› Для чего тормозам антиблокировочная система (ABS)
П риходилось ли вам объезжать внезапно возникшее препятствие и одновременно тормозить? Наверняка да. Казалось бы, что в этом сложного - нажал на тормоз, повернул руль и скорректировал траекторию. Однако всё относительно просто до определённого момента. Если при экстренном торможении нажать на педаль тормоза сильнее, чем необходимо, колёса могут заблокироваться и…
Доступное и ультраконкурентное предложение в компактном семейном сегменте
В главе по безопасности модель оснащена системой электронной стабилизации, антиблокировочной тормозной системой и передними, боковыми и шторками. Рационализация и оптимизация диапазона пропеллента являются одними из основных целей. Но знаете ли вы, как это работает? Вы можете сказать, для чего это?
Фактически, это дополнение к известной тормозной системе и широко используется, что повышает эффективность торможения. Таким образом, сохраняется статическое трение между шиной и полом, поскольку кинетическое трение меньше в соответствии с законами физики. Другими словами, когда колесики блокируются и скользят, автомобиль движется на большее расстояние, пока он не остановится по сравнению с тем, что произойдет, если вы сможете тормозить на пределе перед блокировкой.
Дальше возможны два варианта развития событий. Оба обусловлены наличием или отсутствием антиблокировочной системы тормозов АБС (ABS - Anti-lock Brake System). Если машина архаичная, ведёт свою родословную из середины семидесятых прошлого столетия или сошла с конвейера одного из отечественных автозаводов, то, как бы усердно вы ни крутили «баранку», транспортное средство траектории не изменит. Дело в том, что заблокированные колёса, скользя, лишают водителя возможности маневрировать - сорвавшись на юз, автомобиль будет тупо ехать по прямой, будто у него отрубили руль. Лишь опытный пилот сумеет хладнокровно разблокировать колёса, на мгновение отпустив педаль тормоза. А затем, используя импульсное торможение, вернуть контроль и погасить скорость. Второй вариант - для машины, оснащённой АБС. От водителя требуется лишь посильнее нажать на педаль тормоза и спокойно работать рулём. Чувствуете разницу?
Управляемый электронной центральной станцией и оснащенный датчиками на каждом колесе, система контролирует скорость каждого из них и сравнивается со скоростью автомобиля. В случае различий в торможении система отпускает тормоз, нажимая его снова в тысячные доли секунды, почти незаметно, но это гарантирует отсутствие блокировки колес.
Видео тестирования автомобиля с АБС и без
При этом значительно увеличиваются шансы на несчастный случай в чрезвычайной ситуации. Другим преимуществом является то, что при традиционном торможении, блокируя колеса при экстренном торможении, особенно с мокрым асфальтом, автомобиль имеет тенденцию оставаться скользящим. Если он находится на кривой, автомобиль оставляет касательную независимо от того, насколько сильно вы пытаетесь повернуть рулевое колесо, то есть: вы теряете контроль. На практике это означает, что вы можете как можно больше тормозить и все еще отклоняться от препятствия впереди, потому что рулевое колесо повинуется вам, избегая несчастного случая.
За 30 лет система претерпела сильные изменения. В десятки раз увеличились быстродействие и количество циклов срабатывания за единицу времени. Так, например, первые блоки управления для легковых автомобилей весили более 7 кг. Современные же гораздо компактнее и тянут килограмма на полтора.
В неблагоприятной ситуации прочно нажмите педаль тормоза и педаль сцепления, если автомобиль имеет ручное управление. Удерживаясь на рулевом колесе, избегайте препятствий. Если педаль тормоза дрожит, не беспокойтесь! Забудьте о старой практике твердого нажатия на тормоз и повторное снятие, практика, известная как «тормоз тормоза». Не волнуйтесь, электронная система позаботится о торможении наилучшим образом.
Поэтому, покупая подержанный автомобиль, выбирайте модель, которая владеет системой, тем самым гарантируя собственную безопасность, а также вашу семью. Если это новый автомобиль в Бразилии, не волнуйтесь, он будет оснащен системой. Обязательно напишите нам через комментарии!
Блокировка опасна ещё и тем, что способна стать причиной заноса или увода автомобиля в сторону. Произойти это может, когда под колёсами разнородное покрытие, сильно изменена загрузка по осям в ходе предыдущего манёвра или стоят разные шины (последнее звучит дико, но в России, увы, не редкость). Кроме того, при заблокированных колёсах машина может изменить траекторию под действием любой боковой силы (уклон дороги или столкновение). Скорректировать траекторию в этом случае практически невозможно.
Эта боковая опора препятствует вращению автомобиля и снижает эффективность рулевых колес, чтобы избежать препятствия. Преимущество не блокирования одного или нескольких колес не должно сокращать тормозной путь, поскольку он не увеличивается или не уменьшается в случае блокировки, а для поддержания контроля над транспортным средством. торможение, но не может обеспечить боковое наведение, но это боковое сдерживание препятствует вращению автомобиля и снижает эффективность рулевых колес, чтобы избежать препятствия.
Какие транспортные средства заинтересованы?
Каждое колесо имеет датчик скорости для обнаружения возможного начала блокировки, который может выполняться до 12 раз в секунду. С это нормальное явлением из-за изменения давления. Важно, чтобы не отпустить педаль, но по-прежнему трудно нажать для торможения является оптимальным.
В АБС для определения скорости вращения используются индукционные датчики частоты и датчики, работающие на эффекте Холла. Каждое новое поколение колёсных датчиков частоты вращения становится меньше, точнее и надёжнее. Сначала устанавливался только один сенсор, который монтировался на редукторе заднего моста или КПП. Позже к нему добавились ещё два - на передних колёсах. И лишь в последних версиях АБС предусматривается установка датчиков на каждое колесо, соответственно, с индивидуальными модуляторами. Кстати, самые древние и примитивные одноканальные ABS воздействовали сразу на все тормозные механизмы.
Обязательно на автомобилях с нескольких лет, он не является обязательным для большинства новых велосипедов. Защитники объяснят, что в полном проскальзывании из-за блокировки колес велосипед не останавливается и, самое главное, он уже не метризуем. Мы подробно объясним это.
Некоторые мотоциклы оснащены системой на переднем колесе. При нормальном использовании шины скручены. Крутящий момент двигателя, а также поперечные силы создают «проскальзывание», что объясняет разницу в скорости между внутренней и наружной частью шины порядка 20%. Захват шины зависит как от качества резины, велосипеда, так и от торможения и угла шины. Эта информация приводит к тому, что в прямой линии максимальное торможение будет необходимо для блокировки колеса. С другой стороны, при повороте, при меньшем сцеплении, более низкое торможение может блокировать колесо, и бедствия будет сложнее избежать, особенно если вы заблокируете переднее колесо вашего велосипеда.
Ещё один негативный эффект блокировки - увеличение тормозного пути. Здесь всё дело в том, что сила трения покоя обычно больше силы трения скольжения. Следовательно, для максимально быстрой остановки автомобиля нужно генерировать такую величину давления в тормозных магистралях, чтобы колёса при торможении вращались на грани блокировки. Есть такой немаловажный показатель, как относительное проскальзывание. Он в зависимости от степени заторможенности колеса может меняться от нуля (колесо катится без проскальзываний) до 100% (колесо полностью заблокировано). Экспериментально установлено, что максимальная эффективность торможения достигается при 15–20 -процентном проскальзывании - то есть в том случае, когда скорость вращения заторможенного колеса на 15–20 % ниже скорости свободновращающегося колеса при постоянной скорости движения машины. Забегая вперёд, скажем, что электроника при торможении поддерживает именно эту величину, периодически блокируя и разблокируя колёса.
Датчик скорости расположен на переднем колесе велосипеда. Он электромагнитно измеряет скорость последнего и сравнивает его с теоретической скоростью мотоцикла. Откроется предохранительный клапан в гидравлическом управлении, высвободив давление во время торможения. Торможение возобновляется, когда условия прилипания увеличиваются и снова становятся удовлетворительными. В это время клапан сброса давления закрывается, а затем снова открывается, если давление все еще слишком велико. Отсутствие потери «неблокирующего» торможения теряется.
В состав практически любой современной системы АБС входят: электронный блок управления (1), модулятор (2), изменяющий давление в гидравлических магистралях, датчики угловых скоростей вращения колёс (3), установленные на внутренней части ступицы колеса.
Прогрессивное человечество окончательно осознало вред заблокированных колёс лишь в 70-х прошлого века. Пионером в данной области стал Mercedes-Benz, совместно с компанией Bosch разработавший систему, которая в 1979 году стала устанавливаться на Мерседесы S-класса. Основной принцип работы АБС был сформирован именно тогда, и потом только совершенствовался.
Система противоскольжения, которая обычно находится на мотоциклах с большим крутящим моментом или очень мощными мотоциклами, работает одинаково. Он рассчитывает скольжение заднего колеса, регулирует крутящий момент двигателя, чтобы предотвратить потерю сцепления заднего колеса во время ускорения. Эта система может, помимо прочего, избегать многих неудач во время сильных ускорений в дождь!
Второе преимущество, вытекающее из антиблокировочной системы колес, - это сокращение пространства, необходимого для остановки транспортного средства в чрезвычайной ситуации. Фактически, сила, которую шина может развивать на земле, зависит от размера, обычно называемого скольжением.
Современная электроника (ABS, противобуксовочная система, ESP), чтобы держать под контролем поперечную и продольную динамику автомобиля, учитывает не только частоту вращения колёс. Подконтрольными являются угол поворота руля, степень крена кузова, ускорение… Давление в тормозных контурах генерируется по совокупности полученных данных, плюс в некоторых случаях принудительно изменяется тяга двигателя.
Электронный блок управления, подсчитывающий количество пройденных зубьев в заданный отрезок времени, вычисляет скорость вращения колеса, и если он обнаруживает, что один или несколько колес заблокированы во время торможения, он управляет гидравлическим насосом, чтобы уменьшить силу торможение на практике выполняет те же действия, что и водитель, освобождая педаль тормоза, но может работать индивидуально на каждом отдельном колесе, что пилот не может сделать. Эта система эволюционировала с некоторыми улучшениями, когда она перешла от трех поправок к торможению ко второй из первых систем к 15 токам, более того, последние системы были сделаны двунаправленными, что позволяет затягивать тормоз, а также отпускать его, что позволило улучшение функциональности и интеграция с другими системами безопасности, такими как экстренное торможение.
Задача ABS - регулировать скорость вращения колёс путём изменения давления в магистралях тормозной системы. Чтобы контролировать угловую скорость, надо знать её величину и то, как она меняется со временем. Каждое колёсо снабжено датчиком, который выдаёт электрические импульсы с частотой, пропорциональной скорости вращения колеса. Эта информация поступает в блок управления АБС.
Более старые автомобили не оснащены, и безопасность была нестабильной. В старых машинах, без такой системы, или она управляется или тормозится. Вы не можете обойти оба одновременно. Фактически, на этих почвах происходит более эффективное торможение, когда колесо блокирует и накапливает материал перед ним, создавая заметный механический эффект трения.
Многие несчастные случаи вызваны людьми, которые, почувствовав вибрацию педали, испугались и освободили тормоз, не завершив торможение. Учебная программа на этот год включает. Системы рассматриваются как для транспортных средств, так и для прицепов. Схемы подключения, инструкции по установке и известные проблемы. Способ проведения синхронизации процесса торможения с композицией прицепа-прицепа.
Если во время торможения угловая скорость колеса приблизилась к нулю, электронный мозг тут же примет решение его «растормозить». Гидравлический модулятор при помощи электроклапана стравит давление из магистрали и перенаправит «лишнюю» порцию тормозной жидкости в гидроаккумулятор. Давление будет снижаться до тех пор, пока колесо, снова «ухватившись» за покрытие, не раскрутится до определённой скорости. Далее ABS опять резко увеличит давление в магистрали и притормозит колесо. Цикл продолжится до тех пор, пока машина не остановится или водитель не ослабит давление на педаль до положения, когда ABS не нужна.
Перевод на болгарский язык во время самого обучения. ВАША ЗАЯВКА НА УЧАСТИЕ МОЖЕТ СДЕЛАТЬ, ПРОСИТЬ КОМПАНИЮ, НАЗВАНИЕ И СЕМЬЮ И СВЯЗАННОЙ ТЕЛЕФОНОМ УЧАСТНИКА. Хотя раньше электронным помощником была привилегия первоклассных автомобилей, теперь она относится к оборудованию растущего числа моделей автомобилей. Наиболее распространенными являются антиблокировочное тормозное устройство, усилитель тормозов, противоскольжения или устройства контроля устойчивости. Эти сложные системы, которые действуют на двигатель или тормоза, позволяют водителю управлять автомобилем даже в чрезвычайной ситуации.
Существующие на рынке системы отличаются весьма точной настройкой и обеспечивают максимальную эффективность торможения.
Многие скажут: «Невелика премудрость!» Прерывисто тормозить можно и самому. И правда: во многих случаях такой способ замедления на автомобилях, не оборудованных АБС, позволяет во время экстренного торможения объехать внезапно возникшее препятствие. Когда колёса блокируются - вы тормозите, как только «отпускаются» - получаете возможность корректировать направление движения. Естественно, при таком раскладе тормозной путь значительно увеличится, зато водитель получит возможность объехать препятствие и упреждающим действием руля погасить занос.
Фактическая работа ABS, преимущества и недостатки
Хотя их полезность на сухих или мокрых дорогах не нуждается в доказательстве, они иногда могут неожиданно реагировать на снег. Но следует ли его деактивировать, когда это возможно? Конечно, нет, потому что в сочетании с мощными зимними шинами они значительно улучшают сцепление и мобильность колес.
За исключением автомобилей старше 10 лет, антиблокировочное устройство на снегу работает правильно. Второй аспект заключается в дублировании на некоторых поверхностях даже для отключения пути торможения. Стимулирование снижения скорости и более раннего замедления.
Но, к сожалению, ни один титулованный гонщик не способен обеспечить «порционное» торможение с частотой, с которой это делает ABS. Система (в зависимости от варианта исполнения) за секунду успевает заблокировать-разблокировать колёса около 15 раз. К тому же водитель одновременно воздействует на все тормозные механизмы (так работали первые системы ABS), в то время как современные 4-канальные антиблокировочные системы следят за скоростью вращения и регулируют тормозное усилие для каждого колеса отдельно.
Например, если снег находится только на полпути вниз по дороге. Побочные реакции также могут быть сообщены, если дорога очень ухабистая. Контроль стабильности - это функция поддержания автомобиля как можно дальше на дороге. Система снижает риск разматывания и перемотки.
Однако при запуске функция противоскольжения может блокировать автомобиль при определенных условиях. Например, на особенно ледяной дороге или на склоне. Для пожилых людей достаточно отключить и повторно активировать систему в течение нескольких минут, как только машина начнется.
Гидравлический модулятор, совмещённый с блоком управления (чёрный).
В большинстве современных автомобилей ABS работает вместе с EBD (Electronic Brake Distribution) - системой распределения тормозных усилий, которая дозирует интенсивность торможения для каждого колеса. C EBD можно смело тормозить в повороте и на «миксте». Электроника по разности частот вращения поймёт, что колёса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колёсах, которые имеют лучшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колёс), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.
Зимние шины улучшают помощь вождению
Производители обратили внимание на все более широкое использование электронных систем вождения и теперь предлагают зимние шины для повышения производительности. Правильная техника торможения - это умение главного мотоциклиста, и только сочетание надежной технологии торможения с приобретенными навыками водителя может обеспечить эффективное поведение в критических ситуациях. Эта система безопасности означает, что торможение максимально безопасно и безопасно во влажной и в других опасных ситуациях - например, с пассажиром.
Нелишне заметить, что для максимальной эффективности замедления педаль тормоза на автомобилях с ABS надо вдавливать в пол что есть силы. Впрочем, последнее делать не обязательно тем водителям, чьи машины оснащены системой Brake Assist, которая сама создаёт избыточное давление в тормозной магистрали, «дотормаживая» за слабого или нерешительного человека. При штатных замедлениях она не вмешивается. Однако резкое нажатие (удар) на педаль Brake Assist расценивает как сигнал к экстренному торможению и вступает в действие.
Какие виды ABS бывают?
Независимо от того, является ли водитель «зеленым» или опытным. Поэтому оптимальное тормозное расстояние всегда доступно, без риска блокировки колес. Все три системы предотвращают блокировку переднего колеса во время экстренного торможения через гидравлическую систему с электронным управлением. Датчики на колесах измеряют скорость передних и задних колес, и они распознают, когда колесо начинает блокироваться. Эти датчики посылают сигналы процессору, который активирует модулятор давления в гидравлической тормозной системе переднего или заднего колеса.
Но не всё так гладко. ABS, как и любая другая система, обладает недостатками. Например, простой «антиблок» может проиграть обычным тормозам на снегу, льду или песке, свести на нет преимущества шипованной резины. Ведь на льду шипы обеспечивают наибольшее замедление только при максимальном относительном проскальзывании, когда они словно когти впиваются в лёд и бороздят его. Каверза в том, что ABS, стремясь растормозить колёса, не даёт шипам работать и тем самым увеличивает тормозной путь. То же происходит на грунтовых дорогах (песок, щебень, глина) и покрытиях, занесённых снегом.
Наличие ABS не повод отказа от шипованной резины. Во время блокировки шипы всё равно будут цепляться за лёд и обеспечивать более надёжное замедление, нежели нешипованные покрышки.
Автомобили с ABS в этом случае имеют более длинный тормозной путь, потому что постоянно разблокирующиеся колёса не создают «эффекта плуга». А ведь именно на таких покрытиях заблокированные колёса имеют максимальную эффективность торможения - из-за того что нагребают перед собой «валики» из грунта или снега. Вот почему нужно помнить: на обледеневшей, заснеженной или грунтовой поверхности тормозной путь автомобиля, не оснащённого АБС, может быть короче.
Автомобили с ABS при экстренном торможении остаются управляемыми.
Подложить небольшую свинью АБС может и на неровной дороге. Если при торможении одно колесо на мгновение зависнет в воздухе и заблокируется, обманутая электроника начнёт спасать вас от заноса и тут же снизит давление в остальных магистралях. В повороте автомобиль неприятно вильнёт «хвостом», а тормозной путь увеличится. От таких случайных отрывов, в принципе, не застрахован никто, но нужно помнить, что залогом адекватной работы АБС является исправная подвеска.
При любой неисправности в системе на приборной панели загорается контрольная лампа. В этом случае совет один - бегом в сервис.
Прогресс рождает на свет всё более продвинутые системы. Оперирующие большим количеством показаний, они способны адаптироваться под тип дорожного покрытия и тормозить по одному из заранее заложенных эффективных алгоритмов. Конечно же, электронику нельзя воспринимать как панацею от всех бед, но статистика вещь упрямая: грамотно настроенная ABS при всех исправных системах автомобиля на сухом и мокром покрытии в среднем помогает экономить до 20% тормозного пути и оставляет водителю шанс маневрировать. Стоит ли говорить, что от этих драгоценных метров могут зависеть жизнь и здоровье?
Основой активной безопасности любого современного автомобиля, является антиблокировочная система
Рис. 1. Схема базовой ABS
ABS - антиблокировочная система. Основная задача антиблокировочной системы - не допускать блокировки ни одного из четырех колес.
Даже в идеальных условиях, на сухой ровной дороге, нужно потратить не менее пяти секунд, чтобы остановить автомобиль, если он движется со скоростью 60 км/ч. Тормозные механизмы при резком нажатии на педаль блокируют колесо меньше, чем за секунду. Если хотя бы одно колесо заблокировано, возникает занос, если же заблокированы все, автомобиль становится неуправляемым. Самое оптимальное торможение происходит, если все колеса продолжают вращаться, постепенно замедляя ход, на грани блокировки. ABS при торможении удерживает все четыре колеса в этом режиме.
Рассмотрим работу ABS более подробно.
Антиблокировочная система обеспечивает безопасность движения и быструю остановку автомобиля. Изменяя давление тормозной жидкости, чтобы не происходило блокирование колес, система поддерживает оптимальное значение коэффициента сцепления шин с дорожным покрытием. Такие системы бывают двух типов: обеспечивающие управление всеми четырьмя колесами или только задними колесами. Управление задними колесами предотвращает их блокировку и сокращает тормозной путь.
Дополнительное управление передними колесами гарантирует соответствие траектории поворота положению рулевого колеса, что позволяет при резком торможении избежать столкновений с препятствием. Автомобильное колесо в процессе торможения замедляет свое вращение в широком диапазоне скоростей от свободного качения до полного блокирования, т.е. движется относительно дорожного полотна с проскальзыванием. Степень проскальзывания определяется отношением разности скорости автомобиля и окружной скорости вращения колеса к скорости автомобиля. От величины проскальзывания зависит коэффициент сцепления колеса с дорогой, а следовательно, и тормозная сила на колесе автомобиля.
Типовая зависимость коэффициента сцепления колеса с дорогой от проскальзывания S (Рис.1, где 1 и 2 - коэффициенты S на сухом и обледенелом бетоне соответственно) имеет максимальное значение коэффициента сцепления в продольном направлении. Для получения максимального замедления автомобиля и, следовательно, наименьшего тормозного пути (близкого к оптимальному торможения) необходимо, чтобы колеса при торможении имели проскальзывание, соответствующее максимальному значению коэффициента сцепления колеса с дорогой в продольном направлении.
Для решения такой задачи и используется антиблокировочная система.
Рис. 2. Типовая зависимость коэффициента сцепления колеса с дорогой от проскальзывания (где 1 и 2 - коэффициенты S на сухом и обледенелом бетоне соответственно)
Принцип действия базовой ABS таков:
Электронный блок управления постоянно следит за показаниями датчиков скорости. Если три колеса при торможении продолжают вращаться с одной и той же скоростью, а четвертое замедляется, блок управления сигнализирует отступление от нормы.
Контроллер запрограммирован на недопустимость блокировки колеса. Он подает сигнал о снижении давления в тормозном контуре, ведущем к нему. Тормозные колодки разводятся, затем сводятся снова, и так до пятнадцати раз в секунду. Если угроза блокировки миновала, продолжается торможение в штатном режиме. До полной остановки автомобиля ABS следит за тем, чтобы вращение всех колес замедлялось равномерно, не переходя грань, за которой возможна блокировка.
Рис. 3. Элементы ABS
Наиболее эффективной является антиблокировочная система тормозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса, т.н. четырехканальная система. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.
Конструкция антиблокировочной системы включает датчики частоты вращения колес, датчик давления в тормозной системе, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.
Рис. 4. Схема антиблокировочной системы тормозов ABS: 1-компенсационный бачок, 2-вакуумный усилитель тормозов, 3-датчик положения педали тормоза, 4-датчик давления в тормозной системе,5-блок управления,6-насос обратной подачи, 7-аккумулятор давления, 8-демпфирующая камера, 9-впускной клапан переднего левого тормозного механизма, 10-выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма, 11-впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 12-выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 13-впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 14-выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 15-впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 16-выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 17-передний левый тормозной цилиндр, 18-датчик частоты вращения переднего левого колеса, 19-передний правый тормозной цилиндр, 20-датчик частоты вращения переднего правого колеса, 21-задний левый тормозной цилиндр, 22-датчик частоты вращения заднего левого колеса, 23-задний правый тормозной цилиндр, 24-датчик частоты вращения заднего правого колеса
Датчик скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал.
На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства - электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.
Гидравлический блок объединяет впускные и выпускные электромагнитные клапаны, аккумуляторы давления, насос обратной подачи с электродвигателем, демпфирующие камеры.
В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.
Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре. Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления. Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.
В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.
Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.
Принцип работы антиблокировочной системы тормозов
Работа антиблокировочной системы тормозов носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:
- удержание давления;
сброс давления;
увеличение давления.
На основании электрических сигналов, поступающих от датчиков угловой скорости, блок управления ABS сравнивает угловые скорости колёс. При возникновении опасности блокирования одного из колёс, блок управления закрывает соответствующий впускной клапан. Выпускной клапан при этом также закрыт. Происходит удержание давления в контуре тормозного цилиндра колеса. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в тормозном цилиндре колеса не увеличивается.
При продолжающейся блокировке колеса, блок управления открывает соответствующий выпускной клапан. Впускной клапан при этом остается закрытым. Тормозная жидкость перенаправляется в аккумулятор давления. Происходит сброс давления в контуре, при этом скорость вращения колеса увеличивается. При недостаточной емкости аккумулятора давления, блок управления ABS подключает к работе насос обратной подачи. Насос обратной подачи перекачивает тормозную жидкость в демпфирующую камеру, уменьшая давление в контуре. Водитель при этом ощущает пульсацию педали тормоза.
Как только угловая скорость колеса превысит определённое значение, блок управления закрывает выпускной клапан и открывает впускной. Происходит увеличение давления в контуре тормозного цилиндра колеса.
Цикл работы антиблокировочной системы тормозов повторяется до завершения торможения или прекращения блокирования. Система ABS не отключается.
В современных автомобилях ABS все чаще становится узлом более сложной системы электронного контроля устойчивости (ESC) или системы распределения тормозных усилий (EBD).
Система электронного контроля устойчивости (ESC)
Электронный контроль устойчивости или курсовая устойчивость (Electronic Stability Control, ESC)
ЭКУ активная система безопасности автомобиля, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких). Является вспомогательной системой автомобиля.
Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).
Устройство системы курсовой устойчивости
Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает: антиблокировочную систему тормозов (ABS), систему распределения тормозных усилий (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), антипробуксовочную систему (ASR).
Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.
Рис. 5. Схема системы курсовой устойчивости ESP: 1-компенсационный бачок, 2-вакуумный усилитель тормозов, 3-датчик положения педали тормоза, 4-датчик давления в тормозной системе, 5-блок управления, 6-насос обратной подачи, 7-аккумулятор давления, 8-демпфирующая камера, 9-впускной клапан переднего левого тормозного механизма, 10-выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма, 11-впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 12-выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 13-впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 14-выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 15-впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 16-выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 17-передний левый тормозной цилиндр, 18-датчик частоты вращения переднего левого колеса, 19-передний правый тормозной цилиндр, 20-датчик частоты вращения переднего правого колеса, 21-задний левый тормозной цилиндр, 22-датчик частоты вращения заднего левого колеса, 23-задний правый тормозной цилиндр, 24-датчик частоты вращения заднего правого колеса, 25-переключающий клапан, 26-клапан высокого давления, 27-шина обмена данными
Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля. Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес, продольного ускорения, поперечного ускорения, скорости поворота автомобиля, давления в тормозной системе.
Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:
- впускные и выпускные клапаны системы ABS;
- переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;
- контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.
В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управления двигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКПП.
Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.
Дополнительные функции системы курсовой устойчивости
В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы):гидравлический усилитель тормозов, предотвращения опрокидывания, предотвращения столкновения, стабилизации автопоезда, повышения эффективности тормозов при нагреве, удаления влаги с тормозных дисков и и др.
Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.
Система предотвращения опрокидывания ROP (Roll Over Prevention) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов. (На автомобилях VOLVO, FORD обозначается как RSC, у CHEVROLET ARP)
Система предотвращения столкновения (Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем. Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации - путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).
Система стабилизации автопоезда может быть реализована в автомобиле, оборудованным тягово-сцепным устройством. Система предотвращает рыскание прицепа при движении автомобиля, которое достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.
Fading Brake Support (другое наименование - Over Boost) предотвращает недостаточное сцепление тормозных колодок с тормозными дисками, возникающее при нагреве, путем дополнительного увеличения давления в тормозном приводе.
Система удаления влаги с тормозных дисков активируется на скорости свыше 50км/ч и включенных стеклоочистителях. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре передних колес, за счет чего тормозные колодки прижимаются к дискам и происходит испарение влаги.
Система распределения тормозных усилий
Система распределения тормозных усилий предназначена для предотвращения блокировки задних колес за счет управления тормозным усилием задней оси.
Рис. 6. Эффективность работы EBD
Во время интенсивного торможения на скользкой дороге антиблокировочная система (ABS) предотвращает блокировку колес и позволяет сохранить управляемость. Вне зависимости от количества пассажиров и багажа, а также дорожных условий электронная система распределения тормозных усилий (EBD) делит тормозные усилия между передними и задними колесами для максимально стабильного и эффективного замедления.
Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов. Другими словами, система использует конструктивные элементы системы ABS в новом качестве.
Принцип работы системы распределения тормозных усилий
Работа системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:
- удержание давления;
- сброс давления;
- увеличение давления.
На основании разности сигналов датчиков блок управления определяет начало блокирования задних колес. Он закрывает впускные клапаны в контурах тормозных цилиндров задних колес. Давление в контуре задних колес удерживается на текущем уровне. Впускные клапаны передних колёс остаются открытыми. Давление в контурах тормозных цилиндров передних колес продолжает увеличиваться до начала блокирования передних колес.
Если колеса задней оси продолжают блокироваться, открываются соответствующие выпускные клапаны и давление в контурах тормозных цилиндров задних колес уменьшается.
При превышении угловой скорости задних колес заданного значения, давление в контурах увеличивается. Происходит торможение задних колес.
Работа системы распределения тормозных усилий заканчивается с началом блокирования передних (ведущих) колес. При этом в работу включается система ABS.
Достоинства и недостатки ABS
На покрытиях, обеспечивающих хорошее сцепление колеса с дорогой, к примеру, на сухом асфальте, автомобиль с ABS останавливается быстрее, чем автомобиль без ABS. Получается, что наличие ABS снижает риск столкновения с идущей впереди машиной.
На покрытиях с плохим сцеплением - к примеру, на рыхлом снегу или гравии - основное достоинство АБС в том, что возможность разблокировки одного или нескольких колес существенно снижает вероятность заноса.
На покрытиях с плохим сцеплением тормозной путь автомобиля с АБС оказывается длиннее. В таких местах интенсивность торможения зависит, скорее, от состояния и качества шин. Заблокированные колеса автомобиля без АБС зарываются в рыхлый снег или гравий и останавливают машину быстрее, чем колеса, которые система постоянно старается разблокировать. Поэтому в некоторых автомобилях установлена система, различающая тип покрытия и меняющая режим работы ABS. Кроме того, некоторые производители автомобилей предоставляют водителю возможность выключить систему.
На ровных скользких дорогах (к примеру, во время гололеда), при блокировании всех колес сразу АБС может быть бессильна. Поскольку система опирается на сравнение скорости хода всех колес, одновременная их остановка не может быть воспринята блоком управления как нештатная ситуация.
История создания ABS
Первая механическая АБС была разработана авиатором Габриэлем Вуазеном в 1929 году для использования в аэропланах.
В 1936 году компания Bosch запатентовала принцип работы тормозной системы с устройством, предотвращающим блокировку колес. Однако создать на основе существующих в те годы электронных компонентов работоспособную ABS было невозможно.
Позже гидравлические ABS начали устанавливать на гоночные автомобили, мотоциклы и автомобили представительского класса. К примеру, в 1970 году система ABS Sure track ставилась на заднюю ось Lincoln Continental, а в следующем году компания Nissan начала предлагать АБС в качестве опции для модели President. Позже, в 1978 году, на двух немецких представительских автомобилях - Mercedes Benz W116 (S-класс) и BMW 7-й серии - ABS разработки Robert Bosch GmbH стала штатным узлом.
Интересные факты об ABS
При езде на мотоцикле блокировка колёс при торможении происходит намного чаще, чем при езде на автомобиле. Для мотоциклиста блокировка означает практически неизбежное падение, поэтому большинство современных мотоциклов оснащены ABS. Более того, в законодательные органы ряда стран постоянно поступают проекты законов, запрещающих ввоз и использование мотоциклов без ABS.
Обладая автомобилем с ABS в Израиле, можно получить скидку на обязательное страхование автогражданской ответственности.
В 1993 году регламент гонок Формула-1 пополнился запретом на ABS, попавшую под определение электронной помощи пилотам. Объясняется это тем, что для гонщика важно показать свое искусство управления болидом в разных ситуациях, в том числе, и при прохождении поворотов, а ABS страхует его при торможении и берет тем самым часть работы на себя.