Vetaif.ru

Авто журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Антиблокировочная тормозная система автомобиля

Антиблокировочная система тормозов

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.

Простейший способ торможения автомобиля

Многие водители считают, что чтобы быстро остановить автомобиль, необходимо нажать и удерживать педаль тормоза (тормоз в пол). Безусловно, такой способ заставит автомобиль остановиться, но такое торможение не будет эффективным.

При торможении в пол происходит блокировка колес, т.е. колеса автомобиля перестают вращаться. На первый взгляд кажется, что с заблокированными колесами автомобиль остановится быстрее. Но это только на первый взгляд. Вспомним небольшой элемент школьного курса физики: «Сила трения покоя всегда больше, чем сила трения скольжения». Т.е. если колеса автомобиля катятся (незаблокированы), то автомобиль затормозит быстрее, чем в случае с заблокированными колесами. Это обусловлено тем, что в первом случае пятно контакта колес автомобиля находится в неподвижном состоянии относительно дорожного полотна, т.е. действует сила трения покоя. Во втором же случае, когда колеса автомобиля заблокированы, на него действует сила терния скольжения.

Существует также второй недостаток простейшего способа торможения — автомобиль с заблокированными колесами полностью теряет управляемость. Т.е. если в повороте заблокировать колеса, то автомобиль продолжит свое движение по инерции прямо, а не в сторону повернутых колес.

Очевидно, что простейший способ торможения несовершенен, а иногда и опасен. Поэтому для помощи водителю при торможении были разработаны специальные антиблокировочные системы тормозов (АБС).

Какие были генерации антиблокировочной системы?

Прогресс не стоял на месте и понятное дело, что с развитием цифровых технологий, и автомобилей, развивалась антиблокировочная система тормозов. Как уже говорили, первым поколением считается 1970 год, когда впервые создали ABS. Работоспособность оставляла ожидать лучшего, так как ведущая ось блокировалась, а сам механизм системы работал не долгое время и быстро приходил в негодность.

Второе поколение пришлось на 1978 год. Начиная с этого года, на автомобили Mercedes-Benz S-Class и BMW 7-Series начали устанавливать механизм ABS, как стандартную опцию. Стоит отметить, что работоспособность механизма была на высоте для тех лет и показывала отличные результаты работы. Теперь основной задачей инженеров было уменьшение габаритов и компонентов системы.

Третье поколение системы ABS выделяют выходом новой системы 2E в 1980-ом году. Основное отличие в том, что вес гидравлического блока уменьшился до 4,9 кг, а до этого был 6,3 кг. Аналогично уменьшилось и количество элементов, вместо 140 стало только 40 элементов.

Четвертая генерация антиблокировочной системы ABS приходится на 1995-ый год, когда появилась версия 5,3. Очередное уменьшение веса привело к показателям 2,6 кг и 25 компонентов вместо 40-ка. Пятое поколение считают в 2003 году, с выходом системы ABS 8. Инженеры обошли первую генерацию большим кругом, вес блока составил 1,6 кг, а количество элементов 16.

Читать еще:  Краска для барабанов и суппортов

Последнее шестое поколение приходится на 2010 год. Именно в этом году компания Bosch производит ABS, где гидравлический блок весит 1,1 кг, а количество элементов составляет всего 9 деталей. Этот же год считается моментом старта компании Bosch в направлении систем безопасности (активных и пассивных). По всей вероятности, в 2020 году Бош представит доработанную систему, тем самым выделив новое поколение. Предполагают, что в основе будет только электроника, которая сможет паразитировать на существующих механизмах автомобиля.

Задачи выполняемые ABS

Таким образом, антиблокировочная система выполняет ряд очень важных задач:

  • обеспечивает безопасность при торможении, как для самого водителя, так и для его пассажиров;
  • сокращает тормозной путь на скользком или мокром дорожном покрытии;
  • не позволяет ведущим колесам заблокироваться при резком торможении, благодаря чему остается возможность маневрирования и объезда возникшего препятствия.

Обратите внимание! В некоторых случаях применение ABS не оправдано. Так, съезжая с крутого спуска в условиях сильной заснеженности или грязевой топи, включение антиблокировочной системы может привести к печальным последствиям. Из-за земного притяжения автомобиль катится вниз, в то время как ABS не позволяет колесам заблокироваться, в связи с этим машина хоть и медленно, но все же продолжает движение вперед даже при полностью выжатой педали тормоза.

Несмотря на то, что подобные ситуации встречаются крайне редко, все современные внедорожники оснащаются дополнительными сенсорами, которые определяют степень уклона дорожной колеи. Если спуск является слишком крутым, система антиблокировки становится неактивной.

Об устройстве и работе ABS

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

  1. блока управления (Control Module);
  2. датчиков скорости колес (Wheel Sensors);
  3. гидравлического блока (Modulator Unit).

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

Его элементами являются:

  • выпускные и впускные электромагнитные клапаны;
  • насос с электродвигателем обратной подачи тормозной жидкости;
  • аккумуляторы давления;
  • демпфирующие камеры.

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.

Устройство и схема АБС

Итак, разобравшись с назначением, можно перейти к тому, как устроена система ABS, что это такое в конструктивном плане. Так вот, система ABC (как иногда ошибочно прописывают аббревиатуру на форумах неопытные автолюбители), включает в себя следующие основные элементы:

  • блок ABS;
  • набор датчиков АБС;
  • клапаны для сброса давления;
  • проводка;
  • насос;

Чтобы понять, как работает ABC и что это такое, достаточно представить всю систему в качестве инструмента, который управляет давлением тормозной жидкости на каждом колесе. Если иначе, система ABS фиксирует, какое колесо блокируется, затем открывается клапан и давление тормозной жидкости падает.

После клапан закрывается и давление растет. Если в систему АБС интегрирован насос, это решение позволяет быстрее создать нужное давление. В результате связка блок АБС + датчики на колесах эффективно справляются с поставленной задачей.

Читать еще:  Сборка вторичного вала приора

Например, если каналов три, тогда АБС работает с двумя передними колесами по отдельности, в то же время только один канал идет на заднюю ось. Два канала предполагают работу с передней и задней осью. Само собой, современные системы четырехканальные, то есть на каждое колесо по отдельности. Другие решения не используются, так как сильно устарели.

Кстати, еще добавим, что датчики ABS также используются в некоторых системах контроля давления в шинах автомобиля. Получается, система АБС не только эволюционировала, но и отдельные возможности ее составных компонентов были расширены.

Основной принцип действия антиблокировочной тормозной системы

Длина тормозного пути — это основная проблема в зимний период эксплуатации авто или по дороге с мокрым покрытием. Давно замечено, что при торможении с заблокированными колесами тормозной путь будет даже длиннее, чем торможение с вращающимися колесами. Только опытный водитель может почувствовать, что из-за чрезмерного нажатия на педаль тормоза колеса заблокировались и, слегка маневрируя педалью, изменить степень нажатия на нее. Однако и это не гарантирует, что тормозное давление будет распределено на ведущую пару колес в нужных пропорциях.

Антиблокировочная система призвана следить за вращением колесной базы. Если она вдруг заблокируется при торможении, ABS сокращает уровень давления тормозной жидкости, чтобы колесо смогло провернуться, а после этого снова нагнетает давление. Именно такой принцип работы АБС позволяет обеспечить «прерывистое торможение», которое считается наиболее эффективным для сокращения длины тормозного пути на любых дорожных покрытиях.

В момент, когда водитель нажимает на педаль тормоза, датчик скоростного режима определяет блокировку колеса. Сигнал поступает в электронный блок, а оттуда — на клапаны. Обычно они работают на гидравлике, поэтому после получения первого сигнала о начале скольжения колеса, клапан уменьшает подачу тормозной жидкости или вовсе перекрывает ее поступление. Таким образом, тормозной цилиндр прекращает свою работу настолько, чтобы дать колесу провернуться всего один раз. После чего клапан открывает доступ жидкости к нему.

Сигналы на растормаживание и повторное торможение на каждое колесо будут подаваться в определенном ритме, поэтому водители иногда могут почувствовать резкие толчки, которые возникают на педали тормоза. Они говорят о качественной работе всей антиблокировочной тормозной системы и будут ощутимы, пока автомобиль полностью не остановится или не исчезнет угроза для повторной блокировки колес.

Краткая история антиблокировочной системы

Первые АБС появились в начале ХХ века на железной дороге. Ранее поезда останавливали с помощью полной блокировки колес, которая производилась посредством специальных стальных деталей. Однако такой способ торможения имел один существенный недостаток. При полной остановке колес они создавали сильное трение. В результате изнашивались обода, оси и рельсы. Тогда в 1910 – 1920 годах на осях колес начали устанавливать электромагнит, который не полностью их останавливал, а постепенно замедлял их вращение. В середине 1920-х годов такую конструкцию также стали монтировать на осях самолетных шасси.

Первые попытки применения АБС на автомобилях предприняла известная немецкая корпорация Bosch в 1930-х годах. Правда, успехом они не увенчались – для эффективной работы системой должна была управлять электроника, но тогда не было соответствующих технологий.

Читать еще:  Почему сцепление схватывает в самом конце

Похожие статьи

  • Масляный автомобильный насос: устройство, принцип работы и виды
  • Сцепление автомобиля — принцип работы и устройство
  • Автомобильные цепи противоскольжения: история, установка, применение
  • Клапан EGR — что это такое и для чего он нужен

Нормально функционирующие ABS появились в 1970-х годах после того, как произошел рывок в развитии полупроводников. Первую подобную систему продемонстрировала общественности немецкая автомобильная компания Daimler-Benz AG. «Подтянулся» и Bosch – он тоже наладил выпуск АБС.

После создания рабочего варианта АБС его устанавливали на автомобили опционально, за дополнительную плату. В обязательном порядке ее монтировали только на дорогие модели Mercedes Benz.

Однако ситуация изменилась в 2004 году. В соответствии с принятым тогда общеевропейским законом все авто, которые продавались на территории ЕС, должны были быть оснащены АБС. Чтобы остаться на рынке Старого Света, почти все производители стали оснащать свою продукцию системой. В результате по состоянию на 2020 год ее имеют около 85% автомобилей в мире.

Система помощи при экстренном торможении

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

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

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

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector