С помощью обычной тормозной системы автомобиля реализовать равномерное замедление скорости вращения всех четырех колес одновременно практически невозможно. Даже если допустить, что все колесные цилиндры сообщают тормозным барабанам (или дискам) одинаковые тормозные усилия, то и в таком случае сцепление колесных шин с автодорогой не может быть одинаковым. Всем известно к чему это может привезти при движении автомобиля по скользкой дороге. Здесь и спасает автомобилиста ABS.
Так появилась идея - зарегистрировать неравномерность вращения колес и по полученной информации автоматически откорректировать тормозные усилия в каждом колесном тормозном цилиндре в отдельности. Таким способом можно уровнять скорости вращения всех четырех колес и повысить безопасность движения автомобиля при интенсивном торможении. На серийных легковых автомобилях автоматическое управление гидравлическими тормозами стало применяться в конце 70-х годов, и первой была система антиблокировки колес (ABS). По мере накопления опыта эксплуатации системы ABS стало ясно, что с помощью автоматического управления тормозами можно реализовать целый ряд совершенно новых способов управления движением автомобиля. Описанию систем автоматического управления гидравлическими тормозами посвящена данная глава.
Предварительные замечания.
Езда на автомобиле по мокрому или по обледенелому асфальту часто приводит к авариям. Причина тому - потеря управляемости автомобилем из-за юза и заноса при торможении или пробуксовки ведущих колес при резком газе.
Справиться с автомобилем, потерявшим управление, умеет не каждый водитель. Неприятная ситуация возникает и в тех случаях, когда автомобиль попадает в глубокий снег, в пески или в непролазную грязь на дороге, - одно ведущее колесо проворачивается и все глубже зарывается, а другое - неподвижно. Стронуть автомобиль с места без посторонней помощи очень сложно.
С целью предотвращения подобных случаев на современных легковых автомобилях устанавливаются системы управления тормозами, которые в нештатных ситуациях адаптируются под условия движения и отрабатывают свои функции автоматически. Таких систем четыре: система антиблокировки тормозов (ABS), система блокировки дифференциала ведущего моста (EDS), система перераспределения тормозных усилий между передним и задним мостами автомобиля (EBV) и система антипробуксовки ведущих колес (ASR или DSA).
Тормозная система автомобиля.
Тормозная система автомобиля (ТСА) - это устройство, с помощью которого водитель может полностью остановить движущийся автомобиль, или понизить скорость его движения, или обеспечить стояночную блокировку колес с целью удержания от самопроизвольного скатывания с места.
ТСА принято подразделять на две части: на стояночный тормоз с ручным приводом и на рабочие тормоза с управлением от усилия ноги водителя.
- Стояночный тормоз - это механическое устройство, с помощью которого водитель блокирует задние колеса на время стоянки автомобиля. Оно состоит из: ручного рычага, троса ручного тормоза, колесной тормозной колодки, тормозного барабана заднего колеса, возвратной пружины, шарнира тормозной колодки и защелки рычага.
- Рабочий тормоз - это та часть тормозной системы, которая работает на притормаживание или на полную остановку автомобиля во время его движения.
Современные рабочие тормоза легкового автомобиля - это достаточно сложное механико-гидравлическое устройство, оснащенное системами ABS, EBV, основная функция которого заключается в передаче усилия от тормозной педали водителя к колесным тормозным колодкам. Торможению подлежат все колеса автомобиля. Все каналы и устройства тормозной системы заполнены тормозной жидкостью.
По конструкции исполнения гидравлические тормозные системы подразделяют на барабанные и дисковые.
Дисковые тормоза от барабанных отличаются тем, что площадью соприкосновения с тормозными колодками в них являются не внутренние поверхности тормозных барабанов, а наружные поверхности тормозных дисков.
Дисковые тормоза эффективнее барабанных, меньше боятся загрязнений и дорожной влаги, а также проще в обслуживании и ремонте. В настоящее время на легковых автомобилях дисковые тормоза устанавливаются как на передние, так и на задние колеса.
Тормозные силы и блокировка колес в ГТС.
В любой тормозной системе эффект рабочего торможения автомобиля достигается за счет использования двух видов тормозных сил. Ими являются: RT- тормозное сопротивление трению, возникающее между тормозными колодками и тормозной поверхностью колесных тормозных дисков; HK - дорожное сопротивление трению, возникающее между шинами колес автомобиля и поверхностью дороги.
Если RT меньше HK, то процесс торможения протекает устойчиво вплоть до полной остановки автомобиля. При этом движение автомобиля в режиме интенсивного замедления протекает плавно, без юза, без заноса, без блокировки колес.
Однако при резком нажатии водителем на тормозную педаль соотношение сопротивлений трению может поменяться на обратное, т.е. RT станет больше HK, и произойдет так называемая блокировка колес.
Блокировка колеса автомобиля во время торможения - это явление полной остановки вращения колеса при продолжающемся движении кузова автомобиля. Ясно, что блокировка приводит к юзу колеса, т.е. к его движению по автодороге без вращения.
Юз любого колеса автомобиля, любой пары колес или всех колес сразу приводит к потере устойчивости движения автомобиля по автодороге:
- если заблокированы передние колеса, то станет невозможным управление автомобилем с помощью рулевого управления, так как оно при блокировке передних колес не действует;
- при полной блокировке всех четырех колес движение автомобиля по автодороге будет неуправляемым и совершенно непредсказуемым, что неизбежно приведет к аварийной ситуации. Особенно опасна блокировка колес при движении автомобиля на большой скорости и на поворотах.
Водитель с обычным умением вождения в подобной ситуации, как правило, сразу пытается поставить руль в сторону выравнивания движения, что приводит к полной потере контроля над движением.
Движение автомобиля юзом наиболее часто возникает на скользких дорогах зимой, а также летом во время или после дождя.
Блокировка колес при торможении является главным и потенциально опасным недостатком классической тормозной системы автомобиля. От этого недостатка свободна тормозная система с автоматической антиблокировкой колес ABS.
Гидравлическая тормозная система может быть реализована таким образом, что каждое колесо будет иметь свой, отдельный от всех остальных колес, гидравлический контур автоматического управления. В этом случае поток тормозной жидкости от главного тормозного цилиндра (ГТЦ) надо разделить на четыре потока и обеспечить торможение каждого колеса в отдельности.
Для реализации 4-х контурной ГТС с автоматическим управлением в каждом канале устанавливают электроуправляемый гидравлический клапан, который обеспечивает регулирование давления тормозной жидкости в колесном тормозном цилиндре (КГЦ). Электроуправляемые гидроклапаны конструктивно объединяют в центральный исполнительный механизм (ЦИМ), который управляется электрическими сигналами от ЭБУ ABS.
Алгоритм автоматического управления электроклапанами задается путем сравнения скорости вращения колес с приведенной скоростью движения кузова автомобиля, что реализуется в цифровом электронном блоке управления (ЭБУ), который получает сигналы о скорости вращения колес от колесных датчиков в виде числа электрических импульсов, приходящегося на один оборот колеса. Скорости вращения всех четырех колес сравниваются в ЭБУ, где вырабатываются электрические сигналы рассогласования, которые и подаются на электроуправляемые гидроклапаны, расположенные в ЦИМ. Таким образом обеспечивается автоматическая корректировка эффективности торможения каждого колеса в отдельности. Такое управление гидравлическими тормозами не допускает блокировки колес в любых режимах движения автомобиля.
Многие начинающие водители не понимают множество терминов в комплектациях автомобилей. Оно и правильно одни сокращения, разобраться в них нелегко! Однако наш блог идет по стопам помощи водителям и мы рассекречиваем непонятные аббревиатуры про которые вы так часто спрашиваете в интернете. Первый вопрос на который мы постараемся ответить: — ЧТО ТАКОЕ ABS? Также наш блог, заводит новую рубрику: В ней мы по максимуму будем раскрывать неизвестные факты в авто, непонятные аббревиатуры — например.
Итак ABS (Antilock Brake System) — Антиблокировочная Система Тормозов, принцип работы довольно прост, ABS не допускает полной блокировки колес при торможении. То есть простыми словами у машины при экстренном торможении колеса не блокируются и не идут в занос, это позволяет оставлять машину управляемой даже на дорогах с низким коэффициентом сцепления, таких как снег, дождь, грязь. Даже если вы на полную выжали педаль тормоза авто не идет в занос.
Принцип работы
В автомобиль с ABS, включена система датчиков, одни контролируют скорость вращения колеса, другие контролируют скорость самого автомобиля. При экстренном торможении, например на скользкой поверхности, в автомобиле без этой системы, колеса блокируются и автомобиль идет в занос. На авто с ABS датчик колеса видит что, колесо остановилось, а автомобиль продолжает двигаться, в этот момент от датчика колеса идет сигнал в тормозную систему об уменьшении тормозного усилия на это колесо, благодаря этому колесо разблокируется и автомобиль избегает заноса. Работа этой системы, нужна только при торможении.
У меня что то бьет в педаль при торможении?
При торможении с ABS наверное многие замечали, что педаль тормоза бьет обратно в педаль, работая по принципу — точка — тире -точка. Колеса на мгновение блокируются, дальше срабатывает ABS, идет обратная реакция и педаль тормоза откидывается на верх, то есть бьет в ногу, это нормально. Чем чаще такое биение, тем эффективнее работа системы. Надо помнить не нужно бояться биение педали, многие думают что это дефект и жмут на педаль меньше, этого делать не стоит, запомните, чем больше бьет педаль, тем лучше работает ABS!!!
Многие водители, так называемой старой закалки, пересев в машину с этой системой, со своих старых авто (в которых такой системы и не слышали), часто попадают в аварии, все это из за сложившегося стереотипа торможение в «занос». Особенно зимой, многие профессиональные водители, особенно при поворотах, пускали авто в небольшой занос, а потом выравнивали его при помощи водительского мастерства, также сокращали тормозной путь , с ABS — такие финты не пройдут, поэтому мой вам совет привыкните тормозить с этой системой, она очень сильно отличается. Я и сам долго привыкал, два раза чуть не совершил аварию.
Второй мой совет, про сухой асфальт. Запомните, что на сухом асфальте авто c ABS, при экстренном торможении, может увеличить тормозной путь. Все зависит от настройки вашей системы. Еще раз вам повторяю, привыкните к вашим тормозам, ибо они сохраняют вам жизнь.
И на последок, вам повторю — как бы вы не тормозили, с какой бы силой вы не давили на тормоз, автомобиль с ABS, все сделает так как запрограммировано, то есть по максимуму остановит ваш автомобиль правильно!
Искренне ваш АВТОБЛОГЕР!
Понятие и принцип работы антиблокировочной системы тормозов - ABS. Схема работы АБС для автомобиля Volkswagen.
Содержание статьи:
В экстремальной ситуации на дороге, в автомобиле блокируется одно или сразу несколько колёс. В таком случае сцепление автомобиля с дорогой очень плохое. Заблокированные колёса перестают удерживать авто на прямой траектории, и автомобиль начинает бросать на дороге. То есть водитель теряет управление над автомобилем, при этом транспорт начинает активно заносить в разные стороны.
Что из себя представляет антиблокировочная система ABS
Такая система, как Anti-lock Braking System, или более известная всем, как технология ABS предотвращает блокировку колес при торможении автомобиля, что позволяет водителю сохранить превосходную управляемость над своим авто. Эта технология также повышает саму эффективность при торможении уменьшая длину тормозного пути, как на мокрой, так и на сухой дороге. К плюсам этой системы можно отнести также и равномерный износ шин.
Эта система только имеет недостатки (смотрите ниже видео) на таких поверхностях, как песок и гравий, ведь применение АБС на таких поверхностях наоборот только увеличит тормозной путь. Чтобы ездить на такой поверхности, требуется отключить АБС и это ускорит тормозной путь авто, за счёт сформированного клина из почвы. Современные системы ABS автоматически определяют поверхность и в разных ситуациях действует по-разному.
Видео про плюсы и минусы АБС:
Что позволяет данная система антипробуксовки?
- Эффективно тормозить на скользкой, мокрой дороге.
- Даёт возможность водителю над лучшим контролем автомобиля.
- Предотвращает занос авто.
Современная технология ABS состоит из следующих компонентов:
- Датчики поворота на скорости колёс.
- Датчик сдавливания в тормозах.
- Гидравлический блок.
- Лампочка в салоне автомобиля (преимущественно на панели приборов).
Правильное функционирование системы ABS считается крайне важным, для защиты, как пассажиров, так и людей вне автомобиля. Вообще работа системы ABS состоит из электронного блока, также известного, как ECU (блок электронного управления), который собирает данные от датчиков и управляет блоком управления гидравликой, в основном состоит из клапанов, регулирующих тормозное давление на колёсах.
Связь между блоком управления и датчиками должен происходить очень быстро. Датчики измерения положения шины, как правило, размещены на колёсной оси. Датчик должен быть устойчивым и не требовать обслуживания. Эти измерения положения шин обрабатываются с помощью блока управления для вычисления.
Гидравлический блок управления, как правило, расположен в непосредственной близости от ECU (или наоборот), и состоит из ряда клапанов, которые контролируют давление. Все эти клапаны размещены близко друг к другу и упакованы в твёрдом блоке.
Центральный блок управления обычно состоит из двух микроконтроллеров. Эти два микроконтроллеры взаимодействуют, и проверяют друг друга в работе. Программное обеспечение, которое работает в ECU, имеет ряд функций. В частности, алгоритмы, которые управляют HCU зависимости от входов или контролируют тормоза в зависимости от записанного вращения колеса. Это очевидно главная задача всей ABS системы. Кроме того, программное обеспечение обрабатывает информацию, поступающую от датчиков. Существует также некоторые программы, которые постоянно проверьте каждый компонент системы ABS для его правильной работы.
Принцип работы системы АБС
Антиблокировочная тормозная система (ABS) работает следующим образом:
При торможении, жидкость выталкивается из цилиндрических портов тормозов к впускным каналам HCU. Это давление передается через четыре нормально открытых электромагнитные клапана, находящиеся внутри HCU, проходят через выпускные порты HCU к каждому колесу. Если антиблокировочный модуль управления тормозом чувствует, что колесо собирается заблокироваться, на основе данных сигнала к датчику, он закрывает открытый электромагнитный клапан для этой цепи. Это предотвращает больше жидкости от введения этой цепи. Если это колесо ещё замедляется, он открывает электромагнитный клапан для этой цепи. После того, как колесо поворачивается к нормальному положению, антиблокировочный модуль управления тормозом возвращает электромагнитные клапаны в нормальное состояние для прохождения потока затрагиваемого тормозом. Антиблокировочный модуль управления тормозом контролирует электромеханические компоненты системы. Потеря гидравлической жидкости в тормозном цилиндре отключит антиблокировочную систему. Есть много различных вариантов и алгоритмов управления АБС. Компьютер контролирует датчики скорости всё время. Он ищет пробуксовку в колесах. Ведущие колёса блокируются, если компьютер будет испытывать быстрое замедление и резкий занос.
Когда система ABS находится в эксплуатации, водитель чувствует пульсацию в педаль тормоза, это происходит от быстрого открытия и закрытия клапанов. Это пульсирующий сигнал также говорит водителю, АБС срабатывала.
Современная ABS система является надёжной и долговечной. Электронные датчики и блоки системы имеют многие предохранители и спец. реле. Поломки часто связаны с неправильной эксплуатацией. Наибольшее влияние имеют колесные датчики, которые время от времени придется менять.
- Не разделять электрические разъёмы, при включенном зажигании или при работающем двигателе.
- Не подсоединяйте аккумулятор своего авто в другой автомобиль.
- Внимательно следить за контактами на генераторе, они должны быть всегда в хорошем состоянии.
- Если вам необходимо что-то сваривать в автомобиле, не забывайте отключать всю проводку к АБС.
- Не нагревайте блок управления АБС выше 85 градусов в течение 2х часов. Это необходимо, если вы собираетесь красить авто и при этом сушить горячим методом.
- Если это произошло в дороге, то остановитесь и измерьте напряжение на аккумуляторе.
- Если ниже 10,5 В, то это первый знак, что необходимо зарядить аккумулятор.
- Если лампочка мигает, это признак того, что что-то с АБС не так, а именно что-то не так с проводкой.
- Если причина не в этом - обратитесь на СТО, возможно пришло время произвести его замену.
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?
1. Что такое ABS?
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.
2. Зачем нужна ABS?
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.
Статьи / Практика
АБС и «контроль тяги» на зимней дороге: друзья или не совсем
Дисклеймер: Эта статья - ни в коем случае не критика электронных систем безопасности. Речь пойдет скорее об особенностях управления машинами с АБС, системами контроля тяги, контроля устойчивости и подключаемого...
20512 0 0 01.12.2016
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.
3. Как работает ABS?
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.
Статьи / История
Свободу колесам: история ABS от 30-х годов до наших дней
Сначала - на самолетах Еще в 1936 году компания Bosch получила немецкий патент на устройство, предотвращающее блокировку колес на моторных транспортных средствах. До практической реализации на...
9458 0 13 03.11.2015
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.
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.
4. Почему же АБС стала стандартом для современных автомобилей?
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.
5. Что делать, если на моем автомобиле нет ABS?
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.