Принцип работы абс

Идея создания ABS

Ещё до нашествия Гитлера на Европу идея создать подобную систему родилась в головах передовых инженеров того времени. И планировали применить такую систему не где-нибудь, а в самой авиации. Но материалы и технологии, используемые в тот период времени, к сожалению, не давали возможности этого сделать.

В 1964 году инженеры компании Мерседес взялись за это дело, засучив рукава. Помогали им в этом специалисты компаний Bosch и Teldix. И в первую очередь были собраны все патенты, а также отчёты за последние годы, где так или иначе упоминалось о системе ABS.

Исследования, так успешно начатые, стали приносить результаты. Инженеры определились с общей схемой создания новой системы, способной стать прорывом в технологиях будущего. Расчёт скорости вращения колёс возлагали на датчики, которые тогда ещё ставились только на переднюю ось. Эти самые измерения датчик посылал в блок управления, а при необходимости давал поправки ИУ настроить давление в тормозной системе, а вернее, в какой-либо её части. Но всё выходило гладко только на бумаге. Но как известно, все гениальные открытия человечества были сделаны сначала на бумаге, а уже потом перенесены на практическое поле деятельности.

Вначале система ABS в реальных ситуациях работала с ошибками. Реагировала на изменение сцепления колёс с запозданиями и, одним словом, была ненадёжной.

Первого успеха инженеры системы ABS достигли в 1967 году, когда заменили датчики на механической основе, снабжённые колёсиками, бесконтактными вариантами. Принцип действия в этом случае использовался наподобие электромагнитной индукции. И преимущества здесь были явно налицо: система ABS ложно не срабатывала, была устойчива к механическим воздействиям и долгое время не изнашивалась.

Уже в середине двадцатого столетия компания Мерседес представила на обозрение общественности первую систему ABS с электронным управлением, предназначенную для автобусов, грузовиков и легковых автомобилей. Новые датчики передавали блоку управления сигналы, а тот управлял гидравликой, то есть размещённым модулем между суппортами и тормозным цилиндром.

Сегодня даже самая современная система ABS повторяет принцип самой первой модели. Всё происходит за счёт работы датчиков, которые отслеживают скорость вращения колёс и дают информацию об этом БУ. А тот сравнивает эти значения и подаёт соответствующие команды электромагнитным составляющим, в частности клапану гидромодуля.

Mercedes первыми представили электронную ABS

Сами клапаны предназначены, для того чтобы регулировать давление в тормозной системе. И делается это своеобразно — по паре на каждый из контуров. Когда происходит резкое и неожиданное торможение, составляющие системы АБС с частотой в несколько десятков раз в секунду начинают двигаться и происходит замедление транспортного средства. При работе клапанов водители часто слышат их стрекот, означающий, что колёса переживают процесс блокировки/разблокировки. И давление при этом в нескольких контурах или в одном из них мгновенно поднимается, а затем тут же стравливается. Что касается колодок, то они соответственно сжимают и отпускают диск, обеспечивая надёжное торможение. Вот так работает ABS.

Понятно, что самым главным при управлении автомобилем становится своевременное торможение. И удержать автомобиль в таких условиях очень сложно. Но вот система ABS прекрасно с этим помогает справиться.

По сути, система ABS — это довольно сложная антиблокировочная система, представляющая электронно-механическую цепь, не позволяющую автомобилю блокировать колёса при резком торможении. И особенно нужна система ABS при вождении на дорогах, где колёса транспортного средства недостаточно хорошо цепляются за дорожное покрытие. Другими словами, когда едешь по гравию, снегу, снегу или даже по льду. Идеальная система безопасности на дорогах России, где более половины месяцев зима.

Никаких сложностей обучение вождению на автомобиле с ABS не вызывает. Можно ехать на высокой скорости и не бояться резких торможений, ведь тормозной путь заметно снижается.

Если нужно узнать, оборудован ли ваш автомобиль такой системой, достаточно повернуть ключ зажигания. И тогда загорится надпись на панели приборов. Ещё систему ABS можно определить и по другим параметрам, в том числе и по слишком чувствительной тормозной педали.

Значок АБС на панели приборов

Проблемы эксплуатации ABS

Заметим, что 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, о которых упомянем чуть ниже. 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 выключиться через предохранительный электронный блок. Предохранительное реле может также сработать при недопустимых колебаниях и всплесках напряжения в сети автомобиля. Чтобы этого не случилось, нельзя разъединять электрические разъемы при включенном зажигании и работающем двигателе, необходимо строго следить за состоянием контактных соединений на генераторе. Если приходится заводить двигатель методом “прикуривания” от постороннего аккумулятора либо предоставлять для этой цели в качестве “донора” собственный автомобиль, соблюдайте следующие правила. При подсоединении проводов от внешнего аккумулятора необходимо, чтобы зажигание на вашем автомобиле было выключено (ключ из замка вынут). Пусть подзарядится ваш АКБ 5-10 минут. Перед запуском вашего автомобиля «донор» нужно заглушить и выключить зажигание, только потом включать зажигание и заводить свой. Это сохранит генератор на «доноре», а многие электронные блоки на вашем автомомбиле.

Что еще? Если автомобилю потребовался ремонт с применением сварки, то перед началом работ следует отсоединить проводку от электронного блока управления ABS. Кроме того, этот блок не рекомендуется подвергать нагреву свыше 85 градусов по Цельсию более двух часов. Это к тому, если автомобиль предполагается красить, а затем сушить горячим методом в специальной камере.

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 контрольная лампочка ABS загорелась во время движения, необходимо остановить автомобиль, заглушить двигатель и проверить напряжение между клеммами аккумулятора. Если оно окажется ниже 10,5 В, то можно продолжать движение, а при первой возможности зарядить аккумулятор. 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.

Принцип работы антиблокировочной системы

Для принятия решения и его исполнения любая автоматика должна иметь входной сигнал, устройство обработки данных и исполнительные механизмы.

Так и ABS, получая сигнал о начале блокирования колёс кратковременно растормаживает диск или барабан, связанный со ступицей, а после восстановления контакта снова прикладывает давление к тормозным колодкам. Процесс повторяется десятки раз в секунду, что в результате усреднения импульсного воздействия даёт оптимальную величину замедления.

Отслеживая скорость автомобиля и частоту вращений колёс, система сравнивает эти величины, стараясь не выходить за заданные рамки разницы между ними.

https://youtube.com/watch?v=eHJCrXmSN0k

Таким образом, замедление поддерживается максимальным для данных дорожных условий. В остальных случаях, когда сцепления хватает для желаемого торможения, ABS «молчит», не вмешиваясь в управление.

Что это?

ABS – это вспомогательная система, цель которой – предотвращение блокировки автомобильных колес при нажатии на педаль тормоза. В подобной ситуации применение системы способствует уменьшению расстояния от момента, когда водитель нажал на тормоз и до времени полной остановки. Как результат, повышается управляемость машины в процессе резкого торможения. Следует отметить, что система разработана с целью исключения вероятности попадания авто в занос, когда он сталкивается с неконтролируемым скольжением.

На данный момент ABS являет собой вспомогательный элемент системы остановки, управляемой электронным блоком. Она характеризуется большим количеством дополнительных технологий. Сюда можно добавить антипробуксовку, ESC (электроконтроль устойчивости) и помощь во время экстренной остановки.

Ввиду доказанной высокой эффективности эксплуатации, ABS в наши дни устанавливается практически везде. Сначала ее придумали для легкового транспорта, затем ввели в пассажирские автобусы и микроавтобусы. Почти в идентичный период ABS стали применять на грузовом и легковом транспорте, в прицепах, а также мотоциклах. Чтобы понять, насколько эффективно функционирует ABS в транспорте, можно отметить, что сейчас она присутствует даже на выдвижном шасси крупных пассажирского или грузового авиалайнера.

Какие бывают неисправности

Что касается надежности антиблокировочной системы, то это одна из самых надежных систем автомобиля. Ее элементы редко когда выходят из строя, а связано чаще всего это с нарушением правил эксплуатации и обслуживания. Все электронные части надежно защищены от перегрузок предохранителями и реле, поэтому блок управления не даст сбоя.

Самые распространенные неисправности системы – выход из строя датчиков колес, так как они расположены в таких местах, в которых крайне сложно исключить попадание на них воды, пыли или грязи. Если подшипник ступицы сильно люфтит, то датчики будут работать со сбоями.

Другие неполадки уже связаны больше с сопутствующими системами автомобиля. Примером тому является снижение напряжения в электрической сети машины. В этом случае ABS отключится из-за сработавшего реле. Та же проблема может наблюдаться при скачках напряжения в сети.

Если антиблокировчная система самостоятельно отключилась, не стоит паниковать – машина просто будет себя вести, как если бы в ней не было АБС.

Ремонт и обслуживание тормозной системы авто с ABS имеет свои особенности. Например, прежде чем менять тормозную жидкость, необходимо при выключенном зажигании несколько раз нажать на тормоз и отпустить (около 20 раз). Это сбросит давление в аккумуляторе гидроблока. О том, как правильно заменить тормозную жидкость и затем прокачать систему, читайте в отдельной статье.

О неисправности АБС водитель сразу узнает по соответствующему сигналу на приборной панели

Если сигнальная лампочка то загорится, то погаснет – следует обратить внимание на контакт датчиков колес. Скорее всего, из-за потери контакта блок управления не получает сигнал от этих элементов, и сигнализирует о неисправности

Варианты систем ABS

В настоящее время предлагается несколько версий ABS в зависимости от конфигурации тормозных контуров, конфигурации привода и трансмиссии, функциональных требований и бюджета. Наиболее популярным распреде­лением тормозных сил является диагональное разделение (Х-образная конфигурация тор­мозных контуров), менее популярным — раз­деление передних и задних колес (Н-образная конфигурация тормозных контуров). Конфи­гурации HI и НН (например, в Daimler Maybach) являются специализированными и редко ис­пользуются в сочетании с ABS. Варианты систем ABS различаются по количеству каналов управления и датчиков угловых скоростей колес.

4-канальная система ABS с 4 датчиками

4-канальные системы ABS с 4 датчиками (рис. «Варианты систем ABS» ) позволяют индивиду­ально регулировать тормозное давление на каждом колесе по четырем гидравлическим каналам, с разделением тормозных контуров между передними и задними колесами (для ll-образной конфигурации тормозных конту­ров) или диагональным распределением (для Х-образной конфигурации тормозных конту­ров). У каждого колеса есть свой датчик, из­меряющий угловую скорость.

Для сегмента сверхкомпактных автомо­билей с рабочим объемом двигателя до 660 куб.см (MIDGET) японского рынка был разработан сильно упрощенный вариант ABS. Он положил конец демпфирующим камерам и возвратным насосам. Небольшое количество компонентов по сравнению с традиционными системами обеспечивает значительную эко­номию, но имеет и ряд функциональных не­достатков. Производство систем этого типа постепенно прекращается.

3-канальная система ABS с 3 датчиками

Вместо привычного расположения с отдель­ным датчиком угловой скорости на каждом колесе в этом варианте у задних колес име­ется один датчик, устанавливаемый в диф­ференциале. В силу характеристик диффе­ренциала он позволяет измерять разность угловых скоростей колес с определенными ограничениями. Характеристики управления SL для задних колес, т.е. параллельное соеди­нение тормозов двух задних колес, позволяют обойтись одним гидравлическим каналом для (параллельного) регулирования давления за­дних колес.

Гидравлические 3-канальные системы требуют II-образной конфигурации тормозных конту­ров (разделение передних и задних колес).

Системы с 3 датчиками можно исполь­зовать только в автомобилях с задним при­водом, главным образом, в грузовиках. Количество автомобилей, оснащаемых такими системами, падает.

2-канальная система ABS с 1 или 2 датчиками

2-канальные системы ABS начали производить из-за небольшого количества требуемых компонентов и, соответственно, возможности экономии затрат. Их популярность была огра­ничена, так как их функциональность была не­достаточной. Эти системы сейчас практически не используются в автомобилях.

Некоторые продаваемые в США лег­кие грузовики с межосевым разделением тормозных контуров все еще оснащаются системами RWAL (Rear Wheel Anti-Lock, антиблокировочная система для задних колес) — специальными упрощенными версиями 2-канальной системы ABS, состоящими из датчика на дифференциале заднего моста и одиночного управляющего канала (без воз­вратного насоса), предотвращающего блоки­ровку задних колес. При достаточно большом тормозном давлении передние колеса все равно могут заблокироваться, что приводит к риску потери управляемости при опреде­ленных условиях.

Такая система не отвечает функциональным требованиям, предъявляемым к системам ABS Категории 1.

Использование ABS на мотоциклах

За последние годы удалось существенно сни­зить размер и массу систем ABS. В результате серийно производимые системы ABS стали привлекательной опцией для мотоциклов. Следовательно, этот класс транспортных средств сможет воспользоваться преимуще­ствами ABS как системы безопасности.

Автомобильная система для использова­ния в мотоциклах модифицируется. Вместо привычных восьми 2/2-ходовых клапанов в гидравлическом блоке у автомобилей (с Х-образной конфигурацией тормозных кон­туров), у мотоциклов обычно применяется четыре клапана. Алгоритм управления также кардинально отличается от используемого в автомобильной системе ABS.

Другие варианты системы появились в результате спроса на комбинированные тор­мозные системы (CBS), т.е. системы, в которых и передними, и задними тормозами можно управлять либо педалью, либо ручным ры­чагом, возможно в сочетании с отдельными средствами активации передних тормозов. Для этого типа требуется 3-канальный гидравличе­ский блок. Однако конструкция варианта CBS сильно зависит от модели мотоцикла.

Сигнал неисправности АБС

Производители позаботились обо всем. Если АВС выйдет из строя, вы непременно узнаете об этом. На приборной панели загорится контрольная лампочка. Но не стоит волноваться. Ведь отключение работы антиблокировочной системы не значит, что вы остались без тормозов. Однако во время торможения автомобиль будет вести себя как обычный.

Лампочка также может загораться и гаснуть. Это свидетельствует о неправильной работе контакта электроцепи АВС. В таком случае вам придется тщательно осмотреть провода и зачистить контакты. Но если эти действия не принесли результата, придется посетить специализированный автосервис.

Эффективность АБС

Уже известно, что тормозной путь, машины с АБС короче, таковой без системы. Если учесть еще и возможность резкого маневрирования во время торможения, эффективность системы не вызывает никаких возражений. С одноканальной системой АБС на автомобиле, может потягаться, разве что, профессиональный гонщик. Но в условиях скользкой дороги или сложной ситуации, с многоканальной АБС не сравнится никто. А для начинающих водителей, АБС – незаменимый помощник в любых дорожных ситуациях.

Но есть ситуации, при которых ABS не эффективна, а использование некоторых приемов исключается. Это:

1. Езда по глубокому снегу, гравию;
2. Неравномерное покрытие дороги;
3. Езда на колесах с разной глубиной протектора;
4. Колеса с различным рисунком протектора;
5. Езда на летних колесах зимой и т.д.;
6. На переднеприводных машинах исключается возможность приема «газ-тормоз», для управляемого заноса;
7. При езде по неровностям в фазе отрывания от земли АБС отключается;
8. ·Для опытных водителей, неожиданность поведения автомобиля во время манёвра при работе АБС.

Как видим много факторов, негативно влияющих на работу АБС, зависят от самих водителей. Но, многие факты и цифры, говорят в пользу антиблокировочной системы. Так, тормозной путь на сухой дороге сокращается до 20%, а на мокрой и скользкой куда больше. На многих автомобилях она идет в заводской комплектации, а если нет, тогда цена ее установки не велика.

Колесная резина, на машинах с установленной противоблокоровочной системмой изнашивается меньше, чем на иных. Для использования системы, не надо уметь никаких дополнительных навыков, а цена обслуживания автомобиля остается прежней. Системы АБС долговечны и надежны, а все поломки в большинстве случаев, связаны с неправильностью эксплуатации.

Эффективность и статистика ABS

АБС может работать в пару с другими ассистирующими программами: антипробуксовочноя системой, системами стабилизации контроля, курсовой устойчивости и многими другими.

Главный залог эффективности АБС – правильное использование. В США в 1986-95 гг. было проведено исследование, которое привело статистов в ступор. Гибель пассажиров, столкнувшихся автомобилей оборудованных АБС, доходила до 40%. В ходе исследования выявилось, что водители, вместо полного выжимания педали тормоза, делали прерывистые нажатия, из-за чего система была дезинформирована и попросту не срабатывала. Для того чтоб АБС сработала педаль должна быть выжата «до отказа» и после активорования система будет выполнять свою функцию до тех пор пока машина не замедлится до скорости 5 км/ч, а дальше колеса заблокируются.

Но все же, если на вашем автомобиле стоит АБС не надо радовать себя иллюзиями о полной безопасности. Все в руках водителя. Прижмитесь поплотнее к спинке сидения чтоб лучше чувствовать поведение автомобиля. Держитесь за руль обеими руками, «на 10 часов и 2 часа». По возможности, набирайтесь навыков экстремального вождения.

ABS изначально основывалась на сохранении управления. Вопреки мнению многих автолюбителей, данная система не может противостоять законам физики и сцепить колеса с дорогой, она просто увеличивает эффективность торможения, тем самим дает возможность маневрирования. Если водитель на скорости 150 км/ч влетает в бетонную стену и за 50 метров надумает тормозить, никакая система, кроме ремня и подушек безопасности его не спасет.

Система АБС: назначение и особенности

Перед тем, как рассматривать ABS, что это такое и как устроена система, необходимо разобраться с основным назначением и функциями. Начнем с того, что на панели приборов большинства авто при включении зажигания кратковременно загорается индикатор «ABS». Также при резком нажатии на педаль тормоза удается ощутить характерную вибрацию педали. Все это указывает на наличие и работоспособность указанной системы на машине.

Так вот, ABS или антиблокировочная система не позволяет колесам блокироваться при активном торможении. Такая система позволяет избежать полной потери управляемости в случае блокировки управляемых колес. Если точнее, АБС – это система, позволяющая управлять давлением в тормозных магистралях.

Начнем с того, что автомобиль без АБС с нажатой педалью тормоза и на полностью заблокированных колесах просто скользит, не реагируя на руль. Чтобы получить возможность управлять машиной, следует отпустить педаль тормоза и частично разблокировать колеса, позволив им вращаться.

Автогонщики и водители-профессионалы хорошо знают эту особенность, практикуя на автомобиле без АБС так называемый прием импульсного (ступенчатого) торможения. Весь прием сводится к тому, что водитель быстро нажимает и затем слегка приотпускает педаль тормоза, тем самым блокируя колеса для торможения, однако, не допуская полной блокировки, чтобы не произошло потери управляемости.

Само собой, обычный водитель, а не опытный профессионал при экстренном торможении испытывает моментальный испуг и сильно нажимает на тормоз. При этом машина без АБС становится попросту неуправляемой, вращение рулем во время торможения не позволяет изменить траекторию движения транспортного средства.

В такой ситуации теряется контроль над авто, не получается объехать препятствие, каким либо образом изменить траекторию движения авто при торможении и т.д. Естественно, все эти факторы долгое время оставались причиной многочисленных ДТП с серьезными последствиями.

Решить проблему была призвана система АБС. В двух словах, когда водитель сильно жмет на тормоз, система фактически имитирует работу гонщика-профессионала, который очень быстро нажимает и приотпускает тормоза. При этом электроника справляется с задачей намного быстрее и эффективнее по сравнению с человеком.

Вибрации, которые ощущаются при работе АБС на педали тормоза в виде «трещетки» и есть те самые импульсы-нажатия. Если точнее, как только система определяет, что колесо блокируется, она снижает давление в тормозной магистрали на данном колесе, чтобы позволить ему вращаться.

Пока водитель не отпустит педаль тормоза процесс блокировки и разблокировки колеса происходит непрерывно по несколько раз в секунду до момента, пока водитель не перестанет сильно жать на педаль. Система ABC настроена так, что антиблокировка ABS срабатывает только при активном торможении, то есть при легком подтормаживании ее работа зачастую не ощущается.

Еще следует добавить, что на авто с АБС машина при экстренном торможении имеет увеличенный тормозной путь по сравнению с моделями без такой системы в точно таких же условиях. Другими словами, ошибочно думать, что антиблокировочная система необходима для уменьшения тормозного пути. Главная ее задача — сохранить управляемость во время торможения, а также обеспечить равномерное и по возможности прямолинейное торможение.

Если же говорить о тормозном пути, все будет зависеть от покрытия. Например, если резко тормозить на сухом асфальте, АБС уменьшает тормозной путь, не позволяя колесам скользить. Если же тормозить на рыхлых поверхностях, на снегу или на льду, заблокированные без ABS колеса зарываются и тормозной путь меньше.

Однако, даже с учетом увеличения тормозного пути, именно АБС сохраняет возможность маневрирования и управления автомобилем, что зачастую намного важнее.