Антиблокировочная система тормозов современных автомобилей

Автомобили

Что такое ABS, и почему она стала обязательной для современного автомобиля

Аббревиатура ABS, или АБС в русском варианте, стала абсолютно привычной для уха каждого автомобилиста. Некоторые начинающие водители знают, что их автомобиль оснащен АБС, но порой не догадываются о том, что это и как работает, пока однажды педаль тормоза при нажатии не начнет «хрустеть», вибрировать и «отстреливать» в ногу. Что же такое ABS, и почему она стала негласным, а во многих странах и законодательно установленным стандартным элементом оснащения для современного автомобиля?

ABS, или АБС — это антиблокировочная система, предотвращающая блокировку колес при торможении. Если во время торможения одно или несколько колес автомобиля заблокируются и начнут скользить по поверхности, АБС ослабит давление в соответствующей тормозной магистрали, и колесо вновь начнет вращаться. Если педаль тормоза будет постоянно и сильно нажата, этот процесс блокировки-разблокировки колеса будет продолжаться непрерывно до конца торможения и может осуществляться несколько раз в секунду.

Даже многие из тех, кто знает, что такое ABS, порой ошибочно или не до конца верно представляют себе основное предназначение этой системы. Главной ошибкой в представлении функционала АБС является уверенность в том, что антиблокировочная система нужна для уменьшения тормозного пути автомобиля. Однако на самом же деле ее главное предназначение — сохранить возможность управлять транспортным средством во время торможения, даже экстренного.

На автомобиле без АБС при экстренном торможении у неопытного водителя управляющие колеса будут заблокированы — а это значит, что поворот руля в любую сторону не будет оказывать никакого влияния на траекторию движения автомобиля: он будет продолжать двигаться прямо до тех пор, пока не будет восстановлено сцепление передних управляющих колес с поверхностью. ABS же решает эту проблему: непрерывно контролируя вращение колес и разблокируя их при необходимости, она обеспечивает их вращение и таким образом сохраняет необходимое сцепление с дорожным покрытием, позволяя одновременно тормозить и выполнять маневр.

Еще одна фундаментально важная функция АБС, прямо проистекающая из вышеописанного — обеспечение безопасного, равномерного и прямолинейного торможения на поверхностях с неоднородным сцеплением. Например, если одна сторона автомобиля попала на мокрую поверхность, скользкую линию разметки или наледь, а другая движется по относительно чистому асфальту, экстренное торможение без АБС приведет к тому, что одна сторона будет тормозить эффективнее чем другая — и автомобиль немедленно развернет и закрутит в неуправляемом заносе. Особенно это опасно при движении в повороте, когда на автомобиль уже действует боковое усилие: перепад эффективности торможения колес в этом случае легко нарушает баланс.

Впрочем, утверждение о полезности ABS для уменьшения тормозного пути автомобиля тоже верно, но лишь отчасти. На поверхностях с равномерным и достаточным сцеплением колес с покрытием торможение «юзом» с заблокированными колесами будет менее эффективным, чем торможение без блокировки колес, и тормозной путь в первом случае, как правило, будет, больше. В этом случае использование АБС действительно уменьшает тормозной путь, не давая колесам скользить по поверхности. Однако на рыхлых поверхностях, таких как гравий, снег или песок, при торможении без ABS заблокировавшиеся колеса зарываются вглубь, создавая перед собой дополнительный барьер, сокращающий тормозной путь. Работа АБС в этом случае заставляет колеса вращаться, не позволяя им зарываться и удлиняя тем самым тормозной путь автомобиля.

«Ухудшает» антиблокировочная система и торможение на чистом льду на шипованных шинах: заблокированное шипованное колесо «вгрызается» в лед, оставляя за собой борозды, и работает на пределе своих возможностей — а если в дело вступает ABS, колесо вращается с короткими проскальзываниями, и эффективность такого торможения будет ниже. Именно этим фактом оперируют многие «опытные» и «знающие» водители, считающие ABS технологическим излишком, мешающим им «контролировать» автомобиль. Однако несмотря на увеличение тормозного пути, АБС и на льду сохраняет свое основное преимущество: дает возможность маневрировать и управлять автомобилем, а не просто ждать исхода, зажав педаль тормоза.

За годы своего существования ABS претерпела заметную эволюцию, однако основной принцип и функциональные элементы выработались уже давно. Типичная АБС включает в себя датчики скорости вращения колес, управляющие клапаны в гидравлической тормозной магистрали и электронный блок, который получает информацию от датчиков и управляет работой клапанов.

Если датчик, установленный на ступице колеса, сигнализирует о его резком замедлении или полной остановке, блок управления дает команду на кратковременное открытие клапана, чтобы уменьшить давление в тормозной магистрали и заставить колесо вращаться. Процесс опроса блоком управления датчиков на колесах и разблокировки колес может осуществляться несколько раз в секунду — именно поэтому при срабатывании АБС педаль «вибрирует». Кроме трех вышеперечисленных компонентов в состав АБС может входить насос, который призван быстро восстановить давление в тормозной магистрали после его снижения из-за открытия клапана.

АБС может иметь разное число датчиков и управляющих клапанов: в зависимости от их числа выделяют так называемые «четырехканальные», «трехканальные», «двухканальные» и «одноканальные» АБС. Число «каналов» определяется как раз числом управляющих клапанов, которые могут управлять давлением в тормозной магистрали: если их четыре, по одному индивидуальному для каждого из колес, то система четырехканальная, если три — по одному на каждое из передних колес и один общий на заднюю ось — то трехканальная, если клапанов два, по одному на ось — двухканальная, а если клапан один — то одноканальная. Современные АБС, разумеется, четырехканальные — остальные схемы встречаются на старых автомобилях.

Читайте также:  Введение ограничений на импорт автомобилей

Стоит отметить, что датчики вращения колес реагируют именно на резкое снижение скорости этого вращения, а также могут передавать блоку управления информацию о большой дифференциальной разнице между скоростями вращения колес на разных осях или сторонах автомобиля. Однако в работе АБС учитывается тот факт, что скорости вращения колес на одной оси могут быть неравномерными и в штатных условиях: к примеру, в повороте колеса на внешней стороне поворота будут вращаться быстрее, чем на внутренней.

С учетом рассказанного выше ответ на этот вопрос теперь очевиден: АБС значительно улучшает активную безопасность автомобиля. Современный водитель гораздо менее специфичен и профессионален, чем полвека назад: если когда-то давно к водителю предъявляли высокие требования, заставляя его уметь многое, то теперь автомобиль стал предметом быта, и управление им делают максимально доступным для каждого. Соответственно, современный автомобиль должен быть максимально удобен и безопасен в управлении даже для начинающего водителя с минимальной квалификацией.

Ну а АБС в частности решает проблему потери управления при экстренном торможении. Резкое появление препятствия на дороге заставляет человека инстинктивно ударить по тормозам. В случае, если он вошел в поворот на слишком высокой скорости, решение будет тем же. Зацепил обочину — тоже торможение… В общем, естественная реакция человека на возникновение опасной или просто нештатной ситуации — это резкое нажатие на педаль тормоза, и уже потом — возможно, попытка исправить эту ситуацию рулем. АБС в этом случае заметно снижает цену этой ошибки. Поэтому неудивительно, что, к примеру, в Евросоюзе оснащение автомобиля АБС стало обязательным по закону еще в 2004 году.

В случае, если ваш автомобиль не оснащен АБС, ее работу можно имитировать нехитрым приемом, который называется довольно очевидно — «прерывистое торможение». Собственно, именно владение им и характеризует водителей с некоторым опытом: такой водитель, почувствовав блокировку колес, перебарывает естественное инстинктивное желание продолжать давить на педаль сильнее, а снижает усилие на ней и начинает тормозить прерывисто, давя на педаль толчками. Такое торможение можно сравнить с работой примитивной одноканальной АБС — только даже опытный водитель не способен обеспечить такую частоту «толчков», как у электроники. Тем не менее, прерывистое торможение все равно обеспечивает необходимый эффект, обеспечивая вращение колес при замедлении.

Источник

Антиблокировочная система тормозов современных автомобилей. Устройство и ремонт

За последние десять лет антиблокировочная система тормозов ABS (Antilock Brake System) получила широкое распространение у автопроизводителей всего мира.

Преимущество данной системы давно уже доказано сохранением многих человеческих жизней на дорогах.

Суть работы ABS состоит в том, чтобы ограничивать тормозное усилие на колеса до величины, не превышающей силу трения покоя между колесом и дорожным полотном, предотвращая таким образом срыв колеса в скольжение. Тем не менее, тормозное усилие должно быть максимально возможным, чтобы обеспечивать эффективное замедление.

Рис. 1. Схема размещения узлов ABS на легковом автомобиле

На рис. 1 показана общая схема ABS легкового автомобиля.

В состав антиблокировочной системы тормозов входят следующие узлы:

– датчики скорости либо ускорения (замедления), установленные на ступицах колес автомобиля;

– управляющие клапаны, которые являются элементами гидромодулятора давления, установленные в магистрали тормозной системы;

– блок управления, получающий сигналы от датчиков и управляющий работой клапанов.

На подвижной части ступиц всех колес автомобиля закреплены зубчатые венцы.

При вращении зубчатого венца зубцы изменяют магнитное поле датчика, при этом формируются импульсы, частота которых прямо пропорциональна угловой скорости вращения колеса.

На рис. 2 показаны осциллограммы сигналов с датчиков на разных скоростях вращения колеса автомобиля.

Рис. 2. Осциллограммы сигналов с датчиков ABS

Сигналы от датчиков подаются непосредственно на электронный блок управления, где он по количеству и частоте следования импульсов определяет скорость вращения того или иного колеса в момент торможения автомобиля.

Основным узлом антиблокировочной системы тормозов является гидромодулятор со встроенным электронным блоком управления, который после определения угловой скорости колес включает/выключает электромагнитные клапаны (ЭМК), тем самым управляет давлением в тормозных цилиндрах, исключая блокировку колес и сохраняет управляемость автомобиля на сложном участке дороги.

Гидромодулятор в своем составе имеет два основных электромагнитных клапана, которые управляются электронным блоком управления. Первый клапан перекрывает доступ тормозной жидкости в магистраль, идущей от главного цилиндра, а второй при избыточном давлении открывает поступление тормозной жидкости в резервную емкость гидроаккумулятора.

В современных автомобилях гидромодулятор может иметь в своем составе более двух клапанов, которые обеспечивают работу тормозных цилиндров колес передней и задней подвесок.

Рис. 3. Место установки гидромодулятора на автомобиль ВАЗ KALINA

Также в состав гидромодулятора входит возвратный насос и электродвигатель возвратного насоса, который при снижении давления излишнюю тормозную жидкость перекачивает в емкость главного тормозного цилиндра.

Рис. 4. Место установки гидромодулятора на автомобиль УАЗ ПАТРИОТ

На рис. 5 показана принципиальная схема ABS автомобилей LADA KALINA, LADA PRIORA, а на рис. 6 семейства модельного ряда Ssang Yong.

Блок управления гидромодулятора представляет собой электронную схему под управлением центрального микропроцессора. В составе схемы имеется микросхема энергонезависимой памяти, которая хранит коды неисправностей, параметры общего паспорта работы гидромодулятора и всей системы.

Читайте также:  Где продлить срок временного ввоза автомобиля

По мере развития электроники и все большего внедрения ее в область автомобилестроения совершенствовалось и электрооборудование современного автомобиля.

Система ABS также претерпела большие изменения. Наряду с ней появились новые системы безопасности, которые работают совместно. Можно выделить следующие системы:

На устройстве и работе наиболее сложной системы ESP остановимся более подробно.

Рис. 5. Принципиальная схема системы ABS автомобиля LADA KALINA и LADA PRIORA

Система ESP обеспечивает антипробуксовывание и устранение разворота автомобиля.

Во время проведения водителем маневра по уклонению от внезапно возникшего препятствия, датчики (сенсоры) фиксируют нестабильное состояние транспортного средства. Электронная система ESP производит моментальный расчет для дальнейшего принятия мер по выходу из данной ситуации.

В состав системы ESP входят следующие компоненты:

– электронный блок управления;

– главный тормозной цилиндр с датчиком тормозного давления;

– датчики (сенсоры) угла поворота рулевого колеса, поперечного ускорения, системы рыскания, дополнительные датчики задних и передних колес.

– выключатель работы системы ESP;

– контрольная лампа работы ASR/ESP, расположенная на приборном щитке.

Датчик угла поворота рулевого колеса установлен непосредственно на рулевом валу рядом с рулевым колесом. Он представляет собой фотодатчик, который срабатывает при перекрывании светового потока во время вращения руля программной шайбой, на которой имеются прорези с определенными размерами.

Датчик поперечного ускорения состоит из постоянного магнита, закрепленного на пружинной пластине и датчика Холла. На автомобиле он устанавливается, как правило, под водительским сиденьем.

Датчик тормозного давления содержит пьезоэлектрический элемент, на который оказывает давление тормозная жидкость.

Частые неисправности, связанные с работой системы ABS, могут возникнуть, например, из-за не вовремя проведенного ТО или по причине неквалифицированного ремонта элементов подвески или электрооборудования автомобиля. Рассмотрим наиболее распространенные неисправности системы ABS, их диагностику и устранение.

Следует отметить, что при появлении какой-либо неисправности на щитке приборов автомобиля загорается лампа с надписью “ABS”.

После этого движение на автомобиле возможно, только необходимо учесть, что в это время тормозная система автомобиля работает в обычном режиме.

Рис. 6. Принципиальная схема системы ABS автомобилей Ssang Yong

До поездки на СТО (кроме автомобилей, находящихся на гарантийном обслуживании) можно произвести некоторые работы по поиску и устранению неисправности.

В начале следует проверить защитные предохранители электронной схемы системы ABS, работу генератора автомобиля (при снижении напряжения до 10,5 В система ABS автоматически отключается).

Устранить данные неисправности можно с помощью щетки и продувки сжатым воздухом.

Особенно следует обратить внимание на нестабильную работу системы ABS. Она может проявляться в виде частичного отказа или замедленной реакции, что опасно для водителя, особенно в экстренной ситуации.

Источником данной неисправности могут быть завышенные люфты подшипников ступиц колес, разные по размеру шины на автомобиле и их износ и т.д.

В таблице приведены коды неисправностей системы ABS автомобилей LADA KALINA и LADA PRIORA.

Коды неисправностей системы ABS автомобилей LADA KALINA и LADA PRIORA

Отказ в цепи переднего левого ДСК или недостоверный сигнал

Отказ в цепи переднего правого ДСК или недостоверный сигнал

Отказ в цепи заднего левого ДСК или недостоверный сигнал

Отказ в цепи заднего правого ДСК или недостоверный сигнал

Отказ в цепи выпускного переднего левого ЭМК

Отказ в цепи впускного переднего левого ЭМК

Отказ в цепи выпускного переднего правого ЭМК

Отказ в цепи впускного переднего правого ЭМК

Отказ в цепи выпускного заднего левого ЭМК

Отказ в цепи впускного заднего левого ЭМК

Отказ в цепи выпускного заднего правого ЭМК

Отказ в цепи впускного заднего правого ЭМК

Отказ в цепи реле включения напряжения питания ЭМК

Отказ в цепи выключателя сигнала торможения

Ошибка при измерении частоты ДСК

Внутренняя неисправность ЭБУ

Напряжение питания ниже или выше рабочего диапазона

После устранения неисправности следует удалить код неисправности из памяти ЭБУ

Автор: Николай Пчелинцев (г. Тамбов)

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Источник

ABS – лучше с ней, чем без нее

Как тяжело даются новичку первые поездки за рулем автомобиля! Так и кажется, что все только и мечтают о том, чтобы зацепить твою машину, да и сам боишься задеть кого-то другого.

Сам весь мокрый, пот заливает глаза, ноги дрожат, а правая нога готова вдавить до упора педаль тормоза даже при намеке на любую опасность. А вот это и неправильно. Не говоря про все остальное, тормозить надо не до упора, а с умом. В этом поможет, если конечно получится, антиблокировочная система.

Что такое торможение, и как надо тормозить

Только на первый взгляд кажется, что самое главное – не опоздать нажать на тормоз, тогда автомобиль остановится. На самом деле все гораздо сложнее.

При торможении на машину действуют несколько сил, так что порой даже опытному водителю трудно справиться с этим процессом, особенно на скользкой или мокрой дороге.

Вот самый простой пример – автомобиль движется на скорости, водитель заметил опасность, резко нажал на тормоз, а машина выскочила на встречную полосу. А если повезет, то на обочину или на столб.

В чем причина такого поведения машины? В неправильном торможении. Как оно происходит на автомобиле? Когда нажата педаль тормоза, начинают замедляться и задние, и передние колеса.

Если при этом хотя бы одно колесо блокируется (перестает крутиться и замедляться, а начинает просто скользить по дорожному покрытию), тогда тормозной путь увеличивается, а также значительно возрастает возможность заноса автомобиля в сторону заблокированного колеса.

Чтобы избежать такой ситуации, повысить эффективность торможения, особенно в критической ситуации и на скользкой дороге, необходимо тормозить прерывисто. Нажать на педаль, и когда колеса на машине почти заблокированы, отпустить педаль тормоза, а потом повторить все еще несколько раз, пока не остановится автомобиль.


Фактически, вместо того, чтобы нажать и держать педаль в этом положении, на нее надо нажимать многократно, нажал-отпустил, нажал-отпустил. Подобным образом удается удерживать автомобиль на грани блокировки колес.

Читайте также:  Бокс багажник на крышу автомобиля лада ларгус

Такая система торможения позволяет гораздо эффективней останавливать машину, особенно на скользкой и обледенелой дороге.

Конечно, это очень страшно, когда к тебе начинает приближаться, например, задний борт грузовика, а ты должен отпустить педаль тормоза. Если не можешь с этим справиться – не садись за руль или покупай автомобиль с ABS.

Что такое ABS

Эта аббревиатура у всех на слуху, сокращенное обозначение, переводимое с английского языка как антиблокировочная система.

Фактически, в простейшем варианте – электромеханическая система, копирующая действия опытного водителя и обеспечивающая эффективное торможение на скользкой дороге.

Если она установлена на автомобиле, то позволяет значительно облегчить жизнь начинающим водителям. Хотя не стоит возлагать на нее слишком большие надежды – ABS только помогает водителю в управлении автомобилем, а не сама им управляет.

Так что, водитель должен знать свою машину, ее поведение в различных ситуациях и на разном дорожном покрытии, в том числе и поведение с учетом работы дополнительных систем.

Небольшая историческая справка

Выше уже была рассмотрена возможная ситуация, когда водитель не может справиться с автомобилем по чисто психологическим причинам. Для исключения подобного сценария при управлении машиной и была разработана антиблокировочная система.

Ее первые образцы появились еще в прошлом столетии, в семидесятых годах, однако из-за отсутствия подходящей и надежной элементной базы не получили широкого развития.

Когда появились цифровые микросхемы и доступные микропроцессоры и микроконтроллеры, ситуация изменилась коренным образом. Благодаря этим элементам система ABS появилась на автомобиле.
” alt=””>
Произошло в 1978 году, а первой автомашиной с такой системой стал один из Мерседесов.

Об устройстве и работе ABS

Что собой представляет ABS, можно понять из приведенного рисунка. Вся система состоит из нескольких самостоятельных узлов:

Если назначение блока управления, а также датчиков скорости интуитивно понятно, то функции и состав гидравлического блока нуждаются в пояснении.

Его элементами являются:

Каждому колесу соответствует свой выпускной и впускной клапаны.

Встроенные датчики скорости отслеживают частоту вращения колеса. Контроль осуществляется с использованием эффекта электромагнитной индукции.

Происходит это следующим образом – при вращении колеса около датчика проходят зубцы, расположенные на специальном роторе, вращающемся с той же частотой. Проходя мимо датчика скорости, зубцы вызывают там появление эдс, пропорциональной частоте вращения колеса, благодаря чему можно оценить его текущее состояние.

Принцип работы ABS

Чтобы понять, как работает антиблокировочная система тормозов, необходимо рассмотреть возможные варианты ее срабатывания.

В принципе, существуют три фазы работы ABS:


Для начала надо отметить, что гидравлический блок на автомобиле устанавливается на магистрали за главным тормозным цилиндром, а электромагнитные клапаны управляют поступлением в тормозной цилиндр тормозной жидкости.

Работа и контроль осуществляются по определению частоты вращения колеса. После начала торможения (нажатия на педаль тормоза), антиблокировочная система определяет частоту его вращения. Если колесо прекратило вращаться и начало скользить, об этом сигнализирует датчик скорости.

Тогда блок управления открывает выпускной клапан и прекращает подачу в тормозной цилиндр тормозной жидкости. Когда колесо начнет вращаться и его скорость вращения превысит установленный предел, антиблокировочная система закрывает выпускной и открывает впускной клапан.

При продолжении торможения все этапы повторяются, пока не остановится машина.

Виды ABS

Поколение Характеристики
Масса, кг Количество компонентов Объем памяти, кб
ABS 2 (1978) 6,3 140 2
ABS 2E (1980) 4,9 40 8
ABS 5.3 (1995) 2,6 25 24
ABS 8 (2003) 1,6 16 128

Все вышеописанное касается варианта, если на автомобиле применена антиблокировочная система тормозов последнего поколения, или так называемая четырехканальная ABS.

В этом случае контролируется блокировка каждого колеса, и по каждому из них электроника принимает корректирующие действия. Такая система наиболее дорогостоящая и сложная.

Однако существуют и другие типы.

Так, одноканальная антиблокировочная система контролирует тормозное усилие одновременно для всего автомобиля. Такой вариант ABS гораздо проще и дешевле, но он хорошо работает в случае, когда сцепление всех колес одинаково.

Двухканальная антиблокировочная система контролирует тормозное усилие вдоль одного борта.

ABS не всесильна

Наличие и работа системы ABS на автомобиле значительно упрощает процесс торможения и делает его более эффективным, особенно для начинающих водителей. Но в то же время ей присущи определенные недостатки, и при управлении машиной их надо учитывать.

Здесь, кстати, надо отметить, что когда работает антиблокировочная система, то ее срабатывание ощущается как вибрация на педали тормоза.

Из тех случаев, когда явными становятся недостатки в работе системы, можно отметить такие.
” alt=””>

Антиблокировочная тормозная система позволяет тормозить при сложных дорожных ситуациях более эффективно, избегая юза и сохраняя при этом управляемость автомобилем. Следствием этого будет значительно более короткий путь при торможении и существенно повышенная безопасность.

Однако такая система торможения имеет некоторые особенности, и необходимо быть готовым к их проявлению при движении.

Источник

Оцените статью
Популярные рекомендации экспертов