Содержание
- Для чего нужна ABS автомобиле
- Из чего состоит антиблокировочная система тормозов
- Электронная составляющая
- Принцип работы датчиков ABS
- Видео: АБС — плюсы и минусы антиблокировочной системы
- Исполнительный модуль
- Электронная составляющая
- Принцип работы
- Условия, при которых ABS неэффективна
-
- Видео: ABS: За и Против
-
- Когда впервые появилась ABS?
- Как устроен датчик АБС?
- Где же находится датчик скорости вращения колеса АБС?
- Как же работает датчик АБС простыми словами?
- Как работает блок управления АБС
- Есть ли ABS на вашем авто?
- Как правильно тормозить на машине с АБС?
- Особенности работы системы
- Конструкция и назначение составляющих частей
- Датчики
- Блок управления
- Исполнительный механизм
- Поколения и виды
- Режимы работы
- Достоинства и недостатки
- Доработки и улучшения
- Рекомендуем посмотреть:
Современные автомобили комплектуются активными системами безопасности, помогающими избежать потерю управления авто при различных дорожных ситуациях. На некоторых моделях используется более десяти таких систем. Первой же была антиблокировочная (ABS, АБС), которая и сейчас распространена, и используется она даже на бюджетных версиях. АБС еще и основа для ряда других систем.
Для чего нужна ABS автомобиле
ABS нужна для предотвращения полной блокировки колес при торможении, что исключает вероятность ухода в занос и снижает длину тормозного пути. Теория работы антиблокировочной системы такова – при торможении между заблокированным колесом и дорожным полотном возникает трение скольжения, сила которого ниже, чем трения качения (когда колесо вращается). К тому же при скольжении поперечные силы преобладают на продольными и колесу легче «уйти» в сторону, чем сохранять заданную траекторию – возникает трудноконтролируемый занос. Но если колесо при торможении проворачивается, то в занос авто не сорвется и сохранит траекторию движения, а тормозная система сработает с максимальной эффективностью.
Из чего состоит антиблокировочная система тормозов
АБС включает в себя две составляющие – электронную и исполнительный модуль. Первая контролирует скорость вращения колес на машине и на основе этого подает сигналы на модуль, а тот предотвращает полную блокировку колес.
Электронная составляющая
В состав электронной составляющей входит блок управления и следящие устройства, установленные на ступицах колес датчик abs.
Датчики – основной элемент всей системы, поскольку от их показаний зависит работа АБС. Ранее на авто применялись пассивные датчики. В современных же моделях применяются активные датчики. Оба варианта состоят из двух элементов – следящего устройства, установлено на неподвижной части, и задающего – располагающего на вращающейся части ступицы.
Принцип работы датчиков ABS
В пассивных датчиках следящая составляющая создает магнитное поле. Задающий элемент, проходя через это поле, приводит к его изменениям. В результате, в следящем компоненте индуцируется импульсное напряжение, которое и выступает сигналом для электронного блока.
В активных же датчиках принцип функционирования иной. В них меняющееся магнитное поле создают задающие компоненты (мультиполюсные кольца). На следящие же элементы подается напряжение от стороннего источника. Воздействующее поле приводит к изменениям параметров напряжение (в магниторезистивных датчиках меняется сопротивление, в элементах Холла изменяется само напряжение). Эти изменения поступают на блок, который по ним высчитывает скорость вращения колес.
Видео: АБС — плюсы и минусы антиблокировочной системы
Электронный блок — управляющий элемент. Он по поступающим от датчиков сигналам определяет скорость вращения каждого колеса на основе полученной информации подает сигналы на исполнительный модуль для внесения коррективов в работу тормозной системы.
Исполнительный модуль
Воздействовать на тормозные механизмы, посредством которых замедляются колеса можно путем изменения давления в приводе тормозной системы. Поэтому исполнительный модуль врезан в привод тормозов и к нему подходят магистрали, идущие от главного тормозного цилиндра, и выходят из него трубопроводы, протянутые к тормозным механизмам.
Исполнительный модуль включает в себя:
- впускные и выпускные клапаны;
- гидроаккумулятор;
- помпа обратной подачи с электродвигателем;
- демпферная камера.
На каждый тормозной механизм приходится по одному комплекту клапанов (впускной и выпускной). По одной демпферной камере и гидроаккумулятору используется на контур. Что касается помпы, то она – одна на исполнительный модуль. Элементы соединены между собой трубопроводами.
Модуль делает кольцевание магистрали привода, что позволяет при надобности часть рабочей жидкости по сформированному кольцу перекачать из выхода модуля на вход.
Принцип работы
Работа исполнительного модуля – циклическая и включает в себя три фазы:
Жидкость при открытии выпускного клапана поступает сначала в гидроаккумулятор (выступает в роли емкости для сбора излишков). Если жидкости сбрасывается много и объема аккумулятора недостаточно, в работу включается помпа, которая перекачивает лишнее в магистраль на входе модуля.
Поскольку при работе помпы создается пульсация жидкости, для устранения этого негативного эффекта она после насоса сначала подается в демпферную камеру, где пульсация сглаживается и только потом – в магистраль.
Скорость функционирования ABS – очень высокая. Когда машина тормозит, система срабатывает до нескольких сотен раз, меняя фазы, чтобы добиться замедления авто. АБС работает на авто постоянно и отключить ее нельзя.
Условия, при которых ABS неэффективна
АБС предотвращает уход в занос и сохраняет управляемость авто. Но при определенных условиях эффективность работы ее сильно падает или же она и вовсе оказывает негативное влияние.
Читайте также: Кнопка обогрева сидений калина
ABS не обеспечивает эффективное торможение, если авто движется по дороге с плохим покрытием. Дело в том, что при движении колеса по ямам и ухабам колесо отрывается от поверхности. Из-за того, что нет сопротивления, даже несильное воздействие колодок на диск или барабан приведет к блокированию колеса. И это «замечает» система и растормаживает колесо, хотя нужно прижатие колодок только наращивать, чтобы авто остановилось.
Негативное же влияние ABS оказывает при движении по рыхлой поверхности (снег, песок) В таких условиях заблокированное колесо перед собой «нагребает» валун, который выступает в роли клина, дополнительно замедляющего авто. Из-за работы системы колесо при торможении проворачивается, из-за чего клин не появляется и тормозной путь удлиняется.
Видео: ABS: За и Против
Многие водители, приобретая машину, получают в ней набор опций, о которых ничего не знают, да ещё и зашифрованных различными аббревиатурами. И самая распространённая из них ABS. АБС в машине – что это и как ей пользоваться поможет разобраться наша статья.
Для начала расшифруем и выясним, для чего нужна АБС.
ABS (Antilock Brake System) – антиблокировочная система тормозов. То есть система, которая не позволяет заблокировать колесо при резком торможении, оставляя автомобиль в управляемом состоянии. С 2004 г. данная система устанавливается на все европейские автомобили, начиная с комплектации Norma.
Ответим на некоторые вопросы, с которыми сталкиваются счастливые обладатели этой опции на своих авто.
Когда впервые появилась ABS?
ABS это антиблокировочная система тормозов, которая не позволяет заблокировать колесо при резком торможении, оставляя автомобиль в управляемом состоянии.
Разработка этой системы началась ещё в конце 30-x годов, и только в 1978 году автолюбители получили возможность установки АБС на машины премиум-класса в качестве дополнительной опции.
Устройство блока АБС представляет собой систему датчиков, учитывающих скорость вращения колес, датчика давления тормозной жидкости, самого модуля управления и гидравлический блок в качестве конечного исполнителя.
Как устроен датчик АБС?
Первоначально на автомобили устанавливались пассивные датчики, которые не могли уловить скорость вращения колёса менее 5-7 км/ч.
С девяностых годов прошлого столетия в АБС стали устанавливать активные датчики. Основное отличие от пассивных: активные датчики работают от источника питания.
Датчик ABS на переднем колесе
Сначала датчики системы ABS были магниторезистивные, затем стали ставить в системы антиблокировки тормозов более точные датчики, использующие эффект Холла.
Сначала это были магниторезистивные датчики. Они представляли собой индукционное кольцо, находящееся под напряжением, которое устанавливалось на ступице колеса. При вращении создавалось магнитное поле, которое заставляло электроны постоянного тока менять траекторию, тем самым увеличивая сопротивление. Именно информацию об изменении сопротивления и передавал датчик АБС блоку управления. Скорость вращения они могли улавливать с того момента, как автомобиль тронулся.
Устройство современных датчиков АБС в автомобилях изменилось еще в прошлом веке. И связано это с применением в них эффекта Холла. Теперь его работа заключается в том, что в сам датчик устанавливается полупроводниковая пластина, кольцо постоянного магнита устанавливается на ступице, рядом с тормозными дисками и при вращении колеса создаётся магнитное поле, которое заставляет перемещаться электроны на один из краев пластины, микросхемы преобразуют сигнал и передают в блок управления АБС. Этот датчик более точный, так как не имеет импульсного характера, но микросхемы подняли стоимость системы, кроме того микросхема от неровностей дороги может выйти из строя.
Где же находится датчик скорости вращения колеса АБС?
Датчики скорости устанавливаются на каждое колесо в ступице. Его принцип работы заключается в том, чтобы зафиксировать изменение частоты вращения колеса, передать электронный сигнал в блок управления, где программа сама сформирует дальнейшие действия гидравлической системы тормозов.
Как же работает датчик АБС простыми словами?
Движение автомобиля с системой ABS и без антиблокировки колес
При блокировке колеса с датчика поступает сигнал в блок управления ABS, который в свою очередь подает команду снизить тормозное усилие на колесо.
Принцип работы датчика АБС заключается в следующем. При резком торможении система собирает информацию о том, что колесо не вращается, при этом машина все ещё движется. Дальше с датчика ABS передаётся информацию в основную систему тормозов, о том, что необходимо уменьшить тормозное усилие на данное колесо, благодаря чему блокировка колеса снимается и автомобиль выходит из заноса.
Как работает блок управления АБС
При движении блок управления ABS беспрерывно получает информацию и контролирует работу всей системы в целом и при малейшем сбое включает антиблокировочную систему.
Есть ли ABS на вашем авто?
Если вы купили поддержанный автомобиль и задались вопросом, как узнать, есть ли антиблокировочная система у вашего “железного коня”, то ответ на него найти очень просто. Надо набрать скорость и нажать педаль тормоза. В результате, если АБС установлено и датчики не отключены, то можно почувствовать отдачу тормозного усилия в ногу в виде кратковременных толчков.
Как правильно тормозить на машине с АБС?
Блок управления системой ABS на автомобиле
Для улучшения работы системы ABS необходимо запомнить и выполнять несколько простых правил.
По теории все просто в случае экстренного торможения – педаль в пол, и блок АБС все остальное сделает сам. Но на практике так не всегда бывает.
Для того чтобы получить максимум от антиблокировочной системы тормозов, значительно повысить эффективность торможения, уменьшить вероятность блокировки колёс и заноса вашего автомобиля, улучшить маневренность на мокром асфальте, уменьшить износ резины, необходимо выполнять простые правила:
Но, как и всё, система имеет свои недостатки. На дороге с рыхлым покрытием, будь то снег или песок, ABS вам не поможет, а даже, наоборот, удлинит тормозной путь.
Читайте также: Суппорт тормозной задний устройство
Надеемся, что наша статья помогла Вам найти ответы на то, как, когда и почему срабатывает АБС. Но, все же, пользуясь ей, будьте аккуратнее, держите под контролем свои действия и действия машины.
Современные автомобили оборудуются значительным количеством систем активной безопасности, в задачу которых входит предотвращение потери контроля водителем над машиной при разных дорожных ситуациях. К ним относится и антиблокировочная система тормозов (ABS).
Отметим, что АБС – первая среди систем, относящихся к активной безопасности, которая массово стала использоваться на автомобилях. При этом она еще выступает и базой для иных систем.
Первые рабочие образцы на автомобилях стали использоваться более 40 лет назад. По мере развития технологий она улучшалась и дорабатывалась. К примеру, первые системы включали в себя больше сотни составных компонентов, а последние версии системы ABS состоят всего из 18 элементов.
Особенности работы системы
АБС устанавливается на тормозную систему и вносит свои коррективы в ее работу. По самому названию можно понять, что в ее задачу входит предотвращение блокировки колес во время торможения.
Особенность колес авто заключается в том, что сила трения качения у них выше, чем трения скольжения. То есть, колесо, которое катится, лучше сцепляется с поверхностью дороги, чем скользящее по полотну, что происходит в случае его полной блокировки. В ее результате тормозной путь машины увеличивается.
Также скольжение колеса далеко не всегда происходит в прямолинейном направлении, поскольку боковые силы могут преобладать над продольными, из-за чего траектория перемещения такого колеса меняется. Итогом этого является непредсказуемое и неконтролируемое движение машины.
Но если создать на тормозном механизме усилие, которое максимально будет замедлять скорость вращения, но не блокируя его (удерживает на грани), то тормозной путь сократиться и авто не потеряет управляемость.
В машинах без этой системы опытные водители для получения максимального эффекта при торможении пользуются методом многократного нажима на педаль (прерывистого торможения). Чтобы колеса не получились заблокированными, водитель при торможении нажимает на педаль, затем отпускает и так повторяет многократно.
Суть этого метода очень проста – поймать момент на тормозных механизмах, когда они максимально замедляют колеса без срыва их в блокировку, но это не всегда возможно, особенно на если колеса движутся по разной поверхности.
Прерывистое торможение (нажал-отпустил) не дает полностью заблокировать колеса, поскольку водитель просто периодически послабляет усилие на механизме тормозов. Этот же принцип использует и АБС.
Конструкция и назначение составляющих частей
Устройство антиблокировочной системы состоит из трех основных составных элементов:
Элементы ABS автомобиля
Как отмечено, эта система нередко задействуется в качестве базы для других. При этом составные части ряда иных систем являются лишь дополнением к АБС.
Датчики
Датчики скорости – очень важные составляющие, поскольку на их показаниях основывается работа системы ABS. По импульсам, которые они подают, модуль управления высчитывает скорость вращения каждого из колес, и на основе расчетов производится управление исполнительным механизмом.
Расположение датчика скорости на ступице колеса
В конструкции АБС используется два типа датчиков. Первые получили название пассивных датчиков. Эти элементы – индуктивного типа.
Конструкция их включает сам датчик, состоящий из обмотки, сердечника и магнита, а также зубчатого венца, используемого в качестве задающего элемента. Зубчатый венец устанавливается на ступицу, поэтому он вращается вместе с колесом.
Датчик индуктивного типа
Суть функционирования пассивного элемента очень проста – обмотка генерирует магнитное поле, через которое проходит зубчатый венец. Имеющиеся зубья при проходе через поле оказывают на него влияние, что обеспечивает возбуждение напряжения в датчике. Чередование зубьев с впадинами обеспечивает создание импульсов напряжения, которые и позволяют высчитать скорость вращения колеса.
Негативным качеством пассивных датчиков является недостаточная точность измерения при движении на незначительных скоростях, что может стать причиной некорректной работы системы ABS.
Сейчас, из-за имеющегося недостатка, пассивные датчики в антиблокировочной системе не используются и их заменили так называемыми активными элементами.
Как и в первом варианте, активные датчики состоят из двух основных составляющих – самого датчика и задающего элемента. Но в активных элементах датчики построены либо на магниторезистивном эффекте, либо на эффекте Холла. Оба варианта для работы требуют подачи питания (пассивные элементы сами вырабатывали его).
Что касается задающего элемента, то здесь в конструкции используется кольцо с намагниченными секторами (мультиполюсное).
Устройство и принцип работы активного датчика скорости
Суть работы активных элементов различная. В магниторезистивном варианте постоянно меняющееся поле (от задающего кольца) приводит к изменениям показаний сопротивления в датчике. В элементе Холла это поле меняет само напряжение. В обоих случаях создается импульс, по которому можно рассчитать скорость вращения.
Элементы активного типа получили широкое распространение благодаря высокой точности замеров на любых скоростях.
Блок управления
Модуль управления системы ABS, как и иные ЭБУ, задействованный в системах авто, нужен для получения и обработки импульсов, передающихся от колесных датчиков. В него занесены табличные данные, на основе которых он управляет исполнительным механизмом. То есть, после поступления сигнала с каждого датчика, он сравнивает его с информацией, занесенной в таблице, и по полученным результатам определят, что должен сделать.
В авто с рядом систем, построенных на основе АБС, блок управления имеет дополнительные модули, отвечающие за работу своих систем.
Исполнительный механизм
Исполнительный механизм (его еще называют гидроблоком или модулем ABS) – самый сложный по конструкции и состоит из ряда элементов:
- электромагнитные клапаны (впускной, выпускной);
- аккумуляторы давления;
- помпа обратной подачи;
- амортизационная камера.
Устройство блока АБС
В классической схеме к рабочему механизму тормозов идет только одна магистраль, по которой подается жидкость от главного цилиндра. В АБС же в нее врезана магистраль обратной подачи, но она проходит только внутри модуля.
Впускной клапан – единственный элемент, установленный на магистрали основной подачи. В его задачу входит перекрытие подачи жидкости при определенных условиях, по умолчанию он открыт.
Читайте также: Как поставить машину на дыбы
Врезка магистрали обратной подачи осуществляется за впускным клапаном. На входе в нее установлен выпускной клапан, который в обычном положении закрыт.
Далее за клапаном в обратной магистрали располагается аккумулятор давления, в задачу которого входит сбор жидкости при сбрасывании давления в системе.
Если объема аккумулятора не хватает, чтобы принять всю жидкость, в работу включается насос, который перекачивает излишки в основную магистраль.
Но процесс перекачки сопровождается пульсацией, и чтобы погасить колебания жидкости, она сначала попадает в амортизационные камеры и только после этого – в магистраль.
Поколения и виды
Современная система, устанавливаемая на авто, — четырехканальная. Она включает в себя по два клапана на каждое колесо, а также по одному аккумулятору давления и амортизационной камере на контур (а их – два).
В целом, эта система уже насчитывает 5 поколений. Первая из них появилась в 1978 году, вторая пришла ей на смену в 1980 году и устанавливалась она вплоть до 1995 года, после чего 2-е поколение вытеснило 3-е. Современное 4-е поколение системы появилось в 2003 году, а сейчас применяется 5-е поколение, которое продолжает использоваться до сих пор.
Что касается конструктивных особенностей, то четырехканальная система — самая последняя и технологически совершенная. Но ей предшествовали:
- одноканальная система (в ней использовалось всего два клапана, которыми регулировалось давление во всех магистралях одновременно. Примечательно, что в одноканальном типе система обычно вносила коррективы только в механизмах ведущей оси, то есть, АБС работала только с двумя колесами);
- двухканальная (в этом типе АБС тормозные механизмы разделили по бортам, для каждого из которых предусмотрены свой комплект клапанов. То есть, один канал объединял в себе механизмы переднего и заднего колес одной стороны);
- Трехканальная (в ней для колес задней оси предусматривался один комплект клапанов, а передние оснащались каждый своим каналом).
Сейчас эти три типа системы ABS встречаются только разве что на старых авто.
Режимы работы
Антиблокировочная система тормозов может работать в трех режимах:
- Нагнетание. В этом режиме тормоза работают по обычной схеме. После нажатия на педаль жидкость идет на механизмы, колесо замедляет вращение. При этом режиме впускной клапан открыт, а выпускной – перекрыт, то есть жидкость движется только по подающей магистрали;
- Удержание. Если блок по сигналам вычислит, что одно из колес снижает вращение быстрее других, то он перекроет впускной клапан. В итоге усилие механизма перестанет нарастать, поэтому замедление колеса останавливается на определенном уровне. На других же механизмах усилие будет продолжать нарастать;
- Сброс давления. Если даже после перехода в режим удержания колесо все равно продолжает замедляться, блок управления задействует выпускной клапан (впускной перекрывает) и часть жидкости уходит в аккумулятор давления, тем самым обеспечивает снижение давления в механизме (колесо отпускается и начинает наращивать скорость). Как указано выше, один аккумулятор предназначен для двух тормозных механизмов (входящих в контур). Бывают ситуации, когда давление сбрасывается сразу с двух этих механизмов, поэтому объема аккумулятора может попросту не хватить. И тогда в работу включается насос, перекачивая избыток в основную магистраль.
Схема системы АБС
Во время торможения система меняет режим работы многократно, что и обеспечивает эффективное торможение. При этом водителю не нужно самому «играться» педалью, чтобы исключить блокировку колес, система все делает сама.
Достоинства и недостатки
К другим достоинствам этой системы также относятся:
- сохранение траектории движения во время торможения при входе в поворот;
- при торможении допускается маневрирование;
- удобство для начинающих водителей.
Но АБС не идеальна. При определенных условиях эта система может некорректно функционировать и допускать ошибки. А это сказывается на эффективности торможения и может несколько дезориентировать водителя.
Такими условиями являются:
- дорога с проблемным покрытием;
- песок;
- лед;
- покрытие с ухабами, «гребенка».
В общем, АБС отлично работает только на ровной дороге с хорошим сцеплением колес с полотном. В иных случаях система ABS может допустить ошибки.
К примеру, на проблемной трассе с часто чередующимся покрытием (асфальт меняется со щебенкой или иным насыпным материалом) система не сможет подобрать оптимальное усилие на механизмах, из-за чего тормозной путь увеличивается.
При слете с дороги АБС также не «помощник». Здесь блокировка – лучшее средство для максимально быстрой остановки авто.
К особенностям антиблокировочной системы можно отнести также некоторое опоздание включения в работу при движении на высоких скоростях (свыше 130 км/ч). Просто блоку управления при таких условиях нужно некоторое время, чтобы произвести расчеты и задействовать гидроблок.
На малых же скоростях (10-15 км/ч) система и вовсе отключается. Если это остановка на ровном покрытии, то отключение АБС никак не сказывается, а вот при торможении на спуске деактивация системы может оказать негативное влияние.
Отметим, что отключение АБС – условное понятие, поскольку система работает постоянно и выключить ее невозможно. Здесь деактивацию следует понимать, как переход в «ждущий режим». То есть она снова активизируется и начнет выполнять свою функцию при последующем нажатии на педаль тормоза. Единственное, когда она не включится – это торможение при движении на малых скоростях.
Доработки и улучшения
Инженеры довели конструкцию АБС до высокого уровня и улучшать уже практически нечего. Доработкам подвергаются разве что некоторые составные элементы. Так, колесные датчики сейчас не только измеряют скорость вращения, в них дополнительно интегрируют G-датчики и акселерометры.
Также к улучшениям можно отнести повышение функциональности электронного блока (то самое использование АБС в качестве основы для других систем). К примеру, блок управления ABS задействуется в противобуксовочной системе и распределения тормозных усилий.
Источник: