Art-lg.ru

Журнал Автомобилиста
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Назначение и устройство антиблокировочной системы тормозов ABS (АБС) и как она работает

Назначение и устройство антиблокировочной системы тормозов ABS (АБС) и как она работает

В последние несколько лет оснащать автомобили антиблокировочной системой или просто ABS стало модно среди именитых производителей. По разным данным около двух третей всех выпускаемых сегодня автомобилей комплектуются АБС, наблюдается тенденция прорыва этой технологии даже в недорогие базовые версии автомобилей.

АБС (ABS) система

Почему производители решили ставить еще недавно диковинную систему ABS на большинство выпускаемых автомобилей и какую выгоду дает подобная технологическая приправа вашему автомобилю?

Когда появилась антиблокировочная система?

Впервые АБС испытали в 1920 году на шасси самолетов. В авиации и до сегодняшнего дня каждый самолет оснащается рядом тормозных систем, среди которых присутствует и антиблокировочная.

Первый работоспособный вариант антиблокировочной системы на автомобильном транспорте испытал немецкий концерн Daimler-Benz. На пятки ему наступал гигант инженерной мысли Bosch. Антиблокировочные системы, которые впервые начали устанавливаться серийно на S-класс Mercedes и BMW 7-й серии в 1978 году были разработаны этими корпорациями совместно.

С 2004 года на все европейские автомобили ABS устанавливается в стандартной комплектации.

Для чего нужна АБС и как с ней ездить?

Антиблокировочная система автомобиля – это своеобразное дополнение к тормозам вашего автомобиля. Во время резкого торможения АБС помогает удержать устойчивость и затормозить быстрее, ведь система не дает колодкам полностью прижимать тормозной диск. Тем самым не допускается блокирование колеса при торможении, уменьшаются шансы пустить автомобиль в неконтролируемый занос.

ABS позволяет контролировать торможение на скользкой дороге – в этом его основное предназначение. Также система подсобит водителю при резком торможении. Никаких особенных навыков вождения присутствие этой системы на борту автомобиля от водителя не потребует. АБС упрощает жизнь водителя в сложных ситуациях. В обычной же дорожной обстановке контроль над тормозами полностью представлен водителю.

Для неопытного водителя наличие антиблокировочной системы в автомобиле – это отличная помощь в освоении всех тонкостей водительского мастерства. Человек с большим стажем вождения может самостоятельно контролировать момент, когда колеса начинают блокироваться, ослабляя при этом усилие торможения. С присутствуем АБС можно просто давить на педаль тормоза с максимальной силой – это обеспечит эффективное торможение.

Устройство антиблокировочной системы — схема

  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

Как работает эта ABS?

Устройство системы сравнительно простое. За основу работы берется два показателя скорости: скорость вращения колеса и скорость движения автомобиля.

Специальные датчики всегда сопоставляют эти два показателя, как только водитель нажимает на педаль тормоза. Если одно или несколько колес начинают блокироваться, то есть скорость их вращения становится меньше скорости движения автомобиля, АБС подключается и искусственно уменьшает тормозное давление на колесе, вызвавшем проблему. Как только скорость вращения колеса восстанавливается, датчики отдают команду снова передать силу торможения в руки (а точнее, в ноги) водителю.

Срабатывает включение/выключение системы ABS автоматически до 30 раз в секунду. Поэтому во время работы антиблокировочной системы водитель чувствует легкое биение на педали тормоза. Этот фактор и подсказывает, что работа тормозной системы корректируется антиблокировочной.

Кроме антиблокировочной системы в высокие комплектации автомобилей входит ряд других технических новинок: противобуксовочная система, система помощи при экстренном торможении, а также система курсовой устойчивости. Все эти технологические примочки произошли от ABS и по сути являются лишь помощниками основной антиблокировочной системы.

Видео: принцип работы ABS.

Сфера применения антиблокировочной системы

Сегодня АБС используют везде, где есть колесный транспорт. Разве что на складские погрузчики пока не решились поставить. Первым ареалом использования антиблокировочной системы, как уже упоминалось выше, стала авиация. При посадке самолет начинает движение по асфальту с огромной скоростью. Отсутствие АБС потребовало бы значительно большего тормозного пути, чем в нынешних аэропортах, да и безопасность была бы меньшей.

Кроме автомобилей ABS также устанавливают на мотоциклы, квадроциклы и даже прицепы. Грузовые автомобили не смогли бы провозить трейлеры с грузом по сложным зимним дорогам, если бы не помощь антиблокировочной системы.

Читать еще:  CVT она же вариаторная коробка передач

Вокруг использования АБС сегодня ходит много споров и дискуссий. Опытные водители иногда утверждают, что это бесполезная техническая новинка, которая перегружает тормозную систему. Но сотни тысяч водителей, которым удалось избежать нежелательных последствий в сложных дорожных ситуациях, благодаря ABS, скажут вам обратное.

Как устроена ABS?

В состав АБС входят:

  • Модулятор давления, представленный управляющими клапанами, которые являются составной частью тормозной магистрали;
  • Датчики, измеряющие ускорение;
  • Блок управления, оснащённый программным обеспечением способным обрабатывать сигналы и управлять работой клапанов.

Схема устройства АБС

При осуществлении экстренного торможения системой считываются и анализируются показатели вращения колес, и в соответствии с данными принимается решение о том, как должны функционировать колёса.

В зависимости от того какой участок тормозной системы задействован различают:

  • Одноканальную АБС – тормозное усилие применяется ко всей системе комплексно;
  • Двухканальную – тормозное усилие применяется в разрезе бортов;
  • Многоканальную, когда усилие ограничивается одним колесом.

Многоканальные антиблокировочные системы намного эффективнее и надежнее, но стоят значительно дороже в части цены автомобиля и их ремонта.

В чем секрет работы ABS

Важно знать по какому принципу работает АБС, ведь она имеет тесную связь с системой управления, а это значит, что соответственно и с уровнем безопасности автоводителя и пассажира. Итак, основная идея работы системы состоит в том, что когда водитель жмет педаль тормоза, происходит мгновенный контроль, а также на колеса перераспределяется тормозное усилие. Посредством этого, автомашина управляема в любых условиях, и достигается эффект снижения скорости. Однако нельзя полагаться только на различные дополнительные системы потому, что водителю следует освоить собственный автомобиль – длину тормозного пути и поведение в экстренных ситуациях. Рекомендуется протестировать способности автомобиля на специализированных автодромах, для того, чтобы в будущем предотвратить щекотливые ситуации на дороге.

Еще существуют некоторые особенности работы АБС. Например, когда шофер решил прекратить движение автомашины, оснащенной системой ABS, то при нажатии педали тормоза ощущается легкая вибрация на педали, и может слышатся сопровождающий звук похожий на «трещотку». Вибрация и звук – это признак того, что система заработала. Тем временем датчики выполняют считывание показателей скорости, а блок управления обеспечивает контроль давления внутри тормозных цилиндров. Таким образом, не позволяет блокировку колес, а притормаживает быстрыми рывками. Благодаря этому, обороты автомобиля падают, и при этом не идет в занос, что позволяет управлять транспортным средством до самой остановки. Даже при скользкой дороге, с системой ABS, водителю необходимо только держать под контролем направление автомобиля. Такое идеальное и управляемое торможение возможно только благодаря системе АБС.

Следует подчеркнуть следующие этапы действия:

  1. Сбрасывание давления в тормозном цилиндре.
  2. Поддержка беспрерывного давления в цилиндре.
  3. Увеличение давления до соответствующего уровня в самом тормозном цилиндре.

Важно знать, что гидроблок в транспортном средстве монтируется в тормозную систему подряд прямо после главного тормозного цилиндра. Что касается электромагнитного клапана, то это – своеобразный кран, который впускает и блокирует приток жидкого вещества к самим тормозным цилиндрам.

Контролирование, а также рабочие процессы системы торможения автомашины выполняются в согласии с информацией, которая поступила на блок управления АБС от скоростных датчиков.

При процессе торможения, ABS расшифровывает информацию с датчиков частоты вращения колес, благодаря которой равномерно падает скорость транспортного средства. В случае остановки любого колеса, сигнал моментально отправляется с датчиков скорости к блоку управления. Приняв такой сигнал, модуль управления снимает блокировку благодаря активации выпускного клапана, который блокирует вход жидкого вещества в колесный тормозной цилиндр. В этот момент насос возвращает жидкость в гидроаккумулятор. Когда обороты колеса увеличатся до допустимой скорости, то блок управления даст команду прикрыть выпускной и открыть впускной клапан. После этого запускается насос, который будет нагнетать давление в тормозной цилиндр, в результате чего колесо будет дальше притормаживать. Эти процессы осуществляются мгновенно, и длятся до окончательной остановки транспортного средства.

Обсуждаемая суть работы АБС, представляет самую новую четырехканальную систему, в которой происходит контроль всех колес транспортного средства.

Распространённые поломки

Несущественный треск при надавливании на тормозную педаль — вполне нормальное явление. Подобный звук возникает из-за функционирования модуляторов. Если АБС неисправна, то её индикатор загорается и не потухает даже при запущенном моторе. Существует несколько самых распространённых неисправностей антиблокировочной системы:

  1. Деактивация по результатам самодиагностики. Это может быть вызвано сбоями в работе управляющего блока или повреждением проводки сенсорного датчика ABS.
  2. АБС после активации самодиагностируется, но затем выключается. Такую проблему может вызвать разрыв проводов, нарушение контактов или их окисление, где нарушена подача питания и сигналов.
  3. Появляется ошибка, но датчик АВС работает. Это является следствием обрыва в сенсорном датчике. Также её может вызвать разница давления в колёсах или даже разный узор протекторов.
  4. Полная потеря работоспособности системы. Тут может быть масса причин, начиная от поломок датчика и заканчивая износом подшипников ступиц.
Читать еще:  Как эффективно очистить автомобиль от грязи сухим методом

Чтобы выявить неисправность, нужно проверить давление и люфт в автоколёсах, работоспособность гребёнки и ротора. Если на элементах есть сколы, то их лучше полностью поменять. Если проблема осталась нерешённой, то причина, скорее всего, кроется в электронной составляющей. В таком случае требуется получить код для диагностики.

Плюсы и минусы системы ABS

Система антиблокировки торможения имеет как преимущества, так и недостатки. К ее плюсам можно отнести следующие.

  • Улучшение управляемости транспортного средства. Благодаря регулировке скорости вращения колес автомобиль остается управляемым даже при выполнении экстренного торможения. Это значительно повышает безопасность передвижения на машине.
  • Уменьшение продолжительности тормозного пути. В большинстве случаев при использовании АБС уменьшается тормозной путь. Это также делает управление транспортным средством несколько проще.
  • Улучшение поведения машины при поворотах. Если водитель допустил ошибку и автомобиль занесло, при наличии на транспортном средстве АБС риск опрокидывания гораздо меньше.
  • Для управления авто нужно меньше навыков. АБС существенно «облегчает жизнь» неопытным водителям, которые только недавно получили права сели за руль. Ведь использование системы позволяет не продумывать некоторые шаги, так как это делает за автомобилиста электронный блок управления. Кроме того, при наличии АБС прощаются многие ошибки (например, упомянутый резкий поворот, способный вызвать занос). Таким образом, система делает управление машиной гораздо проще.

Но у системы есть и минусы. К основным можно отнести следующие.

  • Неэффективность на небольших скоростях. Уже упоминалось, что АБС не учитывает незначительное изменение интенсивности вращения колес. Это приводит к тому, что система неэффективна на низких скоростях. Например, при плавном спуске с горы со скоростью 4 – 6 км/ч транспортное средство, на котором установлена антиблокировочная система, будет вести себя точно так же, как автомобиль без нее. Также это касается продолжительного небыстрого движения по инерции. Это нужно учитывать.
  • Неэффективность на некоторых дорожных покрытиях. Система хорошо работает далеко не на всех дорогах. Например, на грунтовках или асфальте с большим количеством неровностей (что в нашей стране не редкость), АБС функционирует гораздо хуже. Это объясняется частым перемещением колес в вертикальной плоскости, которое влияет на работу датчиков. В результате существенно увеличивается тормозной путь, меняется поведение транспортного средства при торможении.
  • Неэффективность на обледеневшей дороге. Также АБС не очень хорошо работает на дороге, с которой не убран лед, снег, другие посторонние покрытия. Из-за разности сцепных свойств асфальта и, например, наледи, датчики также не могут нормально снимать информацию о скорости передвижения с колеса.

Как устроена система ABS на автомобиле

Схематичное изображение системы ABS: 1 — управляющий модуль, 2 — датчик скорости вращения колеса, 3 — насос и клапаны.

И так, в состав антиблокировочной системы тормозов входят следующие компоненты:

  • датчики скорости вращения колес;
  • клапаны;
  • насос;
  • модуль электронного управления;

Вот собственно и все компоненты ABS. Датчики регистрируют вращение колес и передают необходимую информацию в модуль электронного управления. При торможении, особенно резком, модуль сличает скорость торможения автомобиля и скорости торможения колес. Если колеса тормозят слишком активно, открываются клапаны АБС и давление в магистралях тормозной системы несколько снижается. Дальше в действие вступает насос, который при необходимости, тут же восстанавливает нужное давление в системе. Таким образом, как бы резко не нажал водитель на педаль тормоза, автомобиль с ABS будет тормозить наиболее оптимальным образом. В некоторых случаях, в секунду происходит до полутора десятка циклов сброса и восстановления давления в тормозной системе. А это значит, что столько же раз меняется блокирующее усилие тормозных колодок. Это может ощущаться человеком, как пульсация педали тормоза, которая является отголоском работы антиблокировочной системы тормозов.

В итоге, машина тормозит более эффективно, быстро, безопасно. Хотя, ничего особенно сложного в самой ABS, как и в принципе ее работы, нет. Конечно же, нужно рассчитать оптимальные алгоритмы для блока управления, создать достаточно точные датчики, но для современной промышленности, выпускающей автомобильную электронику, это задача вполне посильная и даже не особенно сложная. Каждый клапан антиблокировочной системы может иметь два положения – открытое и закрытое, а может иметь еще и промежуточное положение, в котором давление на колодку лишь снижается но не исчезает полностью. Такая модернизация, позволяет системе работать более эффективно, так как повышает ее вариативность.

Читать еще:  Выбираем страховую компанию для автомобиля

Читайте также: Что такое ЭБУ в автомобиле.

Из чего состоит антиблокировочная система тормозов

АБС включает в себя две составляющие – электронную и исполнительный модуль. Первая контролирует скорость вращения колес на машине и на основе этого подает сигналы на модуль, а тот предотвращает полную блокировку колес.

Электронная составляющая

В состав электронной составляющей входит блок управления и следящие устройства, установленные на ступицах колес датчик abs.

Датчики – основной элемент всей системы, поскольку от их показаний зависит работа АБС. Ранее на авто применялись пассивные датчики. В современных же моделях применяются активные датчики. Оба варианта состоят из двух элементов – следящего устройства, установлено на неподвижной части, и задающего – располагающего на вращающейся части ступицы.

Принцип работы датчиков ABS

В пассивных датчиках следящая составляющая создает магнитное поле. Задающий элемент, проходя через это поле, приводит к его изменениям. В результате, в следящем компоненте индуцируется импульсное напряжение, которое и выступает сигналом для электронного блока.

В активных же датчиках принцип функционирования иной. В них меняющееся магнитное поле создают задающие компоненты (мультиполюсные кольца). На следящие же элементы подается напряжение от стороннего источника. Воздействующее поле приводит к изменениям параметров напряжение (в магниторезистивных датчиках меняется сопротивление, в элементах Холла изменяется само напряжение). Эти изменения поступают на блок, который по ним высчитывает скорость вращения колес.

Видео: АБС — плюсы и минусы антиблокировочной системы

Электронный блок — управляющий элемент. Он по поступающим от датчиков сигналам определяет скорость вращения каждого колеса на основе полученной информации подает сигналы на исполнительный модуль для внесения коррективов в работу тормозной системы.

Исполнительный модуль

Воздействовать на тормозные механизмы, посредством которых замедляются колеса можно путем изменения давления в приводе тормозной системы. Поэтому исполнительный модуль врезан в привод тормозов и к нему подходят магистрали, идущие от главного тормозного цилиндра, и выходят из него трубопроводы, протянутые к тормозным механизмам.

Исполнительный модуль включает в себя:

  • впускные и выпускные клапаны;
  • гидроаккумулятор;
  • помпа обратной подачи с электродвигателем;
  • демпферная камера.

На каждый тормозной механизм приходится по одному комплекту клапанов (впускной и выпускной). По одной демпферной камере и гидроаккумулятору используется на контур. Что касается помпы, то она – одна на исполнительный модуль. Элементы соединены между собой трубопроводами.

Модуль делает кольцевание магистрали привода, что позволяет при надобности часть рабочей жидкости по сформированному кольцу перекачать из выхода модуля на вход.

Преимущества использования антиблокировочной системы

Если говорить о преимуществах использования таких антиблокировочных систем, то в первую очередь отметим улучшение безопасности использования автомобиля. Благодаря данной системе не только удается уменьшить тормозной путь, но и предупреждается занос автомобиля, который вызван блокировкой колес.

В особенности подобная система будет полезна при эксплуатации автомобиля в зимнее время года, когда на скользкой дороге при любом неаккуратном торможении колеса могут блокироваться, а автомобиль начинает скользить вперёд. При этом такая система ABS , определив возникшую блокировку, уменьшит интенсивность торможения, что позволит восстановить контроль над автомобилем.

Отметим и равномерный износ колес, что в свою очередь сокращает расходы автовладельцу на приобретение новых покрышек. Во время блокировки колес при торможении может быстро стираться проектор, и буквально 3-5 таких экстремальных торможений будет достаточно, для полного прихода в негодность покрышек.

Если же говорить о недостатках подобных систем, то необходимо в первую очередь отметить частые выходы из строя датчиков ABS, что вынуждает автовладельца менять поломавшиеся запчасти, что способно привести к некоторому увеличению расходов на эксплуатацию автомобилей.

Антиблокировочные системы стали сегодня основным элементом активной безопасности каждого современного автомобиля. С использованием данных с датчиков ABS работают системы стабилизации курса, а также ряд других активных и пассивных систем безопасности, без которых эксплуатация автомобиля была бы невозможной. Автопроизводители сегодня постоянно совершенствуют свои системы ABS, которые становятся всё надежнее, умнее и функциональнее.

Горящий индикатор

На приборной панели при включении зажигания сразу включаются несколько световых индикаторов. Это является свидетельством того, что все системы автомобиля проходят самодиагностику. Через некоторое время они гаснут, что говорит о полной их работоспособности. Если лампочка ABS загорелась, волноваться не стоит, просто проверка работоспособности завершилась.

Однако лампочка ABS может гореть постоянно, что указывает на проблемы системы. И для этого есть свои причины:

  • засорение датчиков;
  • исчезновение контакта в разъеме;
  • обрыв провода;
  • поломка самого датчика ABS;
  • деформация венца ступицы;
  • неисправность блока управления АБС;
  • выход из строя предохранителей системы.

Замену датчика очень сложно выполнить самостоятельно, поэтому лучше обратиться в автосервис. Здесь важна аккуратность и осторожность.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector