычного ситикара (так называют небольшие автомобили для городской эксплуатации) разработал дизайнер из Москвы Александр Малышев. Сразу оговоримся: в настоящий момент машина, получившая название Mirrow Provocator, существует лишь… в виде компютерных эскизов. Но первый прототип участники амбициозного стартапа планируют показать этой осенью, причём сразу...
Под маркой Lada появится горячий кроссовер
Если показанная сегодня Lada Vesta Sport Concept - это фактически предсерйиная версия «горячей» «Весты», то XRAY Sport Concept - действительно лишь концепт, пока далёкий от серийного воплощения. Рецепт создания версии XRAY Sport аналогичен тому, по которому готовили 150-сильную «Весту»: заниженная подвеска, форсированный до 150 ...
Спецверсия Maserati Ghibli: даже катафалк может быть стильным
Итальянские кузовные ателье умеют создавать не только стильные спорткары и легковушки, но и автомобили, которым стильная внешность вроде бы вовсе не обязательна. Все уже давно привыкли, что катафалк должен быть непременно черного цвета и иметь строгий «вневременный» дизайн. Но такой уж народ итальянцы: в последний путь своих друзей и родственников жители этой...
Мост в Крым: на море началась стройка. Видео
До этого возведение объекта велось только на сухопутных участках, сообщает инфоцентр «Крымский мост». В настоящее время у западной оконечности острова Тузла забивают сваи под опоры, которые поднимут автодорожную часть сооружения над водой. Фундамент каждой из них формируется из 12 трубчатых свай диаметром 1420 мм. Между...
Гибридный Mini Countryman: первые официальные подробности
Как говорится в официальном сообщении марки, разработка новой «электрически заряженной» модели практически завершена, и на ней будет установлено два мотора - ДВС одновременно с электродвигателем. Также в сообщении сказано, что Макензен и Вольф провели тест-драйв первой гибридной модели марки. По опубликованным фотографиям видно, что речь идет о новой модификации Mini ...
К ним можно относиться как угодно - восхищаться, ненавидеть, любоваться, испытывать отвращение, но равнодушным они не оставят никого. Часть из них - это просто памятник человеческой бездарности, выполненный из золота и рубинов в натуральную величину, часть настолько эксклюзивны, что при...
Самые быстрые машины в мире 2017-2018 модельного годаСамые быстрые машины в мире 2017-2018 модельного года
Быстрые автомобили являются примером того, что автопроизводители постоянно совершенствуют системы своих автомобилей и периодически ведут разработки по созданию совершенного и самого быстрого транспортного средства для движения. Многие технологии, которые разрабатываются для создания супер скоростного автомобиля, позже переходят в серийное производство...
Лучшие подарки автовладельцуЛучшие подарки автовладельцу
Автолюбитель – человек, который достаточно много времени проводить за рулем своего автомобиля. Ведь для того чтобы обеспечить нужный комфорт в машине, а также безопасность движения, нужно приложить немало усилий при уходе за авто. Если вы хотите сделать приятно своему другу...
2017-2018 год: рейтинг страховых компаний КАСКОКаждый владелец автомобиля стремится обезопасить себя от чрезвычайных ситуаций, связанных с авариями на дорогах или иного причинения вреда своему ТС. Одни из вариантов - заключение договора КАСКО. Однако в условиях, когда на рынке страхования присутствуют десятки фирм, предоставляющих услуги по...
Самый дорогой во всём мире автомобильСамый дорогой во всём мире автомобиль
В мире существует огромное количество автомобилей: красивых и не очень, дорогих и дешёвых, мощных и слабых, своих и чужих. Однако самая дорогая в мире машина одна – это Ferrari 250 GTO, именно 1963 года выпуска и только этот автомобиль считается...
Какая машина является самым дорогим джипом в миреКакая машина является самым дорогим джипом в мире
Все автомобили мира можно разделить по категориям, в которых будет непременный лидер. Так можно выделить самый быстрый, мощный, экономичный автомобиль. Существует огромное количество подобных классификаций, но одна всегда пользуются особым интересом – самый дорогой автомобиль в мире. В этой статье...
Какие машины угоняют чаще всегоКакие машины угоняют чаще всего
К сожалению, количество угнанных машин в России со временем не снижается, только изменяются марки угоняемых авто. Трудно точно определить список самых угоняемых авто, так как каждая страховая компания или статистическое бюро имеют свою информацию. Точные данные ГИБДД о том, какие...
Какой автомобиль выбрать семьянинуКакой автомобиль выбрать семьянину
Семейный автомобиль должен быть безопасным, вместительным и комфортным. Кроме того, семейные машины должны быть удобны в использовании. Разновидности семейных машин Как правило, у большинства людей понятие «семейный автомобиль» ассоциируется с 6-7-миместной моделью. Универсал. Такая модель обладает 5-ю дверями и 3-мя...
Со времен первого парового движущегося устройства Кагнотона, созданного в 1769 году, автомобилестроение шагнуло далеко вперед. Разнообразие марок и моделей в настоявшее время поражает воображение. Техническое оснащение и дизайн удовлетворят потребности любого из покупателей. Покупаемость той или иной марки, самый точный...
- Обсуждение
- Вконтакте
Основой активной безопасности любого современного автомобиля, является антиблокировочная система
Рис. 1. Схема базовой ABS
ABS - антиблокировочная система. Основная задача антиблокировочной системы - не допускать блокировки ни одного из четырех колес.
Даже в идеальных условиях, на сухой ровной дороге, нужно потратить не менее пяти секунд, чтобы остановить автомобиль, если он движется со скоростью 60 км/ч. Тормозные механизмы при резком нажатии на педаль блокируют колесо меньше, чем за секунду. Если хотя бы одно колесо заблокировано, возникает занос, если же заблокированы все, автомобиль становится неуправляемым. Самое оптимальное торможение происходит, если все колеса продолжают вращаться, постепенно замедляя ход, на грани блокировки. ABS при торможении удерживает все четыре колеса в этом режиме.
Рассмотрим работу ABS более подробно.
Антиблокировочная система обеспечивает безопасность движения и быструю остановку автомобиля. Изменяя давление тормозной жидкости, чтобы не происходило блокирование колес, система поддерживает оптимальное значение коэффициента сцепления шин с дорожным покрытием. Такие системы бывают двух типов: обеспечивающие управление всеми четырьмя колесами или только задними колесами. Управление задними колесами предотвращает их блокировку и сокращает тормозной путь.
Дополнительное управление передними колесами гарантирует соответствие траектории поворота положению рулевого колеса, что позволяет при резком торможении избежать столкновений с препятствием. Автомобильное колесо в процессе торможения замедляет свое вращение в широком диапазоне скоростей от свободного качения до полного блокирования, т.е. движется относительно дорожного полотна с проскальзыванием. Степень проскальзывания определяется отношением разности скорости автомобиля и окружной скорости вращения колеса к скорости автомобиля. От величины проскальзывания зависит коэффициент сцепления колеса с дорогой, а следовательно, и тормозная сила на колесе автомобиля.
Типовая зависимость коэффициента сцепления колеса с дорогой от проскальзывания S (Рис.1, где 1 и 2 - коэффициенты S на сухом и обледенелом бетоне соответственно) имеет максимальное значение коэффициента сцепления в продольном направлении. Для получения максимального замедления автомобиля и, следовательно, наименьшего тормозного пути (близкого к оптимальному торможения) необходимо, чтобы колеса при торможении имели проскальзывание, соответствующее максимальному значению коэффициента сцепления колеса с дорогой в продольном направлении.
Для решения такой задачи и используется антиблокировочная система.
Рис. 2. Типовая зависимость коэффициента сцепления колеса с дорогой от проскальзывания (где 1 и 2 - коэффициенты S на сухом и обледенелом бетоне соответственно)
Принцип действия базовой ABS таков:
Электронный блок управления постоянно следит за показаниями датчиков скорости. Если три колеса при торможении продолжают вращаться с одной и той же скоростью, а четвертое замедляется, блок управления сигнализирует отступление от нормы.
Контроллер запрограммирован на недопустимость блокировки колеса. Он подает сигнал о снижении давления в тормозном контуре, ведущем к нему. Тормозные колодки разводятся, затем сводятся снова, и так до пятнадцати раз в секунду. Если угроза блокировки миновала, продолжается торможение в штатном режиме. До полной остановки автомобиля ABS следит за тем, чтобы вращение всех колес замедлялось равномерно, не переходя грань, за которой возможна блокировка.
Рис. 3. Элементы ABS
Наиболее эффективной является антиблокировочная система тормозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса, т.н. четырехканальная система. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.
Конструкция антиблокировочной системы включает датчики частоты вращения колес, датчик давления в тормозной системе, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.
Рис. 4. Схема антиблокировочной системы тормозов ABS: 1-компенсационный бачок, 2-вакуумный усилитель тормозов, 3-датчик положения педали тормоза, 4-датчик давления в тормозной системе,5-блок управления,6-насос обратной подачи, 7-аккумулятор давления, 8-демпфирующая камера, 9-впускной клапан переднего левого тормозного механизма, 10-выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма, 11-впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 12-выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 13-впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 14-выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 15-впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 16-выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 17-передний левый тормозной цилиндр, 18-датчик частоты вращения переднего левого колеса, 19-передний правый тормозной цилиндр, 20-датчик частоты вращения переднего правого колеса, 21-задний левый тормозной цилиндр, 22-датчик частоты вращения заднего левого колеса, 23-задний правый тормозной цилиндр, 24-датчик частоты вращения заднего правого колеса
Датчик скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал.
На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства - электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.
Гидравлический блок объединяет впускные и выпускные электромагнитные клапаны, аккумуляторы давления, насос обратной подачи с электродвигателем, демпфирующие камеры.
В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.
Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре. Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления. Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.
В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.
Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.
Принцип работы антиблокировочной системы тормозов
Работа антиблокировочной системы тормозов носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:
- удержание давления;
сброс давления;
увеличение давления.
На основании электрических сигналов, поступающих от датчиков угловой скорости, блок управления ABS сравнивает угловые скорости колёс. При возникновении опасности блокирования одного из колёс, блок управления закрывает соответствующий впускной клапан. Выпускной клапан при этом также закрыт. Происходит удержание давления в контуре тормозного цилиндра колеса. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в тормозном цилиндре колеса не увеличивается.
При продолжающейся блокировке колеса, блок управления открывает соответствующий выпускной клапан. Впускной клапан при этом остается закрытым. Тормозная жидкость перенаправляется в аккумулятор давления. Происходит сброс давления в контуре, при этом скорость вращения колеса увеличивается. При недостаточной емкости аккумулятора давления, блок управления ABS подключает к работе насос обратной подачи. Насос обратной подачи перекачивает тормозную жидкость в демпфирующую камеру, уменьшая давление в контуре. Водитель при этом ощущает пульсацию педали тормоза.
Как только угловая скорость колеса превысит определённое значение, блок управления закрывает выпускной клапан и открывает впускной. Происходит увеличение давления в контуре тормозного цилиндра колеса.
Цикл работы антиблокировочной системы тормозов повторяется до завершения торможения или прекращения блокирования. Система ABS не отключается.
В современных автомобилях ABS все чаще становится узлом более сложной системы электронного контроля устойчивости (ESC) или системы распределения тормозных усилий (EBD).
Система электронного контроля устойчивости (ESC)
Электронный контроль устойчивости или курсовая устойчивость (Electronic Stability Control, ESC)
ЭКУ активная система безопасности автомобиля, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких). Является вспомогательной системой автомобиля.
Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).
Устройство системы курсовой устойчивости
Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает: антиблокировочную систему тормозов (ABS), систему распределения тормозных усилий (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), антипробуксовочную систему (ASR).
Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.
Рис. 5. Схема системы курсовой устойчивости ESP: 1-компенсационный бачок, 2-вакуумный усилитель тормозов, 3-датчик положения педали тормоза, 4-датчик давления в тормозной системе, 5-блок управления, 6-насос обратной подачи, 7-аккумулятор давления, 8-демпфирующая камера, 9-впускной клапан переднего левого тормозного механизма, 10-выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма, 11-впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 12-выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 13-впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 14-выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 15-впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 16-выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 17-передний левый тормозной цилиндр, 18-датчик частоты вращения переднего левого колеса, 19-передний правый тормозной цилиндр, 20-датчик частоты вращения переднего правого колеса, 21-задний левый тормозной цилиндр, 22-датчик частоты вращения заднего левого колеса, 23-задний правый тормозной цилиндр, 24-датчик частоты вращения заднего правого колеса, 25-переключающий клапан, 26-клапан высокого давления, 27-шина обмена данными
Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля. Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес, продольного ускорения, поперечного ускорения, скорости поворота автомобиля, давления в тормозной системе.
Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:
- впускные и выпускные клапаны системы ABS;
- переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;
- контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.
В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управления двигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКПП.
Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.
Дополнительные функции системы курсовой устойчивости
В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы):гидравлический усилитель тормозов, предотвращения опрокидывания, предотвращения столкновения, стабилизации автопоезда, повышения эффективности тормозов при нагреве, удаления влаги с тормозных дисков и и др.
Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.
Система предотвращения опрокидывания ROP (Roll Over Prevention) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов. (На автомобилях VOLVO, FORD обозначается как RSC, у CHEVROLET ARP)
Система предотвращения столкновения (Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем. Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации - путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).
Система стабилизации автопоезда может быть реализована в автомобиле, оборудованным тягово-сцепным устройством. Система предотвращает рыскание прицепа при движении автомобиля, которое достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.
Fading Brake Support (другое наименование - Over Boost) предотвращает недостаточное сцепление тормозных колодок с тормозными дисками, возникающее при нагреве, путем дополнительного увеличения давления в тормозном приводе.
Система удаления влаги с тормозных дисков активируется на скорости свыше 50км/ч и включенных стеклоочистителях. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре передних колес, за счет чего тормозные колодки прижимаются к дискам и происходит испарение влаги.
Система распределения тормозных усилий
Система распределения тормозных усилий предназначена для предотвращения блокировки задних колес за счет управления тормозным усилием задней оси.
Рис. 6. Эффективность работы EBD
Во время интенсивного торможения на скользкой дороге антиблокировочная система (ABS) предотвращает блокировку колес и позволяет сохранить управляемость. Вне зависимости от количества пассажиров и багажа, а также дорожных условий электронная система распределения тормозных усилий (EBD) делит тормозные усилия между передними и задними колесами для максимально стабильного и эффективного замедления.
Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов. Другими словами, система использует конструктивные элементы системы ABS в новом качестве.
Принцип работы системы распределения тормозных усилий
Работа системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:
- удержание давления;
- сброс давления;
- увеличение давления.
На основании разности сигналов датчиков блок управления определяет начало блокирования задних колес. Он закрывает впускные клапаны в контурах тормозных цилиндров задних колес. Давление в контуре задних колес удерживается на текущем уровне. Впускные клапаны передних колёс остаются открытыми. Давление в контурах тормозных цилиндров передних колес продолжает увеличиваться до начала блокирования передних колес.
Если колеса задней оси продолжают блокироваться, открываются соответствующие выпускные клапаны и давление в контурах тормозных цилиндров задних колес уменьшается.
При превышении угловой скорости задних колес заданного значения, давление в контурах увеличивается. Происходит торможение задних колес.
Работа системы распределения тормозных усилий заканчивается с началом блокирования передних (ведущих) колес. При этом в работу включается система ABS.
Достоинства и недостатки ABS
На покрытиях, обеспечивающих хорошее сцепление колеса с дорогой, к примеру, на сухом асфальте, автомобиль с ABS останавливается быстрее, чем автомобиль без ABS. Получается, что наличие ABS снижает риск столкновения с идущей впереди машиной.
На покрытиях с плохим сцеплением - к примеру, на рыхлом снегу или гравии - основное достоинство АБС в том, что возможность разблокировки одного или нескольких колес существенно снижает вероятность заноса.
На покрытиях с плохим сцеплением тормозной путь автомобиля с АБС оказывается длиннее. В таких местах интенсивность торможения зависит, скорее, от состояния и качества шин. Заблокированные колеса автомобиля без АБС зарываются в рыхлый снег или гравий и останавливают машину быстрее, чем колеса, которые система постоянно старается разблокировать. Поэтому в некоторых автомобилях установлена система, различающая тип покрытия и меняющая режим работы ABS. Кроме того, некоторые производители автомобилей предоставляют водителю возможность выключить систему.
На ровных скользких дорогах (к примеру, во время гололеда), при блокировании всех колес сразу АБС может быть бессильна. Поскольку система опирается на сравнение скорости хода всех колес, одновременная их остановка не может быть воспринята блоком управления как нештатная ситуация.
История создания ABS
Первая механическая АБС была разработана авиатором Габриэлем Вуазеном в 1929 году для использования в аэропланах.
В 1936 году компания Bosch запатентовала принцип работы тормозной системы с устройством, предотвращающим блокировку колес. Однако создать на основе существующих в те годы электронных компонентов работоспособную ABS было невозможно.
Позже гидравлические ABS начали устанавливать на гоночные автомобили, мотоциклы и автомобили представительского класса. К примеру, в 1970 году система ABS Sure track ставилась на заднюю ось Lincoln Continental, а в следующем году компания Nissan начала предлагать АБС в качестве опции для модели President. Позже, в 1978 году, на двух немецких представительских автомобилях - Mercedes Benz W116 (S-класс) и BMW 7-й серии - ABS разработки Robert Bosch GmbH стала штатным узлом.
Интересные факты об ABS
При езде на мотоцикле блокировка колёс при торможении происходит намного чаще, чем при езде на автомобиле. Для мотоциклиста блокировка означает практически неизбежное падение, поэтому большинство современных мотоциклов оснащены ABS. Более того, в законодательные органы ряда стран постоянно поступают проекты законов, запрещающих ввоз и использование мотоциклов без ABS.
Обладая автомобилем с ABS в Израиле, можно получить скидку на обязательное страхование автогражданской ответственности.
В 1993 году регламент гонок Формула-1 пополнился запретом на ABS, попавшую под определение электронной помощи пилотам. Объясняется это тем, что для гонщика важно показать свое искусство управления болидом в разных ситуациях, в том числе, и при прохождении поворотов, а ABS страхует его при торможении и берет тем самым часть работы на себя.
