Что такое АБС (Антиблокировочная Система Тормозов)? znamus.ru

АБС (Антиблокировочная система)

266 8 301k

АБС или ABS, уже из расшифровки английской аббревиатуры (Anti-lock braking system), становится ясно что, это не отдельная деталь, а система, предотвращающая блокировку колес при торможении. В двух словах, на вопрос: что такое АБС, можно сказать так – это система датчиков, которые контролируют скорость автомобиля и скорость вращения колес. Поэтому увидеть как выглядит ABS невозможно, можно лишь посмотреть на отдельные ее элементы и наглядный результат работы сделав несколько тестов торможения с включенной и выключенной функцией антиблокировки. В большинстве современных автомобилей ABS работает вместе с EBD — системой распределения тормозных усилий.

Основными компонентами составляющих систему ABS можно выделить:

• Датчик поворота;
• Датчик сдавливания в тормозах;
• Блок управления АБС;
• Гидравлический блок.

Полная схема расположения компонентов ABS выглядит так:

Компоненты антиблокировочной системы

Главной задачей ABS является регулировка скорости вращения колёс путём изменения давления в магистралях тормозной системы. Данная система предназначена дабы избежать аварийной ситуации при резком торможении, сохраняя управляемость транспортного средства.

Цена на датчик АБС в зависимости от марки автомобиля и производителя колеблется от 5 до 100 usd.

Основная часть системы (гидравлический блок и блок АБС) находятся под капотом автомобиля, они же в свою очередь работают в паре с датчиками расположенными на ступице. Блок управления АБС обрабатывает сигнал с датчика, а гидравлический блок распределяет давление на тормозные колодки.

Система АБС достаточно надежная. Электронные датчики и блоки системы имеют многие предохранители и спец. реле. Поломки в основном связаны с неправильной эксплуатацией. Наибольшее влияние имеют колесные датчики, поскольку больше всего подвергаются загрязнению, поэтому, время от времени требуется замена датчика АБС.

АБС: что это, зачем использовать и принцип работы

Как работает антиблокировочная система тормозов и нюансы ее использования

Когда анти блокировочная система имеет какую-то неисправность, то об этом будет сигнализировать соответствующий значок на приборной панели. Лампочка ABS загорается при запуске автомобиля и горит не дольше 6-ти секунд, но если данная сигнальная лампа загорелась при движении или индикатор не гаснет, то это свидетельствует об отключении системы, при этом не нужно паниковать, поскольку обычное торможение является возможным. Дабы разобраться что именно за поломка в АБС нужна диагностика.

Основными неисправностями АБС

1. Отказ колесных датчиков. Через механическое повреждение или изменение воздушного зазора между колесным датчиком и зубчатым ротором (норма 0,4-1 мм). Иногда обрываются провода или окислятся контакты.
2. Падение напряжения в борт сети ниже 10,5 В.
3. Выход из строя электродвигателя гидронасоса. Реже всего система отключается через выход из строя гидроклапанов или блока управления ABS. Также возможен выход системы из строя из-за неквалифицированного ремонта автомобиля.

Советы и рекомендации

1. Не разделять электрические разъёмы, при включенном зажигании или при работающем двигателе.
2. Электронный блок управления ABS чувствителен к колебаниям напряжения, поэтому нужно следить за исправностью аккумулятора, генератора и реле-регулятора – рабочее напряжение на борту должно находиться в диапазоне 12 – 14,2В.

Как АБС влияет на тормозной путь?

Как изменяется тормозной путь АБС

О том, как влияет на тормозной путь работа антиблокировки тормозов, зачастую складывается ошибочное мнение. Много водителей надеются на то, что эта система не только позволяет объехать препятствие, но сократить тормозную дистанцию.

Основная задача системы ABS – сохранить управляемость автомобиля, а не уменьшить тормозной путь! То есть тормозная дистанция, от нажатия педали до полной остановки, в большинстве случаев, меньше не станет, даже на оборот, часто может увеличится. Все будет зависеть от дорожного покрытия (мокрое, сухое, гравий, грунтовка, лед или снежная каша), а также типа резины (летняя, зимняя шипованная или липучка). Также на тормозной путь влияет тип и настройка самой системы.

Как выглядит торможение авто с ABS и без

Так в среднем можно ориентироваться на такие показатели:

• Сухой асфальт – выигрыша в дистанции нет ни в том, ни в другом случае при не высоких скоростях, но когда скоростной режим нарушен, то на 15% преимущество у тормозов с АБС.
• Брусчатка, кочки – торможение без дополнительной системы на 10% эффективнее.
• Грунтовка, гравий и снежная каша – без АБС можно остановится быстрее.
• Обледенелая дорога – срабатывание антиблокировки тормозной путь сократить значительно.

Однако в любом из этих случаев преимуществом тормозов с АБС является то, что вы сможете объехать препятствие и не стирать резину, а с тормозным расстоянием у кого как получится, все будет зависеть от настройки и типу работы антиблокировочной системы, а также навыков самого водителя.

С увеличением скорости тормозной путь станет длиннее, однако следует отметить, что если скоростной режим будет выше 60 км/ч, то результат длина тормозного пути с абс на сухом асфальте будет уже меньше чем без такой системы. Также учтите, что эти данные не являются точными ведь торможение, зависит от многих факторов.

Часто задаваемые вопросы

ABS как расшифровывается?

Дословно ABS (Anti-lock Brake System) расшифровывается как антиблокировочная система, которая применяется при экстренном торможении, когда приходится непредвиденно и резко сильно давить на педаль тормоза с целью избежать столкновения с препятствием. Предположительно можно сказать, что это в машине дополнительное устройство, которое помогает удерживать дорогу путем поочерёдного разблокирования колес от торможения с частотой несколько раз в секунду.

Кто изобрел АБС?

Один из тех, кто первый придумал такую систему, стал Гейнц Либер в 1964 году, однако первый работающий образец ABS сделал Ханс Шеренберг. И уже спустя 8 лет компанией Bosch была использована эта антиблокировочная система на люксовых автомобилях Daimler-Benz. Однако на тот момент она была очень огромной против той что сейчас, весила почти 7 килограммов.

Принцип действия АБС?

Принцип действия системы антиблокировки заключается в поочередном создании давления в тормозных контурах и прижимного усилия тормозных колодок к диску. Делается это специальным насосом, подавая тормозную жидкость из гидроблока к рабочим тормозным цилиндрам либо блокируя ее поступления электроклапанами.

Срабатывание происходить циклическим образом в 3 фазы. На основании данных от датчиков блок управления ABS подает команды на: удержание, сброс либо увеличения давления тормозной жидкости в контуре тормозного цилиндра определенного колеса.

Когда блок управления создал тормозное усилие до того момента что возникает уже опасность блокировки, впускной клапан гидроблока закрывается. Затем, при условии, что выпускной тоже перекрыт, держится усилие на рабочий тормозной цилиндр суппорта. Потом, дабы колодки отжались, происходит открытие выпускного клапана, чтоб жидкость пошла в аккумулятор давления и колесо могло прокручиваться. А чтобы сброс давления произошел быстрее, в демпфирующую камеру жидкость насосом подается в обратном направлении (в этот момент появляется вибрация на педали). После чего цикл повторяется, электроникой блока АБС закрывается магнитный выпускной клапан, а открывается впускной, чтобы снова создать давление в контуре. Система включается, когда скорость автомобиля превышает 10-15 км/ч, если она ниже, то не должна срабатывать.

Смысл работы заключается в том, чтобы держать колеса на грани блокировки давая возможность прокручиваться и замедлять их ход одновременно, регулируя и распределяя тормозное усилие по колесам, на которых установлены датчики.

Как АБС влияет на АКПП?

На многих современных автомобилях блок ABS завязан с АКПП, и если с ним проблемы, то машина может себя по-разному вести в зависимости от рода проблемы (перестанет работать спидометр, произойдет блокировка машины для диагностики, включится аварийный режим АКПП и т.д).

Как влияют датчики ABS? Косвенно. Передают данные про скорость непосредственно на колесах, чтобы обеспечить необходимые для коробки передач показатели работы. Давая возможность задействовать различные дополнительные функции движения при определенной дифференциальной разнице между скоростями вращения колес на разных осях или сторонах автомобиля и валах самой коробки. Если связь от датчиков к блоку АБС или на отрезку с блоком управления коробкой нарушена, либо поступают не корректные данные, то АКПП уходит в аварийный режим. Срабатывает такая защита на скорости свыше 40 км/ч.

pomaxa79 › Блог › Антиблокировочная система тормозов (ABS)

-При экстренном торможении автомобиля возможна блокировка одного или нескольких колёс. В этом случае весь запас по сцеплению колеса с дорогой используется в продольном направлении. Заблокированное колесо перестает воспринимать боковые силы, удерживающие автомобиль на заданной траектории, и скользит по дорожному покрытию. Автомобиль теряет управляемость, и малейшее боковое усилие приводит его к заносу.

-Антиблокировочная система тормозов (АБС, ABS, Antilock Brake System) предназначена предотвратить блокировку колес при торможении и сохранить управляемость автомобиля. Антиблокировочная система повышает эффективность торможения, уменьшает длину тормозного пути на сухом и мокром покрытии, обеспечивает лучшую маневренность на скользкой дороге, управляемость при экстренном торможении. В актив системы можно записать меньший и равномерный износ шин.

-Вместе с тем, система АБС не лишена недостатка. На рыхлой поверхности (песок, гравий, снег) применение антиблокировочной системы увеличивает тормозной путь. На таком покрытии наименьший тормозной путь обеспечивается как раз при заблокированных колесах. При этом, перед каждым колесом формируется клин из грунта, который и приводит к сокращению тормозного пути. В современных конструкциях ABS этот недостаток почти устранен — система автоматически определяет характер поверхности и для каждой реализует свой алгоритм торможения.

-Антиблокировочная система тормозов выпускается с 1978 года. За прошедший период система претерпела значительные изменения. На основе системы АБС построена система распределения тормозных усилий. С 1985 года система интегрирована с антипробуксовочной системой. С 2004 года все автомобили, выпускающиеся в Европе, оснащаются антиблокировочной системой тормозов.

-Ведущим производителем антиблокировочной системы является фирма Bosch. С 2010 года компания производит систему ABS 9 поколения, которую отличает наименьший вес и габаритные размеры. Так, гидравлический блок системы весит всего 1,1 кг. Система АБС устанавливается в штатную тормозную систему автомобиля без изменения ее конструкции.

-Наиболее эффективной является антиблокировочная система тормозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса, т.н. четырехканальная система. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.

-Конструкция антиблокировочной системы включает датчики частоты вращения колес, датчик давления в тормозной системе, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.

-Датчик скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал.

-На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства — электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.

-Гидравлический блок обединяет впускные и выпускные электромагнитные клапаны, аккумуляторы давления, насос обратной подачи с электродвигателем, демпфирующие камеры.

-В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.

-Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре. Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления. Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.

-В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.

-Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.

☑ Принцип работы антиблокировочной системы тормозов

Работа антиблокировочной системы тормозов носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:

1. удержание давления;
2. сброс давления;
3. увеличение давления.

-На основании электрических сигналов, поступающих от датчиков угловой скорости, блок управления ABS сравнивает угловые скорости колёс. При возникновении опасности блокирования одного из колёс, блок управления закрывает соответствующий впускной клапан. Выпускной клапан при этом также закрыт. Происходит удержание давления в контуре тормозного цилиндра колеса. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в тормозном цилиндре колеса не увеличивается.

-При продолжающейся блокировке колеса, блок управления открывает соответствующий выпускной клапан. Впускной клапан при этом остается закрытым. Тормозная жидкость перепускается в аккумулятор давления. Происходит сброс давления в контуре, при этом скорость вращения колеса увеличивается. При недостаточной емкости аккумулятора давления, блок управления ABS подключает к работе насос обратной подачи. Насос обратной подачи перекачивает тормозную жидкость в демпфирующую камеру, уменьшая давление в контуре. Водитель при этом ощущает пульсацию педали тормоза.

-Как только угловая скорость колеса превысит определённое значение, блок управления закрывает выпускной клапан и открывает впускной. Происходит увеличение давления в контуре тормозного цилиндра колеса.

-Цикл работы антиблокировочной системы тормозов повторяется до завершения торможения или прекращения блокирования. Система ABS не отключается.

Что такое АБС (Антиблокировочная Система Тормозов)?

Для чего предназначена и как работает?

Введение

Приходилось ли вам объезжать внезапно возникшее препятствие и одновременно тормозить? Наверняка да. Казалось бы, что в этом сложного — нажал на тормоз, повернул руль и скорректировал траекторию. Однако всё относительно просто до определённого момента. Если при экстренном торможении нажать на педаль тормоза сильнее, чем необходимо, колёса могут заблокироваться и…

Дальше возможны два варианта развития событий. Оба обусловлены наличием или отсутствием антиблокировочной системы тормозов АБС (ABS — Anti-lock Brake System). Если машина архаичная, ведёт свою родословную из середины семидесятых прошлого столетия или сошла с конвейера одного из отечественных автозаводов, то, как бы усердно вы ни крутили «баранку», транспортное средство траектории не изменит. Дело в том, что заблокированные колёса, скользя, лишают водителя возможности маневрировать — сорвавшись на юз, автомобиль будет тупо ехать по прямой, будто у него отрубили руль. Лишь опытный пилот сумеет хладнокровно разблокировать колёса, на мгновение отпустив педаль тормоза. А затем, используя импульсное торможение, вернуть контроль и погасить скорость.

Второй вариант — для машины, оснащённой АБС. От водителя требуется лишь посильнее нажать на педаль тормоза и спокойно работать рулём. Чувствуете разницу?

Экскурс в историю

На серийном автомобиле АБС появилась в 1978 году — покупатели Mercedes S-Class могли заказать эту систему в качестве опционального оборудования. Чуть позже аналогичная система появилась и у конкурента S-Class — BMW 7-Series.

Напомним также, что патент на «механизм превентивного блокирования колес моторизированных транспортных средств» был получен компанией Bosch еще в 1936 году. Однако долгое время испытания систем подобного оканчивались неудачей — устройство оказывалось слишком сложным и работало слишком медленно. И только в 70-ых годах прошлого века, благодаря бурному развитию технологий, компании Bosch удалось построить работающую версию АБС. Кстати, сейчас системы подобного рода используются не только на автомобилях, но и на железнодорожном транспорте и даже на самолетах.

Как АБС работает?

Когда автомобиль катится по дороге и водитель применяет тормоза, энергия перемещающегося автомобиля преобразуется в тепло при трении тормозных колодок о диск или барабан, и автомобиль замедляется. Если коэффициент трения между дорогой и шинами превышает максимально возможный, шина начинает скользить по поверхности дороги. Это — пример пробуксовки колес. Пробуксовку колес можно определить как разность между скоростью автомобиля и скоростью колеса относительно поверхности дороги. Когда колесо блокируется и скользит, наблюдается 100-процентная пробуксовка. Нулевая пробуксовка имеет место в случае, когда колеса катятся без применения тормозов.

Нормальное торможение будет происходить между этими граничными состояниями. К сожалению, не все случаи замедления автомобиля — подпадают под «нормальную» категорию. При аварийном или резком торможении на скользкой дороге колеса могут легко заблокироваться. При заблокированных колесах автомобилем управлять невозможно — чтобы сохранить управляемость, колеса должны катиться. Помимо этого было обнаружено, что при торможении катящегося колеса с коэффициентом скольжения 8 — 35% коэффициент трения между шиной и дорогой намного больше, чем при скольжении. Когда колеса прекращают катиться, а автомобиль продолжает двигаться, он будет следовать по пути наименьшего сопротивления.

Антблокировочные тормозные системы применяются для исключения таких ситуаций, контролируя скорость вращения колес. Когда система определяет, что одно колесо вращается слишком медленно по сравнению с другими, гидравлическое давление на тормозной механизм этого колеса уменьшается, предотвращая его блокировку. Все антиблокировочные тормозные системы отказоустойчивы. В случае сбоя электронного устройства управления (ЕСU), тормоза будут функционировать так же, как в стандартной системе (без АБС).

Принцип работы
1. Гидравлический модулятор
2. Датчик скорости вращения колеса и сигнальный ротор
3. Главное реле
4. Блок управления АБС

Когда водитель резко давит на тормозную педаль, система должна среагировать следующим образом:
1. Поддерживать то давление, которое создает водитель
2. Уменьшить давление в одном или нескольких тормозных механизмах
3. Увеличить давление и поддерживать его на максимально допустимом уровне, не допуская при этом блокировки колес. Электронное устройство управления постоянно контролирует сигналы от датчиков скорости вращения колес.

Если один датчик (или несколько) показывает более высокую степень замедления колеса по сравнению с другими датчиками, блок управления знает, что может произойти полная блокировка колеса. Первоначально ничто не происходит — давление в тормозном механизме поддерживается на определенном уровне. Этот момент называется фазой удержания давления. Гидравлический модулятор начинает частично закрывать клапан, предотвращая увеличение давления в контуре тормозного механизма. Этот же клапан не пускает жидкость назад, удерживая давление на постоянном уровне. Начинает работать насос, но его выходной клапан остается закрытым, если создаваемое насосом давление не превышает давления, создаваемого главным цилиндром. Если колесо продолжает замедляться быстрее других, блок управления дает команду гидравлическому модулятору уменьшить давление в контуре тормозного механизма этого колеса. Модулятор закрывает клапан, и давление перестает расти несмотря на дальнейшее нажатие на педаль. Кроме того, клапан устанавливается в такое положение, что открывается возвратный канал к питательному бачку. Давления в контуре падает и колесо начинает вращаться.

Для каждого переднего колеса имеется собственный электромагнитный клапан. Для задних колес используется один клапан, который управляется ЕСU на основании сигнала от датчиков скорости вращения колес, выбирая наименьшее значение.

С этого момента колесо снова ускоряется. Блок управления допускает только некоторое приращение скорости. Как только будет определено, что колесо больше не на грани блокировки, клапан прерывает цикл, восстанавливая нормальное торможение. Модулятор позволяет давлению расти до значения, какое было до момента уменьшения давления. Эта последовательность процессов происходит меньше чем за одну секунду. Фактически, она может происходить от четырех до десяти раз в секунду, в зависимости от того, насколько скользкое дорожное покрытие.

Антиблокировочная система АБС — страховка от неприятностей

Сейчас нам предстоит разобраться, что такое антиблокировочная система тормозов, как она устроена и как работает.

Наверняка, вы слышали выражение «тормоза придумали трусы». Его как мантру любят повторять лихачи и любители быстрой езды.

Но, на самом деле, они лукавят, ведь как никто другой понимают необходимость безотказных тормозов, которые срабатывают чётко и в нужный момент.

Понимают это и автопроизводители, поэтому заботятся о том, чтобы наши машины останавливались быстро и безопасно. Для этих целей была разработана очень остроумная технология — антиблокировочная система (АБС или ABS).

Антиблокировочная система АБС: наша страховка от неприятностей

Представьте ситуацию, Вы едете на автомобиле по загородной трассе, наслаждаясь окружающей природой.

Впереди на небольшой дистанции движется грузовик, кузов которого забит какими-то коробками и хламом. Внезапно, подпрыгнув на кочке, он теряет одну из коробок, и она падает прямо перед Вашим авто.

Конечно, первая реакция водителя в этой ситуации попытаться затормозить и одновременно объехать препятствие.

И вот, кульминация истории – если ваша машина оборудована АБС, то совершить подобный манёвр довольно легко.

Но если этой системы нет, то тогда вполне вероятно, что от резкого удара по педали тормоза колёса заблокируются. Автомобиль превратится в неуправляемый снаряд, а это сулит неприятной встречей с выпавшей коробкой.

Как Вы уже поняли, ABS не просто полезная опция. Она просто необходимая система, от которой зависит безопасность водителя и всех кто находится в нём.

Помимо того, что антиблокировочная система помогает сохранить контроль над транспортным средством в похожих ситуациях, она значительно сокращает тормозной путь. Улучшает манёвренность в сложных погодных условиях и даже помогает сэкономить резину.

Вот жили же раньше без АБС?

Минутка истории. Первым серийным автомобилем, оборудованным АБС, стал Mercedes-Benz S-класса. Произошло это в далёком 1979 году.

В то время наличие данной технологии на машине было признаком элитарности, поэтому и стоимость этой опции могла достигать 10% от всего авто.

Сегодня наличием антиблокировочной системы уже никого не удивить, более того, с 2004 года она является обязательной для установки на все выпускающиеся в Европе автомобили.

За свои почти 40 лет АБС прошла массу модернизаций.

На данный момент наиболее прогрессивной считается четырёхканальная версия, контролирующая поведение каждого колеса в отдельности.

Главным производителем этой технологии в мире является вездесущая компания Bosch.

Как управлять тормозами? Спроси у АБС

Пришло время разобраться в устройстве антиблокировочной системы и принципе её работы. Основные компоненты ABS следующие:

• датчики скорости вращения колёс и давления в тормозной магистрали;
• блок управления (БУ);
• гидравлический блок.

Что происходит, когда Вы нажимаете педаль тормоза в машине с АБС? Первым делом блок управления на основе сигналов, поступающих от датчиков, отслеживает поведение каждого колеса. Если выяснится, что вот-вот произойдёт блокировка, мгновенно посылается команда исполняющим механизмам – гидравлическому блоку.

В его арсенале имеются впускные и выпускные клапаны, насос обратной подачи, аккумуляторы давления и демпфирующие камеры. Всё это оборудование встроено в тормозную магистраль и его главная задача отрегулировать давление жидкости, поступающей к тормозам колёс по остроумному алгоритму.

Если система видит, что колесо близко к блокировке – она стравливает давление из той части тормозной магистрали, которая ведёт к нему, тем самым приотпуская тормоза. После того как колесо снова набрало определённые обороты, блок управления АБС опять посылает сигналы своим подчинённым, но в этот раз, чтобы прихватить тормоза.

Таким образом, пока Вы давите на педаль, система заставляет работать тормоза импульсами – отпускает, поддерживает определённый уровень давления, сжимает снова. И так продолжается, пока Вы не остановитесь, или пока не отпустите педаль.

Причём гидравлика работает очень быстро – до 20 циклов сжатия и отпускания в секунду. О том, что ABS сработала, водителю уведомляет контрольная лампа на панели приборов, также имеется лампочка, сигнализирующая о неисправности системы.

Нет ничего идеального

Может создаться впечатление, что антиблокировочная система идеальна и безукоризненна. На самом деле это не так, и у неё есть свои недостатки, о которых нужно знать.

Так, к примеру, АБС может оказать медвежью услугу при торможении на снежной, песчаной, грунтовой дороге или на льду. Дело в том, что в этих случаях идеальным с точки зрения длины тормозного пути будет заблокированное колесо, особенно если оно обуто в шипованную резину.

Но зато во всей красе ABS себя демонстрирует на мокром, сухом и ровном покрытии – тут равных ей нет.

На этом, уважаемые читатели и подписчики, наш краткий рассказ об антиблокировочной системе можно завершить.

В заключение хотелось бы сказать, что какой бы совершенной ни была электроника автомобиля, водителем всегда остаётся человек. Поэтому расслабляться за рулём, уповая на всесильные современные технологии, всё же не стоит.

Бдительность и внимание на дороге – это то, что в первую очередь убережёт Вас от неприятных ситуаций.

До новых встреч, друзья!

Подписывайтесь на новый материал. Поделитесь полученными знаниями, ведь это наша безопасность и безопасность наших близких.

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.

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:

1. Колесные датчики скорости
2. Блок (модуль) управления
3. Исполнительное устройство

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.

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.

Антиблокировочная тормозная система – что это такое

Исключает ли антиблокировочная тормозная система возможность заноса?

Одно из самых страшных для любого автолюбителя явлений – занос автомобиля. Транспортное средство становится неуправляемым и резко меняет траекторию движения.

К тому же, чаще всего заносы происходят на высокой скорости и в экстренной ситуации, а значит, на исправление проблемы может не остаться времени. Хорошо если все случилось на пустой, ровной и широкой площадке, иначе последствия могут быть ужасны.

Одна из причин заносов и потери управляемости автомобилем – блокировка колес. Происходит она из-за того, что на большой скорости длительной и резкое нажатие педали тормоза приводит к «зажатию» осей автомобиля тормозными колодками.

Колесо при этом резко останавливает вращение, но поскольку автомобиль имеет значительную скорость, а следовательно и кинетическую энергию, вся эта энергия передается уже неподвижным колесам. В этой ситуации автомобиль может резко изменить траекторию, слететь в кювет или даже перевернуться.

Чтобы не допускать подобных ситуаций была изобретена антиблокировочная система (АБС). Простейшая АБС состоит из компьютера (блок АБС), датчиков, которые подключаются к каждому из колес и системы управления торможением. В определенный момент, когда нагрузка на колеса со стороны тормозов превышает допустимое значение, компьютер в блоке АБС срабатывает и на долю секунды «ослабляет» силу работы тормозов.

Процесс торможения получается «прерывистым», как будто человек давил на педаль не постоянно, а короткими и резкими «тычками». Кстати, именно такое нажатие на педаль тормоза – быстрое и недолгое и считается правильным и безопасным, поскольку автомобиль останавливается быстро, но при этом риск потери контроля над ним намного ниже.

Таким образом, АБС это автоматическая система управления торможением двигателя, главной задачей которой является плавная и безопасная остановка автомобиля без риска заносов и прочих неприятностей. В современных машинах система АБС очень надежная и эффективная, благодаря мощным компьютерным системам и целым набором датчиков в авто.

Однако, управляя автомобилем никогда нельзя полностью доверять свою безопасность этой системе. АБС снижает вероятность заноса, но не исключает ее полностью. Во-первых, это связано с тем, что любая, даже самая надежная электроника всегда может дать сбой. Особенно опасными в этом отношении являются современные, но изношенные автомобили.

Любое неправильное положение датчика может либо остановить работу АБС (она не включится и колеса «пойдут юзом»), или же напротив включит антиблокировочный режим без надобности.

Например, такие случаи бывают на перекрестках – водитель медленно «подкатывается» к светофору. Перед ним стоит авто, скорость небольшая и водитель планирует мягко затормозить за пару метров до препятствия. Но по причине изношенного датчика или блока АБС, система срабатывает и фактически блокирует педаль тормоза, она становится будто свинцовой и не реагирует на нажатие.

Как результат – помятые автомобили, материальные затраты и испорченное настроение. Поэтому пользуясь машиной с системой АБС очень важно следить за ее техническим состоянием и вовремя обслуживать все элементы тормозной системы.

Во-вторых, даже самая современная компьютерная система не всегда может справиться в сложных условиях. АБС способна предотвратить блокировку колес, но не может «удержать» автомобиль на скользкой, мокрой или неровной дороге.

По этой причине при езде зимой очень важно уменьшать скорость и увеличивать интервал, а так же избегать резких маневров на дороге, поскольку чаще всего ДТП в это время года происходят не столько из-за блокировки колес, сколько из-за «соскальзывания» авто в сторону в процессе остановки.

Более того, некоторые водители даже считают АБС вредной в зимних условиях, поскольку при езде по гололеду без шипов сила трения колес минимальна.

В этом случае, в экстренной ситуации, пустив колеса «юзом» можно хотя бы немного «зацепить» их об частицы снега и грязи и тем самым снизить силу удара, в то время как заблокированные АБС тормоза могут вообще не повлиять на скорость автомобиля.

Ну и, наконец, главная причина, по которой АБС не всегда исключает возможность заноса – человеческий фактор. Антиблокировочная система снижает риск заноса только тогда, когда скорость и резкость поворотов не превышают допустимую норму.

К сожалению, некоторое водители полагают, что современные автомобили способны остановиться и не потерять курсовую устойчивость при любом стиле вождения и злоупотребляют превышением скорости, обгонами или резкими маневрами.

В этом отношении важно помнить, что самая главная «деталь» (и система безопасности) в автомобиле – это его водитель.

Поэтому для снижения риска заносов и других опасных явлений прежде всего важно придерживаться максимально аккуратного и безопасного стиля вождения.

Что такое АБС (ABS) — антиблокировочная система тормозов

Что такое ABS – Этим вопросом задаются многие из нас, выбирая новую или поддержанную иномарку, уточняя её характеристики и список опций. В современном мире трудно представить автомобиль, в комплектацию которого не будет входить антиблокировочная система (сокращённо АБС или ABS). Её задача заключается в предотвращении блокировки колёс при торможении. Это позволяет улучшить устойчивость и управляемость машины на дороге, а также уменьшить тормозной путь автомобиля.

Большинство ситуаций на дороге не требуют от водителя чего-то сложного – достаточно снизить скорость. Однако каждый из нас попадал в такие моменты, когда просто необходимо прибегать к экстренному торможению, в десятки раз увеличивающему шанс попасть в ДТП. За рулём автомобиля, не оборудованного АБС, при резком нажатии на педаль газа можно легко потерять управление. Сцепление с дорогой пропадает ввиду блокировки колёс и их скольжения, а машина уходит в занос, словно фигурист на коньках.

Многие опытные водители скажут, что можно использовать импульсный метод или просто прерывисто нажимать на тормоз, но вспомнят ли они об этом в критической и аварийной ситуации и успеют ли принять верное решение за доли секунд без подмоги АБС? Что уж говорить о рядовом водителе или новичке – для них антиблокировочная система тормозов и её роль в эксплуатации автомобиля чрезвычайно важна.

Краткая история появления системы АБС

Впервые проблема блокировки колёс при торможении стала актуальной при эксплуатации железнодорожного транспорта. Заблокированные колёса поезда не только быстрее изнашивались, но и могли привезти к большой трагедии – сходу состава с рельсов. В 1936 году компания Bosch запатентовала технологию предотвращения блокировки колёс, но реализовать её было невозможно из-за малого развития электроники. Настоящий прогресс ждал эту область в 60-70-е годы прошлого века, когда появились полупроводниковые технологии. В итоге в 1970 году крупнейший немецкий автоконцерн Daimler-Benz презентовал первые модели безопасных АБС. Чуть позже через 8 лет появился первый автомобиль, укомплектованный системой ABS. Им стал Mercedes-Benz S-класса.

Что такое ABS. Устройство и принцип работы системы

Система АБС включает следующие элементы:

• Датчик абс (по-другому его ещё называют датчик скорости, вращения или ускорения);
• Электронный блок управления АБС (ЭБУ);
• Гидравлический блок и клапаны АБС;
• Тормозные механизмы системы АБС.

Как работает система АБС

1. Антиблокировочная система тормозов работает довольно интересно. Надавив на педаль тормоза, образуется определённое давление в гидротормозной системе. Это позволяет прижимать колодки к тормозным дискам посредством суппортов, и за счёт этого останавливать автомобиль.
2. Датчик абс, чаще всего установленный на каждом переднем колесе и на заднем мосту (трёхканальный тип), играет роль «глаз и ушей» всей антиблокировочной системы, в случае блокировки сигнализируя ЭБУ о необходимости снизить давление тормозной жидкости. Как только датчик скорости понимает, что колесо снова вращается, то отправляет информацию АБС о восстановлении прежнего давления в тормозной магистрали.
3. Гидроблок АБС в большинстве автомобилей расположен поблизости от ЭБУ или совмещено и представляет собой несколько клапанов, которые контролируют давление тормозной жидкости. Все эти клапаны размещены близко друг к другу и закрыты твёрдым корпусом.

Если в процессе торможения колесо пытается проскальзывать, то ЭБУ с помощью клапанов гидроблока АБС уменьшает или вовсе ограничивает поступление жидкости к тормозному цилиндру. Если этого будет недостаточно, то электромагнитный клапан отправит тормозную жидкость в отводную часть, понизив давление. Как только колесо снова приобретает скорость вращения остальных, то ЭБУ АБС посылает информацию о необходимости открыть клапаны, а тормозной механизм АБС опять ощущает на себе прежнее давление.

И так колёса продолжают то блокироваться, то разблокироваться, создавая эффект импульсного торможения, позволяя сократить тормозной путь и сохранить устойчивость автомобиля на дороге. В чём ещё преимущество современной системы АБС, так это возможность датчиков вращения реагировать даже на малейшее изменение скорости конкретно каждого колеса. Блок управления АБС работает быстро и мгновенно понимает, что пришла пора уменьшить тормозное воздействие, так как за секунду он способен принимать от 6 до 20 сигналов от датчиков скорости. В результате колесо даже не успевает заблокироваться, а его количество оборотов корректируется АБС «на ходу».

Как понять работает ли система ABS и что делать в случае её включения?

Узнать о срабатывании системы ABS можно по загорающемуся индикатору на приборной панели. Как правило, он красного или жёлтого цвета и состоит из соответствующей надписи. Кроме того, через педаль тормоза будут ощущаться толчки или вибрация совместно со звуковым эффектом . Причина этого процесс постоянного открытия/закрытия клапанов, регулирующих давление на тормозные механизмы.

Если вы почувствовали вибрацию в педали, то не убирайте ногу и продолжайте прикладывать большое усилие. На автомобилях с ABS при резком торможении лучше всего немедленно выдавить до упора педали тормоза и сцепления. Благодаря этому вы полностью перестанете тормозить двигателем, улучшив эффективность АБС. Не стремитесь понять тормозные пульсации, устранить или реагировать на них. Задача водителя быстро и с приличной силой вдавить в пол педаль тормоза и не убирать с неё ногу до полной остановки транспортного средства.

Кстати, если при включении зажигания индикатор АБС не загорается вместе с контрольными приборами, то это может говорить о неполадках в этой системе. Довольно часто проблема заключается в том, что после замены стоек или прочего серьёзного ремонта ходовой части выходит из строя датчик абс или его просто забывают подключить невнимательные специалисты сервиса. Нередко датчик АБС просто сильно загрязняется из-за своего расположения вблизи вращающихся деталей и колёс, поэтому элементарная чистка контактов «возвращает его к жизни».

В чём преимущества антиблокировочной системы тормозов?

Перечислим лишь несколько основных положительных сторон в работе системы ABS:

• Обеспечивает безопасность водителя и его пассажиров;
• Сокращает тормозной путь на различном дорожном полотне;
• Не допускает блокировку ведущих колёс, а, значит, даёт возможность водителю маневрировать, например, объехать препятствие или сохранить управление на резком повороте;
• Снижает шанс попасть в неконтролируемый занос;
• Способствует равномерному износу протектора покрышек.

Видео о системе АБС

В качестве заключения

Что такое ABS в современном автомобиле? Это надёжная и функциональная опция, способствующая безопасности водителя и его пассажиров. Система ABS входит в начальную комплектацию многих даже бюджетных машин. Сегодня антиблокировочная система тормозов является такой же неотъемлемой и незаменимой составляющей как традиционные элементы автомобиля – двигатель, руль, шины, коробка передач и мн. др. Несмотря на всю полезность системы АБС, не следует полностью полагаться на электронику. Старайтесь не допускать случаев резкого торможения, при которых включается антиблокировочная система. Помните, что соблюдение дистанции в несколько раз снижает шансы попасть в ДТП. Безопасных Вам дорог!

Для чего тормозам антиблокировочная система (ABS)

Первым серийным автомобилем, оснащённым ABS, стал Mercedes модельного года. Система долгое время предлагалась в качестве опции и только в 1992 году вошла в список стандартного оборудования. В начале АБС как опцию можно было установить на BMW серии.

Приходилось ли вам объезжать внезапно возникшее препятствие и одновременно тормозить? Наверняка да. Казалось бы, что в этом сложного — нажал на тормоз, повернул руль и скорректировал траекторию. Однако всё относительно просто до определённого момента. Если при экстренном торможении нажать на педаль тормоза сильнее, чем необходимо, колёса могут заблокироваться и…

Дальше возможны два варианта развития событий. Оба обусловлены наличием или отсутствием антиблокировочной системы тормозов АБС (ABS — Anti-lock Brake System). Если машина архаичная, ведёт свою родословную из середины семидесятых прошлого столетия или сошла с конвейера одного из отечественных автозаводов, то, как бы усердно вы ни крутили «баранку», транспортное средство траектории не изменит. Дело в том, что заблокированные колёса, скользя, лишают водителя возможности маневрировать — сорвавшись на юз, автомобиль будет тупо ехать по прямой, будто у него отрубили руль. Лишь опытный пилот сумеет хладнокровно разблокировать колёса, на мгновение отпустив педаль тормоза. А затем, используя импульсное торможение, вернуть контроль и погасить скорость. Второй вариант — для машины, оснащённой АБС. От водителя требуется лишь посильнее нажать на педаль тормоза и спокойно работать рулём. Чувствуете разницу?

Блокировка опасна ещё и тем, что способна стать причиной заноса или увода автомобиля в сторону. Произойти это может, когда под колёсами разнородное покрытие, сильно изменена загрузка по осям в ходе предыдущего манёвра или стоят разные шины (последнее звучит дико, но в России, увы, не редкость). Кроме того, при заблокированных колёсах машина может изменить траекторию под действием любой боковой силы (уклон дороги или столкновение). Скорректировать траекторию в этом случае практически невозможно.

Ещё один негативный эффект блокировки — увеличение тормозного пути. Здесь всё дело в том, что сила трения покоя обычно больше силы трения скольжения. Следовательно, для максимально быстрой остановки автомобиля нужно генерировать такую величину давления в тормозных магистралях, чтобы колёса при торможении вращались на грани блокировки. Есть такой немаловажный показатель, как относительное проскальзывание. Он в зависимости от степени заторможенности колеса может меняться от нуля (колесо катится без проскальзываний) до 100% (колесо полностью заблокировано). Экспериментально установлено, что максимальная эффективность торможения достигается при -процентном проскальзывании — то есть в том случае, когда скорость вращения заторможенного колеса на % ниже скорости свободновращающегося колеса при постоянной скорости движения машины. Забегая вперёд, скажем, что электроника при торможении поддерживает именно эту величину, периодически блокируя и разблокируя колёса.

Прогрессивное человечество окончательно осознало вред заблокированных колёс лишь в прошлого века. Пионером в данной области стал Mercedes-Benz, совместно с компанией Bosch разработавший систему, которая в 1979 году стала устанавливаться на Мерседесы . Основной принцип работы АБС был сформирован именно тогда, и потом только совершенствовался.

Задача ABS — регулировать скорость вращения колёс путём изменения давления в магистралях тормозной системы. Чтобы контролировать угловую скорость, надо знать её величину и то, как она меняется со временем. Каждое колёсо снабжено датчиком, который выдаёт электрические импульсы с частотой, пропорциональной скорости вращения колеса. Эта информация поступает в блок управления АБС.

Если во время торможения угловая скорость колеса приблизилась к нулю, электронный мозг тут же примет решение его «растормозить». Гидравлический модулятор при помощи электроклапана стравит давление из магистрали и перенаправит «лишнюю» порцию тормозной жидкости в гидроаккумулятор. Давление будет снижаться до тех пор, пока колесо, снова «ухватившись» за покрытие, не раскрутится до определённой скорости. Далее ABS опять резко увеличит давление в магистрали и притормозит колесо. Цикл продолжится до тех пор, пока машина не остановится или водитель не ослабит давление на педаль до положения, когда ABS не нужна.

Многие скажут: «Невелика премудрость!» Прерывисто тормозить можно и самому. И правда: во многих случаях такой способ замедления на автомобилях, не оборудованных АБС, позволяет во время экстренного торможения объехать внезапно возникшее препятствие. Когда колёса блокируются — вы тормозите, как только «отпускаются» — получаете возможность корректировать направление движения. Естественно, при таком раскладе тормозной путь значительно увеличится, зато водитель получит возможность объехать препятствие и упреждающим действием руля погасить занос.

Но, к сожалению, ни один титулованный гонщик не способен обеспечить «порционное» торможение с частотой, с которой это делает ABS. Система (в зависимости от варианта исполнения) за секунду успевает заблокировать-разблокировать колёса около 15 раз. К тому же водитель одновременно воздействует на все тормозные механизмы (так работали первые системы ABS), в то время как современные антиблокировочные системы следят за скоростью вращения и регулируют тормозное усилие для каждого колеса отдельно.

В большинстве современных автомобилей ABS работает вместе с EBD (Electronic Brake Distribution) — системой распределения тормозных усилий, которая дозирует интенсивность торможения для каждого колеса. C EBD можно смело тормозить в повороте и на «миксте». Электроника по разности частот вращения поймёт, что колёса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колёсах, которые имеют лучшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колёс), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.

Нелишне заметить, что для максимальной эффективности замедления педаль тормоза на автомобилях с ABS надо вдавливать в пол что есть силы. Впрочем, последнее делать не обязательно тем водителям, чьи машины оснащены системой Brake Assist, которая сама создаёт избыточное давление в тормозной магистрали, «дотормаживая» за слабого или нерешительного человека. При штатных замедлениях она не вмешивается. Однако резкое нажатие (удар) на педаль Brake Assist расценивает как сигнал к экстренному торможению и вступает в действие.

Но не всё так гладко. ABS, как и любая другая система, обладает недостатками. Например, простой «антиблок» может проиграть обычным тормозам на снегу, льду или песке, свести на нет преимущества шипованной резины. Ведь на льду шипы обеспечивают наибольшее замедление только при максимальном относительном проскальзывании, когда они словно когти впиваются в лёд и бороздят его. Каверза в том, что ABS, стремясь растормозить колёса, не даёт шипам работать и тем самым увеличивает тормозной путь. То же происходит на грунтовых дорогах (песок, щебень, глина) и покрытиях, занесённых снегом.

Автомобили с ABS в этом случае имеют более длинный тормозной путь, потому что постоянно разблокирующиеся колёса не создают «эффекта плуга». А ведь именно на таких покрытиях заблокированные колёса имеют максимальную эффективность торможения — того что нагребают перед собой «валики» из грунта или снега. Вот почему нужно помнить: на обледеневшей, заснеженной или грунтовой поверхности тормозной путь автомобиля, не оснащённого АБС, может быть короче.

Подложить небольшую свинью АБС может и на неровной дороге. Если при торможении одно колесо на мгновение зависнет в воздухе и заблокируется, обманутая электроника начнёт спасать вас от заноса и тут же снизит давление в остальных магистралях. В повороте автомобиль неприятно вильнёт «хвостом», а тормозной путь увеличится. От таких случайных отрывов, в принципе, не застрахован никто, но нужно помнить, что залогом адекватной работы АБС является исправная подвеска.

Прогресс рождает на свет всё более продвинутые системы. Оперирующие большим количеством показаний, они способны адаптироваться под тип дорожного покрытия и тормозить по одному из заранее заложенных эффективных алгоритмов. Конечно же, электронику нельзя воспринимать как панацею от всех бед, но статистика вещь упрямая: грамотно настроенная ABS при всех исправных системах автомобиля на сухом и мокром покрытии в среднем помогает экономить до 20% тормозного пути и оставляет водителю шанс маневрировать. Стоит ли говорить, что от этих драгоценных метров могут зависеть жизнь и здоровье?

Антиблокировочная тормозная система (АБС)

Назначение и типы АБС

Антиблокировочная система (АБС) служит для устранения блокировки колес автомобиля при торможении. Система автоматически регулирует тормозной момент и обеспечивает одновременное торможение всех колес автомобиля. Она также обеспечивает оптимальную эффективность торможения (минимальный тормозной путь) и повышает устойчивость автомобиля.

Наибольший эффект от применения АБС получается на скользкой дороге, когда тормозной путь автомобиля уменьшается на 10. 15 %. На сухой асфальтобетонной дороге такого сокращения тормозного пути может и не быть.

Существуют различные типы антиблокировочных систем по способу регулирования тормозного момента. Наиболее эффективными среди них являются АБС, регулирующие тормозной момент в зависимости от проскальзывания колес. Эти системы обеспечивают такое проскальзывание колес, при котором их сцепление с дорогой будет максимальным.

АБС сложны и различны по конструкции, дорогостоящи и требуют применения электроники. Наиболее просты механические и электромеханические АБС.

Независимо от конструкции АБС включают в себя следующие элементы:

· датчики — выдают информацию об угловой скорости колес автомобиля, давлении (жидкости, сжатого воздуха) в тормозном приводе, замедлении автомобиля и др.;

· блок управления — обрабатывает информацию датчиков и дает команду исполнительным механизмам;

· исполнительные механизмы (модуляторы давления) — снижают, повышают или поддерживают постоянное давление в тормозном приводе.

Процесс регулирования торможения колес с помощью АБС включает несколько фаз и протекает циклически.

Эффективность торможения с АБС зависит от схемы установки ее элементов на автомобиле. Наиболее эффективна АБС с отдельным регулированием колес автомобиля (рисунок 2.1, а), когда на каждом колесе установлен отдельный датчик 2 угловых скоростей, а в тормозном приводе к колесу имеются отдельные модулятор 3 давления и блок управления 1.

Рисунок 2.1- Схемы установки АБС на автомобиле:

1 — блок управления; 2 — датчик; 3 — модулятор

Однако такая схема установки АБС наиболее сложна и дорогостояща. Более простая схема установки элементов АБС показана на рисунке 2.1, б. В этой схеме используются один датчик 2 угловой скорости, установленный на валу карданной передачи, один модулятор давления и один блок 1 управления. Схема установки элементов АБС, показанная на рисунке 2.1, б, имеет чувствительность ниже, чем схема, показанная на рисунке 2.1, а, и обеспечивает меньшую эффективность торможения автомобиля.

Конструкция тормозных приводов с АБС

Схема двухконтурного гидравлического тормозного привода высокого давления с АБС показана на рисунке 2.2, а. АБС регулирует торможение всех колес автомобиля и включает в себя четыре датчика угловой скорости колес, два модулятора 3 давления тормозной жидкости и два электронных блока 2 управления. В гидроприводе установлены два независимых гидроаккумулятора 4, давление в которых поддерживается в пределах 14. 15 МПа, и тормозная жидкость в них нагнетается насосом 7 высокого давления. Кроме того, в гидроприводе имеются сливной бачок 8, обратные клапаны 5 и двухсекционный клапан 6 управления, обеспечивающий пропорциональность между усилием на тормозной педали и давлением в тормозной системе.

Рисунок 2.2 — Двухконтурные тормозные приводы с АБС:

а — гидравлический; б — пневматический;

1 — электроклапан; 2 — блок управления; 3 — модулятор; 4 — гидроаккумулятор; 5,6 — гидроклапаны; 7 — насос; 8 — бачок

При нажатии на тормозную педаль давление жидкости от гидроаккумуляторов передается к модуляторам 3, которые автоматически управляются электронными блоками 2, получающими информацию от колесных электродатчиков 1.

Модуляторы работают по двухфазному циклу: нарастание давления тормозной жидкости, поступающей в колесные тормозные цилиндры. Тормозной момент на колесах автомобиля возрастает; сброс давления тормозной жидкости, поступление которой в колесные тормозные цилиндры прекращается, и она направляется в сливной бачок. Тормозной момент на колесах автомобиля уменьшается.

После этого блок управления дает команду на нарастание давления, и цикл повторяется.

На рисунке 2.2, б представлена схема двухконтурного пневматического тормозного привода с АБС, которая регулирует торможение только задних колес автомобиля.

Рисунок 2.3 — Схемы АБС электромеханической (а) и механической для диагонального тормозного гидропривода (б):

1 — маховичок; 2 — вал; 3 — шестерня; 4 — втулка; 5 — сухарь; 6, 7- пружины; 8 — микровыключатель; 9 — рычаг; 10 — ось; 11 — толкатель; 12 — АБС; 13 -регулятор; 14 — привод АБС

АБС включает в себя два датчика 1 угловой скорости колес, один модулятор 3 давления сжатого воздуха и один блок 2 управления. В пневмоприводе установлен также дополнительный воздушный баллон в связи с увеличением расхода сжатого воздуха при установке АБС из-за многократного его впуска и выпуска при торможении автомобиля. Модулятор, включенный в пневмопривод и получающий команду от блока управления, регулирует давление сжатого воздуха в тормозных камерах задних колес автомобиля.

Модулятор работает по трехфазному циклу:

· нарастание давления сжатого воздуха, поступающего из воздушного баллона в тормозные камеры колес автомобиля. Тормозной момент на задних колесах возрастает;

· сброс давления воздуха, поступление которого в тормозные камеры прерывается, и он выходит наружу. Тормозной момент на колесах уменьшается;

· поддержание давления сжатого воздуха в тормозных камерах на постоянном уровне. Тормозной момент на колесах поддерживается постоянным.

Затем блок управления дает команду на нарастание давления, и цикл повторяется.

Электронные АБС, имея сложную конструкцию и высокую стоимость, не всегда обеспечивают достаточную надежность в работе. Поэтому на автомобилях находят некоторое применение более простые и менее дорогие (почти в 5 раз дешевле) механические и электромеханические АБС, хотя они и имеют недостаточные чувствительность и быстродействие.

Рассмотрим схемы электромеханической АБС и двухконтурного диагонального тормозного гидропривода переднеприводного легкового автомобиля малого класса с механической АБС. Маховичок 1 (рисунок 2.3, а) свободно установлен на втулке 4 и связан с ней сухарем 5, прижимаемым к втулке пружиной 6. Втулка находится на валу 2, который приводится во вращение через шестерню 3 от шестерни, установленной на колесе автомобиля. В торцовую прорезь вала 2 входит плоский наконечник толкателя 11, заплечики которого опираются на спиральные скосы втулки 4. К торцу вала 2 под действием пружины 7 прижимается конец рычага 9 микровыключателя 8.

При торможении с небольшим замедлением маховичок, втулка и вал вращаются вместе как одно целое. При торможении с большим замедлением маховичок 1 продолжает вращаться некоторое время с прежней угловой скоростью. Вследствие этого происходит поворот маховичка с втулкой 4 относительно вала 2. При этом толкатель 11 своими заплечиками скользит по стальным скосам втулки 4 и перемещается в осевом направлении.

Толкатель, упираясь в конец рычага 9, поворачивает его на оси 10, вследствие чего замыкаются контакты микровыключателя 8 электромагнитного клапана. Клапан прерывает связь колесного цилиндра с тормозным приводом и сообщает его с линией слива.

Тормозной момент на колесе уменьшается, колесо получает ускорение, а маховичок совершает угловое перемещение в обратном направлении. Толкатель 11 возвращается в исходное положение пружиной 7, колесный цилиндр соединяется с тормозным приводом, и цикл повторяется.

Установка механической АБС на переднеприводном легковом автомобиле малого класса с диагональным двухконтурным гидравлическим тормозным приводом представлена на рисунке 2.3, б. Привод механических АБС производится ременными передачами от ведущих валов передних колес. При этом в гидравлическом тормозном приводе колес устанавливаются регуляторы 13 тормозных сил.

Следующим шагом по улучшению безопасности является применение антиблокировочной системы в комбинации с антипробуксовочной, связанных вместе единой системой управления. В экстренной ситуации, когда инстинктивно вы с силой жмете на педаль тормоза, при любых, даже самых неблагоприятных дорожных условиях, автомобиль не развернет, не уведет с заданного курса. Напротив, управляемость машины сохранится, это значит, что вы сможете объехать препятствие, а при торможении на скользком повороте избежать заноса.

Работа АБС сопровождается импульсивными толчками на педали тормоза (их сила зависит от конкретной марки автомобиля) и звуком «трещетки», который исходит из блока модуляторов. Об исправности системы сигнализирует световой индикатор (с надписью «АБС») на приборном щитке.

Индикатор загорается при включенном зажигании и гаснет через 2-3 секунды после пуска двигателя. Если сигнал подается при работающем двигателе — есть повод для беспокойства, нужно ехать на СТО диагностировать и, возможно, ремонтировать систему.

Следует помнить о том, что торможение автомобиля с АБС не должно быть многократным и прерывистым. Тормозную педаль необходимо удерживать нажатой со значительным усилием во время процесса торможения — система сама обеспечит наименьший тормозной путь [5].

Чтобы сделать такой простой вывод в США, например, потребовалось провести изучение причин достаточно большого количества автомобильных аварий в 1986-95 годах, в период массового внедрения АБС на американских автомобилях.

Специалисты Страхового Института Безопасности Движения на Автострадах (Insurance Institute for Highway Safety) сначала не верили полученной статистике: вероятность гибели пассажиров при столкновении двух автомобилей, двигавшихся по сухому асфальту, оснащенных АБС была на 42 % выше, чем при авариях машин без АБС.

Оказалось, что во всех случаях водители, пересевшие с автомобилей, оснащенных обычными тормозными системами на модели с АБС, допускали ошибку, они по привычке импульсивно нажимали на педаль при торможении и этим дезинформировали электронный блок управления, что и приводило к снижению эффективности торможения в ряде случаев до опасной черты.

На сухой дороге АБС может уменьшить тормозной путь автомобиля примерно на 20 % по сравнению с тормозным путем машин с заблокированными колесами.

На снегу, льду, мокром асфальте разница, естественно, будет намного больше. Замечено: применение АБС способствует увеличению срока службы шин. Схема такой системы на рисунках 2.4, 2.5.

Рисунок 2.4 — Схема АБС фирмы Teves с интегрированным узлом управления для автомобиля Skoda Felicia

1 — датчик угловой скорости; 2 — вращающийся элемент с прорезями и выступами; 3 — электронный блок управления; 4 — модулятор; монтажный разъем; 6 — предохранители; 7 — диагностический разъем; 8 — переключатель; 9 — блок предохранителей; 10 — аккумулятор; 11 — панель приборов; 12 — выключатель АБС; 13 — индикатор АБС

Рисунок 2.5 — A — элементы системы на передних колесах; B — элементы системы на задних колесах; C — интегрированный блок управления

Установка АБС ненамного повышает стоимость автомобиля, не усложняет его техническое обслуживание и не требует от водителя каких-то особых навыков управления. Постоянное совершенствование конструкции систем вместе со снижением их стоимости вскоре приведет к тому, что они станут неотъемлемой, стандартной частью автомобилей всех классов.

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.

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.

Cистема ABS: принцип работы, плюсы и минусы

Рассмотрим устройство и принцип работы антиблокировочной системы тормозов. Так же наведены дополнительные механизмы, генерации, неисправности и нюансы работы. В конце статьи видео-обзор системы ABS.

Содержание статьи:

• История появления
• Генерации
• Устройство
• Схема
• Принцип работы
• Частые неисправности
• Плюсы и минусы системы
• Видео

Антиблокировочная система тормозов, или так же известная как ABS (Anti-lock braking system) на сегодня считается стандартной для современных автомобилей известных производителей. Основной предназначение системы предотвратить блокировку колёс транспортного средства в момент торможения. Таким образом, транспортное средство сохраняет курсовую устойчивость и управляемость. Стоит помнить, что в таком случае тормозной путь может быть больше, чем без использования ABS.

Когда появилась система ABS?

Впервые о антиблокировочном механизме тормозов заговорили еще в далеком 1920-ом году, когда подобным механизмом стали оборудовать самолеты. Первые разработки принадлежат французской компании Avions Vision, известный тогдашний производитель различной авиатехники и автомобилей.

Шестнадцать лет спустя компания Bosch запатентовала первую систему ABS, которая срабатывала при резком торможении. До реализации дело не дошло, так как не было цифровых технологий, позволяющих вести постоянный контроль. В 1960-ые года проект снова возобновили, благодаря появлению полупроводниковых технологий. Первые практичные образцы системы ABS появились в 1971 году, разработанные компанией General Motors.

Первые серийные образцы стали устанавливать на автомобили, в качестве опции, в середине 1970-ых годов. В качестве стандартного набора в 1978 году компания Mercedes ввела ABS для моделей Mercedes-Benz W116 (прототип современного S-Class). Эстафету мгновенно подхватила компания BMW, установив на модель 7-ой серии. На момент выхода система, её стоимость составляла порядка 10% от общей цены автомобиля. В наши дни, начиная с 2004 года всех авто производителей в Европе обязали устанавливать ABS, как стандартную опцию, даже для самой «бедной» комплектации.

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.

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.

Как устроена система ABS?

Рассматривать устройство каждой генерации антиблокировочной системы смысла нет. Каждая генерация только усложняла механизм, поэтому рассмотрим шестое поколение системы ABS. Несмотря на разные автомобили, марки и модели, устройство ABS одинаковое, аналогично, как и принцип работы. Среди основных элементов выделяют:

• датчики;
• электронный блок управления;
• гидравлический блок.

Датчики системы ABS устанавливаются по одному на каждое колесо. Как правило, они отвечают за частоту вращения колес, а в основе работы лежит принцип Холла. Устанавливаются датчики на ступице каждого колеса. Электронный блок управления снимает информацию с них и на основе полученных данных определяет момент срабатывания тормозной системы.

Весомое значение в работе антиблокировочной системы играет электронный блок управления. По сути это голова всей системы, блок собирает, анализирует и посылает команды исполнительным устройствам. Сбор информации, вычисления и передача команд происходит непрерывно. Как правило, исполнительные сигналы блок управления посылает на гидравлический блок и насос.

Исполнительным механизмом антиблокировочной системы считается гидравлический блок. В состав гидроблока входит электрический магнит с клапаном (впускной и выпускной), специальный гидроаккумулятор, насос кулачковый, демпфирующие камеры и электродвигатель. Срабатывание каждого элемента приводит к блокировке или деблокировке колес автомобиля.

Схема устройства антиблокировочного механизма

1. емкость для тормозной жидкости (бачок);
2. усилитель тормозной системы;
3. датчик педали сцепления;
4. датчик давления в тормозной системе;
5. блок управления ABS;
6. ресивер;
7. амортизатор колеса;
8. впускной клапан, передний левый;
9. выпускной клапан, передний левый;
10. тормозной цилиндр, передний правый;
11. датчик частоты вращения колеса.

Стоит учитывать, что для каждого колеса предусмотрен впускной и выпускной клапан, а так же тормозной цилиндр и датчик. На схеме наведены эти элементы, но для уменьшения повторений они не внесены в список.

Как работает система ABS?

Рассмотрев, с чего состоит антиблокировочная система, и её основные элементы, рассмотрим принцип работы. Работа ABS циклическая, каждый цикл состоит из трех основных фаз: увеличение давления в тормозной системе, удержание давления и сброс давления. Ходит такое мнение, что ABS самостоятельно повышает давление в тормозном механизме, на самом же деле это не так и давление повышается только с помощью водителя (если говорить о чистом виде ABS, без ESP).

Первый этап – это повышение давления водителем. В таком случае давление в тормозной системе повышается естественным путем, за счет нажатия водителем на педаль тормоза. Как правило, впускные клапана открыты, а выпускные закрыты. Система считывает данные с датчиков на колесах. Если скорость вращения колеса быстро замедляется, в сравнении с запрограммированными данными, то блок управления ABS переводит впускной клапан определенного колеса в закрытое положение, при этом выпускной клапан так же находится в закрытом режиме.

После закрытия впускного клапана, проходит второй этап. Определив, какое колесо тормозит больше всех, механизм отключает тормозной цилиндр от его рабочей задачи, а так же рабочий контур тормозной системы. Стоит понимать, что даже при более интенсивном нажатии на педаль тормоза, давление в системе не будет увеличиваться.

Антиблокировочная система самостоятельно подбирает максимально эффективное давление. Так же механизм ведет контроль скорости вращения колес, до момента стабилизации или полной остановки. В случае, когда вращение колес будет ниже допустимого, механизм автоматически откроет выпускной клапан и сбросит давление, тем самым полностью избавив определенных механизм от торможения.

Последний этап работы антиблокировочной системы – сброс давления. На данном этапе система открывает выпускной клапан, за счет чего давление в определенном контуре резко понижается (на определенное колесо или сторону). Жидкость из выпускного цилиндра сначала попадает в гидроаккумулятор, а далее за счет насоса выкачивается обратно в ресивер.

Впускной клапан должен быть закрытым, иначе насос не сработает. Все это время систем считывает частоту оборотов колеса, после стабилизации и возвращения к допустимым значениям, выпускной клапан автоматически закрывается. Отработав весь перечисленный процесс, впускной клапан вновь открывается и весь цикл начинается с начала.

Такой цикл работы антиблокировочной системы будет повторяться до полной стабилизации вращения колес. Чтоб понимать, за одну секунду механизм ABS может отработать до 6-ти циклов. Отключить работу ABS нельзя, не вмешиваясь в конструкцию тормозного механизма. Отключение ABS может привести к непоправим последствиям. Производитель изначально рассчитывал тормозную систему с использованием данного механизма.

Самые распространенные неисправности ABS

Первым признаком и наверное самым основным, выхода из строя системы ABS считается долгосрочная индикация на соответствующего значка на панели приборов. Все же, каждой поломке есть свое объяснение. Проблема может быть мелкой, засорились датчики или попросту слетел провод. Так же может быть более серьезная причина – в систему поступил воздух или поломка элементов. Стоит понимать, что рано или поздно даже сама совершенная система антиблокировки колес приходит в негодность.

Как показывает практика, специалисты выделяют несколько основных и самых частых поломок антиблокировочной системы тормозов. В первую очередь стоит проверить целостность предохранителей, не исключено, что со временем они могут перегореть. Далее по списку идут датчики вращения колес на ступицах, а так же масса. Датчики имеют свойство изнашиваться, так как в работе постоянно. Малейшее засорение так же может привести к выходу из строя всего механизма. Не стоит забывать, что еще одной причиной выхода из строя всей системы может быть элементарный обрыв провода или повреждение отдельных элементов ABS.

Плюсы и минусы системы ABS

Как и любой механизм, антиблокировочная система тормозов имеет свои плюсы и минусы. Для кого-то данный механизм весьма полезен в управлении автомобилем, другие же наоборот всячески норовят его снять с машины.

Каждый водитель может выделить для себя собственные плюсы и минусы антиблокировочной системы. Все же, как показывает практика, в большинстве случаев ABS спасает от непредсказуемых ситуаций, в том числе и ДТП.

С прогрессом автомобилей и механизмов безопасности, антиблокировочная система так же модернизируется. По словам разных производителей, последнее поколение ABS способно распознавать тип дорожного покрытия. Это не только позволило избежать ошибок работы механизма на песке, а так же поспособствовало развитию механизмов управления подвеской автомобиля. Смотрите так же принцип работы системы EBD.

Видео-обзор принцип работы механизма ABS:

АБС — Антиблокировочная система тормозов.

Добрый день, уважаемый читатель.

В четвертой статье серии «Системы безопасности автомобиля» рассмотрим очередной механизм обеспечения безопасности — антиблокировочную систему тормозов.

В отличие от рассмотренных ранее систем пассивной безопасности (ремни безопасности и подушки безопасности), которые помогают в случае ДТП, антиблокировочная система относится к системам активной безопасности, т.е. главным образом она помогает предотвратить столкновение автомобилей.

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).

Антиблокировочная система тормозов

Как можно догадаться из названия, антиблокировочная система не позволяет блокироваться колесам автомобиля при торможении.

В простейшем случае система состоит из датчиков, снимающих скорость вращения каждого из колес и блока управления. При этом скорости вращения колес сравниваются, и если одно из колес вращается медленнее других (признак блокировки), то тормозное усилие на это колесо уменьшается. Колесо не блокируется. Система АБС проверяет колеса по несколько десятков раз в секунду, что позволяет сохранять для всех колес одинаковую скорость вращения.

Очевидно, что при использовании АБС в случае торможения в пол тормозной путь автомобиля уменьшается, и, что не менее важно, автомобиль сохраняет управляемость.

Торможение прерывистыми нажатиями на педаль тормоза

Существует еще один способ торможения, который может применяться как с АБС, так и без нее — торможение прерывистыми нажатиями на педаль тормоза. Заключается он в том, что водитель давит на педаль тормоза резко, сильно, но в течение коротких промежутков времени. Т.е. он то нажимает педаль, то отпускает ее.

При таком торможении колеса автомобиля блокируются-разблокируются. Такой способ позволяет уменьшить тормозной путь автомобиля. Это происходит за счет того, что при кратковременных нажатиях на педаль тормоза вес автомобиля переносится на его переднюю ось. Также в моменты отпускания педали тормоза автомобиль сохраняет управляемость.

Существует спорное мнение, что если человек умеет тормозить прерывисто, то ему не нужна система АБС. Хотя прерывистое торможение и позволяет снизить тормозной путь, у него есть недостаток. Для того, чтобы в критической ситуации затормозить таким способом, необходимо прерывисто тормозить постоянно. Это позволит выработать соответствующий навык. Но при прерывистом торможении автомобиль сильно раскачивается и, поэтому, постоянно тормозить таким способом некомфортно для водителя. И уж тем более постоянная раскачка не понравится Вашим пассажирам!

Ну а поскольку система АБС сама срабатывает в момент резкого торможения, она является незаменимым помощником в любом автомобиле.

Автомобили с АБС

Начиная с 2016 года все выпускаемые в обращение автомобили, включая отечественные, в обязательном порядке оборудуются антиблокировочной системой тормозов.

До 2016 года на многих недорогих моделях автомобилей АБС поставлялась в качестве дополнительной опции, поэтому при покупке подержанного автомобиля, выпущенного до 2016 года, обращайте внимание на наличие данной системы.

Торможение с АБС на видео

Напоследок привожу ролик, в котором тормозят автомобили с АБС и без нее, используя прерывистое и простое торможение:

Кстати отмечу, что в ролике прерывистое торможение выполняет опытный инструктор, который заранее знает, что ему придется тормозить. Уверен, в критической ситуации и он не сразу начнет тормозить прерывисто. И уж тем более в критической ситуации растеряется простой водитель, а выручить его сможет только АБС.

Задача каждого водителя — избежать ДТП, и антиблокировочная система оказывает в этом неоценимую помощь.