Принцип работы АБС на автомобиле

Главная » Тормозная система » Вы читаете статью:

24.01.201601.03.2017 по Евгений

Современные автомобили изобилуют различными системами, помогающими водителю безопасно управлять транспортным средством на любой дороге. Одной из первых таких «помощниц» стала антиблокировочная тормозная система (Anti-lock Brake System). Практически все ведущие автокомпании устанавливают в последнее время ее уже не дополнительным бонусом, а в базовом пакете комплектации.

Принцип работы АБС на автомобиле заключается в том, чтобы не блокировать однозначно по требованию водителя колеса после нажатия на педаль тормоза. Взамен этого проводится моментальный контроль и перераспределение тормозного усилия на колесах. Благодаря такому алгоритму автомобиль остается управляемым, обеспечивается курсовая устойчивость, при этом транспортное средство благополучно снижает скорость.

Содержание

• 1 С чего начиналось массовое внедрение АБС
• 2 Работа колес в автомобиле
• 3 Как работает АБС на автомобиле
• 4 Работа встроенного датчика скорости
• 5 Езда с АБС и без нее

С чего начиналось массовое внедрение АБС

Инженеры автомобильных компаний, выполняя задачи по работам, связанным с безопасностью, занимались разработкой АБС еще с конца 60-х годов прошлого века. Одни из первых вариантов этих систем проявили себя достаточно успешно. В следующем десятилетии такие блоки уже внедряли на серийных автомобилях.

Ведущей компанией в этой отрасли была немецкая Mercedes. После опытов с механическими датчиками, которые устанавливались лишь на одной оси и передавали информацию в блок управления об изменении давления в тормозных контурах, немецкие инженеры перешли к бесконтактным датчикам. Это помогло ускорить передачу информации в логический блок. Также снизилось количество ложных срабатываний, пропал износ за счет устранения трущихся поверхностей.

Современная система АБС работает по такому же принципу, какой был заложен в первых разрабатываемых антиблокировочных системах.

Именно второе поколение этого блока, выпущенное в конце 70-х годов, начало ставиться уже в качестве базовой комплектации на престижные авто того времени Mercedes-Benz 450 SEL.

Работа колес в автомобиле

Основной задачей, которая возложена на АБС, является максимальное сохранение управляемости автомобилем во время торможения. Так как заблокированное колесо имеет существенно хуже сцепление с дорожным покрытием, то и тормозные силы его будут гораздо ниже, чем у вращающегося колеса. Управление же некрутящимся колесом у водителя отсутствует вовсе. Наиболее приемлемым вариантом перемещения тормозящего авто будет прямолинейное движение, однако, часто авто переходит в неконтролируемую траекторию.

Установленный блок АБС способствует эффективной работе колес в данный момент времени, балансируя между блокировкой (не стопоря вращение полностью) и наибольшим уровнем сцепления с дорожной поверхностью. Ледяная дорога и сухая грунтовка дадут разные входные параметры, но в обоих случаях система будет стремиться сохранить максимальную управляемость.

Считается, что отлично отрегулированная антиблокировочная система способна вести автомобиль на более высоком уровне, чем высококвалифицированный водитель на авто без АБС.

Свою работу антиблокировка просчитывает на основании коэффициента проскальзывания колеса. Его находят как частное от деления разности скоростей авто и окружной скорости колес к линейной скорости машины. При разных режимах езды показатель меняется.

Интенсивный разгон дает высокую окружную скорость колесу при низкой линейной скорости машины, а резкое торможение способствует обратному процессу. Примером стопроцентного проскальзывания являются два варианта: заблокированное тормозящее колесо и процесс пробуксовки без движения, например, в грязи или луже.

Как работает АБС на автомобиле

В современной тормозной системе антиблокировка манипулирует электронными клапанами и насосом. Водитель запускает торможение с помощью нажатия на педаль, и если проскальзывания не происходит, то антиблокировочная система не подключается к этим действиям.

Новые машины оснащены четырехканальными компоновками контуров. Таким образом контроль ведется для каждого из колес. Каждый контур способен функционировать в трех режимах:

• повышение давления;
• удержание его значения;
• понижение давления.

При приближении момента блокировки колес происходит удержание давления на одном уровне. В это время отсекается подача жидкости из тормозного цилиндра и дальнейшее нажатие на педаль не приводит к блокировке. Если же высчитанный коэффициент проскальзывания принимает значения более 20%, то происходит сбрасывание давления через насос. Затем проскальзывание может наоборот снижаться более 15%, тогда раскрываются клапаны для увеличения давления при нажатии на педаль.

Происходит попеременное включение/выключение таких режимов. Процесс чаще всего прекращается после существенного снижения скорости до 5-15 км/ч. Отдачу от работы антиблокировочной системы водитель может слышать от тормозной педали. Скорость смены таких циклов не способен повторить даже самый большой профессионал.

Элементы АБС

Если автомобиль попадает одним колесом на сухое покрытие, а вторым на скользкое, то транспортное средство с АБС будет удерживаться прямолинейно за счет сбалансирования давления для каждого из контуров. При попадании авто на такую дорогу без этого блока произойдет уход машины в сторону сухой трассы, а во время резкой блокировки колес ситуация приведет к резкому развороту с непредсказуемыми последствиями.

Работа встроенного датчика скорости

Информацию, на которой строятся дальнейшие действия по работе антиблокировочной системы, модуль управления получает от датчиков скорости. Чтобы понять до конца, что такое АБС в автомобиле, необходимо разобраться с их работой. Импульсы приходят от четырех таких датчиков, которые могут отличаться по конструкции, и быть активными или пассивными.

Пассивный вариант исполнения подразумевает наличие гребенки в блоке ступицы. С помощью аналоговых сигналов датчик определяет скорость вращения. Однако, такая конструкция на малых скоростях может выдавать погрешность.

Активный вариант датчика работает с магнитным кольцом. Считывая его метки, происходит передача бинарного сигнала. Погрешности за счет скоростей вращения в этом случае нет. Остается лишь точная импульсная диаграмма.

Набор нештатной АБС для грузовика

Нужно знать, что автомобили с полным приводом оснащены дополнительным G-датчиком, корректирующим показания скорости и ускорения транспортного средства для модуля АБС.

Этот датчик смонтирован с акселерометром.

Езда с АБС и без нее

Молодые водители часто интересуются способом торможения автомобиля с антиблокировкой. Ведь отдача в педаль при первом ее ощущении отталкивает ногу с тормоза. Делать этого не стоит. Прерывистое торможение характерно для автомобилей без АБС, так как водитель стремится избежать полной блокировки колес и потери управляемости. На современных же машинах можно смело топить педаль, а автоматика сделает свое дело.

Штатного отключения данной системы в транспортных средствах не предусматривается. По разным причинам автовладельцы иногда хотят это сделать. Для этого достаточно вынуть предохранитель из блока, но нужно помнить, что в современном транспорте на АБС возлагается и перераспределение межосевых тормозных сил. Соответственно нажатие на педаль приводит к полной блокировке задних колес и нежелательным последствиям.

Нужно также понимать, что нельзя перекладывать все на автомат. Водитель должен сам контролировать ситуацию, а автомобиль с его разными элементами останется лишь качественным инструментом.

Интересное по теме:

загрузка. ..

Как работает АБС (антиблокировочная система) для грузовика

Модельный ряд КАМАЗ включает в себя грузовые автомобили с ABS и EBS. Такие системы показывают свою эффективность в условиях скользкой дороги, когда требуется экстренное торможение. Дело в том, что отличная мощность системы торможения в таких условиях может стать проблемой. Когда водитель попытается быстро остановить грузовик, может произойти блокировка колёс. Из-за этого торможение не произойдёт, скорость не уменьшится, а сцепление с дорогой и управление будут потеряны. Чтобы избежать этого, фура КАМАЗ оснащается антиблокировочной системой – ABS.

Устройство, основные составляющие и принцип работы АБС

Антиблокировочная система устанавливается на все оси грузового автомобиля. За счёт этого тормозной путь существенно сокращается, а водителю гарантирует хорошая управляемость. Система состоит из 3 основных компонентов:

• Гидравлический блок;
• Электронный блок управления;
• Датчик скорости, установленный на колёсах.

Система начинает работать, как только водитель заводить грузовик, и он начинает набирать скорость. Во время движения колеса, рядом с датчиком перемещаются зубцы и впадины ротора, тем самым передавая на него электрический сигнал. Датчик скорости считывает его, фиксируя скорость в зависимости от количества зубцов, прошедших мимо него за единицу времени.

Когда происходит экстренное торможение, устройство не перестаёт получать сигнал. Оно считывает, что происходит блокировка колеса. Тогда сигнал посылается в гидравлический блок ABS. Он установлен возле главного тормозного цилиндра в тормозной магистрали. Задача этого блока – управлять давлением жидкости, находящейся в системе торможения. В случае блокировки колеса, гидравлическое устройство задействуется, останавливая или снижая её подачу в систему.

Если уменьшения количества тормозной жидкости в системе недостаточно, блок перенаправляет её в отводную магистраль. Это необходимо, чтобы ещё больше снизить давление в основном цилиндре. Когда датчик фиксирует, что колесо снова работает в штатном режиме, он подаёт сигнал гидравлическому блоку. Тот прекращает свою работу, давление в тормозной системе снова повышается, а клапаны открывают.

Находясь за рулём КАМАЗ самосвал 65115, можно ощутить работу системы ABS. Она проявляется в резких и частых толчках на педали тормоза. Они будут продолжаться, пока грузовик полностью не остановится, либо пока угроза блокировки не пройдёт.

Подробнее о работе антиблокировочной системы можно посмотреть на видео:

Общее устройство и принцип работы EBS

EBS – это электронная тормозная система. Она является более продвинутой версией ABS, сочетающей в себе её преимущества с функционалом и особенностями противобуксировочной системы. За счёт электронной основы, удалось существенно снизить время, за которое система замечает блокировку. Благодаря этому, она почти сразу реагирует на неё, устраняя проблему.

Также EBS лучше подходит для установки на бортовой КАМАЗ и другие грузовые автомобили. Она позволяет правильно распределить нагрузку между тормозными системами самой машины и её прицепов. К тому же, высокие скорость реагирования и эффективность торможения, позволяют сделать автомобиль безопаснее, уменьшив тормозной путь и увеличив стабильность на дороге.

У электронной тормозной системы следующий принцип работы:

• Главная её часть располагается в тормозном кране. Она получает сигнал от датчика, фиксирующего вращение колеса по принципу электромагнитной индукции;
• Датчик также фиксирует передвижение штока. Его он считает за вынужденное замедление. Вместе со скоростью вращения колёс грузовика это считается сигналом, для передачи импульса в блок управления;
• Электронный блок рассчитывает давление, которое необходимо указать на заднюю и переднюю ось, а также на контролирующий тормоза прицепа кран, в зависимости от полученных посредством датчика импульсов;
• Рассчитанное давление передаётся тормозной системе, чтобы максимально рационально провести экстренной торможение;
• Во время всего этого происходит анализ вращения колеса. В случае блокировки, запускается антиблокировочная система, работающая по аналогичной с пневматическим ABS технологии.

ESP

ESP – это электронная система стабилизации. Она используется для контроля над поперечной динамикой автомобиля в критических ситуациях. Во время бокового скольжения или заноса, такая система позволяет вернуть управляемость грузовика.

Занос грузовиков КАМАЗ, продажа которых осуществляется по всей России, достаточно сложно контролировать, поэтому такая система позволит водителю чувствовать себя спокойнее даже на скользкой дороге. Также ESP повышает безопасность транспортного средства.

APU

Узел подготовки воздуха позволяет получать газ под нужным давлением. После этого он используется другими механизмами, подаваясь в них через специальные каналы. Наличие такого блока позволяет повысить эффективность работы ABS и EBS.

EAC

Система электронного управления воздухом – ещё один важный компонент антиблокировочной системы. Он позволяет всем устройствам действовать слаженнее, быстрее реагируя на поступающие от датчиков импульсы, сигнализирующие о блокировке колёс.

Особенности работы АБС на грузовике КамАЗ

Если вы собираетесь брать КАМАЗ в лизинг или покупать этот автомобиль, стоит знать, как работает ABS в его тормозной системе. На КАМАЗы устанавливается сразу 4 датчика АБС, что позволяет контролировать вращение всех колёс одновременно. При этом система предполагает воздействие на все колёса. Например, при блокировке переднего колеса, в тормозной камере, расположенной спереди, изменяется давление и запускается моторный тормоз.

Система КАМАЗа предусматривает режим диагностики. Он позволяет проверить эффективность работы датчиков, гидравлических блоков и других компонентов системы. Таким образом, можно без обращения в сервис понять, когда требуется техническое обслуживание автомобиля.

Поколения антиблокировочной системы

Выделяют 3 поколения, на протяжении которых ABS развивалась и дорабатывалась:

• Первое. Было выпущено в 1970 году. В основе работы лежал механических принцип, из-за чего система не была долговечной и надёжной;
• Второе. Выпущено в 1978 году. Система стала продуманнее и компактнее, но гидравлический блок всё равно весил слишком много;
• Третье. Постепенно производители уменьшали массу системы, дорабатывая её, делая её чувствительнее, надёжнее и долговечнее.

Отечественные АБС

Для отечественных КАМАЗов и других автомобилей так же разрабатываются антиблокировочные системы, эффективно предотвращающие блокировку колёс при экстренном торможении на скользкой поверхности. Они постепенно заменяют белорусские и немецкие модели ABS.

Преимущества и недостатки

Системы ABS всё ещё дорабатываются и совершенствуются, поэтому при управлении грузовиком, важно знать плюсы и минусы таких механизмов. Выделяют следующие преимущества:

• Улучшение управляемости при экстренном торможении;
• Снижение тормозного пути;
• Удержание траектории при экстренном повороте;
• Автоматическая работа;
• Сохранение управляемости на скользкой дороге.

Но есть у системы и недостатки:

• Не помогает при вылете с дороги;
• Не работает при движении на низкой скорости: обычно до 15 км/ч;
• Плохо работает на песчаной поверхности;
• Задержка во включении при движении на слишком высокой скорости более 130 км/ч.

Как работает ABS? | The Drive

Одной из наиболее распространенных повседневных разработок в технологии новых автомобилей является ABS, или антиблокировочная тормозная система автомобиля. Он существует с 90-х годов, хотя Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) не считала его обязательным оборудованием на новых автомобилях до 2012 года. намного дольше, чем это?

И хотя мы уже объяснили, что такое ABS, название говорит само за себя, но это еще не все. Особенно в отношении более тонких деталей того, как он функционирует и каковы его истинные преимущества. Давайте обсудим и, возможно, развеем некоторую дезинформацию и узнаем.

В макромасштабе ABS включается во время торможения, чтобы избежать блокировки тормозных суппортов на тормозных дисках, создания заноса, потери сцепления с дорогой и, таким образом, потери контроля над автомобилем. Этот последний момент является самым важным, так как потеря контроля обычно не считается хорошей вещью для большинства людей.

Система ABS делает это, автоматически нажимая на тормоза и обеспечивая более контролируемую остановку колеса. Вместо блокировки он быстро нажимает, отпускает и снова нажимает тормозные колодки, пока автомобиль не остановится. Таким образом, система помогает поддерживать сцепление с протектором шины и более эффективно рассеивает тепло. Это означает больший контроль для водителя, будь то движение по прямой или торможение с повернутым рулем.

Вопреки распространенному мнению, ABS не означает автоматически более короткий тормозной путь. Это помогает поддерживать контроль, а не специально сокращать тормозной путь. Хотя машины с АБС действительно почти всегда останавливаются короче. Он также имеет другие сильные вторичные преимущества, такие как помощь в предотвращении деформации роторов и проколов шин.

Примечание: если вы когда-нибудь видели, как кто-то давит на тормоза, чтобы не зажечь красный сигнал светофора, а его колеса безрассудно с визгом уносятся прочь, то либо у него не работает ABS, либо она не оборудована. И эти люди теперь будут иметь радость и удовольствие раскошелиться на две-четыре новых шины, чтобы избавиться от этих неприятных плоских пятен. Всегда смотрите вперед, ребята.

Peter Nelson

Схема работы ABS в целом проста, так как в системе всего несколько компонентов, среди которых компьютер ABS (или модуль), насос ABS (также известный как блок), датчики скорости вращения колес, и обычная тормозная система, состоящая из главного цилиндра, тормозных магистралей и комбинации суппорта и ротора прямо рядом с тем местом, где резина соприкасается с дорогой.

Когда датчики скорости вращения колес, а также, возможно, другие датчики, которые помогают собирать информацию, определяют ситуацию с резким торможением, компьютер ABS запускает насос и запускает процесс открытия и закрытия ряда клапанов. В иерархии тормозных функций насос расположен сразу после главного цилиндра, который обеспечивает подачу жидкости для приведения в действие тормозов. Приведение в действие клапана насоса ABS переходит от жестких линий к мягким линиям в нише колеса, где он быстро зажимает и разжимает тормозную колодку суппорта относительно ротора. Он прекращается, когда водитель отпускает педаль тормоза.

Ключ в том, чтобы позволить ABS делать свое дело, например, когда вы чувствуете странную пульсацию педали и, возможно, слышите какие-то странные механические шумы, это нормально. Если вы подниметесь слишком рано, система отключится. В зависимости от сценария это может быть очень плохо.

АБС лучше всего работает как на мокрой, так и на сухой дороге, хотя лучший план атаки при движении по снегу и льду — осторожное вождение и более точное регулирование тормозов самостоятельно. Не для того, чтобы имитировать ABS, а для того, чтобы убедиться, что вы не перегружаете шины. У них должно быть столько хватки, сколько они могут собрать. Для наилучшего контроля над снегом и льдом ничто не сравнится с хорошим комплектом зимних шин.

В неаварийных ситуациях технологии помогли расширить функции систем ABS. Он присутствует во многих современных автомобилях, таких как Terrain Response, в системах контроля тяги для бездорожья, которые точно активируют тормоза независимо друг от друга на всех четырех углах, чтобы обеспечить максимально возможное сцепление и пятно контакта на внедорожных поверхностях. Это также пригодится в автоспорте, где усиление контроля торможения приводит к более быстрому времени прохождения круга, более безопасным гонкам и меньшему износу тормозов и шин.

Даже при вождении, не связанном с автоспортом, ABS часто имитирует дифференциал повышенного трения, чтобы попытаться передать мощность на колесо или колеса с наибольшим сцеплением. Тем не менее, исполнение не всегда (на самом деле, в зависимости от того, кого вы спрашиваете, никогда) так же хорошо, как реальный дифференциал повышенного трения.

The Drive  и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее .

CarWale Gyaan: Что такое антиблокировочная тормозная система (ABS) и как работает ABS?

Введение

Как мы все знаем, ABS (сокращение от Anti-Lock Braking System) теперь обязательна в автомобилях. Вам может быть интересно, что такое ABS и как она работает? И почему это классифицируется как оборудование для обеспечения безопасности в автомобилях? Давайте узнаем.

Как следует из названия, антиблокировочная тормозная система — это устройство, предотвращающее блокировку тормозов. Это, в свою очередь, предотвращает неконтролируемое занос автомобиля при резком торможении на поверхностях с плохим сцеплением. Кроме того, он позволяет контролировать рулевое управление автомобиля в условиях экстренного торможения.

История

Концепция ABS восходит к началу 1900-х годов. Многие пионеры в области авиации и железной дороги использовали различные методы предотвращения проскальзывания шин при торможении. В него входили истребители и даже тепловозы. Однако именно в 1971 году компания Chrysler представила современную АБС в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, для своего флагманского седана Imperial. Американский автопроизводитель называл эту систему «Sure-Track». Ford также использовал эту систему на Lincoln Continental. И General Motors предлагала его в качестве опции для различных моделей Cadillac.

В том же году Nissan предложил EAL (электроантиблокировочная система), разработанную японской компанией Denso, в качестве опции для седана President. Это стало первой электронной ABS в Японии. В 1976 году WABCO разрабатывала ABS для коммерческих автомобилей. Именно Mercedes-Benz W116 в 1978 году стал первым серийным автомобилем, в котором использовалась электронная четырехколесная многоканальная антиблокировочная система (ABS) от Bosch. Спустя почти 10 лет после этого ABS вошла в стандартную комплектацию всех автомобилей Mercedes-Benz. Между тем BMW первой внедрила ABS на мотоциклах в 1919 году.88.

Как работает ABS?

Прежде всего, давайте разберемся, что происходит, когда вы пытаетесь резко затормозить в автомобиле без ABS в условиях плохого сцепления, например, на заснеженных или мокрых дорогах. Ваше нажатие на педаль тормоза приведет к торможению колес, но, поскольку сцепление шин с поверхностью дороги отсутствует, колеса вообще перестанут вращаться, даже когда автомобиль находится в движении. Это называется блокировкой колес. А когда колеса заблокированы, невозможно увернуться, если впереди есть препятствие.

ABS работает по принципу «порогового торможения». Пороговое торможение — это техника вождения, наиболее часто используемая в автоспорте. Этот метод предполагает, что водитель модулирует давление на педаль тормоза, чтобы максимизировать тормозное усилие. Оптимальная величина тормозного усилия развивается в тот момент, когда колесо только начинает проскальзывать. Педаль тормоза отпускается, когда шины достигают точки проскальзывания, поскольку торможение за пределами этой точки приводит к скольжению шины. В современной электронной АБС это делается автоматически с помощью датчиков и гидроприводов.

АБС делает то, что даже если вы нажимаете на тормоз, прижав правую ногу к полу, она чувствует резкое замедление колес. И вместо того, чтобы тормозить колеса за один раз (что, как мы знаем, заблокирует колеса), он тормозит их с перерывами. Говоря простым языком, даже если педаль тормоза полностью нажата из-за панического торможения, тормоза срабатывают – вкл-выкл-вкл-выкл-вкл-выкл и так далее.

Это может происходить сотни раз в течение одной секунды, поэтому при срабатывании АБС возникает ощущение «пульсации» педали тормоза. Таким образом, выполняя это прерывистое торможение, ABS напрямую предотвращает блокировку колес. Кроме того, вы можете увести автомобиль от любого препятствия во время торможения благодаря предотвращению блокировки с помощью ABS.

Механизм ABS:

Типовой блок ABS состоит из четырех компонентов/деталей – датчиков скорости, клапанов, главного цилиндра и ECU (блок с электронным управлением). Датчики скорости расположены на вращающихся колесах, которые непрерывно отправляют информацию об ускорении и торможении колес в ЭБУ. Когда ECU обнаруживает какие-либо нарушения при резком торможении, он посылает сигнал клапанам. Затем клапаны соответственно открываются и закрываются, таким образом контролируя подачу тормозной жидкости от главного цилиндра к тормозам. ABS классифицируется по количеству каналов, т.е. по количеству клапанов, которые по отдельности управляют колесами, и по количеству датчиков.

ABS и EBD: в чем разница?

EBD — еще одна функция безопасности, связанная с тормозами. EBD расшифровывается как Electronic Brakeforce Distribution и, как следует из названия, контролирует каждый из отдельных тормозов и колес. При торможении EBD решает, какое колесо будет тормозить больше, а какое меньше, в зависимости от таких условий, как доступное сцепление с дорогой, угол наклона колеса, вес автомобиля и многое другое. В большинстве случаев тормозная сила распределяется спереди, поскольку передняя часть тяжелее (в автомобиле с передним расположением двигателя), чем задняя часть автомобиля. В некоторых современных системах сразу после торможения на задние тормоза оказывается большее давление, прежде чем становится очевидным эффект переноса веса, а затем тормозное усилие перераспределяется.

Следовательно, как и ABS, EBD также предотвращает блокировку колеса в различных условиях движения. Но EBD делает это, регулируя тормозное давление на всех четырех колесах, а не периодически подтормаживая каждое колесо, как в ABS.

АБС для прохождения поворотов:

В настоящее время используется только в мотоциклах.