Как уcтроена и работает ABS

29 мая 2013, Статьи

АBS. Зашифрованные в этой аббревиатуре слова разные: например, по-немецки Antiblockiersystem, по-английски Anti-lock Brake System, есть даже устойчивое русскоязычное словосочетание «антиблокировочная система»

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Источник

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.

Источник

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.

Источник

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.

Источник

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

Данный материал является учебным.

Источник

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.

Источник

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

Виталий Кабышев

Принцип работы АБС. Антиблокировочная система ABS. Что такое ABS в автомобиле?

Что такое АБС (антиблокировочная система), вернее, как правильно расшифровывается эта аббревиатура, сейчас знают многие водители, а вот что именно она блокирует, и для чего это делается, знают лишь очень любопытные. И это при том, что сейчас такая система устанавливается на большинство автотранспорта как импортного, так и отечественного производства.

АБС напрямую связана с тормозной системой автомобиля, следовательно, и с безопасностью водителя, пассажиров, и всех окружающих участников дорожного движения. Поэтому знать, как она функционирует, будет полезно каждому водителю. Но предварительно, чтобы понять принцип работы АБС, нужно разобраться, что значит «правильное торможение».

Принцип «правильного торможения»

Чтобы остановить автомобиль, недостаточно только своевременно нажать на педаль тормоза. Ведь если во время быстрой езды резко затормозить, то колеса машины заблокируются, и уже будут не катиться, а скользить по дороге. Может случиться так, что под всеми шинами поверхность не будет одинаково однородной, поэтому скорость их скольжения будет различной, а это уже опасно. Машина перестанет быть управляемой и пойдет в занос, который, при отсутствии навыков у водителя, будет сложно контролировать. А неуправляемый автомобиль – это потенциальный источник опасности.

Поэтому главное в торможении – это не дать жестко заблокироваться колесам и перейти к неуправляемому скольжению. Для этого существует простой прием – прерывистое торможение. Чтобы его выполнить, не нужно держать педаль тормоза постоянно в нажатом положении, а периодически отпускать и снова нажимать ее (как бы, качая). Такое вроде бы простое действие не даст утратить водителю контроль над машиной, так как не позволит протектору шин потерять сцепление с грунтом.

Но существует еще и пресловутый человеческий фактор – водитель в экстремальной ситуации может просто растеряться и забыть обо всех правилах. Вот для подобных случаев и была придумана АБС, или по-другому – антиблокировочная система торможения.

Что такое ABS (АБС)

В простом объяснении, система ABS представляет собой электромеханический блок, который управляет процессом торможения автомобиля в сложной дорожной обстановке (гололед, мокрая дорога и т. п.).

АБС – это хороший помощник для водителя, особенно начинающего, но нужно понимать, что она только помогает в управлении машиной, а не управляет ею, поэтому полностью полагаться на «антиблок» не нужно. Водителю необходимо изучить свой автомобиль, его поведение на дороге, в каких случаях и как срабатывает тормоз АБС, какова длина тормозного пути на различных покрытиях. В идеале это следует проверить на специализированном автодроме, чтобы избежать в дальнейшем неприятностей на настоящей дороге.

Что-то похожее, но еще не АБС

Первые механизмы, действие которых напоминало принцип работы АБС, появились еще в начале прошлого столетия, только предназначалась они для самолетных шасси. Аналогичная, но уже автомобильная система, была разработана компанией «Бош», патент на изобретение которой они получили в 1936 году. Однако в действительно работающее устройство данную технологию удалось внедрить только к 60-м годам, когда появились первые полупроводники и компьютеры. Причем самостоятельно создать прототип АБС, помимо «Бош», стремились еще и «Дженерал Моторс», «Дженерал Электрик», «Линкольн», «Крайслер» и др.

Первые автомобильные АБС

• В США, что такое АБС, вернее, ее близкий аналог, узнали в 1970 году владельцы автомобилей «Линкольн». На авто была установлена система, которую инженеры компании «Форд» начали разрабатывать еще в 1954 году, а смогли «довести до ума» только к 70-му.
• Похожий на АБС механизм в Британии разработала General Electric совместно с Dunlop. Испробовали ее на спортивном авто Jenssen FF, произошло это в 1966 году.
• В Европе, о понятии «антиблокировочная система автомобиля», узнали благодаря Хайнцу Либеру, который занялся ее разработкой в 1964 году, работая инженером в Teldix GmbH, и закончил в 1970-м, уже работая на Diamler-Benz. Созданная им ABS-1 испытывалась в тесном сотрудничестве с Bosch. Bosch, в свою очередь, построила уже свою полноценную ABS-2, которую в 1978 году впервые установили на «Мерседес» W116, а спустя несколько лет и на БМВ-7. Правда, ввиду высокой стоимости новой системы торможения, она использовалась только в качестве опции.

Полноценный серийный выпуск машин с «антиблоком» начался с 1992 года. Его стали устанавливать на свою продукцию некоторые крупные автопроизводители. А уже с 2004 года такой системой стали оборудовать все автомобили, сходящие с конвейеров европейских заводов.

Элементы антиблокировочной системы

Теоретически конструкция АБС выглядит просто и включает в себя следующие элементы:

• Блок электронного управления.
• Датчики контроля скорости.
• Гидроблок.

Блок управления (БУ), по сути, представляет собой «мозг» системы (компьютер), и какие он выполняет функции, приблизительно понятно, а вот о датчике скорости и гидроблоке нужно поговорить подробнее.

Принцип работы датчика скорости

В основе работы датчиков контроля скорости лежит эффект электромагнитной индукции. Катушка с магнитным сердечником неподвижно вмонтирована в ступицу колеса (на некоторых моделях — в редуктор ведущего моста).

В ступице установлен зубчатый венец, вращающийся вместе с колесом. Вращение венца изменяет параметры магнитного поля, что приводит к возникновению электротока. Величина тока, соответственно, зависит от скорости вращения колеса. И уже в зависимости от его величины, формируется сигнал, который передается в блок управления.

Гидроблок

Гидроблок включает в себя:

• Электромагнитные клапаны, делящиеся на впускные и выпускные, предназначенные для регулировки давления, создаваемого в тормозных цилиндрах автомобиля. Количество пар клапанов зависит от типа АБС.
• Насос (с возможностью обратной подачи) – нагнетает нужную величину давления в системе, подавая тормозную жидкость из гидроаккумулятора, и при необходимости отбирая ее обратно.
• Гидроаккумулятор – хранилище для тормозной жидкости.

Система АБС, принцип работы

Можно выделить три основных фазы работы АБС:

1. Сброс давления в тормозном цилиндре.
2. Поддержание постоянного давления в цилиндре.
3. Повышение давления в тормозном цилиндре до необходимого уровня.

Прежде всего, нужно отметить, что гидроблок в автомобиле встраивается в тормозную систему последовательно, сразу за главным тормозным цилиндром. А электромагнитные клапаны являются своеобразным краном, открывающим и закрывающим доступ жидкости к тормозным цилиндрам колес.

Работа и контроль тормозной системы автомобиля проводится, в соответствии с данными, полученными блоком управления АБС со скоростных датчиков.

После начала торможения АБС считывает показания с датчиков колес, и плавно снижает скорость автомобиля. Если какое-то из колес остановилось (начало скользить), датчик скорости мгновенно посылает сигнал на БУ. Получив его, блок управления активирует выпускной клапан, который перекрывает доступ жидкости в колесный тормозной цилиндр, а насос тут же начинает ее отбор, возвращая в гидроаккумулятор, тем самым, снимая блокировку. После того как вращение колеса превысит заданный скоростной предел, «антиблок», прикрывая выпускной и открывая впускной клапан, активирует насос, который начинает работать в обратную сторону, нагнетая давление в тормозной цилиндр, тем самым притормаживая колесо. Все процессы проходят мгновенно (4-10 повторов/сек.), и продолжаются до полной остановки машины.

Рассмотренный выше принцип работы АБС, относится к самой совершенной – 4-х канальной системе, осуществляющей отдельный контроль каждого колеса автомобиля, но есть и иные типы «антиблоков».

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.

Как работает АБС или идеальное торможение

Решив остановить свой автомобиль, оборудованный системой АБС, водитель, нажимая педаль тормоза, чувствует, что она начинает слегка вибрировать (вибрация может сопровождаться характерным звуком напоминающим звучание «трещотки»). Это своеобразный отчет системы о том, что она заработала. Датчики считывают скоростные показатели. Блок управления контролирует давление в тормозных цилиндрах, не давая колесам жестко заблокироваться, при этом быстрыми «рывками» подтормаживая их. В итоге машина постепенно замедляет ход и не идет юзом, а значит, остается управляемой. Даже если дорога скользкая, водителю при подобном торможении остается только контролировать направление движения машины до полной остановки. Таким образом, благодаря АБС, получается идеальное, а главное – управляемое торможение.

Безусловно, система антиблокировки значительно облегчает жизнь водителю, упрощая и повышая эффективность процесса торможения. Однако у нее есть ряд недостатков, которые необходимо знать и учитывать на практике.

Недостатки АБС

Главным недостатком АБС является то, что ее эффективность напрямую зависит от состояния дороги.

Если дорожное полотно представляет собой неровную, бугристую поверхность, то у машины тормозной путь будет длиннее обычного. Причина этого заключается в том, что во время торможения колесо периодически теряет сцепление с дорогой (подпрыгивает) и перестает крутиться. Такую остановку колеса АБС расценивает как блокировку, и прекращает торможение. Но при восстановлении контакта с дорогой заданная программа торможения уже не соответствует оптимальной, системе приходится вновь перестраиваться, а на это тратится время, из-за чего увеличивается тормозной путь. Уменьшить такой эффект можно, снизив скорость движения машины.

Если покрытие дороги не однородное, с чередующимися участками, например: снег сменяется льдом, лед – асфальтом, потом снова лед и т. д. В такой обстановке, попадая на скользкий участок, АБС, оценив покрытие, подстраивает под него процесс торможения, при переходе на асфальт «антиблоку» снова приходится перестраиваться, так как выбранное усилие торможения для скользкой поверхности на асфальте становится не эффективным, это приводит к увеличению длины тормозного пути.

С рыхлым грунтом АБС тоже не «дружит», в этом случае обычная тормозная система работает гораздо лучше, так как заблокированное колесо при торможении зарывается в грунт, образуя на своем пути горку, препятствующую дальнейшему ходу, и ускоряющую остановку автомобиля.

На низкой скорости «антиблок» вообще отключается. Поэтому при движении на скользкой дороге, идущей под уклон, нужно быть готовым к такому неприятному моменту, и держать в исправном состоянии «ручной тормоз», которым можно воспользоваться в случае необходимости.

В заключение хочется отметить, что АБС, безусловно, хорошее дополнение к тормозной системе, позволяющее не потерять контроль над машиной при торможении. Однако всегда нужно помнить, что эта система не всесильна, и в некоторых ситуациях может оказать медвежью услугу.

Антиблокировочная тормозная система (ABS) — плюсы, минусы и принцип работы

Комментариев к записи Антиблокировочная тормозная система (ABS)Опубликовано в рубрике Система торможения Автор: Usha KalyaniОпубликовано 11 мая 2021 г. 11 мая 2021 г.

Вот полное руководство об антиблокировочной тормозной системе (ABS). Здесь мы представляем принцип работы антиблокировочной тормозной системы, различные типы, преимущества и недостатки и т. Д.

Антиблокировочная тормозная система — это защитное устройство, разработанное для автомобильной системы и предотвращающее блокировку колес в условиях экстренного или резкого торможения. Почти все современные автомобили, включая четырехколесные и двухколесные, теперь оснащены этой системой в соответствии с последними правилами безопасности.

Содержание

Что такое антиблокировочная тормозная система?

Антиблокировочная тормозная система , также известная как противоюзовая тормозная система (ABS), представляет собой защитное устройство транспортного средства, которое предотвращает блокировку колес во время торможения и препятствует неконтролируемому заносу. Современное устройство ABS позволяет управлять автомобилем во время торможения, что дает больший контроль над автомобилем в случае резкого торможения.

Основное преимущество использования устройства ABS в автомобиле заключается в том, что оно обеспечивает лучший контроль над автомобилем и сокращает тормозной путь на сухих и скользких поверхностях. Так как в автомобиле с установленной АБС риск заноса может быть намного меньше, и в результате это обеспечивает лучшее управление при торможении. Без устройства ABS даже профессиональный водитель не сможет предотвратить занос автомобиля на сухом и скользком покрытии при резком торможении. Но с устройством ABS обычный человек может без особых усилий предотвратить занос автомобиля и улучшить управляемость при торможении.

Принцип работы антиблокировочной тормозной системы

Работа антиблокировочной тормозной системы менее сложна и ее легко понять. Хотя многое было упомянуто при объяснении различных типов и компонентов системы. но сосредоточьтесь на том, как я больше узнаю, как это работает.

Антиблокировочная система тормозов работает с обычной тормозной системой, так как автоматически их прокачивает. Это делается вручную через водителей в автомобилях, не оборудованных системой, предотвращающей блокировку колес. В автомобилях, оснащенных АБС, нога водителя должна быть твердо на педали тормоза, даже если АБС автоматически нажимает на тормоз. Это позволяет водителю сосредоточиться на безопасном рулевом управлении.

При срабатывании АБС педаль тормоза заметно пульсирует, так как некоторые неопытные водители предполагают, что это неисправность тормозов. Некоторые системы дополнительно предназначены для контроля скорости отпускания акселератора или времени между отпусканием акселератора и торможением. Затем машина автоматически увеличивает тормозное усилие там, где требуется достаточное давление.

Как упоминалось ранее, антифорсированная тормозная система контролирует колеса при резком торможении. это обычно известно как электронный контроль устойчивости, который позволяет осуществлять мониторинг. В зависимости от типа каждое колесо имеет датчик, который определяет, когда колесо вот-вот заблокируется, и предотвращает движение. Затем машина задействует тормоз, позволяя ей двигаться. ABS постоянно отслеживает наиболее эффективную тормозную нагрузку для каждого колеса, позволяя возникать определенной степени торможения, а теперь уже не полностью блокировать колеса.

Благодаря этому эффекту снижается риск заноса даже при чрезмерных маневрах уклонения. Вот почему водитель должен знать, что тормозной путь может увеличиться. При таком подходе автомобиль может не сразу остановиться при движении по дороге с препятствиями.

Основные компоненты системы ABS

Состоит из четырех основных компонентов

• Датчики скорости
• Клапаны
• Насос
• Контроллер

Датчики скорости 9001 8

002 Используется для расчета ускорения и замедления колеса. Он состоит из зубчатого колеса и электромагнитной катушки или магнита и датчика Холла для генерации сигнала. Когда колесо или дифференциал автомобиля вращаются, вокруг датчика создается магнитное поле. Колебания этого магнитного поля создают напряжение в датчике. Это сгенерированное напряжение посылает сигналы контроллеру. С помощью напряжения контроллер считывает ускорение и замедление колеса.

Клапаны

Каждая тормозная магистраль, управляемая с помощью АБС, имеет клапан. В ряде систем клапан работает на 3 положения.

1. В первом положении клапан остается открытым; и давление от главного цилиндра проходило через него к тормозу.
2. Во втором положении клапан перекрывает магистраль и отделяет тормоз от главного цилиндра. И это дополнительно предотвращает повышение давления на тормоза. Клапан работает во втором положении, когда водитель сильнее нажимает на тормоз.
3. В положении три клапан сбрасывает давление тормоза.

Засорение клапана является основной проблемой АБС. Когда клапан забит, клапану становится трудно открываться, закрываться или изменять положение. Когда клапан находится в нерабочем состоянии, он препятствует тому, чтобы система модулировала клапаны и контролировала давление в тормозах.

Насос

Насос используется для восстановления давления в гидравлических тормозах после сброса давления клапаном. Когда контроллер обнаруживает проскальзывание колеса, он посылает сигналы для открытия клапана. После того, как клапан сбрасывает давление, подаваемое водителем, он восстанавливает желаемое давление в тормозной системе. Контроллер модулирует (регулирует) состояние насоса, чтобы обеспечить желаемое давление и уменьшить проскальзывание колеса.

Контроллер

Контроллер, используемый в системе ABS, относится к типу ECU. Его основная функция состоит в том, чтобы получать информацию от каждого отдельного датчика скорости колеса, и если колесо теряет сцепление с землей, сигнал отправляется на контроллер, контроллер ограничивает тормозное усилие (EBD) и активирует модулятор ABS. Активированный модулятор ABS включает и выключает тормозные клапаны и изменяет давление на тормоза.

Типы антиблокировочной тормозной системы

Антиблокировочная система тормозов работает по разным схемам в зависимости от типа применяемого тормоза. Ниже приведены типы антиблокировочной тормозной системы в автомобилях:

Четырехканальная АБС с четырьмя датчиками

Эти типы АБС содержат датчик скорости на 4 колесах и отдельный клапан для всех 4 колес. Эта настройка позволяет контроллеру контролировать каждое колесо в отдельности, обеспечивая достижение максимального тормозного усилия.

Трехканальная ABS с четырьмя датчиками

Эта антиблокировочная тормозная система содержит датчик скорости на всех четырех колесах и отдельный клапан для каждого из передних колес. Один клапан используется для каждого колеса сзади. Эти типы ABS используются на старых автомобилях с четырьмя колесами.

Трехканальная АБС с тремя датчиками

Эта система оснащена датчиком скорости и клапаном для каждого из передних колес. Задние колеса оснащены одним клапаном и одним датчиком для каждого колеса. Такая схема обычно наблюдается на пикапах с 4-х колесной АБС. В этой системе осуществляется индивидуальное управление передними колесами, чтобы можно было получить максимальное тормозное давление. Задние колеса должны начать блокироваться, прежде чем ABS сработает сзади. Однако колеса контролируются вместе.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

В этих типах антиблокировочных тормозных систем существует вероятность блокировки одного из задних колес во время остановки. Это снизит эффективность тормозов. Что ж, систему легко идентифицировать, поскольку для задних колес нет индивидуальных датчиков скорости.

Двухканальная АБС с четырьмя датчиками

Эта система обычно используется в легковых автомобилях, выпускавшихся с конца 80-х до середины 90-х годов. Он работает с датчиком скорости на каждом колесе и одним регулирующим клапаном на каждое переднее и заднее колесо в паре. Если какая-либо блокировка обнаруживается с помощью датчика скорости в каком-либо отдельном колесе, модуль управления подает импульс на клапан для обоих колес на этом конце автомобиля.

Одноканальная АБС с одним датчиком

Эта система обычно используется на пикапах, фургонах и внедорожниках, поскольку она состоит из одного клапана, который управляет каждым задним колесом. Он также имеет датчик одной скорости, расположенный в задней оси. Его работа аналогична задней части трехканальной системы. Задние колеса контролируются вместе, и они должны быть заблокированы, прежде чем сработает ABS. В этой системе также существует вероятность блокировки одного из задних колес, что снижает эффективность торможения. и систему легко идентифицировать, так как нет индивидуальных датчиков скорости ни для одного из колес.

Почему антиблокировочная тормозная система (ABS) необходима в автомобилях?

Чтобы лучше понять это, давайте возьмем случай. Когда вы едете на своем автомобиле по шоссе, и внезапно перед вами появляется препятствие, вы резко тормозите. Это заблокирует колеса вашего автомобиля, и ваш автомобиль начнет скользить по дороге, а также во время заноса вы потеряли управление рулем и не можете двигать автомобиль в нужном направлении, в котором вы хотите. Наконец, вы сталкиваетесь с этим препятствием и попадаете в аварию.

Возьмем другую ситуацию, сейчас вы управляете автомобилем, оснащенным антиблокировочной системой тормозов. Когда вы встречаете препятствие на дороге и резко нажимаете на тормоза. Но на этот раз система ABS вашего автомобиля предотвратит блокировку колеса и предотвратит занос. В это время вы можете контролировать свое рулевое управление и останавливать свой автомобиль от столкновения с препятствием. Таким образом, система абс предотвращает занос автомобиля и обеспечивает больший контроль над ним и предотвращает аварии.

Преимущества

Ниже перечислены преимущества антиблокировочной тормозной системы:

• ABS предотвращает блокировку и занос даже в скользких условиях, например, при остановке на льду, маслянистой или мокрой дороге. Система гарантирует спасение жизни в таких условиях, предоставляя водителю идеальный контроль над транспортным средством.
• Из-за эффективности устройства теперь по закону они должны быть установлены на всех транспортных средствах. Это позволяет водителям легко приобретать устройства с системой по низкой стоимости страховки.
• Современная АБС спроектирована так, чтобы иметь противобуксовочную систему, которая позволяет всем колесам иметь сцепление с дорогой. Это позволяет производителям легко реализовать обе функции на заводе.
• Легковые и грузовые автомобили с антиблокировочной системой тормозов имеют более высокую стоимость при перепродаже, поскольку система продолжает расти.

Недостатки

• Система хрупкая. системе легко вызвать проблемы с тормозами, такие как дезориентация АБС, когда автомобиль дрожит из-за датчиков тормоза.
• В зависимости от модели автомобиля обслуживание антиблокировочной системы тормозов может быть дорогостоящим. Датчики на каждом колесе могут стоить дорого, чтобы исправить, когда они обнаруживают неисправность. Именно по этой причине большинство людей не используют ABS на своих автомобилях.
• ABS обеспечивает идеальное торможение на скользкой дороге, но некоторые пользователи жалуются на нестабильное время остановки. То есть тормозной путь для обычных условий удлиняется их АБС. Это вызвано ошибкой в ​​системе.

Как работает антиблокировочная тормозная система (ABS)?

13 февраля 2019 г.

В настоящее время антиблокировочная система используется практически во всех современных автомобилях. Эта система предотвращает такие несчастные случаи, как это, когда вы теряете контроль над рулевым управлением, когда нажимаете на тормоза (рис. 1). С ABS вы сможете управлять транспортное средство должным образом, и это также уменьшает тормозной путь.

Рис.1 Где вы теряете контроль над рулевым управлением при нажатии на тормоз

Что такое ABS? Как это может предотвратить аварии из-за торможения? Мы рассмотрим эти вопросы в этом видео.

Понимание принципов торможения

Чтобы правильно понять АБС, нам сначала нужно понять принципы рулевого управления и торможения. Когда вы нажимаете кнопку педаль тормоза, тормозные колодки на колесных дисках будут активированы и прижаты к дискам, и это остановит вращение колес (рис.2). Когда колеса останавливаются, это вызывает проскальзывание между дорогой и колесами и автомобиль останавливается из-за этого трения.

Рис:2 Понимание принципов торможения

Рулевой механизм

Теперь давайте разберемся с рулевым механизмом. Весь рулевой механизм основан на простом принципе катящихся колес. Колеса всегда будут пытаться избежать проскальзывания на дороге, так что это означает, что скорость колеса в точке контакта всегда будет равно нулю (рис. 3А)

Рис. 3A Скорость колеса в точке контакта всегда будет равна нулю

Рис. 3B Два вида скорости, поступательная и вращательная

Колеса имеют два вида движения. Они вращаются вокруг своей оси, а также движутся в направлении автомобиль. Из-за этих двух видов движения они имеют два вида скорости: поступательную и вращательную (рис. 3В). колеса имеют два вида движения. Они вращаются вокруг своей оси, а также движутся по направлению движения автомобиля. Из-за этих двух видов движения они имеют два вида скорости: поступательную и вращательную. Для нескользящего В условиях качения сумма поступательной и вращательной скоростей в точке контакта должна быть равна нулю. Просто запомните этот простой принцип, и вы очень легко сможете понять механизм рулевого управления.

В автомобиле все четыре колеса должны постоянно вращаться, чтобы автомобиль не скользил. На самом деле это простой принцип качения является причиной того, что ваш автомобиль поворачивается, когда вы поворачиваете передние колеса. Давайте рассмотрим это.

Скорость поступательного движения и скорость вращения

Предположим гипотетическое состояние, при котором даже после поворота колес автомобиль продолжает двигаться прямо. В этом В этом случае скорость качения будет наклонной, как показано, а скорость поступательного движения останется прямой (4А). Следовательно, если вы сложите эти две скорости, результирующая скорость не будет равна нулю. Это заставит автомобиль соскальзывать.

Рис. 4A Скорость наклонной прокатки

Рис. 4B Скорость прямого перемещения

Единственный способ избежать этого — сделать скорость перемещения также наклонной. Это возможно только при условии вся машина делает поворот, как показано. Когда автомобиль совершает поворот, в показанном мгновенном центре все четыре колеса может удовлетворить условию качения. На этом снимке хорошо видно, как скорость в точке контакта всех четырех колес становится равным нулю. Это приведет к тому, что автомобиль будет скользить.

Анализ рулевого механизма

Теперь давайте проанализируем рулевой механизм во время торможения. Из-за активации тормозных колодок колеса перестают вращаться. Даже если колеса повернуты, поскольку они не вращаются, вращения не будет. скорость вообще. (Рис:5)

Рис:5 Нет скорости вращения

В этом случае транспортному средству не нужно поворачивать, так как это стало обычным случаем торможения. Автомобиль перестанет реагировать на изменения водителем рулевого управления и будет скользить по прямой, что может вызвать несчастный случай.

Проблема нестабильности

Помимо потери контроля над рулевым управлением, автомобили без АБС сталкиваются с другой серьезной проблемой, торможением на поверхностях с разный уровень тяги. Когда левое и правое колеса находятся на разных поверхностях сцепления, применение тормоза будут создавать различные силы трения на колесах (рис. 6А). Это создаст крутящий момент, и автомобиль войти в неконтролируемое вращение. (Рис. 6B) Давайте посмотрим, как ABS решает эти проблемы.

Рис. 6A Автомобиль без ABS

Рис. 6B Неконтролируемое вращение

Антиблокировочная тормозная система (ABS)

Антиблокировочная тормозная система очень проста. Что делает ABS, так это предотвращает полную блокировку колес. Система ABS включает в себя датчики скорости, прикрепленные ко всем колесам (рис. 7). Когда датчики обнаруживают, что колесо собирается заблокироваться, блок модулятора частично освобождает тормозную колодку на этом колесе. Таким образом, колеса будут допускается прерывистое вращение во время торможения.

Рис:7 В состав ABS входят датчики скорости

Сразу видно влияние этого прерывистого вращения колеса на рулевое управление. Здесь колеса будут иметь составляющая скорости вращения. Это определенно позволит рулевому управлению функционировать, и водитель сможет управлять автомобиля даже во время торможения.

Но главный вопрос заключается в следующем: как прерывистое отпускание тормозов снижает расстояние? Чтобы получить ответ на этот вопрос, нам сначала нужно понять, как коэффициент трения между шина и дорога различаются в зависимости от проскальзывания (рис. 8А).

В идеальных условиях качения значение коэффициента трения близко к нулю. Однако, когда колесо 100% проскальзывание, в игру вступает трение скольжения. Можно ожидать, что значения трения для других уровней проскальзывания будут варьируются таким образом, но поскольку резина представляет собой сложный материал, который ведет себя странно при торможении, фрикционные коэффициент между шиной и дорогой изменяется, как показано, в зависимости от проскальзывания. Его пиковое значение составляет около 12%. коэффициента скольжения, а ниже и выше коэффициент трения снижается.

Рис. 8A Деформация формы

Рис. 8B Коэффициент трения между шиной и дорогой.

При торможении без АБС вступающий в действие коэффициент трения преимущественно скользящий трение. Однако при торможении с АБС умный алгоритм регулирует тормозное давление, чтобы поддерживать коэффициент скольжения на близком уровне. 12%, где значение трения максимально. Это значительно сокращает тормозной путь.

Электронное распределение торможения

Теперь вернемся к огромной проблеме нестабильности автомобилей. Благодаря интеллектуальному электронному распределению тормозных усилий, которое Подсистема современной АБС позволяет очень легко решить эту проблему. В EBD (рис. 9) скорость рыскания автомобиля и измеряется относительное скольжение каждого колеса. Просто уменьшая тормозное давление на колесах с более высоким сцеплением, мы будет в состоянии уменьшить силу трения, создаваемую этими колесами.