Как работает тормозная система абс (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

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?

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

За 30 лет система претерпела сильные изменения. В десятки раз увеличились быстродействие и количество циклов срабатывания за единицу времени. Так, например, первые блоки управления для легковых автомобилей весили более 7 кг. Современные же гораздо компактнее и тянут килограмма на полтора.

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.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

В АБС для определения скорости вращения используются индукционные датчики частоты и датчики, работающие на эффекте Холла. Каждое новое поколение колёсных датчиков частоты вращения становится меньше, точнее и надёжнее.

Сначала устанавливался только один сенсор, который монтировался на редукторе заднего моста или КПП. Позже к нему добавились ещё два — на передних колёсах. И лишь в последних версиях АБС предусматривается установка датчиков на каждое колесо, соответственно, с индивидуальными модуляторами.

Кстати, самые древние и примитивные одноканальные ABS воздействовали сразу на все тормозные механизмы.

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 15–20-процентном проскальзывании — то есть в том случае, когда скорость вращения заторможенного колеса на 15–20% 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.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

В состав практически любой современной системы АБС входят: электронный блок управления (1), модулятор (2), изменяющий давление в гидравлических магистралях, датчики угловых скоростей вращения колёс (3), установленные на внутренней части ступицы колеса.

Прогрессивное человечество окончательно осознало вред заблокированных колёс лишь в 70-х прошлого века. Пионером в данной области стал Mercedes-Benz, совместно с компанией Bosch разработавший систему, которая в 1979 году стала устанавливаться на Мерседесы S-класса. Основной принцип работы АБС был сформирован именно тогда, и потом только совершенствовался.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Современная электроника (ABS, противобуксовочная система, ESP), чтобы держать под контролем поперечную и продольную динамику автомобиля, учитывает не только частоту вращения колёс.

Подконтрольными являются угол поворота руля, степень крена кузова, ускорение… Давление в тормозных контурах генерируется по совокупности полученных данных, плюс в некоторых случаях принудительно изменяется тяга двигателя.

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.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Существующие на рынке системы отличаются весьма точной настройкой и обеспечивают максимальную эффективность торможения.

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 4-канальные антиблокировочные системы следят за скоростью вращения и регулируют тормозное усилие для каждого колеса отдельно.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Гидравлический модулятор, совмещённый с блоком управления (чёрный).

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.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

При торможении на разнородных покрытиях электроника сделает всё, чтобы противостоять заносу. Но иногда автомобиль, оснащённый ABS и EBD, может довольно сильно развернуть. Здесь всё зависит от того, как настроена система.

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.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Наличие ABS не повод отказа от шипованной резины. Во время блокировки шипы всё равно будут цепляться за лёд и обеспечивать более надёжное замедление, нежели нешипованные покрышки.

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 — из-за 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.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Автомобили с ABS при экстренном торможении остаются управляемыми.

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.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

При любой неисправности в системе на приборной панели загорается контрольная лампа. В этом случае совет один — бегом в сервис.

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?

Источник: https://www.drive.ru/technic/2008/01/29/827192

Как работает антиблокировочная тормозная система (ABS) в автомобилях? — Технология — 2019

ABS предотвращает блокировку колес, что позволяет избежать неконтролируемого заноса автомобиля и уменьшает пройденное расстояние без скольжения.

Вождение на скоростных автомагистралях может быть забавным и вызывающим острые ощущения, как многие из вас наверняка знают. Один получает возможность развязать весь потенциал автомобиля. Дороги города поддерживают нас, но как только вы ударяете по шоссе, нет оглядывания назад. Вы почти никогда не увидите, что автомобиль опускается ниже 100 км / час.

Ситуация становится особенно сложной во время муссонов, поскольку крейсерская работа в автомобиле с такими высокими скоростями — идеальный рецепт катастрофы, если дороги скользкие.

Даже так, это действительно так, так что вы делаете в ситуации на скользкой дороге, когда вам приходится внезапно применять тормоза вашего автомобиля? Без антиблокировочной тормозной системы колеса вашего автомобиля перестанут вращаться, и автомобиль начнет скользить.

Вы полностью потеряете контроль над автомобилем, и результаты могут быть смертельными.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

(Источник изображения: www.s2pacademy.com)

Антиблокировочная тормозная система (ABS) берет на себя большую проблему из-за этого иногда нервного разрушения. Фактически, на скользких поверхностях даже профессиональные водители не могут так быстро останавливаться без ABS, как средний водитель может с ABS.

Что такое антиблокировочная тормозная система (ABS) в автомобилях?

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

С ABS вы получаете лучшую стабильность и контроль над автомобилем при торможении (Источник изображения: www.toyota.lk)

Читайте также:  Как сделать картинг своими руками: чертежи, руководство с фото

Скользящее колесо (где пятно контакта шины скользит относительно дороги) имеет меньшую тягу (сцепление шины с дорогой), чем колесо без скольжения. Например, если ваш автомобиль проезжает по дороге, покрытой льдом, он не может двигаться вперед, а колеса будут вращаться, так как тяга отсутствует. Это связано с тем, что контактная точка колеса скользит относительно льда.

ABS изменяет давление тормозной жидкости, независимо от величины давления, прилагаемого к тормозам, чтобы вернуть скорость колеса на минимальный уровень скольжения, что является обязательным для оптимальной эффективности торможения.

ABS имеет четыре основных компонента:

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Датчик скорости

2) Клапаны

Клапаны регулируют давление воздуха на тормоза во время действия ABS. В тормозной магистрали каждого тормоза, который управляется ABS, есть клапан.

В первом положении тормозной клапан открыт, и он позволяет передавать давление от главного цилиндра на тормоза.

Во втором положении тормозной клапан остается закрытым, а давление с главного цилиндра на тормоза ограничено. В третьей позиции клапан отпускает некоторое давление на тормоза.

Третий шаг повторяется до тех пор, пока автомобиль не остановится. Сопротивление, которое вы чувствуете при внезапном торможении на высоких скоростях, фактически является тормозными клапанами, контролирующими давление, которое передается на тормоза с главного цилиндра.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Компоненты торможения ABS (Источник изображения: www.agcoauto.com)

3) Электронный блок управления (ECU)

ЭБУ представляет собой электронный блок управления, который принимает, усиливает и фильтрует сигналы датчика для расчета скорости вращения колеса и ускорения. ECU получает сигнал от датчиков в цепи и контролирует давление тормоза, согласно данным, которые анализируются устройством.

4) Гидравлический блок управления

Гидравлический блок управления получает сигналы от ECU для применения или отпускания тормозов в условиях антиблокировки. Гидравлический блок управления управляет тормозами, увеличивая гидравлическое давление или обходя силу педали, чтобы уменьшить мощность торможения.

ABS в эксплуатации

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Рабочие компоненты ABS.

При торможении, если обнаружена или ожидается ситуация блокировки колес, ECU предупреждает HCU, отправив ток и командуя ему сбросить тормозное давление, позволяя увеличить скорость колеса и уменьшиться колесо. Когда скорость колеса увеличивается, ECU снова использует тормозное давление и в определенной степени ограничивает скольжение колеса.

( Примечание: Когда инициируется торможение, произойдет проскальзывание между шиной и поверхностью дороги, что делает скорость автомобиль отличается от автомобиля). Гидравлический блок управления управляет давлением тормоза в каждом колесном цилиндре на основе входов от системного датчика. В результате это контролирует скорость вращения колеса.

Этот процесс повторяется для следующей операции торможения.

АБС классифицируется на основе количества датчиков и типов используемых тормозов. Тормоза также могут быть дифференцированы по количеству каналов, то есть, сколько клапанов контролируется индивидуально и число датчиков скорости.

Четырехканальный, с четырьмя датчиками ABS

Это лучшая комбинация для эффективной системы ABS. На всех четырех колесах есть датчик скорости и отдельный клапан для всех четырех колес. При этой настройке контроллер контролирует каждое колесо индивидуально, чтобы обеспечить максимальную тормозную силу.

Трехканальный, с тремя датчиками ABS

Эта комбинация, которая обычно встречается на пикапах с четырехколесным ABS, имеет датчик скорости и клапан для каждого из передних колес, а также один клапан и один датчик для обоих задних колес. Датчик скорости для задних колес расположен в задней оси.

Аналогично, имеются двухканальные и одноканальные АБС. Одноканальный вариант является наименее эффективным, как вы могли ожидать.

Большинство новых автомобилей оснащено ABS, поскольку считается одним из важнейших элементов безопасности автомобилей.

Текущие исследования показывают, что автомобили, оснащенные ABS, гораздо реже участвуют в автомобильных авариях, поскольку они все еще имеют доступ к возможностям рулевого управления.

ABS полностью произвела революцию в автомобильной промышленности до такой степени, что автомобиль без ABS подобен кофейной кружке без ручки!

Рекомендации

Источник: https://rus.topbrainscience.com/how-does-anti-lock-braking-system-technology-cars-work-21240

Как работает тормозная система АБС (ABS): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Можно с уверенностью сказать, что активные системы безопасности за годы использования в автомобилях предотвратили не один десяток тысяч ДТП, сохранив при этом сотни жизней. Одной из таких систем является Anti-lock braking system, или антиблокировочная тормозная система АБС. Рассмотрим, что такое ABS и как работает помощник при торможении.

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Предназначение

ABS – система, препятствующая блокировке колес транспортного средства при торможении. Блокировка при экстренном замедлении таит в себя ряд опасностей:

  • автомобиль с четырьмя заблокированными колесами превращается в неуправляемый снаряд, скользящий по дорожному полотну. Водитель теряет возможность управлять ТС, поскольку заблокированные колеса поворотной оси не способны задавать направление движения;
  • на ровном, твердом покрытии при блокировке колес снижается коэффициент сцепления покрышки с дорожным полотном. Последствием становится увеличение тормозного пути. Опытным путем определено, что колеса имеют наибольший зацеп с дорогой при 10-15% проскальзывании. Иными словами, наиболее эффективно автомобиль останавливается, если колеса находятся на грани блокировки;
  • в условиях разности коэффициента сцепления с дорожным полотном блокировка колес с одной стороны приведет к заносу автомобиля. Если в жизни вы не попадали в подобную ситуацию, то наблюдать такой эффект вы могли на тренировочных площадка курсов контраварийной подготовки, когда при торможении одна сторона автомобиля находится на твердом покрытии, а вторая на смоченном водой скользком полотне. Правильно отреагировать на занос автомобиля в таких условиях без должных тренировок трудно даже опытным водителям.

История развития

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Устройство

Основные компоненты Anti-lock braking system:

  • датчики частоты вращения колес;
  • датчик давления жидкости в тормозной магистрали;
  • гидроагрегат, являющийся исполнительным механизмом системы. Гидроагрегат в себя включает: электрогидронасос обратного хода, гидроаккумулятор, демпфирующие камеры и электрогидравлические клапаны;
  • блок управления, являющийся мозгом всей системы АБС.Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Датчики скорости устанавливаются на ступицы всех колес. Измерение частоты вращения колеса основано на эффекте Холла. В гидравлическом блоке для каждого тормозного канала предназначен впускной и выпускной клапаны.

Наиболее эффективной является четырехканальная ABS (усилие тормозного цилиндра на каждом из колес регулируется индивидуально).

Во многих старых заднеприводных и полноприводных авто применялась трехканальная система, в которой для колес задней оси предназначалась общая магистраль. При сбросе давления в контуре тормозная жидкость попадает в гидроаккумулятор.

Если объема аккумулятора давления не хватает для быстрого сброса давления в контуре, в работу включается электрогидронасос обратного хода, который откачивает тормозную жидкость. Демпфирующие камеры предназначены для гашения пульсаций при сбросе давления.

Принцип работы

Работа ABS начинается с приема информации о частоте вращения колес. Разность в скоростях вращения позволяет блоку АБС понять, какое из колес заблокировано. Гидроагрегат может работать в 3-х режимах:

  • удержание давления в магистрали. Блок управления осуществляет постоянное сравнивание угловых скоростей вращения колес, поэтому при риске блокировки колеса давление в соответствующем контуре, вопреки возрастанию силы нажатия на педаль тормоза, подниматься не будет;
  • сброс давления. Передача сигнала с датчика заблокированных колес прекращается, поэтому блок управления ABS открывает соответствующие выпускные клапаны (впускные клапаны при этом закрыты). Тормозная жидкость перетекает в гидроаккумулятор, уменьшая тем самым давления на тормозные колодки заблокированного колеса. Если емкости аккумулятора недостаточно, начинается принудительное откачивание жидкости электрогидронасосом обратного хода. На тормозной педали при этом ощущается характерная вибрация, так хорошо знакомая владельцам авто с ABS;
  • увеличение давления на тормозные колодки. Как только колесо опять начало вращаться, и риска блокировки больше нет, выпускной клапан закрывается, электронный блок управления АБС открывает впускной клапан. Таким образом, к тормозному цилиндру опять под давлением поступает жидкость.

Описанный процесс работы носит цикличный характер, режимы функционирования антиблокировочной системы сменяются до полной остановки автомобиля либо прекращения торможения.

Так ли все хорошо

Преимущества тормозов с ABS более чем очевидны, но не стоит забывать, что система имеет несколько недостатков:

  • на рыхлых и сыпучих поверхностях АБС увеличивает тормозной путь. При блокировке колес автомобиль начинает зарываться, перед колесами накатываются валики, дополнительно гасящие скорость автомобиля. Несмотря на то что авто без ABS на рыхлом, укатанном снегу, песку или слабо укатанном грунте остановиться быстрее, главное достоинство помощника – сохранение возможности маневрирования, может сыграть значительную роль в предотвращении ДТП;
  • увеличение тормозного пути на волнистых участках дорожного полотна. Если при торможении колесо вывешивается, пролетая над ямой, оно сразу же блокируется, подавая тем самым электронному блоку команду к уменьшению давления тормозной жидкости. В итоге при последующем контакте с дорогой колесо начнет вращаться. Несмотря на большую скорость передачи данных, система имеет небольшую инерционность, поэтому колесо еще некоторое время не будет замедлять автомобиль.Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Несмотря на такие серьезные недостатки, общее количество блага, которое привносит антиблокировочная система в управление авто, куда более значительно. Именно АБС позволяет реализовать:

  • антипробуксовочную систему (ASR);
  • электронную программу стабилизации автомобиля (ESP);
  • систему помощи при спуске с горы (HDC, DAC или DDS);
  • систему помощи при подъеме.

Изначально при должных навыках водитель мог использовать технику прерывистого торможения, симулируя тем самым работу антиблокировочной системы. На современном этапе развития АБС ни один водитель не в состоянии превзойти эффективность электронной системы.

Агрегаты современной антиблокировочной системы достаточно надежны, поэтому в эксплуатации ABS не доставляет владельцам хлопот.

Но, как и любая система, АБС нуждается в обслуживании; ввиду расположения в агрессивной среде особое внимание следует уделять датчикам скорости и проводам питания.

Источник: http://mttunost.ru/kak-rabotaet-tormoznaia-sistema-abs-abs-ystroistvo-shema-princip-raboty-antiblokirovochnoi-sistemy-tormojeniia-avtomobilia/

Устройство и принцип работы системы ABS

Антиблокировочная тормозная система (ABS) – это электрогидравлическая система активной безопасности, позволяющая сохранить управляемость и устойчивость автомобиля при торможении за счет предотвращения блокировки колес.

АБС особенно эффективна на дорожных покрытиях с невысоким коэффициентом сцепления, а также при плохой погоде (снег, гололед, дождь). Расшифровка аббревиатуры ABS — Antilock Brake System, что дословно переводится как «антиблокировочная система тормозов».

Читайте также:  Как убрать сколы на кузове автомобиля: видео; скол капота

Рассмотрим принцип работы системы, ее основные составляющие, поколения, а также плюсы и минусы использования.

Устройство и основные компоненты системы

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиляКомпоненты системы ABS

В состав антиблокировочной тормозной системы входят:

  • Датчики частоты вращения колес. Датчики работают на основе эффекта Холла и установлены на ступице каждого колеса. Они определяют скорость вращения колес и передают сигнал в блок управления АБС.
  • Блок управления. Основная функция электронного блока управления (ЭБУ) – обеспечить работу тормозной системы в наиболее эффективном и стабильном диапазоне, при котором тормозная сила будет максимальна, а колеса автомобиля не будут заблокированы. Для этого блок управления проводит непрерывные вычисления изменения скорости вращения колес (замедления). На основании данных показателей формируются управляющие сигналы для исполнительных устройств: насоса и электромагнитных клапанов гидравлического блока.
  • Гидравлический блок. Этот компонент ABS является исполнительным устройством. Гидравлический блок включает в себя электромагнитные клапаны (впускные и выпускные), гидроаккумуляторы, кулачковый насос с электрическим двигателем, демпфирующие камеры.

Электромагнитные клапаны управляют процессом торможения, каждый в своем контуре. Для каждого рабочего тормозного цилиндра предполагается пара клапанов (один впускной и один выпускной). Гидроаккумуляторы предназначены для ускорения сброса давления в тормозном контуре. Они наполняются тормозной жидкостью во время открытия выпускных клапанов.

Далее в работу включается кулачковый насос, который откачивает тормозную жидкость обратно в главный тормозной цилиндр. Именно по этой причине при работе системы АБС водителем ощущаются толчки в педаль тормоза. Демпфирующие камеры гасят колебания жидкости при работе системы.

Так как в автомобиле два контура гидропривода тормозной системы, в гидравлический блок, как правило, интегрируют два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры.

  Описание и принцип работы системы курсовой устойчивости ESC

Принцип работы системы

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиляСхема системы АБС

Антиблокировочная система тормозов выполняет свою работу циклически, при этом каждый цикл состоит из трех фаз:

  1. Увеличение давления (водителем). Торможение происходит в нормальном режиме, давление в системе повышается за счет нажатия водителем на педаль тормоза. Впускные клапана гидроблока открыты, выпускные закрыты. Если скорость вращения колеса слишком интенсивно замедляется и превышает определенное значение, то блок управления ABS переводит впускной клапан в положение «закрыто», выпускной также закрыт. Система переходит в следующую фазу.
  2. Удержание давления. На данном этапе система АБС как бы «отрезает» главный тормозной цилиндр от процесса торможения, и в контуре «гидравлический блок — рабочий тормозной цилиндр колеса» поддерживается постоянное давление. Даже если водитель начнет нажимать на педаль тормоза дальше, давление увеличиваться не будет. В этом режиме торможение происходит при максимальной тормозной силе, то есть наиболее эффективно. Блок управления продолжает контролировать скорость вращения колес, и если она уменьшится ниже допустимого порога, то есть возникнет угроза блокировки колес, поступит команда на открытие выпускного клапана и сброс давления.
  3. Сброс давления. В этой фазе открывается выпускной клапан, и давление резко понижается. Сначала жидкость попадает в гидроаккумулятор, далее откачивается насосом обратно в ГТЦ. Впускной клапан продолжает находиться в закрытом положении. После того, как скорость замедления колес вернется к допустимым значениям, выпускной клапан закрывается. Открывается впускной клапан, и цикл начинается с начала.

Существует довольно распространенное заблуждение, что ABS самостоятельно повышает давление в тормозной системе. На самом деле это не так, если речь идет о системе АБС в ее чистом виде (без ESP). Давление в ней повышается исключительно за счет действий водителя.

Данный цикл работы антиблокировочной тормозной системы автомобиля воспроизводится, пока не завершится торможение, и может повторяться около 6 раз в секунду.

Отметим, что срабатывание ABS происходит при экстренном (резком) торможении.

Отключить систему АБС нельзя без вмешательств в конструкцию автомобиля, так как приостановка ее работы может привести к трагическим последствиям (потому не предусмотрена автопроизводителями).

Отметим, что ABS интегрируется в штатную тормозную систему автомашины, не изменяя ее конструктивно. Если антиблокировочная тормозная система автомобиля неисправна, на панели приборов загорится соответствующий индикатор (контрольная лампа).

  Назначение и виды вспомогательной тормозной системы

Поколения антиблокировочной  системы

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиляКонтрольная лампа неисправности АБС

Чтобы создать систему ABS, потребовалось 14 лет усилий огромного числа инженеров. ABS выпускается с 1978 года, ее создатель – фирма Bosch.

Первое поколение системы (1970 год) получило название ABS-1. Данное электромеханическое изделие не отличалось надежностью и долговечностью из-за тысячи аналоговых компонентов, которые использовались в ЭБУ. Хотя главная функция ABS и выполнялась, но изделие для массового производства не подходило.

Второе поколение (1978 год). ABS-2 фирмы Bosch впервые начала устанавливаться как опция в автомобилях Mercedes-Benz S-класса, а спустя некоторое время и в лимузинах BMW 7-й серии. Количество компонентов уменьшилось до 140, а масса гидравлического блока составила 6,3 кг.

В последующих поколениях ABS инженеры Bosch сделали ставку на усовершенствование системы и уменьшение ее габаритов. Так, в 1980 году вышла ABS-2E, в которой масса гидравлического блока составила уже 4,9 кг, а количество компонентов уменьшилось до 40. В 1995 году появилась ABS 5.

3 с массой гидравлического блока 2,6 кг и 25 компонентами. В 2003 году выходит ABS 8, в которой 16 компонентов, а масса гидравлического блока снизилась до 1,6 кг.

С 2010 года Bosch выпускает 9 поколение системы ABS, которую отличают компактные габариты и гидравлический блок массой всего 1,1 кг.

Преимущества и недостатки системы

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиляСистема АБС на мягком грунте

Рассмотрим основные плюсы системы АБС:

  • сохраняет управляемость и устойчивость автомобиля при экстренном торможении, плохой погоде и т.д.;
  • в большинстве случаев уменьшает длину тормозного пути;
  • повышает эффективность процесса торможения;
  • обеспечивает лучшую маневренность автомобиля на скользком дорожном покрытии.

Антиблокировочная система имеет и недостатки: ее использование увеличивает тормозной путь на мягких грунтах (песок).  На таких покрытиях колеса наоборот необходимо блокировать. В последних поколениях ABS данный недочет практически устранен: система «научилась» определять тип поверхности, а после реализовывать отдельный алгоритм под определенное покрытие.

Источник: https://TechAutoPort.ru/hodovaya-chast/tormoznaya-sistema/sistema-abs.html

Антиблокировочная система торможения

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Аббревиатура ABS знакома всем автовладельцам, и даже малоопытные водители знают, что их машина оборудована такой системой. Однако зачастую у них ошибочное представление о принципе ее работы до той поры, пока тормозная педаль при нажатии не начинает давать отдачу. Так почему же АБС во многих странах признана штатным элементом автомобиля, и в чем ее достоинства и недостатки?

Принцип работы и зачем нужна ABS

Антиблокировочная тормозная система не дает колесам заблокироваться при езде.

И если в момент торможения это происходит, то лишь кратковременно, поскольку ABS сразу же снижает давление в тормозном канале, восстанавливая работоспособность колес.

А если манипулировать с тормозом сильно и постоянно, то цикл блокировка/разблокировка будет осуществляться с регулярностью несколько раз в секунду. 

Большинство водителей почему-то ошибочно считает, что АБС необходима исключительно для сокращения тормозной дистанции, в то время как ее предназначение заключается в том, чтобы машина управлялась во время даже экстренного торможения.

Ведь у малоопытных автомобилистов есть привычка сильно нажимать педаль тормоза, что приводит к блокировке колес. Соответственно, автомобиль перестает слушаться руля, и транспортное средство продолжает двигаться прямолинейно. То есть до тех пор, пока не будет восстановлено сцепление с дорожным покрытием, совершить любой маневр невозможно.

Именно эту проблему и помогает решать антиблокировочная система торможения, повышающая активную безопасность.

Однако это не все, ибо еще одной функцией АБС является обеспечение безопасного движения на поверхностях с неоднородным покрытием.

Допустим, если одна сторона автомобиля попадает на лед или в лужу, а другая остается на сухом асфальте, то есть большой риск, что машина пойдет юзом и даже развернется.

Причина этого эффекта в том, что одна сторона будет тормозить эффективнее другой. Чтобы такого дисбаланса не происходило, и нужна антиблокировочная система. 

Устройство

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Как работает ABS, мы вкратце уже описали, однако поскольку эта система претерпела серьезную эволюцию, есть смысл рассказать о ее компонентах. Стандартная АБС состоит из электронного блока, получающего информацию от датчика вращения колес, и управляющих клапанов тормозной магистрали. Также в систему может включаться насос, позволяющий моментально восстанавливать давление после его снижения из-за открытого клапана. Причем «опрос» датчиков электронный блок способен производить несколько раз в секунду, блокируя и разблокируя колеса. Именно по этой причине при срабатывании ABS педаль тормоза вибрирует. 

На современные автомобили ставится по 4 клапана управления давлением, более старые модели могут иметь 1-3 клапана. Как работает датчик ABS – другой вопрос, ибо он реагирует только на резкое снижение скорости вращения колес.

И нужно учитывать, что они на одной оси могут вращаться неравномерно даже в штатных ситуациях. Например, при вхождении в поворот «внешние» колеса вращаются быстрее «внутренних».

Это дает основание утверждать, что 4-клапанная антиблокировочная система считается самой совершенной: электронный блок получает информацию с каждого колеса, быстро регулируя их вращение.     

Недостатки 

 Основным недостатком антиблокировочной тормозной системы является зависимость ее эффективности от состояния поверхности, по которой едет автомобиль. Если он движется по бугристой дороге, то тормозной путь становится более длинным, чем в машине без АБС.

Дело в том, что на такой поверхности колеса периодически подпрыгивают в момент торможения, и сцепление с дорогой теряется, ибо колеса перестают вращаться. В такие моменты ABS оценивает это как блокировку и прекращает торможение.

А как только сцепление с дорогой восстанавливается, системе нужно некоторое время, чтобы «подумать» и подстроиться под изменившиеся условия езды. А это несколько увеличивает тормозной путь.

 Не очень дружит «антиблок» и с неоднородными участками дороги. Например, если лед сменяется сухим асфальтом, а затем сразу же снегом, это тоже приводит к удлинению тормозного пути. Ведь усилие торможения на каждом участке разное, и системе приходится постоянно перестраиваться, что делает торможение менее эффективным. 

 Далеко не всесильна АБС и на рыхлых грунтах. В данном случае автомобиль, не оснащенный ею, остановится быстрее. Ничего сложного в этом нет: заблокированное колесо в момент торможения зарывается в землю или гравий, тем самым формируя горку, которая препятствует дальнейшему движению.

Читайте также:  Настройка карбюратора, регулировка своими руками

 Наконец, на низкой скорости «антиблок» попросту отключается. И это самое неприятное, особенно часто такое происходит при езде по скользкой дороге под уклон. Поэтому водителю нужно быть начеку и не забывать, что в таких ситуациях спасает исключительно ручной тормоз. 

 Вдобавок, если автомобиль укомплектован шипованными шинами, то при езде по льду АБС тоже ухудшает торможение: шипы вгрызаются в лед и оставляют борозды. В таких случаях система работает на пределах своих возможностей, а контролируемые ею колеса вращаются пусть и с небольшим, но проскальзыванием.

Этот факт позволяет многим водителям, считающими себя профессионалами, утверждать, что АБС – не что иное, как технологическое излишество, не позволяющее человеку стопроцентно контролировать автомобиль и увеличивающее тормозной путь. Однако они забывают, что все-таки у электроники при этом есть «железное» преимущество: она предоставляет возможность маневрирования, а не ожидать порой рокового исхода, зажав педаль тормоза…

Кроме того, невзирая на все перечисленные недостатки антиблокировочной тормозной системы, пользы от нее много и в другом плане. Ведь именно ее существование позволило конструкторам включить в техническое оснащение автомобиля антипробуксовочную функцию, а также системы помощи при подъеме и спуске. 

Как работает тормозная система АБС (abs): устройство, схема, принцип работы антиблокировочной системы торможения автомобиля

Почему АБС является обязательной

В странах Евросоюза оборудование «антиблоком» стало стандартным требованием еще 15 лет назад, поскольку она реально улучшает активную безопасность транспортных средств.

Ведь теперь автомобиль является просто средством передвижения, а не предметом роскоши, и управление им доступно едва ли не каждому.

Вдобавок профессиональные навыки у современных водителей гораздо ниже, чем еще в начале 2000-х годах, когда к людям за рулем предъявлялись куда более серьезные требования. 

Главная проблема, которую успешно решает АБС – потеря управления машиной в ситуации экстренного торможения. Ведь практически любое внезапно возникшее на дороге препятствие провоцирует неопытного водителя резко нажать на педаль тормоза.

Также система серьезно повышает безопасность при вхождении в поворот на слишком высокой скорости или наезда на обочину. Одним словом, практически в любой нештатной ситуации спасает «антиблок», снижая вероятность ошибки автовладельца.

 

Что делать, если АБС отсутствует?

Способ повышения безопасности при управлении машиной без АБС известен давным-давно – этот «дедовский» прием называется прерывистым торможением. Причем он очень характерен для опытных водителей, которые успешно борются с желанием все сильнее и сильнее давить на педаль тормоза. Вместо этого они нажимают толчками, и поэтому колеса блокируются лишь на доли секунды. 

В данном случае срабатывает тот же принцип, что и при использовании АБС.

И все было бы хорошо, если бы не одно серьезное «но»: даже настоящий профессионал с солидным стажем управления машиной не способен регулировать давление в тормозных магистралях настолько часто, как самая элементарная ABS с одним клапаном. Правда, если ее нет, прерывистое торможение тоже способно выручить в экстренной ситуации. 

Источник: https://avtoinstruktor199.ru/news/antiblokirovochnaya-sistema-tormozheniya/

Тормозная система ABS: проблемы и их устранение

Следствием этого являлась потеря водителем способности управления автомобилем. В автомобилях, оснащенных ABS, предотвращается блокирование колес, и они остаются управляемыми в любое время, даже в случае торможения до полной остановки или экстренного торможения.

  • Система ABS состоит из следующих узлов:
  • — блок управления
  • — гидравлического блока
  • — сенсорные датчики числа оборотов
  • — колесные тормозные механизмы

Управляющее устройство является сердцем системы. В нем происходит прием сигналов от сенсорных датчиков числа оборотов колес и их оценка. Из этих данных складывается информация о скольжении колес при торможении, замедлении или ускорении.

В цифровом регуляторе, который состоит из двух независимых друг от друга и работающих параллельно микроконтроллеров для каждой пары колес, эта информация обрабатывается.

Образованные на основании этой информации сигналы регулирования, в виде исполнительных команд, поступают на магнитные клапаны гидравлического блока, которые и выполняют команды управляющего устройства.

Располагается гидравлический блок между главным тормозным цилиндром и тормозными цилиндрами суппортов.

В тормозных цилиндрах суппортов, давление, поступающее от главного тормозного цилиндра, преобразуется в нажимное усилие, которое прижимает тормозные колодки к тормозным дискам или тормозным барабанам.

Даже в случае экстренного торможения, когда водитель давит на педаль тормоза изо всех сил, давление в тормозной системе после гидравлического блока остается оптимальным.

При торможении до полной остановки система ABS регулирует давление в системе тормозного привода, которое должно быть направлено в устройство непосредственного торможения. Оно подбирается для каждого колеса индивидуально, в зависимости от того, замедляется ли колесо, ускоряется ли оно или находится на грани полной блокировки.

Это регулирование происходит следующим образом: сенсорные датчики числа оборотов определяют число оборотов передних колес и дифференциала задней оси (для задне-приводных и полно-приводных автомобилей), а также число оборотов задних колес. Эти данные необходимы управляющему устройству для расчета окружной скорости колес.

Как только управляющее устройство высчитывает, что одно или несколько колес находятся на пороге блокирования, подается команда на магнитные клапаны и обратный насос соответствующего колеса.

Каждое переднее колесо получает такое воздействие от «своего» магнитного клапана, что достигается максимально возможный эффект торможения, исключающий его полную блокировку. Причем это происходит независимо от других колес.

В задне- и полно-приводных автомобилях, имеющих только один сенсорный датчик числа оборотов на дифференциале задней оси, колесо с наибольшей «склонностью» к блокированию определяет значение тормозного давления для обоих колес.

Вследствие этого колесо с лучшим коэффициентом сцепления тормозится несколько меньше, и тормозной путь получается несколько больше, однако управляемость автомобиля в этом случае все равно гораздо лучше. В автомобилях с сенсорными датчиками для каждого из задних колес регулирование происходит так же, как и на передних колесах.

Управляющее устройство управляет магнитными клапанами в трех различных рабочих положениях:

— в первом рабочем положении (образование давления) главный цилиндр и тормозной цилиндр суппорта связаны друг с другом. Это означает, что впускной клапан открыт, а выпускной — закрыт. Давление может беспрепятственно нарастать.

— во втором рабочем положении (удержание давления) связь между главным цилиндром и тормозным цилиндром суппорта прерывается. Давление в системе тормозного привода остается постоянным. Это означает, что на впускной клапан подается сигнал, и клапан вследствие этого остается закрытым, предотвращая нарастание давления.

— в третьем рабочем положении (снижение давления) давление в системе тормозного привода уменьшается. Это означает, что на выпускной клапан подается сигнал сброса давления, и он открывается. Одновременно давление снижается за счет включения обратного насоса. Впускной клапан закрыт.

Три различных рабочих положения позволяют увеличивать или уменьшать давление в системе тормозного привода по ступенчатому циклу, благодаря шаговому воздействию на магнитные клапаны. При срабатывании системы ABS эти рабочие положения сменяются 4–10 раз в секунду, в зависимости от особенностей дорожного покрытия.

Если в системе обнаруживается неисправность, она тотчас же выключается. Тормозная же система автомобиля в этом случае продолжает работать эффективно, но уже без помощи ABS.

О выходе из строя системы ABS водителю сигнализирует аварийная лампочка на передней панели.

В зависимости от года выпуска автомобиля и типа ABS, существует несколько способов для поиска неисправности или диагностики, но начинать нужно с самых простых:

  1. — неисправные предохранители
  2. Осмотр блока предохранителей исключает первый источник неисправности, если вы убедитесь в том, что все предохранители, связанные с системой ABS, находятся в рабочем состоянии.
  3. — визуальная проверка
  4. Необходимо осмотреть разъемы, определить, нет ли потертостей на проводах, которые могут привести к возможному короткому замыканию, нет ли следов загрязнения или механического повреждения на сенсорных датчиках числа оборотов и/или на колесиках датчиков и все ли соединения с массой в порядке.
  5. К сожалению, нередко бывает так, что шины неправильно подобраны по размеру, что впоследствии также может стать причиной выхода из строя системы ABS.
  6. — также необходимо проверить на состояние и наличие люфта, ступичные колесные подшипники.
  7. — необходимо проверить рабочую тормозную систему на тормозном стенде, также обязательна проверка на герметичность.

Если во время этих проверок неисправности не выявлено, следует провести дальнейшие измерения. Для этого существуют различные возможности. Они зависят, например, от года выпуска и типа автомобиля и от имеющихся в наличии приборов для проведения проверки.

Если система ABS приспособлена для проведения диагностики, то можно при помощи специального прибора для диагностики ознакомиться с информацией из банка неисправностей и запросить значение величин и параметры.

Если прибора для диагностики нет в наличии или система ABS не приспособлена для проведения диагностики, то последующие измерения можно провести с помощью осциллоскопа или тестера. Однако очень важно всегда иметь перед собой электрическую схему проверяемой системы.

Опыт показывает, что большинство неисправностей вызвано вследствие неисправности разъемов, обрыва проводников или вследствие нарушения соединения с массой. Эти неисправности, как правило, легко определить с помощью тестера или осциллоскопа.

Прежде чем приступить к измерениям, убедитесь, что аккумулятор автомобиля полностью заряжен, чтобы во время измерений можно было заметить возможные падения напряжения на проводниках/разъемах.

Также неисправности могут возникнуть по причине выхода из строя сенсорных датчиков числа оборотов, которые мы более подробно рассмотрим.

Сенсорные датчики числа оборотов размещены непосредственно над импульсным ротором, который связан со ступицей или приводным валом. Полюсный сердечник, вокруг которого находится обмотка, связан с постоянным магнитом, магнитное поле которого проникает в индуктор.

Вращательное движение импульсного ротора и связанная с этим смена зубьев и межзубных впадин вызывает изменение магнитного потока через полюсный сердечник и обмотку. Изменяющееся магнитное поле индуцирует в обмотке переменное напряжение, которое и измеряется.

Частота и амплитуда этого напряжения соответствуют числу оборотов колеса.

Для проверки сенсорного датчика числа оборотов необходимо измерить сопротивление и напряжение в системе. Величина сопротивления должна составлять от 800 Ом до 1200 Ом (руководствоваться паспортными величинами). Если сопротивление равно 0 Ом, речь идет о коротком замыкании, если величина сопротивления равна бесконечности — об обрыве.

Если же датчик вышел из строя и необходима его замена, основным критерием выбора должно быть качество, поэтому производителя стоит выбирать более тщательно, т.к.

исправная тормозная система ABS — это безопасность водителя и пассажиров. Компания Hella предлагает широкий ассортимент сенсорных датчиков числа оборотов для различных марок и моделей автомобилей.

С полным списком вы можете ознакомиться здесь.

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/111031-tormoznaja_sistema_abs_problemy_i_ih_ustranenije/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector