Система abs: что это такое и как работает

Рейтинг лучших антифризов — Топ 10

Что это?

ABS – это вспомогательная система, цель которой – предотвращение блокировки автомобильных колес при нажатии на педаль тормоза. В подобной ситуации применение системы способствует уменьшению расстояния от момента, когда водитель нажал на тормоз и до времени полной остановки. Как результат, повышается управляемость машины в процессе резкого торможения. Следует отметить, что система разработана с целью исключения вероятности попадания авто в занос, когда он сталкивается с неконтролируемым скольжением.

На данный момент ABS являет собой вспомогательный элемент системы остановки, управляемой электронным блоком. Она характеризуется большим количеством дополнительных технологий. Сюда можно добавить антипробуксовку, ESC (электроконтроль устойчивости) и помощь во время экстренной остановки.

Ввиду доказанной высокой эффективности эксплуатации, ABS в наши дни устанавливается практически везде. Сначала ее придумали для легкового транспорта, затем ввели в пассажирские автобусы и микроавтобусы. Почти в идентичный период ABS стали применять на грузовом и легковом транспорте, в прицепах, а также мотоциклах. Чтобы понять, насколько эффективно функционирует ABS в транспорте, можно отметить, что сейчас она присутствует даже на выдвижном шасси крупных пассажирского или грузового авиалайнера.

Подготовка к ошиповке шин

Перед обработкой шин необходимо приобрести резину. Подходящие для ошиповки покрышки должны:

  • Соответствовать сезону эксплуатации, то есть выбирать необходимо зимнюю резину;
  • Быть изготовлены из твердого материала, так как жесткая резина лучше удерживает шипы;
  • Быть с «нестертым» рисунком протектора, поэтому лучше, если это будут новые покрышки.

Таким требованиям отвечают только фрикционные модели покрышек или шины со специальными отверстиям для шипов. Стоят такие модели на порядок выше, но, при самостоятельной ошиповке вы будете уверены в качестве «когтей» и в том, что технология их установки была соблюдена полностью. Тем самым, срок эксплуатации восстановленных шин может быть не меньше чем у новых.

Помимо этого, вам понадобится специальный пневматический пистолет для ошиповки зимних шин и комплект шипов, о которых мы поговорим подробнее.

Закрытая система с 3/3-ходовыми электромагнитными клапанами

Разработанная первоначально компанией Bosch система регулирует тормозное усилие (модуляцию тормозного усилия 3/3-ходовыми электромагнитными клапанами.

На рисунке а, б и в представлен процесс регулирования для каждого колеса.

В состоянии покоя (обесточенном состоянии) электромагнитный клапан позволяет усилию, создаваемому водителем на главном тормозном цилиндре при нажатии на педаль тормоза беспрепятственно воздействовать на колесный тормозной цилиндр. Этот процесс соответствует обычной работе тормозной системы. Тормозное усилие повышается и замедляет колесо. Если блок управления на основании сигнала датчика угловой скорости вращения колеса определяет слишком быстрое замедление колеса по сравнению с контрольной скоростью, то электромагнитный клапан сначала нагружается половиной максимального тока, в результате чего доступ к главному тормозному цилиндру перекрывается, что препятствует дальнейшему повышению давления в колесном тормозном цилиндре.

Если после этой стадии «удержания тормозного усилия» скорость вращения колеса не увеличится, а будет снижаться дальше, то электромагнитный клапан подается максимальный ток, вследствие чего открывается обратная магистраль, а тормозное усилие в колесном тормозном цилиндре уменьшается. В результате силы трения покоя дорожного полотна колесо снова ускоряется. Как только скорость примерно достигнет контрольного значения, блок управления обесточивает электромагнитный клапан, который снова возвращается в исходное положение (т.е. обратная магистраль перекрывается, тормозное усилие может уменишаться беспрепятственно). Цикл может быть начат сначала.

Чтобы поддержать тормозное усилие в главном тормозном цилиндре и обеспечить снижение усилия через накопитель, насос обратной подачи подает тормозную жидкость от накопителя во впускную магистраль главного тормозного цилиндра. Этот процесс заметен по пульсации педали тормоза. Обычно именно по этому признаку водитель определяет момент срабатывания системы ABS.

Регулирование тормозного усилия блоком управления электромагнитными клапанами происходит практически до полной остановки автомобиля либо до отпускания водителем педали тормоза и уменьшении тормозного усилия, свидетельствующего об отсутствии опасности блокировки колеса.

При выходе из строя системы ABS электромагнитные клапаны находятся в обесточенном состоянии, в результате чего тормозная система работает в обычном режиме без ABS-регулирования.

Если вдруг, что маловероятно, система ABS во время процесса регулирования в результате самодиагностики обнаружит неисправность, то, насколько это будет возможным, система продолжит регулирование торможения до конца.

На рисунке при помощи принципиальной электрической схемы представлены входы и выходы блока управления, а также взаимосвязь компонентов системы.

При включении зажигания (клемма 15) электронное реле защиты (КЗ) замыкается и соединяет клемму 30 с клелммой 31, в результате чего на блок управления (контакт 1) и на цепь управления (86) клапанного реле (К1) и реле двигателя (К2) подается «плюс» аккумуляторной батареи. Через контакты 10, 20 и 34 блок управления постоянно соединен с массой.

Через клемму 15 также подается питание на сигнальную лампу системы ABS (Н1). Она горит до тех пор, пока не будет соединена с массой через кабель 1 при помощи клапанного реле через клемму 87а или через контакт 29 блока управления.

Если блок управления через контакт 27 подает массу на разъем 87 клапанного реле, то последнее срабатывает и черезразъем 87 соединяет электромагнитные клапаны с клеммой 30. Работа клапанного реле контролируется блоком управления через контакт 32.

Функция сигнальной лампы проверяется блоком управления через контакт 29.

Через контакт 14 блока управления контролируется реле двигаеля, после того как оно будет включено контактом 28 на основании сигнала массы.

Это происходит, когда во время ABS-регулирования на насос обратной подачи подается питание от «плюса» аккумуляторной батареи. В этом случае блоком управления на основании сигнала массы управляются также электромагнитные клапаны.

Вce это зависит от частоты переменного напряжения датчиков угловой скорости вращения (В1).

Вход выключателя стоп-сигналов служит дополнительной защитой так же, как и сигнал работы двигателя через клемму 61 генератора. Сигнальная лампочка гаснет только при работающем двигателе с исправным генератором, поскольку при ABS-регулировании необходим запас энергии.

Меры предосторожности

Для того, чтобы такое устройство, как блок EBD, работало исправно, долгое время не следует держать ногу на педали тормоза. В это время, пока нога находится на педали тормоза, тормозные диски перегреваются, из-за этого может случиться сбой, и автомобиль затормозит самостоятельно.

Еще не следует постоянно притормаживать во время спуска, это снижает активность тормозной опции автомобиля. Из-за того, что автомобиль будет неспособен резко затормозить, можно попасть в серьезное ДТП. Не стоит выезжать на непрогретом автомобиле, это может привести к тому, что колеса забуксуют, и автомобиль потеряет управление.

Также стоит при выборе скорости учитывать состояние дорожного полотна

Это очень важно, по причине того, что автомобиль будет тормозить так, как посчитает нужным. Для того, чтобы возобновить работоспособность тормозных дисков после въезда в водную преграду, нужно несколькими качками прокачать тормозные диски до тех пор, пока автомобиль не начнет притормаживать от толчков

История

Впервые проблема блокировки колес при торможении выявилась на железнодорожной машине, так как заблокированные колеса оказывают существенно меньшее тормозное действие, а на ободе колеса появляется выработка, снижающая ходовые качества вагона или локомотива. Кроме того, при заблокированных колесных парах существенно увеличивается вероятность схода с рельсов. Проблема была решена применением автоматических регуляторов тормозных сил, известных сегодня как грузовой авторежим. На электропоездах и трамваях, где служебное торможение электрическое, блокировку колес предотвращают электрические и электронные системы, автоматически регулирующие ток возбуждения тяговых электродвигателей, работающих при торможении в режиме генератора. Такие системы известны с 1920-х годов.
Также в 1920-е годы появились первые АБС для установки на шасси самолётов. Здесь нужно было решать проблему управляемости самолета при пробеге по взлетно-посадочной полосе. Первые продукты были созданы французской компанией Avions Voisin— производителем автомобилей и авиатехники.

В те времена на большинстве автомобилей были механические тормоза с тросовым приводом и требовали от водителя значительной физической силы, иными словами, приходилось сильно давить на педаль тормоза, вызывая тем самым блокировку колёс, что, в свою очередь, негативно сказывалось на управляемости автомобиля. Позже появились гидравлические тормоза c вакуумным усилителем, но и эта система не решала проблемы блокировки колёс.

В 1936 году Bosch запатентовала технологию предотвращения блокировки колёс при резком торможении. Но на практике реализовать эту идею не удалось из-за отсутствия в те годы цифровой электроники, которая позволила бы за доли секунды реагировать на блокировку колёс. Ситуация изменилась в 1960-е годы с появлением полупроводниковых технологий, которые постепенно дошли и до автомобильной промышленности. Но первые образцы АБС, появившееся в 1971 году на одной из моделей концерна General Motors, оказались даже опасными, поскольку не решали проблемы заклинивания передних ведущих колёс.

Первую, по-настоящему работоспособную АБС изобрели немцы. Кроме Bosch, с 1964 года работу над созданием АБС начала компания Teldix GmbH. Её инженер Гейнц Либер разработал фундаментальные основы будущей АБС. Позже он возглавил отдел электрики и электроники концерна Daimler-Benz и в 1970 году Daimler-Benz торжественно объявил о создании первых работоспособных АБС. Система под названием «ABS 2» состояла из электронного контроллера, датчиков скорости, установленных на каждом колесе, и двух или более гидравлических клапанов в тормозном контуре. Система работала от данных о разности скоростей вращения разных колёс: если они вращались с разной скоростью, то контроллер, дозируя тормозное усилие, выравнивал скорость вращения. После этого система давала возможность увеличить тормозное усилие.

Комплексные испытания этой системы выявили один существенный недостаток — ненадёжность электронных компонентов. По предложению Daimler-Benz к проекту были привлечены инженеры Bosch, которые работали независимо от Либера и приобрели огромный опыт в области автомобильной электроники.

Таким образом для работы по созданию серийной антиблокировочной системы объединились удачные идеи Либера и огромный опыт инженеров Bosch в сфере разработки и производства цифровых электронных компонентов. В середине 1970-х годов АБС начали устанавливать опционально (по желанию клиента и за дополнительную плату) на автомобили представительского класса, а с 1978 года штатно на двух немецких автомобилях — Mercedes Benz W116 (S-класс) и BMW 7-й серии, причём стоимость системы в то время составляла примерно 10 % от стоимости всего автомобиля. С июля 2004 года каждый новый автомобиль, продаваемый в странах Евросоюза, должен быть оборудован системой АБС в стандартной комплектации.

Устройство комплекса

С конструктивной точки зрения антиблокировочная система тормозов ABS выглядит следующим образом:

  • блок электронного управления (БУ);
  • датчики контроля скорости;
  • гидроблок.

БУ является «мозгом» всей системы или компьютером. Собственно он и руководит всей работой, на основе получаемых сигналов с датчиков АБС. Другие составляющие тоже заслуживают отдельного внимания.

Датчики

Каждый сенсор закреплен непосредственно около колес и фиксирует обороты. Принцип работы датчика основан на физическом явлении электромагнитной индукции. Сама катушка, оснащенная магнитным сердечником, закреплена на ступице колеса неподвижно, а у некоторых автомобилях она располагается в редукторе ведущего моста.

К ступице прикреплен зубчатый венец, вращающийся вместе с колесом, как следствие изменяется величина магнитного поля. В итоге создается электрический ток, а его сила напрямую зависит от частоты вращения. Вследствие вырабатывается сигнал определенной величины, который потом направляется к БУ.

Гидроблок

Что касается этого элемента, то гидроблок тоже в свою очередь устроен своеобразно:

  1. Электромагнитные клапаны — впускные, выпускные. — за их счет обеспечивается регулировка давления в тормозных цилиндрах. Их количество у каждого типа ABS сугубо свое.
  2. Насос — имеет функцию обратной подачи. Его задача — нагнетать давление, обеспечивая подачу тормозной жидкости от гидроаккумулятора, а когда нужно отбирает ее обратно.
  3. Гидроаккумулятор — это хранилище, где располагается тормозная жидкость.

В машинах с ABS гидроблок последовательно встроен в общую тормозную систему, то есть располагается сразу за главным тормозным цилиндром.

И всё же ABS не панацея

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”.

Система электронного распределения тормозных усилий (EBD)

Логическим продолжением основного алгоритма антиблокировочной системы является система электронного распределения тормозных усилий, которая работает в диапазоне, пока недоступном для АБС.

Электронное распределение тормозных усилий обеспечивает точный контроль за проскальзыванием задних колес относительно передних. При обнаружении проскальзывания впускные клапаны привода тормозных механизмов задних колес переключаются в режим удержания давления для предотвращения его дальнейшего роста, таким образом, электроника выполняет функцию снижения давления в тормозных механизмах задних колес.

Другие типы ABS

Трехканальная АБС – этот тип системы содержит три датчика скорости: два установлены на передних колесах, третий — на заднем мосту. Соответственно, и гидроблок содержит три пары клапанов. Принцип работы АБС такого типа заключается в отдельном контроле каждого из передних колес, и в паре задних.

Двухканальная АБС – в такой системе происходит попарный контроль колес, расположенных по одному борту.

Одноканальная АБС – датчик устанавливается на заднем мосту, и распределяет тормозное усилие на все 4 колеса одновременно. Такая система содержит одну пару клапанов (впускной и выпускной). Величина давления одинаково меняется по всему контуру.

Сравнив типы «антиблоков», можно сделать вывод, что разница между ними заключается в количестве датчиков контроля скорости и, соответственно, клапанов, но, в целом, принцип работы АБС на автомобиле, порядок происходящих в нем процессов, аналогичен для всех типов систем.

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 том 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 начинает вращаться быстрее остальных, тормозное усилие восстанавливается.

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.

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.

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.

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.

Компоненты системы АБС

Антиблокировочная тормозная система АБС 5.3 состоит из обычной гидравлической тормозной системы и элементов антиблокировки. В состав традиционной тормозной системы входит вакуумный усилитель, главный цилиндр, передние дисковые тормоза, задние барабанные тормоза, трубопроводы и шланги гидравлической системы привода, датчик уровня тормозной жидкости и контрольная лампа тормоза.

В состав системы АБС входит гидравлический блок, контроллер тормозной системы, два предохранителя, четыре датчика скорости колес (по одному на каждом колесе), соединительная электропроводка, контрольная лампа АБС, контрольная лампа системы электронного распределения тормозных усилий (соединенная с лампой стояночного тормоза) и задние дисковые тормоза. См. «Расположение компонентов АБС» в этом разделе.
Гидравлический блок с закрепленным на нем контроллером тормозной системы установлен между расширительным бачком и щитком передка в левой части моторного отсека.

Гидравлический блок состоит из запорных клапанов, двух электромагнитных клапанов для каждого колеса, гидравлического насоса, двух аккумуляторов и двух демпферов. Для предотвращения блокировки колес гидравлический блок регулирует давление жидкости, подаваемой к тормозным механизмам передних и задних колес.
Гидравлический блок и контроллер тормозной системы не подлежат техническому обслуживанию. В случае выхода из строя следует заменить весь блок АБС с контроллером.

Ссылки

Нет ничего идеального

Может создаться впечатление, что антиблокировочная система идеальна и безукоризненна. На самом деле это не так, и у неё есть свои недостатки, о которых нужно знать.

Так, к примеру, АБС может оказать медвежью услугу при торможении на снежной, песчаной, грунтовой дороге или на льду. Дело в том, что в этих случаях идеальным с точки зрения длины тормозного пути будет заблокированное колесо, особенно если оно обуто в шипованную резину.

Но зато во всей красе ABS себя демонстрирует на мокром, сухом и ровном покрытии – тут равных ей нет.

На этом, уважаемые читатели и подписчики, наш краткий рассказ об антиблокировочной системе можно завершить.

В заключение хотелось бы сказать, что какой бы совершенной ни была электроника автомобиля, водителем всегда остаётся человек. Поэтому расслабляться за рулём, уповая на всесильные современные технологии, всё же не стоит.

Бдительность и внимание на дороге – это то что в первую очередь убережёт Вас и Ваших близких от неприятных ситуаций. До новых встреч, друзья!

До новых встреч, друзья!

Подписывайтесь на новый материал и поделитесь полученными знаниями, ведь это наша безопасность и безопасность наших близких.

Контрольные лампы

Контроллер тормозной системы постоянно следит за собственным состоянием и за состоянием остальных компонентов АБС. При обнаружении какой-либо неисправности, желтая контрольная лампа АБС загорается постоянным светом, предупреждая водителя о возникшей неполадке. Включение контрольной лампы АБС свидетельствует о возникновении неисправности, влияющей на работу АБС. При этом функция торможения в антиблокировочном режиме отключается. Тормозная система будет работать в стандартном режиме. Для восстановления функции АБС необходимо провести техническое обслуживание.

Красная контрольная лампа тормоза загорается при снижении уровня тормозной жидкости в бачке ниже допустимого, при замыкании контактов выключателя стоп-сигнала (педаль тормоза выжата) или при отключении системы электронного распределения тормозных усилий.

Контрольная лампа системы электронного распределения тормозных усилий имеет электрическую связь с лампой стоп-сигнала. Если стоп-сигнал загорелся во время движения автомобиля, следует убедиться, что стояночный тормоз выключен, а уровень тормозной жидкости не ниже нормы. Если неисправности не выявлены, причиной неполадок является система электронного распределения тормозных усилий. Необходимо провести техническое обслуживание системы электронного распределения тормозных усилий.

Приём, использовавшийся до появления АБС

Опытные водители давно научились противостоять срыву колёс на торможении. Им хорошо известно, что эффектное торможение с юзом и дымом из-под колёс на самом деле неэффективно. Тормозной путь заметно удлиняется. В борьбе за метры жизненного пространства перед остановившимся автомобилем существовали два приёма. Собственно, используются они и сейчас, например, в автоспорте, где АБС запрещена во многих дисциплинах.

  • Торможение на грани блокировки шин. Технически очень сложный приём, требует хорошей тренированности вестибулярного аппарата. Надо очень тонко улавливать грань скольжения по изменению замедления в нежелательную сторону, когда усилие на педали совсем немного добавилось, а торможение ухудшилось. Ситуация усложняется неравномерностью коэффициента сцепления по всем четырём колёсам. Любое из них может попасть на участок с грязью, льдом или вообще на обочину дороги.
  • Прерывистое торможение. При обнаружении грани блокирования всё равно педаль надо отпускать, так не лучше ли это сделать заранее, предварительно гарантированно превысив допустимый предел по силе нажатия? И сразу же снова нажать. Подобный приём хорошо известен в радиоэлектронике, где он называется широтно-импульсным модулированием. Причём там он настолько хорошо прижился, что на его основе работают почти все силовые регуляторы. Надо только обеспечить обратную связь.

В описанных способах обратная связь идёт через органы чувств человека, а результат зависит от его способностей и опыта. Естественно, автомобильные инженеры захотели заменить человека автоматикой, которую проще раз и навсегда обучить, а потом лишь тиражировать механизмы и алгоритмы. Тем более что возможности электромеханических устройств по скорости реакции куда лучше, чем у человека. Так и появились первые серийные антиблокировочные системы, известные сейчас под аббревиатурой ABS.

Системы АБС показали высокую эффективность, и существуют области применения, где они стали обязательными. Например, в автобусах и даже в авиации. Попытки остановить тяжёлый авиалайнер колёсными тормозами однозначно приводят к протиранию и взрыву покрышек, после чего катастрофа неизбежна. Торможение на грани, когда колёса всё же проворачиваются, спасает шины, а значит и человеческие жизни. Пилот в ручном режиме так тормозить не может, обратная связь в многотонной машине сведена практически к нулю.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
Great Авто
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector