Система abs – Антиблокировочная система ABS. Устройство и принцип действия ABS автомобиля

Содержание

АНТИБЛОКИРОВОЧНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА — ABS — e-fee.ru

АНТИБЛОКИРОВОЧНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА — ABS
Нажимая на педаль тормоза, мы замедляем движение автомобиля. Однако, если нужно остановиться мгновенно, мы резко жмем на педаль — возникает опасность «юза», т.е. скольжения заблокированных колес, при котором авто не слушается руля. В этой ситуации на помощь водителю придет система ABS.
Что такое АБС (Анти Блокировочная Система)?

Это ряд устройств, которые при торможении автомобиля, вне зависимости от действий водителя, предотвращают блокировку колес. Таким образом, автомобиль с ABS в экстренной остановке не только не «проскочит» с невращающимися колесами вперед, не только не потеряет управление, но и не вылетит с проезжей части.
КАК РАБОТАЕТ СИСТЕМА ABS?
Почему все-таки нужно стремиться приобрести автомобиль с ABS? В экстренной ситуации, когда инстинктивно вы с силой жмете на педаль тормоза, при любых, даже самых неблагоприятных дорожных условиях, автомобиль не развернет, не уведет с заданного курса. Напротив, управляемость машины сохранится, это значит, что вы сможете объехать препятствие, а при торможении на скользком повороте избежать заноса.

Работа ABS сопровождается импульсными толчками на педали тормоза и звуком «трещётки». Об исправности системы сигнализирует световой индикатор (с надписью «ABS») на приборном щитке. Индикатор загорается при включенном зажигании и гаснет через 2-3 секунды после пуска двигателя.
Следует помнить, что торможение автомобиля с ABS не должно быть многократным и прерывистым. Тормозную педаль необходимо удерживать нажатой со значительным усилием во время процесса торможения — система сама обеспечит наименьший тормозной путь.
На сухой дороге ABS может уменьшить тормозной путь автомобиля примерно на 20% по сравнению с тормозным путем машин с заблокированными колесами. На снегу, льду, мокром асфальте разница будет намного больше. Замечено: применение ABS способствует увеличению срока службы шин.

Специалисты считают, что наличие в автомобиле ABS создает у водителя иллюзию безопасности. АБС предотвратит блокировку тормозов и позволит сохранить контроль над курсовой устойчивостью и поворачиваемостью, но она не гарантирует уменьшения тормозного пути. Словом, как бы ни была хороша ABS в плане улучшения активной безопасности автомобиля, главным по-прежнему остается водитель.

ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И НЕИСПРАВНОСТИ ABS
Современные ABS обладают достаточно высокой надежностью и могут длительное время работать не выходя из строя. Электронные блоки ABS отказывают крайне редко, поскольку защищены специальными реле и предохранителями, и если такая неисправность все-таки случилась, то ее причина нередко бывает связана с нарушениями правил и рекомендаций.
Самыми же уязвимыми в схеме ABS являются колесные датчики, располагаемые вблизи вращающихся деталей ступицы или полуосей. Место расположения этих датчиков благополучным никак не назовешь: различные загрязнения или даже слишком большой люфт в подшипниках ступицы способны вызывать сбои в работе датчиков, которые и становятся чаще всего виновниками
неполадок в работе ABS.
Кроме того, на работоспособность ABS влияет величина напряжения между клеммами аккумулятора.При уменьшении напряжения до 10,5 В и ниже ABS вообще может самостоятельно выключитьсячерез предохранительный электронный блок. Предохранительное реле может также сработать при недопустимых колебаниях и всплесках напряжения в сети автомобиля.
Чтобы этого не случилось, вот рекомендации: нельзя разъединять электрические разъемы при включенном зажигании и работающем двигателе, не желательно заводить двигатель методом «прикуривания» от постороннего аккумулятора либо предоставлять для этой цели в качестве «донора» собственный автомобиль и, кроме того, необходимо строго следить за состоянием контактных соединений на генераторе.
О том, что ABS неисправна, свидетельствует загорание контрольной лампы на панели приборов. Слишком нервно реагировать на это не следует, без тормозов автомобиль не останется, но при торможении будет вести себя как машина, в которой ABS отсутствует.

Если лампочка ABS периодически загорается и гаснет, то, скорее всего, барахлит какой-нибудь контакт в электрической цепи ABS. Автомобиль следует загнать на смотровую канаву, проверить все провода и зачистить электрические контакты. Если причина мигания лампы ABS не будет обнаружена, то дальнейшие поиски неисправности следует продолжить в специализированном автосервисе.
Существует ряд особенностей, связанных с обслуживанием или ремонтом тормозной системы с ABS. Например, перед заменой тормозной жидкости следует разрядить аккумулятор давления в гидроблоке ABS. Для этого при выключенном зажигании необходимо раз двадцать нажать на педаль тормоза.

e-fee.ru

Антиблокировочная система торможения ABS. Плюсы и минусы

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

Электронный блок управления ABS

Полвека на признание

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

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

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

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

Принцип действия ABS

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

Авто с ABS и без.

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

Из чего состоит антиблокировочная система торможения

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

Схема ABS

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

Достоинства и недостатки ABS

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

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

avtoexperts.ru

Антиблокировочная система — это… Что такое Антиблокировочная система?

ABS на мотоцикле BMW

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

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

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

История

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

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

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

Первую по-настоящему работоспособную АБС изобрели всё-таки немцы. Кроме Bosch, с 1964 года работу над созданием АБС начала компания Teldix GmbH. Её инженер Гейнц Либер разработал фундаментальные основы будущей АБС. Позже он возглавил отдел электрики и электроники концерна Daimler-Benz и в 1970 году Daimler-Benz торжественно объявил о создании первых работоспособных АБС. Система под названием «ABS 2» состояла из электронного контроллера, датчиков скорости, установленных на каждом колесе и двух или более гидравлических клапанов в тормозном контуре. Система работала от данных о разности скоростей вращения разных колёс: если они вращались с разной скоростью, то контроллер, дозируя тормозное усилие, выравнивал скорость вращения. После этого система давала увеличить тормозное усилие^[1].

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

Таким образом для работы по созданию серийной антиблокировочной системы объединились удачные идеи Либера и огромный опыт инженеров Bosch в сфере разработки и производства цифровых электронных компонентов. В середине 1970-х годов АБС начали устанавливать опционально (по желанию клиента и за дополнительную плату) на автомобили представительского класса, а с 1978 года штатно на двух немецких автомобилях — Mercedes Benz W116 (S-класс)^[1] и BMW 7-й серии. С июля 2004 года каждый новый автомобиль, продаваемый в странах Евросоюза, оборудован АБС в стандартной комплектации.

Принцип действия АБС

При движении транспортного средства пятно контакта его колёс находится в неподвижности относительно дорожного полотна, то есть на колесо действует сила трения покоя. Так как эта сила больше, чем сила трения скольжения^[2], замедление при вращении колёс со скоростью, соответствующей скорости движения транспортного средства, будет эффективнее, чем замедление при проскальзывании колёс относительно дорожного полотна. Кроме того, транспортное средство, одно или несколько колёс которого находятся в скольжении, теряет управление. Грубо говоря, система предотвращает стопорение колёс и предотвращает юз при торможении, что положительно сказывается на устойчивости и управляемости транспортного средства в режиме торможения.

Устройство системы

АБС состоит из следующих основных компонентов:

датчики скорости либо ускорения (замедления), установленные на ступицах колёс транспортного средства;
управляющие клапаны, которые являются элементами модулятора давления, установленные в магистрали основной тормозной системы;
блок управления, получающий сигналы от датчиков и управляющий работой клапанов.

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

Этот процесс повторяется несколько раз (или несколько десятков раз) в секунду, в 2008 году, по мнению экспертов «За рулём» средняя АБС срабатывала 20 раз в секунду^[1]. Как правило работа системы приводит к заметной пульсации тормозной педали и обычно именно по этому признаку водитель может определить момент срабатывания АБС.^{[источник не указан 920 дней]}

Тормозное усилие может ограничиваться как во всей тормозной системе одновременно (одноканальная АБС), так и в тормозной системе борта (двухканальная АБС) или даже отдельного колеса (многоканальная АБС). Одноканальные системы обеспечивают довольно эффективное замедление, но только в том случае, если условия сцепления всех колёс более или менее одинаковы. Многоканальные системы дороже и сложнее одноканальных, но имеют большую эффективность при торможении на неоднородных покрытиях, если, например, при торможении одно или несколько колёс попали на лёд, мокрый участок дороги или обочину.^{[источник не указан 920 дней]}

В современные АБС входит система самодиагностики, которая контролирует работу всех компонентов системы по их физическим параметрам. Система самодиагностики зажигает лампу неисправности АБС на приборной панели и записывает соответствующий код неисправности в память блока управления. После определения неисправности данный компонент исключается из работы системы, или вся система перестаёт работать, а тормозная система продолжает работать.^{[источник не указан 920 дней]}

В современных автомобилях постепенно получают распространение электрические тормозные механизмы, действующие независимо на каждом колесе. В этом случае АБС существует, в основном, как один из алгоритмов управляющего блока такой тормозной системы и не оказывает никакого влияния на педаль или рукоятку тормоза.^{[источник не указан 920 дней]}

Эффективность работы АБС

В ряде случаев наличие АБС позволяет достичь существенно более короткого тормозного пути, чем при её отсутствии. Кроме того, АБС позволяет водителю сохранять контроль над транспортным средством во время экстренного торможения, то есть сохраняется возможность совершения достаточно резких манёвров непосредственно в процессе торможения. Сочетание двух этих факторов делает АБС очень существенным плюсом в обеспечении активной безопасности транспортных средств.

Опытный водитель может эффективно тормозить и без использования АБС, контролируя момент срыва колёс самостоятельно (наиболее часто такой приём торможения используется мотоциклистами^[3]) и ослабляя усилие торможения на грани блокировки (торможение при этом получается прерывистым). Эффективность такого торможения может быть сравнима с торможением при использовании одноканальной АБС. Многоканальные системы в любом случае имеют преимущество в том, что они могут контролировать тормозное усилие на каждом отдельном колесе, что даёт не только эффективное замедление, но и стабильность поведения транспортного средства в сложных условиях неравномерного сцепления колёс с поверхностью дороги.

Для неопытного водителя наличие АБС лучше в любом случае, поскольку позволяет экстренно тормозить интуитивно понятным способом, просто прикладывая максимальное усилие к тормозной педали или рукоятке и сохраняя при этом возможность манёвра.

В некоторых условиях работа АБС может привести к увеличению тормозного пути. Например, при использование автомобильных шин с недостаточным сцеплением с дорогой (например, при езде зимой на летних шинах). Также рыхлых поверхностях, таких как глубокий снег, песок или гравий, заблокированные при торможении колёса начинают зарываться в поверхность, что даёт дополнительное замедление. Незаблокированные колёса тормозят в этих условиях медленнее. Для того чтобы можно было эффективно тормозить в таких условиях, АБС на некоторых моделях автомобилей делают отключаемой. Кроме того, некоторые типы АБС имеют специальный алгоритм торможения для рыхлой поверхности, который приводит к многочисленным кратковременным блокировкам колёс. Такая техника торможения позволяет достичь эффективного замедления без потери управляемости, как при полной блокировке. Тип поверхности может быть установлен водителем вручную или может определяться системой автоматически, путём анализа поведения автомобиля или при помощи специальных датчиков определения дорожного покрытия.

Система помощи при экстренном торможении

Технология «Brake Assist» впервые появилась на потребительском рынке в 1996 году на Mercedes-Benz SL-класса и S-класса. Начиная с 1998 года, компания начала внедрять эту систему во все свои модели стандартной комплектации. Вслед за Mercedes-Benz вскоре последовали такие компании, как Audi, Acura, Infiniti, BMW, Citroen, Rolls-Royce, Volkswagen, Land Rover и Volvo с собственными разработками Brake Assist.

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

Кроме собственных разработок Mercedes-Benz, таких как регулятор расстояния Distronic Plus, контролирующий необходимую дистанцию до впереди идущего автомобиля, существуют и другие виды Brake Assist. Компания Volvo придумала «систему безопасности в городе» (City Safety system), которая работает при скорости автомобиля до 30 км/ч. «Симбиоз» навигатора и Brake Assist предлагает Toyota, при котором система активируется в случае экстренного торможения на светофоре.^[4]

Примечания

См. также

Ссылки

dik.academic.ru

Что такое ABS в автомобиле

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

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

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

ABS позволяет контролировать траекторию тормозного пути.

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

Отсюда видим, что антиблокировочная система дает следующие преимущества:

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

Устройство антиблокировочной системы

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

Первые машины оборудованные антиблокировочной системой — это Mercedes S-Klasse, они сошли с конвейера в 1979 году.
Понятно, что с тех пор в систему было внесено множество модификаций, а с 2004 года все европейские автомобили выпускаются только с ABS.

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

ABS состоит из:

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

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

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

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

vodi.su