Abc система – Антиблокировочная система (АБС) — устройство, принцип работы, разновидности

Содержание

АБС (Антиблокировочная система) — Словарь автомеханика

АБС или ABS, уже из расшифровки английской аббревиатуры (Anti-lock braking system), становится ясно что, это не отдельная деталь, а система, предотвращающая блокировку колес при торможении. В двух словах, на вопрос: что такое АБС, можно сказать так – это система датчиков, которые контролируют скорость автомобиля и скорость вращения колес. В большинстве современных автомобилей ABS работает вместе с EBD — системой распределения тормозных усилий.

Основными компонентами составляющих систему ABS можно выделить:

  • Датчик поворота;
  • Датчик сдавливания в тормозах;
  • Блок управления АБС;
  • Гидравлический блок.

Полная схема расположения компонентов ABS выглядит так:

Компоненты антиблокировочной системы

Главной задачей ABS является регулировка скорости вращения колёс путём изменения давления в магистралях тормозной системы. Данная система предназначена дабы избежать аварийной ситуации при резком торможении, сохраняя управляемость транспортного средства.

Вибрация педали тормоза и характерный треск говорит о срабатывании данной тормозной системы.

Цена на датчик АБС в зависимости от марки автомобиля и производителя колеблется от 5 до 100 usd.

Основная часть системы (гидравлический блок и блок АБС) находятся под капотом автомобиля, они же в свою очередь работают в паре с датчиками расположенными на ступице. Блок управления АБС обрабатывает сигнал с датчика, а гидравлический блок распределяет давление на тормозные колодки.

Современная система АБС достаточно надежная. Электронные датчики и блоки системы имеют многие предохранители и спец. реле. Поломки в основном связаны с неправильной эксплуатацией. Наибольшее влияние имеют колесные датчики, поскольку больше всего подвергаются загрязнению, поэтому, время от времени требуется замена датчика АБС.

При ремонте колесных ступиц и трансмиссии нужно беречь от ударов колесные датчики и их зубчатые роторы. В старых версиях ABS с двух- и трехканальными схемами датчики устанавливали на редукторе заднего моста или крышке КПП – это следует учитывать при демонтаже агрегатов трансмиссии.

Когда анти блокировочная система имеет какую то неисправность, то об этом будет сигнализировать соответствующий значок на приборной панели. Лампочка ABS загорается при запуске автомобиля и горит не дольше 6-ти секунд, но если данная сигнальная лампа загорелась при движении или индикатор не гаснет, то это свидетельствует об отключении системы, при этом не нужно паниковать, поскольку обычное торможение является возможным. Дабы разобраться что именно за поломка в АБС нужна диагностика.

Выявить отказавший узел системы можно с помощью обычного тестера и специальных «прозвоночных» таблиц, разработанных для каждой модели автомобиля или же по средствам комп. диагностики.


Основными неисправностями АБС

  1. Отказ колесных датчиков. Через механическое повреждение или изменение воздушного зазора между колесным датчиком и зубчатым ротором (норма 0,4-1 мм). Иногда обрываются провода или окислятся контакты.
  2. Падение напряжения в борт сети ниже 10,5 В.
  3. Выход из строя электродвигателя гидронасоса. Реже всего система отключается через выход из строя гидроклапанов или блока управления ABS. Также возможен выход системы из строя из-за неквалифицированного ремонта автомобиля.

Советы и рекомендации

  1. Не разделять электрические разъёмы, при включенном зажигании или при работающем двигателе.
  2. Электронный блок управления
    ABS чувствителен к колебаниям напряжения
    , поэтому нужно следить за исправностью аккумулятора, генератора и реле-регулятора – рабочее напряжение на борту должно находиться в диапазоне 12 – 14,2В.

Связанные термины

Антиблокировочная система — это… Что такое Антиблокировочная система?

ABS на мотоцикле BMW

Антиблокировочная система (АБС, ABS; нем. Antiblockiersystem, англ. Anti-lock braking system) — система, предотвращающая блокировку колёс транспортного средства при торможении. Основное предназначение системы — предотвращение блокировки тормозов и сохранение контроля над курсовой устойчивостью и поворачиваемостью. Тем не менее, АБС не гарантирует уменьшения тормозного пути.

В настоящее время АБС, как правило, является более сложной электронной системой торможения, которая может включать в себя противобуксовочную систему, систему электронного контроля устойчивости, а также систему помощи при экстренном торможении.

АБС устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, мотоциклах, прицепах, а также на колёсном шасси самолётов. Эксперты считают, что по состоянию на 2008 год антиблокировочная система ставится на 75 % выпускаемых автомобилей[1].

История

Впервые разработки в области тормозных систем начались в 1920-е годы, первые АБС предназначались для установки на шасси самолётов. Первые продукты были созданы французской компанией Avions Voisin— производителем автомобилей и авиатехники[1].

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 всё-таки 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 увеличить тормозное усилие

[1].

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)[1] и BMW 7-й серии. С июля 2004 года каждый новый автомобиль, продаваемый в странах Евросоюза, оборудован АБС в стандартной комплектации.

Принцип действия АБС

При движении транспортного средства пятно контакта его колёс находится в неподвижности относительно дорожного полотна, то есть на колесо действует сила трения покоя. Так как эта сила больше, чем сила трения скольжения

[2], 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. Грубо говоря, система предотвращает стопорение колёс и предотвращает юз при торможении, что положительно сказывается на устойчивости и управляемости транспортного средства в режиме торможения.

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 одно или несколько или даже все колёса начнут замедлять скорость своего вращения быстрее расчётной максимальной скорости замедления автомобиля (расчитывается конкретно для каждой модели на стадии разработки и корректируется при испытании на покрытии с максимальным коэффициентом трения) и учитывая показания акселерометров, то система отдаёт команду модулятору давления в тормозной магистрали, который ограничивает тормозное усилие на этих колесах. Затем, как только вращение колеса совпадёт с реальной скоростью движения (восстановится сила трения покоя), тормозное усилие восстанавливается.[источник не указан 920 дней]

Этот процесс повторяется несколько раз (или несколько десятков раз) в секунду, в 2008 году, по мнению экспертов «За рулём» средняя АБС срабатывала 20 раз в секунду

[1]. Как правило работа системы приводит к заметной пульсации тормозной педали и обычно именно по этому признаку водитель может определить момент срабатывания АБС.[источник не указан 920 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 920 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 920 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 920 дней]

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 резких манёвров непосредственно в процессе торможения. Сочетание двух этих факторов делает АБС очень существенным плюсом в обеспечении активной безопасности транспортных средств.

Опытный водитель может эффективно тормозить и без использования АБС, контролируя момент срыва колёс самостоятельно (наиболее часто такой приём торможения используется мотоциклистами[3]) и ослабляя усилие торможения на грани блокировки (торможение при этом получается прерывистым). 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.

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.

В некоторых условиях работа АБС может привести к увеличению тормозного пути. Например, при использование автомобильных шин с недостаточным сцеплением с дорогой (например, при езде зимой на летних шинах). Также 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 на некоторых моделях автомобилей делают отключаемой. Кроме того, некоторые типы АБС имеют специальный алгоритм торможения 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.

Система помощи при экстренном торможении

Технология «Brake Assist» впервые появилась на потребительском рынке в 1996 году на Mercedes-Benz SL-класса и S-класса. 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, Citroen, Rolls-Royce, Volkswagen, Land Rover и Volvo с собственными разработками Brake Assist.

Brake Assist — это система, помогающая водителю при торможении. Как показали исследования, заметная часть водителей в экстренной ситуации либо не нажимают на педаль тормоза полностью, либо в какой-то момент отпускают её. Из-за этого тормозной путь автомобиль получается больше, чем мог быть при полностью нажатой педали. Brake Assist выявляет экстренное торможение, доводит давление в тормозной системе до максимума и удерживает его таким до полной остановки автомобиля. Электроника, контролирующая работу Brake Assist, связана с тормозной системой и различает экстренное торможение от, например, остановки на светофоре. Допустим, на дорогу неожиданно выбежал ребенок. Вы инстинктивно жмёте на педаль тормоза, контроллер системы моментально вычисляет скорость и силу нажатия на педаль и определяет степень опасности ситуации. То есть система учитывает по сути три основных параметра: (а)Текущую скорость автомобиля;(б)Скорость нажатия педали;(в)Силу (глубину) выжима педали тормоза. Существуют и чисто гидравлические системы помощи при экстренном торможении, которые повышают давление в приводе тормозов до максимального, если скорость нажатии на педаль тормоза превышает пороговое значение. Появление Brake Assist стало возможным только после появления АБС. Поскольку система экстренного торможения всегда увеличивает тормозную силу до максимальной, в условиях недостаточного сцепления с дорогой возможна блокировка колес и скольжение автомобиля, АБС предотвращает это.

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.[4]

Примечания

См. также

Ссылки

Что такое ABS? — Описание. Принцип работы. / KODOBD.RU

Содержание страницы

Описание

ABS (Anti-lock Brake System) — антиблокировочная тормозная система.

Если колеса полностью блокируются, когда тормоза полностью задействованы, способность к управлению теряется, и автомобиль может стать неуправляемым. Задача антиблокировочной тормозной системы (ABS) состоит в том, чтобы постоянно и эффективно остановить блокировку колес, тем самым стабилизируя торможение. Это достигается путем многократного и разумного снижения и повышения давления в тормозной системе, процедуры, известной как модуляция давления.

Принцип работы системы ABS

Датчик сообщает электронному блоку управления текущую скорость всех колес в любой момент времени. Если отдельное колесо замедляется более резко во время торможения, превышая целевой диапазон проскальзывания, тормозное давление этого колеса поддерживается или уменьшается. Это правило применяется выше минимальной скорости 6 км / ч. Пока водитель продолжает нажимать на педаль тормоза, скорость транспортного средства будет постоянно соответствовать скорости, с которой движутся отдельные колеса. В результате давление разрыва непрерывно модулируется.

Противоскользящий контроль

Когда водитель сильно нажимает на педаль тормоза, шины вначале переключаются с обычного движения качения на так называемый диапазон тормозного скольжения. Окружность качения шины меньше расстояния, которое покрывает транспортное средство. Если водитель нажмет педаль тормоза еще сильнее, колесо заблокируется. Это называется 100% тормозом.

С современными шинами и «стандартными дорожными покрытиями» оптимальное торможение достигается при тормозном усилии примерно от 8 до 25%. Даже опытным водителям будет трудно достичь этого узкого, оптимального диапазона; они не смогут достичь его вообще в экстремальных обстоятельствах. Интеллектуальная система ABS регулирует тормозное усилие, так что проскальзывание на каждом колесе остается в оптимальном диапазоне, и отдельные колеса не блокируются одновременно.

Типы систем ABS

Трехканальная антиблокировочная система

В прошлом трехканальные антиблокировочные системы были самыми популярными. Системы этого типа управляют передними колесами отдельно, а задние колеса совместно.

Четырехканальная антиблокировочная система

Большинство современных автомобилей оснащены четырехканальными системами ABS, которые позволяют контролировать давление в тормозной системе на каждом колесе. На автомобилях с антиблокировочной системой каждое колесо имеет датчик скорости вращения колеса.

Компоненты ABS

компоненты abs

Антиблокировочная система состоит из следующих компонентов:

Датчики скорости вращения колес.

Датчики скорости вращения колеса должны фиксировать текущую скорость вращения колеса и сообщать об этом электронному блоку управления в форме электрического сигнала.

Блок управления «HECU».

Блок управления HECU должен оценивать сигналы. Он состоит из гидравлического блока (гидравлический блок с клапанами, встроенный насос с электродвигателем и аккумулятор низкого давления) и блока электроники (катушка с электронным блоком управления).

Колесный тормоз.

Колесный тормоз преобразует тормозной эффект на колеса, каждое из которых управляется отдельно.

Безопасность

Антиблокировочная система имеет большое влияние на безопасность дорожного движения. В последние десятилетия она внесла важный вклад в устойчивое сокращение числа людей, погибших и раненых на наших дорогах. В частности, ABS способствует:

Устойчивость движения

Поскольку во время аварийного торможения колеса не блокируются, например, может быть предотвращено проскальзывание из-под контроля (из-за потери поворотных сил). Антиблокировочная система оптимально использует диапазон физических ограничений. Тем не менее, ABS не может остановить занос на чрезмерных скоростях.

Лучшая маневренность

ABS дает автомобилю лучшую курсовую устойчивость, даже в поворотах. Это также гарантирует, что транспортное средство остается управляемым даже во время экстренного торможения, чтобы избежать столкновений с препятствиями.

Короткий тормозной путь

Это особенно актуально, если поверхность дороги влажная.

Контроль тормозного усилия на колесе

В современных автомобилях сила торможения контролируется индивидуально на каждом колесе. Это выгодно, в частности, на дорожных поверхностях с различным сцеплением, где это приводит к уменьшению крутящего момента (вращение транспортного средства вокруг его собственной вертикальной оси) и, таким образом, тенденции к заносу.

Защита окружающей среды

Блоки управления ABS — это высококачественные, дорогостоящие компоненты системы автомобиля. Поэтому, когда они заменяются, они помещаются в цикл переработки. Это означает, что дилеры должны внести депозит на эти устройства, чтобы гарантировать возврат старых деталей производителям. Затем производители имеют возможность проводить проверки на наличие неисправностей и затем восстанавливать или утилизировать старые устройства.

Износ шин

Антиблокировочная система снижает износ шин. При экстренном торможении без ABS на протекторах шин образуются плоские пятна. Они мешают плавному ходу автомобиля. По этой причине шины с плоскими пятнами должны быть заменены. Благодаря антиблокировочной системе плоские пятна больше не могут образовываться при экстренном торможении. В результате срок службы шин увеличивается.

Система ABS зарекомендовала себя как стандарт безопасности.

Как уcтроена и работает ABS

АBS. Зашифрованные в этой аббревиатуре слова разные: например, по-немецки Antiblockiersystem, по-английски Anti-lock Brake System, есть даже устойчивое русскоязычное словосочетание «антиблокировочная система», но перевод и значение у них единые. Это система, которая не даёт колёсам блокироваться во время экстренного торможения и регулирует усилия, создаваемые тормозными механизмами. Главная задача системы триедина — дать водителю возможность управлять автомобилем, сохранить курсовую устойчивость и обеспечить наиболее эффективное замедление во время экстренного торможения.

Создание

Идея создать систему, предотвращающую блокировку колес, родилась еще до Второй мировой войны. Применять ABS изначально планировали в авиации. Но используемые в то время технологии и материалы не позволяли реализовать ее в массовом производстве, а уж тем более на серийном автомобиле. В 1964 году инженеры Mercedes совместно со специалистами компаний Teldix и Robert Bosch плотно взялись за дело. Для начала собрали все патенты и отчёты за последние пару десятков лет, в которых упоминалось о распределении тормозных усилий между колёсами.

Основные элементы любой ABS: блок управления и исполнительный механизм гидроагрегата (1), датчики скорости вращения колес (2). Гидроагрегат регулирует давление в контурах тормозной системы при помощи гидроаккумулятора, электрогидронасоса обратного хода и управляющих электрогидравлических клапанов. На схеме приведена четырёхканальная ABS, которая способна регулировать давление отдельно в каждой из четырёх тормозных магистралей.
желтый — информационные кабели;
красный — тормозной контур переднего правого и левого заднего колес;
синий — тормозной контур переднего левого и заднего правого колес

У всех современных систем четыре датчика, отслеживающих скорость вращения колес, и четыре пары клапанов – по два на каждый контур или канал тормозной системы. Такие системы называют 4-канальными. Они позволяют индивидуально регулировать тормозные усилия на каждом колесе, добиваясь максимально эффективного замедления

Исследования принесли результаты, например, помогли определиться с функциональной схемой ABS. Датчики (тогда лишь на передней оси) измеряли скорости вращения каждого колеса. Эти измерения регистрировал и сравнивал блок управления и при необходимости давал поправки исполнительному устройству скорректировать давление в каком-либо контуре тормозной системы. На бумаге все выходило довольно гладко. Но в реальных ситуациях ABS работала нечетко, на изменение сцепления колес с дорогой реагировала с запаздываниями, да и надежностью не славилась.

Еще в 1936 году компания Bosch зарегистрировала патент на «механизм, предотвращающий блокировку колёс моторных транспортных средств». Но лишь с внедрением электроники инженеры смогли разработать антиблокировочную тормозную систему (ABS 1), пригодную для использования на автомобиле

Одним из первых значимых шагов на пути к серийному производству стала замена в 1967 году механических датчиков на колесах бесконтактными, использующими принцип электромагнитной индукции. Преимущества очевидны: они не изнашиваются, устойчивы к механическим воздействиям, нет ложных срабатываний. Именно с такими сенсорами в 1970 году Mercedes представил общественности первую ABS c электронным управлением для легковушек, грузовиков и автобусов. Датчики передавали сигналы блоку, а тот управлял гидравлическим модулем, установленным между главным тормозным цилиндром и суппортами.

В 1978 году Mercedes-Benz первым в мире из автопроизводителей представил ABS на серийном S-Klasse. Опция добавляла к цене автомобиля 2217 марок. Чуть позже ту же ABS 2 примерила и БМВ 7-серии. И сегодня более двух третей всех новых автомобилей в мире оборудовано антиблокировочной системой тормозов

Принцип первой ABS заложен и в самой современной системе. Датчики отслеживают скорости вращения каждого колеса, блок управления сравнивает показания и подает команды электромагнитным клапанам гидромодуля, регулирующим давление в тормозной системе, — по паре (впускной и выпускной) на каждый контур. При экстренном торможении клапаны работают с частотой несколько десятков раз в секунду (15-20 Гц в зависимости от системы) — именно их стрекот мы слышим, когда колеса блокируются-разблокируются. При этом давление в одном или сразу нескольких контурах мгновенно поднимается и тут же стравливается, а колодки, соответственно, сжимают и отпускают диск, обеспечивая то самое прерывистое торможение.

Появление цифровой электроники позволило сделать блок управления компактнее и разместить его прямо на гидромодуле. Bosch впервые реализовал такую схему в 1989 году, выпустив модель ABS 2E

Первые системы базировались на аналоговой технике, которая часто выдавала ошибки, сами монтажные схемы были сложными и громоздкими. А уровень развития «цифры» был тогда несравнимо низок — первые микропроцессоры, появившиеся в начале 1970-х, для управления антиблокировочной системой не подходили. Лишь через 5 лет Bosch сделала полностью цифровой блок управления. Электронная начинка стала почти на порядок компактнее — блок ABS 1 состоял примерно из 1000 компонентов, и всего 140 было в «мозгах» системы второго поколения. Кроме этого, работать ABS стала почти безотказно и в разы быстрее — электроника за миллисекунды обрабатывала данные с колесных датчиков и посылала командные импульсы гидромодулю.

В середине 1990-х годов антиблокировочные тормозные системы стали устанавливать и на мотоциклы. Они предотвращали блокировку переднего колеса и полет седока через руль. На верхней схеме показано преимущество, которое даёт АБС при торможении среднестатистического мотоциклиста на сухом асфальте со скорости 100 км/ч.

Многие современные системы мотоциклов работают, даже если водитель нажал только на задний или передний тормоз. 

Дальнейшая эволюция антиблокировочных систем шла в двух направлениях — совершенствование гидравлики и электроники. Для примера рассмотрим развитие ABS от Bosch, который не только является родоначальником антиблокировочной системы, но и основным поставщиком для большинства автопроизводителей, в том числе и российских.

Самым мощным поставщиком компонентов ABS является Bosch, который поставляет комплектующие для большинства моделей. Для Chrysler и Jeep работает Bendix Corporation, для Ford, GM, Chrysler — Continental Automotiv Systems. Infiniti и Lexus используют детали фирмы Nippondenso, а их земляки Mazda и Honda — Sumitomo. А ещё разработкой и выпуском компонентов ABS занимаются Aisin Advics, Delphi, Hitachi, ITT Automotive, Mando Corporation, Nissin Kogyo, Teves, TRW и WABCO

Итак, вскоре после появления компактной цифровой начинки блок управления переехал на гидромодуль. Это не только упростило жизнь сборщикам и компоновщикам автомобиля, но и снизило себестоимость системы. Следующее поколение ABS 5, которое стало не только легче и быстрее, получило более совершенную механику, в том числе и блок новых по конструкции электромагнитных клапанов. Теперь антиблокировочная система позволила реализовать дополнительные функции, в частности, программу EBD (Electronic Brake Distribution), дозирующую силу торможения для каждого колеса по отдельности, программу TSC (Traction control system), которая борется с пробуксовками, и программу, контролирующую поперечную динамику, — ESP (Electronic Stability Program). Реализация этих функции потребовала управления двигателем — так, например, когда электроника фиксирует пробуксовку или поперечные скольжения, она автоматически уменьшает подачу топлива.

На смену механическим колесным датчикам пришли индуктивные. Их принцип работы прост: при движении автомобиля в катушке датчика индуцируется электрический ток. Его частота прямо пропорциональна скорости вращения колеса. Со временем они стали измерять не только скорость вращения, но и направление. Сейчас на некоторых моделях датчики встраивают в ступичные подшипники

Эволюция систем ABS, выпущенных фирмой Bosch. С развитием технологий гидромодуль терял в массе, электронный блок становился не только компактнее и расторопнее, но и получал больший объем памяти, а вместе с ним и дополнительные функции

Современные системы построены по модульному принципу. Например, девятое поколение поддерживает множество функций, повышающих комфорт и безопасность — электроника способна предотвращать откат автомобиля при старте в гору, регулировать скорость спуска с горы (реализуется на кроссоверах и внедорожниках) и даже автоматически экстренно останавливать автомобиль (подробнее о таких системах можно прочитать здесь). Причем автопроизводитель приобретает тот набор, который ему необходим для конкретного автомобиля. А разработчик ABS собирает ему агрегат из соответствующих электронных и гидравлических модулей. Кроме того, такая компоновка позволила выпускать системы для машин подешевле и подороже. Например, для моделей премиум-сегмента Bosch предлагает агрегаты с более сложной механикой. Так, вместо двухпоршневого возвратного насоса в гидромодуле устанавливают шестипоршневый. Он очень быстро снижает давление в контуре, из-за чего на тормозной педали почти нет тех самых вибраций.

Современные гидроагрегаты ABS собирают из нужных электронных и механических модулей в зависимости от выполняемых ими задач и пожеланий заказчика. Таким образом, производство становится более гибким, а себестоимость систем падает

Упрощённая схема работы гидроагрегата в составе АБС. Для простоты на схеме рассматривается работа системы с одним колесом. В четырехканальной системе на каждое колесо приходится четыре таких контура

А что на практике?

Не так давно мы провели тест, наглядно показывающий преимущества работы антиблокировочной системы. Объезд препятствия с торможением выполнялся на автомобиле с ABS и без оной. Шины на подопытных Логанах были одинаковыми — Barum Brilliantis размерностью 185/70 R14. Для пущей убедительности было сымитировано скользкое покрытие — пластик, смоченный мыльным раствором. В «створ ворот» нужно было въехать на скорости 40 км/ч и тут же начать экстренное (сильный удар по педали тормоза — водитель «испугался») торможение с одновременным перестроением.


Автомобиль без антиблокировочной системы

с вывернутыми колёсами, не меняя траектории, сбивал препятствие и продолжал двигаться далее. Виновник — трение скольжения в пятнах контакта, заблокированные колёса не воспринимают как надлежит боковые силы, следовательно, управлять автомобилем в этот момент невозможно. Я использовал прерывистое торможение, как учат на спецкурсах, эффект на данном виде покрытия — практически нулевой. Попытки нащупать момент начала блокировки и применить поисковое руление (поиск угла поворота колёс, когда автомобиль перестаёт реагировать на руль) тоже особым успехом не увенчались.

Logan c ABS

при гораздо более эффективном замедлении позволял с первого раза даже новичкам легко и без напрягов уйти от препятствия. Тормозной путь с ABS для данного покрытия был в среднем в 1,5 раза короче, чем у Логана, не оборудованного антиблокировочной системой. В чём хитрость? В прерывистом торможении с кратковременными блокировками — ABS успевает за секунду затормозить-растормозить каждое из колёс 15 раз. Пока колесо доли секунды катится, у вас есть возможность задавать направление (в этот момент в пятнах контакта трение покоя). При этом для каждого типа покрытия (устанавливается опытным путём при проектировании и доводке) поддерживается наиболее оптимальная степень проскальзывания колёс (15-20%), при которой замедление наиболее эффективно. Вдобавок ABS дозирует тормозное усилие на каждое из колёс по отдельности, предотвращая занос.

Почему на машине без ABS не помогло прерывистое торможение? Заблокировать-разблокировать колёса, в отличие от ABS, я успеваю максимум три-четыре раза в секунду — я действую априори медленнее. Степень проскальзывания у меня неоптимальная, следовательно, торможение менее эффективное. В отличие от ABS, педалью я воздействую сразу на все колёса, а это может вызвать снос либо занос, потому как под колёсами могут быть разнородные покрытия, либо изменена загрузка по осям и бортам. Траекторию при таком способе торможения можно научиться слегка изменять, но нужна тренировка. То же самое относительно «следящего» торможения. Вывод однозначен — с ABS автомобиль безопаснее.

Однако не всё так безоблачно, как может показаться на первый взгляд. В некоторых случаях ABS может увеличивать тормозной путь, например, на льду и ряде нестабильных покрытий (неплотный грунт, дорога с перекатывающимся гравием или твёрдое основание, присыпанное пылью, песком или снегом). Изношенные амортизаторы и недобросовестная настройка подвески тоже могут подлить масла в огонь… Если хотя бы одно колёсо во время торможения отрывается от дорожного полотна на длительное время и блокируется, система, думая, что оно попало на лёд, растормаживает его, а заодно снижает давление в гидравлических магистралях остальных колёс. Система в этом случае понимает, что колёса попали на разнородные покрытия и таким образом стремится сохранить курсовую устойчивость. Кроме того, сама адекватность настройки ABS на некоторых современных моделях вызывает много вопросов. Как быть с этими нюансами, поговорим в следующий раз.

Видео по теме:

В ролике хорошо видно, как во время экстренного торможения внедорожник, необорудованный АБС, с заблокированными колёсами сползает в сторону уклона дороги. А это, между прочим, потеря управляемости и курсовой устойчивости.

  Данный материал является учебным.

Попытки водителя чёрной Audi 100 объехать упавшего мопедиста тщетны. Причина — заблокированные колёса, которые не воспринимают боковую силу. Тормозной путь в данном случае удлиняется, будь исправна у Audi ABS, остановиться получилось бы гораздо раньше. Водитель мопеда не пострадал только по счастливой случайности.

Данный материал является учебным.

 

Экстренное торможение перед светофором. Левые колёса грузовика, попавшие на разметку, во время торможения создают меньшее сопротивление, чем колёса правого борта, которые находятся на асфальте.

Из-за разницы тормозных сил справа и слева возникает разворачивающий момент, но это полбеды. Поскольку колёса полностью блокируются, трение скольжения делает своё чёрное дело — грузовик выставляет поперёк дороги. 

Водитель пытался справиться с заносом (вывернул, насколько успел, управляемые колёса влево), но это не помогло — трение скольжения лишило его возможности корректировать вращение.

Данный материал является учебным. Источник

Экстренное торможение перед пешеходами. Мало того, что ABS позволила бы укоротить тормозной путь и смягчить последствия для сбитых людей, она сохранила бы машине курсовую устойчивость и дала бы возможность корректировать траекторию. Подобный занос на более высокой скорости чреват куда более тяжёлыми последствиями — опрокидывание, наезд на препятствие боком (а ведь боковой удар всегда опаснее, чем фронтальный, подробнее читайте

).

Данный материал является учебным.

Белый минивэн на скользкой дороге занесло и развернуло по причине блокировки колёс. Занос, естественно, скорректировать не удалось.

Далее хорошо видно, что водитель едущего позади военного УРАЛа, применив экстренное торможение, тоже заблокировал колёса. Передние колёса поворачиваются влево (попытка объезда), но автомобиль траекторию не меняет. Тормозной путь в данном случае увеличивается тем, что лёд, разогреваясь от трения шин, плавится (блестящий след), вода в данном случае работает как дополнительная смазка. Управляемость грузовику вернулась лишь в тот момент, когда водитель отпустил тормоз, и колёса вновь покатились.

Данный материал является учебным.

Показательный пример, когда на обледеневшей дороге экстренное торможение, совмещённое с маневрированием, привели к успеху. На записи хорошо слышна работа ABS. 

Данный материал является учебным.

Удачный уход от столкновения, совмещённый с экстренным торможением. Автомобиль без АБС продолжил бы двигаться прямо. Покрытия, на которых пришлось маневрировать и оттормаживаться, — мокрый с лужами в колеях асфальт и раскисшая от дождя обочина. Не будь антиблокировочной системы, оснащённый видеорегистратором автомобиль, ушёл бы в занос. Во время маневрирования хорошо слышна работа ABS.

Данный материал является учебным.

Реакция, правильно принятое решение, хладнокровие водителя и наличие антиблокировочной системы в автомобиле позволили уйти во время торможения от лобового столкновения (лёгкий скользящий удар в расчёт не берём). Обратите внимание на покрытие — сухой асфальт перемежается с ледовыми надолбами. Именно разница сцепных свойств стала причиной заноса встречного Opel Vectra.

В ситуациях, когда жизнь и здоровье «на волоске», важен каждый нюанс, каждая мелочь. Насколько удачным будет исход, зависит от управляемости и устойчивости автомобиля, адекватности функционирования страхующей электроники, прочности кузова, работы зон программируемой деформации, рейтинга безопасности и многого другого (как выбрать безопасный автомобиль, можно прочитать здесь). Не менее важную роль играют предупредительность и готовность водителя к контраварийным действиям (об этом подробнее в рубрике Автошкола).

Данный материал является учебным. Источник

Анатолий Кучерявенко и Виталий Кабышев
Фото производителей и Виталия Кабышева

Что такое ABS в автомобиле

Благодаря антиблокировочной системе, или ABS, обеспечивается устойчивость и управляемость автомобиля при торможении, а также укорачивается тормозной путь. Объяснить принцип действия данной системы достаточно просто:

  • на автомобилях без ABS при сильном нажатии на педаль тормоза колеса полностью блокируются — то есть они не вращаются и не слушаются руля. Часто возникают ситуации, когда при торможении нужно сменить траекторию движения, на машине без антиблокировочной системы это невозможно сделать если нажата педаль тормоза, придется отпустить на короткое время педаль, повернуть руль в нужном направлении и вновь жать на тормоз;
  • если же стоит ABS, то колеса никогда полностью не блокируются, то есть можно спокойно изменять траекторию движения.

Еще один немаловажный плюс, который дает наличие АБС, устойчивость автомобиля. Когда колеса полностью обездвижены, предугадать траекторию движения автомобиля очень сложно, на нее может подействовать любая мелочь — смена дорожного покрытия (съехали с асфальта на грунт или брусчатку), небольшой уклон трассы, столкновение с преградой.

ABS позволяет контролировать траекторию тормозного пути.

ABS дает еще одно преимущество — тормозной путь более короткий. Это достигается за счет того, что колеса не блокируются полностью, а немного проскальзывают — продолжают вращаться на грани блокировки. Благодаря этому увеличивается пятно контакта колеса с дорожной поверхностью, соответственно автомобиль быстрее останавливается. Стоит однако помнить, что такое возможно только на сухой трассе, если же едете по мокрой дороге, песку или грунту, то использование ABS приводит наоборот к тому, что тормозной путь становится более длинным.

Отсюда видим, что антиблокировочная система дает следующие преимущества:

  • возможность контролировать траекторию движения во время торможения;
  • тормозной путь становится более коротким;
  • автомобиль сохраняет устойчивость на трассе.

Устройство антиблокировочной системы

Впервые ABS начали использовать еще в конце 70-х годов, хотя сам принцип был известен еще на заре автомобилестроения.

Первые машины оборудованные антиблокировочной системой — это Mercedes S-Klasse, они сошли с конвейера в 1979 году.

Понятно, что с тех пор в систему было внесено множество модификаций, а с 2004 года все европейские автомобили выпускаются только с ABS.

Также с этой системой часто используют EBD — систему распределения тормозных усилий. Также антиблокировочная система интегрируется с антипробуксовочной системой.

ABS состоит из:

  • блока управления;
  • гидравлического блока;
  • датчиков скорости вращения колес и давления в тормозной системе.

Датчики собирают информацию о параметрах движения автомобиля и передают ее на блок управления. Как только у водителя возникает необходимость затормозить, датчики анализируют скорость движения автомобиля. В блоке управления вся эта информация анализируется с помощью специальных программ, импульсы-команды передаются на гидравлический блок, который уже в свою очередь понижает или повышает давление в тормозной системе автомобиля с помощью электромагнитных клапанов.

Гидравлический блок связан с тормозными цилиндрами каждого колеса, а изменение давления происходит с помощью впускных и выпускных клапанов.

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Антиблокировочная система торможения ABS. Плюсы и минусы

Довольно долгое время активной безопасности автомобиля уделялось не так много внимания, как следовало бы: человеческий гений был в основном направлен на то, чтобы сделать машину более быстрой и, одновременно, комфортной для водителя и пассажиров. Если какие-то разработки в направлении улучшения безопасности авто и велись, то немногие из предложенных инженерами и конструкторами новаций применялись на серийных автомобилях. Главный недостаток систем активной безопасности заключался в их несовершенстве. Когда же человечество вступило в век электроники, многие из предложенных ранее средств были доработаны и наконец установлении на автомобили. Одной из таких систем стала антиблокировочная система торможения – ABS, которой сегодня оснащается каждый выпускаемый для стран Евросоюза автомобиль. Об этой системе и пойдет речь в сегодняшнем материале.

Электронный блок управления ABSЭлектронный блок управления ABS

Полвека на признание

Первые прототипы механизмов, которые помогали избежать блокирования колес при торможении, появились в 1920-х годах. И устанавливались эти системы на шасси самолетов. На автомобили такие системы тоже пробовали ставить, но они были крайне неэффективны из-за громоздкого устройства самих тормозных механизмов. Даже после того, как обычные тросовые тормоза начали вытеснять более совершенные гидравлические, с вакуумным усилителем (это произошло в середине ХХ века), проблема все равно не была решена. Дело в том, что на обработку информации о торможении требовались доли секунд, а необходимых устройств для обработки этой информации на тот момент еще не существовало в природе. Ситуация изменилась, когда в промышленности, в том числе и автомобильной, началось массовое использование электроники. Именно применение электронных датчиков, при помощи которых считывалась информация о торможении, и блоков управления, в которых шла обработка полученных от датчиков сведений, позволило автопроизводителям усовершенствовать антиблокировочные системы торможения и устанавливать их на машины серийно.

Впервые это произошло в 1978 году, а пионером стала немецкая компания Mercedes-Benz, которая одной из первых в мире применяла различные инновационные системы в производстве серийных автомобилей.

Mercedes-Benz S-Class 1978 года. Именно на этих автомобилях впервые появились ABS.Mercedes-Benz S-Class 1978 года. Именно на эти автомобили впервые стали устанавливать ABS.

Поначалу антиблокировочные системы устанавливались только в качестве опции на модель S-Class. Но после того, как в эффективности ABS убедились и другие производители, эта система стала появляться и на автомобилях иных брендов.

Принцип действия ABS

Предназначение антиблокировочной системы торможения заключается в разблокировке колес при экстренном торможении. В автомобиле без ABS при торможении колеса блокируются, что может привести к заносу, при этом водитель фактически теряет контроль над управляемостью машиной.

Авто с ABS и без.Авто с ABS и без.

Авто с ABS в той же ситуации ведет себя по-другому: система разблокирует тормоза, позволяя колесам вращаться, а водителю – не терять контроль над управлением машиной. Например, при торможении на обледенелом участке дороги автомобиль не уйдет в юз, и водитель сможет увести его в сторону от препятствия, избежав, таким образом, столкновения.

Из чего состоит антиблокировочная система торможения

ABS представляет собой своеобразный комплекс, состоящий из трех компонентов. Первый – датчики скорости. Они устанавливаются на ступицах колес и постоянно анализируют, с какой скоростью вращается каждое колесо. Второй – управляющие клапаны. Эти клапаны монтируются в магистралях тормозной системы, их функция – регулировать давление при срабатывании системы ABS. Третий – электронный блок управления, куда, собственно, и поступает информация с датчиков скорости. Тут эта информация анализируется, обрабатывается, и в случае надобности, ЭБУ отправляет сигнал в тормозную магистраль на управляющие клапаны. Эти клапаны, открываясь и закрываясь, регулируют давление в тормозной системе, и не дают тормозам заблокировать колеса до тех пор, пока максимальная расчетная скорость торможения (для каждой модели она уникальна и рассчитывается еще на конвейере) не совпадет по параметрам с заданной скоростью торможения. Тогда ABS перестает функционировать и происходит торможение.

Схема ABSСхема ABS

Сегодня ABS различают по количеству каналов: одноканальные (когда тормозное усилие ограничивается во всей тормозной системе), двухканальная (когда тормозное усилие ограничивается только по правым или левым колесам) и многоканальная (когда тормозное усилие ограничивается на каждом отдельном колесе).

Достоинства и недостатки ABS

Антиблокировочная система торможения стала эффективным средством активной безопасности, которая помогла сберечь не одну человеческую жизнь. В этом ее главное достоинство. К плюсам можно отнести возможность одновременного торможения и маневрирования, эффективного и безопасного торможения при входе в поворот и выходе из него. Минусы у этой системы тоже есть. Например, при срабатывании ABS происходит незначительное увеличение тормозного пути, а также не система не функционирует на скорости до 10 км/час.

Уже сегодня антиблокировочная система торможения эволюционирует, превращаясь в сложный комплекс систем активной безопасности, включающей, помимо ABS, такие системы как система распределения тормозных усилий, система помощи при экстренном торможении, система курсовой устойчивости, противопробуксовочная система.

Система АБС автомобиля, устройство, принцип действия, как работает

Система АБС автомобиля является одной из основных систем, которая отвечает за самый важный аспект вождения современного автомобиля – это его безопасность.

Что еще может быть важнее, чем безопасность вождения автомобиля, безусловно, ничего.

Система ABS пришла на замену стандартной системе торможения автомобиля и уже спасла не одну жизнь.

Стандартная система торможения автомобиля не может полностью гарантировать отсутствие такого явления, как занос, поэтому от водителя требуется большой опыт и отличные навыки, чтобы избежать это явления на скользкой дороге и обеспечить безопасность себе и своим пассажирам.

После того, как была разработана и установлена на автомобили система абс, аварий на дорогах по причине заносов стало значительно меньше, и это неоспоримый факт.

К сожалению, система абс автомобиля устанавливается не на все авто. Тут все зависит от марки, модели, комплектации и, безусловно, стоимости самого автомобиля. Но с каждым годом, количество автомобилей в мире с такой системой становится все больше, и это не может не радовать.

Итак, давайте рассмотрим, что из себя представляет система абс автомобиля, из чего она состоит, принцип ее действия и так далее.

Задачи и принцип действия системы абс автомобиля

Система ABS, или по-другому, антиблокировочная система автомобиля.

Основной задачей данной системы является не допустить блокировку колес автомобиля при резком его торможении.

Это достигается путем регулирования момента вращения всех колес в единицу времени.

Хотя в технологическом плане, систему абс автомобиля, нельзя назвать простой, принцип ее работы не очень сложен.

Во время экстренного торможения, за счет изменения давления тормозной жидкости, которая находится в тормозной системе, происходит выравнивание скорости вращения всех колес автомобиля. На каждом колесе стоит специальный датчик, который отслеживает показания скорости вращения отдельного колеса и подает данные на центральный блок управления АВС.

Не будем углубляться в научные терминологии (сила трения покоя и сила трения скольжения и т.д.) и как это происходит с физической точки зрения, многим это просто не интересно, хочется лишь отметить, что благодаря системе абс автомобиля замедление вращения его колес происходит постепенно, одновременно и соответственно эффективно.

Эффективность данного торможения достигается за счет синхронизации уменьшения скорости вращения колес, с самой скоростью движения автомобиля в период его торможения.

Все это происходит в автоматическом режиме, а значит очень быстро.

Читайте по теме: Неисправности ABS: особенности самостоятельной диагностики.

Устройство системы абс автомобиля

Система ABS автомобиля состоит из:

  • Датчика замедления скорости вращения колеса, а так же датчика увеличения скорости и датчика общей скорости колеса. Данные датчики расположены на ступице колеса.

Система ABS автомобиля

  • Клапанов управления. Данные клапана находятся непосредственно в магистрали тормозной системы и играют очень важную роль, так как являются элементами модулятора движения.
  • Ну и наконец, непосредственно сам блок управления ABS,который имеет самую современную электронную начинку.

Данный блок получает всю необходимую информацию от датчиков и управляет режимами работы клапанов, с помощью которых увеличивается или уменьшается давление тормозной жидкости в тормозной системе.

Как мы видим, в устройстве системы абс автомобиля ничего сложного нет, если глубокого не углубляется в устройство самих элементов этой системы.

Так же следует отметить, что значимость данной системы в безопасности движения автомобиля нельзя не до оценивать, так как она чрезвычайно велика.

И если перед Вами стоит выбор купить автомобиль с системой ABS или без нее, при этом немного сэкономив, то хорошо подумайте, а стоит ли Ваше здоровье и здоровье Ваших близких тех сэкономленных денег.

Безопасное торможение без ABS и с ABS.

Оцените статью

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о