Антиблокировочная система abs: Антиблокировочная система (ABS)

Антиблокировочная система тормозов, АБС, ABS – назначение, устройство, принцип действия

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.

 

 

Антиблокировочная система (АБС, ABS): торможение без юза

14.05.2014 #Система антиблокировочная # АБС # ABS

Антиблокировочная система (АБС, ABS): торможение без юза

В современных автомобилях широко используются не только пассивные, но и активные системы безопасности, которые помогают водителю выйти из критической ситуации, не допустив аварии. Одна из наиболее распространенных и эффективных систем — антиблокировочная (АБС), препятствующая блокировке и скольжению колес при торможении. Об этой системе, ее устройстве, работе и особенностях читайте в данной статье.

Назначение антиблокировочной системы

Казалось бы, что может быть проще торможения автомобиля — достаточно остановить вращение колес, и машина остановится. Однако здесь все не так однозначно и просто, как кажется, и иногда простое торможение может привести к совершенно неожиданным результатам. Наверняка, каждый водитель попадал в ситуацию, когда при резком нажатии на тормоз автомобиль не спешил остановиться, напротив — заблокированные колеса просто скользили по дороге, увеличивая тормозной путь, машина шла юзом, и сильно возрастала вероятность аварии. В чем причина?

А причина проста и кроется в блокировке колес при сильном нажатии педали тормоза. Вращающееся колесо имеет постоянное по площади пятно контакта с дорожным покрытием, и, несмотря на вращение колеса, в каждый момент времени в этом пятне контакта наблюдается сила трения покоя — она-то и обеспечивает хорошее сцепление колеса с дорогой и управляемость автомобиля.

Но при сильном нажатии на педаль тормозные колодки полностью блокируют колеса, и они идут юзом, то есть — просто скользят по дороге. В этом случае тоже сила трения покоя в пятне контакта сменяется силой трения скольжения, и это коренным образом меняет дело. Действующая сила трения скольжения меньше силы трения покоя, а значит, колесо теряет контакт с дорогой, автомобиль скользит и становится практически неуправляемым. Любая боковая сила (а это может быть неровность дороги, неравномерность во вращении ведущих колес и т.д.), возникшая при скольжении, заставляет автомобиль отклониться от прямолинейной траектории — так возникают заносы, боковое скольжение и, как следствие, аварийные ситуации.

Предотвратить неконтролируемое скольжение можно правильным торможением, при котором не возникает блокировки колес. Опытные водители для этого используют специальную методику торможения — они резко и быстро нажимают и отпускают педаль тормоза, на короткое время блокируя колеса и тут же их отпуская.

При таком торможении колеса не блокируются полностью, не идут юзом, и автомобиль не срывается в занос.

В современных автомобилях проблему блокировки колес при торможении решает специальная активная система безопасности — антиблокировочная система (АБС). Эта система в автоматическом режиме препятствует блокировке колес, обеспечивая наиболее эффективное торможение, сохраняя управляемость автомобиля, и препятствуя возникновению аварийной ситуации. Также АБС обеспечивает возможность маневрирования автомобиля при экстренном торможении, что вносит большой вклад в повышение безопасности автомобиля.

Интересно, что первые попытки создать подобную систему были предприняты всем известной компанией Bosch (которая вообще преуспела в деле создания автомобильных систем безопасности) в 1930-х годах, однако технологии того времени не позволяли создать нормально работающую систему. В 1960-е годы на эту тему вновь обратили внимание, что было связано с развитием электроники, однако первые успехи были достигнуты десятилетием позже — уже в 1970-х годах АБС стала в качестве опции предлагаться в представительских автомобилях, а с 1978 года система стала штатной для некоторых моделей BMW и Mercedes-Benz.

И относительно недавно — в 2004 году — было принято законодательное решение об обязательной установке антиблокировочной системы на всех новых автомобилях, продаваемых на территории Евросоюза.

В заключении нужно заметить, что аббревиатура ABS имеет немецкое происхождение, она означает Antiblockiersystem. Однако она с одинаковым успехом подходит как под английское название системы (Antilock Brake System), так и под русское (АБС — антиблокировочная система).

1. гидронасос
2. аккумулятор давления
3. ЭБУ
4. колесные датчики
5. блок электромагнитных гидроклапанов

Устройство АБС

Антиблокировочная система имеет довольно простое устройство, она включает в себя несколько основных элементов:

— Датчики частоты вращения колес;
— Электронный блок управления;
— Исполнительные устройства — гидромодуляторы АБС.

Датчики вращения колес. Эти датчики измеряют угловую скорость вращения колес, и на основе получаемой информации электронный блок управления принимает решение о включении АБС. Сегодня наиболее часто используются датчики, основанные на эффекте Холла, распространение получили и простые индукционные датчики.

Электронный блок управления. Это компьютер, «мозг» всей системы, он обрабатывает информацию с датчиков, и при возникновении критической ситуации включает в работу исполнительные устройства. Сегодня очень часто используется единый электронный блок для управления АБС, антипробуксовочной ситсемы, системы курсовой устойчивости и других активных систем безопасности.

Исполнительные устройства. Обычно в АБС входит гидравлический блок, в котором объединены различные компоненты — клапаны, насос, аккумуляторы давления и т.д. Часто этот блок называют гидромодулятором, так как он создает переменное давление в системе с частотой 15-20 раз в секунду.

Интересно отметить, что АБС может быть легко интегрирована даже не в самый новый автомобиль — современные антиблокировочные системы представляют собой компактный и легкий набор компонентов, который несложно подключить к штатной тормозной системе.

Наиболее совершенные образцы АБС от компании Bosch весят не более килограмма и могут устанавливаться практически на любые автомобили, в том числе и грузовые.

Принцип работы АБС

Работу антиблокировочной системы можно разделить на три этапа:

— Возникновение критической ситуации (риск блокировки колес) — электронный блок принимает решение о включении гидравлического блока;
— Работа гидравлического блока — периодическое повышение и понижение давления в тормозной системе;
— Выключение системы при разблокировке колеса.

Здесь нужно отметить, что современные АБС работают на основе алгоритмов, заложенных в электронном блоке управления, и срабатывание системы происходит не в момент блокировки колес, а заблаговременно. Конечно, наиболее просто было бы сделать систему, в которой датчики отслеживали бы скорость колес, и при остановке колеса запускали бы механизм его разблокировки. Однако на деле такая система неэффективна, так как она включается тогда, когда колесо уже заблокировано, а значит, она не решает проблему.

Алгоритмы работы АБС составляются на основе измерения скорости и углового ускорения колес, и действуют «на опережение» — водитель резко нажал на газ, а систему уже «знает», что при текущей скорости это с большой вероятностью приведет к блокировке колес, и начинает действовать. Собственно, развитие современных антиблокировочных систем и направлено на повышение эффективности ее работы на всех режимах и скоростях.

Работа АБС выглядит следующим образом. При возникновении критической ситуации (угловая скорость колеса резко снижается) электронный блок включает гидромодулятор, который сначала стабилизирует давление в тормозном цилиндре колеса (закрывает впускной и выпускной клапаны), а затем обеспечивает пульсацию давления тормозной жидкости. При падении давления (открывается выпускной клапан, и тормозная жидкость подается в аккумулятор давления) колесо перестает блокироваться и проворачивается на некоторый угол, при повышении давления (тормозная жидкость нагнетается в цилиндр через впускной клапан) колесо подтормаживается.

В итоге колесо не тормозится полностью, а медленно проворачивается, находясь на грани блокировки.

Пульсация давления тормозной жидкости происходит с частотой 15-20 раз в секунду, и это отчетливо чувствуется ногой — педаль тормоза при включении АБС также начинает пульсировать. При достаточном снижении скорости и устранения риска блокировки система отключается. Работа системы обычно отображается соответствующим индикатором на приборной панели автомобиля.

Выше мы сказали, что колеса при срабатывании АБС находятся на грани блокировки, а где лежит эта грань? Для определения часто используется такое понятие, как степень заторможенности колеса, которая изменяется от 0% (колесо полностью расторможено) до 100% (колесо заблокировано). Наиболее эффективное торможение производится при степени заторможенности колеса на уровне 15-20% — именно до такой степени затормаживает колеса антиблокировочная система.

В целом, работа АБС имитирует тот стиль торможения, который издавна используется опытными водителями для предотвращения юза — резкие и частые нажатия и отпускания педали тормоза. Только электронная система работает надежнее, качественнее и эффективнее, чем самый опытный шофер.

Типы антиблокировочных систем

На сегодняшний день существует четыре основных типа АБС, которые отличаются количеством управляющих каналов. Каналов может быть от одного до четырех, и каждый тип системы имеет соответствующее название.

Одноканальная АБС. Система управляет сразу всеми колесами одновременно, в такой системе предусмотрено по одному впускному и выпускному клапану, и давление жидкости изменяется сразу во всей тормозной системе. Обычно одноканальная АБС управляет только колесами ведущей оси, при этом используется один датчик. Такая система не отличается эффективностью, и часто может давать сбой.

Двухканальная АБС. В такой системе отдельно управляются колеса каждого борта. АБС этого типа неплохо работает, так как очень часто автомобиль в экстренных ситуациях съезжает на обочину, и в момент включения АБС колеса правого и левого бортов находятся на поверхностях с различными характеристиками, поэтому для их эффективного торможения необходимо использовать разные алгоритмы АБС.

Трехканальная АБС. В данной системе колеса задней оси управляются одним каналом (как в одноканальной системе), а передние колеса имеют индивидуальное управление.

Четырехканальная АБС. Это наиболее совершенная АБС, в ней на каждом колесе имеется датчик и клапаны, чем достигается максимальный контроль и возможность управления каждым колесом независимо от других.

Разные типы АБС неодинаково работают на различных типах транспортных средств, поэтому все они сегодня получили то или иное распространение. Важную роль играет и цена систем — четырехканальная стоит дороже других, поэтому устанавливается на дорогих автомобилях, трехканальные системы широко применяются на легковых машинах, двухканальные — на небольших грузовиках, и т.д.

Особенности управления автомобилем с АБС

Работа антиблокировочной системы имеет свои особенности, которые нужно учитывать при вождении автомобиля.

Сила нажатия на педаль тормоза. При экстренном торможении нужно жать педаль тормоза, что называется, в пол — АБС сработает только в этом случае. Сегодня многие автомобили оснащены дополнительной системой Brake Assist (системой помощи при экстренном торможении) — эта система определяет начало экстренного торможения, и если педаль тормоза нажата недостаточно сильно, она сама поднимает давление в тормозной системе, запуская действие АБС.

Обратная связь педали тормоза. При срабатывании АБС педаль тормоза начинает заметно пульсировать, что иногда пугает неопытных водителей. К этой особенности системы нужно просто привыкнуть.

Торможение на скользкой дороге на шипованной резине. Один из недостатков АБС кроется в невысокой эффективности торможения автомобиля, на котором установлены покрышки с шипами. Для такой машины лучшим торможением как раз будет блокировка колес — в этом случае шипы «вопьются» в лед и эффективно затормозят. Плавное качение шипованных колес несколько удлиняет тормозной путь.

Торможение на снегу, гравии и на дорогах с другим рыхлым покрытием. В этих случаях антиблокировочная система тоже не всегда оказывается эффективной, и часто, особенно на свежевыпавшем снеге, тормозной путь оказывается более длинным. Связано это с тем, что при блокировке колес на дороге с рыхлым покрытием срабатывает так называемый «эффект плуга» — перед скользящим колесом нагребается валик из рыхлого материала, который препятствует движению автомобиля и быстрее приводит к торможению.

Торможение на дороге с неровным покрытием. Если дорога изобилует ямами и кочками, то АБС может некорректно сработать из-за краткосрочного отрыва колеса от неровного дорожного полотна. Такое случается крайне редко, но плохих дорог в России много, поэтому лучше проявлять осторожность.

Маневрирование на тормозах. Большое преимущество наличия антиблокировочной системы — возможность уверенного управления и маневрирования автомобиля при экстренном торможении. Блокировка колес почти всегда приводит к срыву в занос и потере управляемости машины, но АБС обеспечивает уверенное сцепление колес с дорожным покрытием, поэтому автомобиль слушается руля. Это еще одна возможность избежать столкновения или сваливания в кювет в экстренной ситуации.

В остальном же эксплуатация автомобиля с АБС не имеет особенностей и сложностей, и напротив — такие машины лучше всего подходят водителям с малым стажем. Как показывает статистика, наличие АБС сокращает риск ДТП, что делает автомобили и дороги более безопасными.

Другие статьи

#Переходник для компрессора

Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистем

31.08.2022 | Статьи о запасных частях

Даже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора. О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22.06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Барабан тормозной ГАЗ: управляемость и безопасность горьковских автомобилей

08.06.2022 | Статьи о запасных частях

Тормозные системы большинства ранних и актуальных моделей автомобилей ГАЗ оснащаются колесными механизмами барабанного типа. Все о тормозных барабанах ГАЗ, их существующих типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о выборе, замене и обслуживании данных деталей — читайте в статье.

Вернуться к списку статей

Работа антиблокировочной тормозной системы (ABS)

Обзор системы ABS: Более пристальный взгляд на эту важную систему безопасности

Для сохранения контроля над автомобилем антиблокировочная тормозная система (ABS) занимается мониторингом и контролем проскальзывания колес. Основными компонентами каждой системы ABS являются: датчики скорости вращения колеса, выключатель тормоза, главный тормозной цилиндр, EBCM и гидравлический узел, содержащий двигатель насоса, аккумулятор, клапаны и соленоиды.

Сердце системы ABS — датчики скорости вращения колес
Существует две категории датчиков скорости вращения колес; пассивный и активный. VR или датчики с переменным магнитным сопротивлением представляют собой магнит внутри катушки с проволокой. Сигналы генерируются путем вращения металлического рефлектора мимо датчика. Активные датчики скорости вращения колеса являются магниторезистивными, которые выдают цифровой сигнал, а изменение амплитуды обычно составляет около половины вольта.

Датчики скорости вращения колес и состояние ABS можно контролировать с помощью диагностического прибора. Это отличная отправная точка для любой проблемы с ABS после проверки кодов.

Первыми и наиболее широко используемыми являются пассивные датчики скорости вращения колес. Это VR или датчики с переменным магнитным сопротивлением, которые, по сути, представляют собой просто магнит внутри катушки с проволокой. Сигналы генерируются путем вращения металлического рефлектора мимо датчика. Когда шестеренки приближаются к датчику, магнитное поле расширяется, а затем, когда шестерня удаляется от датчика, магнитное поле разрушается. Расширяющееся и сжимающееся магнитное поле индуцирует переменное напряжение в датчике, которое затем распознается EBCM как сигнал скорости на основе частоты изменений.

Для работы датчиков VRS не требуется питание. Эти датчики генерируют напряжение переменного тока. Сила сигнала зависит от скорости, и они не эффективны на низких скоростях. Вот почему датчики VR не используются в системах контроля устойчивости. Технические специалисты могут проверить сопротивление датчика с помощью своего омметра. Ожидаемое сопротивление будет где-то между 1000-2500 Ом. Важно проверить руководство по обслуживанию автомобиля, чтобы подтвердить эти характеристики, хотя часто характеристики сопротивления можно найти в процедуре тестирования, а не в спецификациях. Воздушный зазор между сенсором и тональным кольцом имеет решающее значение.

Чтобы проверить сопротивление VRS, отсоедините датчик и прощупайте два провода. Все еще могут быть проблемы с датчиком, тональным кольцом и проводкой. Этот тест докажет, что датчик неисправен, если будет измерено высокое сопротивление, но не докажет, что датчик исправен.

Отвечая на потребность в лучшей бортовой диагностике и способности определять даже более низкие скорости вращения колес, инженеры создали активный датчик скорости вращения колес. Есть два основных типа, которые мы будем условно называть типом 1 и типом 2. Внутри обоих типов есть магниторезистивная цепь. Хотя технически это неточно, для наших целей мы упростим работу датчика, считая его по сути переменным резистором с двумя состояниями; высокое и низкое сопротивление.

Датчик типа 1 использует ступицу, в которую встроены магниты с чередующейся полярностью. Когда концентратор перемещается мимо датчика, сопротивление датчика меняет свое состояние. EBCM подает на датчик B+ через внутренний резистор и землю, что создает цепь делителя напряжения.

Активный датчик скорости вращения колеса типа 2 содержит магнит внутри самого датчика. Вместо ступицы со встроенным набором магнитов ступица имеет простой релюктор. Когда рефлектор проходит мимо датчика скорости вращения колеса, он будет действовать как переменный резистор с двумя состояниями. EBCM подает на датчик B+ через внутренний резистор и землю, что создает схему делителя напряжения. Когда магнитное поле прикладывается или увеличивается внутри датчика из-за вращающейся втулки, эффективное сопротивление датчика изменяется. Есть только два возможных изменения состояния, и это создает на выходе два разных напряжения.

Все активные датчики скорости вращения колеса выдают цифровой сигнал, и обычно изменение амплитуды составляет всего около половины вольта. Если техническому специалисту необходимо проверить активный датчик скорости вращения колеса, самый простой тест — убедиться, что сопротивление соответствует норме. Они чувствительны к полярности, поэтому важно правильно подключить измеритель. Если сопротивление соответствует спецификации, следующим тестом должно быть измерение выходного сигнала. Хотя это можно сделать с помощью измерителя, наиболее точным методом является контроль с помощью лабораторного эндоскопа.

Независимо от типа датчика, если есть подозрение, что датчик скорости вращения колеса неисправен, важно также проверить проводку, чтобы проверить правильность работы. Провода подвержены значительным перемещениям при перемещении шасси и подвески, и могут возникать периодические неисправности из-за дефектов проводки. Во многих деревьях неисправностей производителя технический специалист должен проверить жгут проводов на обрыв цепи. Этот тест может ввести в заблуждение и привести к ошибочному диагнозу. Провода слаботочные и низковольтные, но должны быть в рабочем состоянии. Провода должны быть испытаны под нагрузкой для проверки правильной работы. Один из способов — отсоединить датчик и модуль; подача питания на один конец и контрольная лампа на другой конец — это проверит проводку под нагрузкой. Этот метод может выполнить любой техник.

Премиум-замены для важной категории безопасности

Наряду с лучшим в отрасли охватом, Standard® обеспечивает качество, от которого зависят профессиональные технические специалисты. В дополнение к датчикам премиум-класса Standard® предлагает дополнительные разъемы и жгуты. Если вам нужно заменить датчик ABS или просто разъем или жгут проводов, обратитесь в Standard® для следующего ремонта ABS.

Standard® предлагает более 2500 датчиков скорости ABS для импорта и внутреннего применения на 9охват 6%. Датчики скорости Standard® ABS обеспечивают стабильную работу, не уступая оригинальному оборудованию по форме, посадке и точному функционированию. В датчики Standard® встроены такие функции, как превосходные материалы магнитной цепи, которые обеспечивают более высокое выходное напряжение, предотвращая отказ системы ABS. Превосходный дизайн, обширная лаборатория и испытания в реальных условиях — вот почему датчики Standard® ABS работают так же или даже лучше, чем оригинал. Чтобы узнать больше, посетите StandardABSensor.com и ознакомьтесь с нашим плейлистом датчиков ABS на YouTube!

Эта статья спонсирована Standard®

В этой статье:датчики, Standard Motor Products

Антиблокировочная тормозная система (ABS) [Полное руководство]

В этой статье вы подробно узнаете, что такое антиблокировочная тормозная система? Компоненты антиблокировочной системы тормозов и ее виды.

Содержание

• Антиблокировочная тормозная система.
  • Антиблокировочная система тормозов.
  • Модуляция давления.
• Компоненты антиблокировочной тормозной системы.
  • 1. Аккумулятор:
  • 2. Гидравлический регулирующий клапан:
  • 3. Подкачивающий насос:
  • 4. Гидравлический блок:
  • 5. Аккумуляторы жидкости:
  • 6. Клапан:
  • 6. Клапан:
  9005 Модуль 2 8. Электромагнитные клапаны:
  • 9. Клапаны контура колеса:
  • 10. Модуль управления:
  • 11. Датчик педали тормоза:
  • 12. Реле давления:
  • 13. Реле перепада давления:
  • 14. Реле:
  • 15. Зубчатое кольцо:
  • 16. Датчик скорости вращения колеса:
• Типы антиблокировочной тормозной системы.
  • 1. Невстроенные антиблокировочные тормозные системы.
    • я. Двухколесная система:
    • ii. Четырехколесная система:
    • Модулятор:
  • 2. Встроенная антиблокировочная система.
    • я. Четырехколесная система:
    • ii. Автоматический контроль тяги:
    • iii. Автоматический контроль устойчивости.

Антиблокировочная система тормозов.

Тормоза — это важное управляющее устройство в современных автомобилях. Современные автомобили могут двигаться с очень высокой скоростью, а управление движением на высокой скорости, в основном при торможении, может привести к нестабильности.

На высокой скорости при торможении колеса становятся неподвижными и начинают скользить, а не катиться по поверхности дороги.

Когда колесо начинает скользить, рулевое управление теряется, и автомобиль невозможно удерживать прямо. Сила трения снижается, что также вызывает нестабильность.

Водителю становится трудно удерживать автомобиль прямо, автомобиль заносит и выходит из-под контроля. Эта ситуация опасна, и может произойти несчастный случай.

Крайне важно сохранять контроль над автомобилем при торможении. Это достигается за счет антиблокировочной системы тормозов (ABS).

Посмотрите видео ниже, чтобы понять, как работает антиблокировочная тормозная система.

Антиблокировочная тормозная система.

При резком торможении колеса могут почти мгновенно заблокироваться. Это приводит к нестабильности автомобиля.

При движении автомобиля по рыхлому снегу блокировка колес приводит к образованию небольшого клина перед колесом. Это помогает автомобилю остановиться.

Это единственная ситуация, когда может помочь блокировка колес. Во всех остальных условиях это нежелательно.

Модуляция давления.

Во избежание блокировки колес включаются тормоза, а перед блокировкой колес тормоза отпускаются. Один и тот же процесс повторяется несколько раз.

Раньше водители делали то же самое. С введением антиблокировочной системы тормозов это выполняет сама тормозная система.

Нажатие на тормоз означает увеличение давления, а отпускание педали тормоза означает ее отключение. Это называется модуляцией давления.

Благодаря антиблокировочной тормозной системе модуляция давления может достигать 15 раз в секунду. Модуляция давления поддерживает трение между шиной и поверхностью дороги и обеспечивает устойчивость автомобиля.

Поскольку проскальзывание колеса исключено, контроль над рулевым управлением также не теряется, и автомобиль продолжает двигаться прямо.

Блокировка передних колес влияет на маневренность автомобиля, а блокировка задних колес влияет на его устойчивость. Наилучшие результаты достигаются, когда колесам также разрешено проскальзывать между торможениями.

Нулевое проскальзывание означает, что колесо вращается свободно, а 100% проскальзывание означает, что колесо полностью заблокировано.

Это также означает, что при нулевом проскальзывании скорость колеса равна скорости автомобиля, а при 100% проскальзывании скорость колеса равна нулю, и транспортное средство движется со своей собственной скоростью.

Из-за проскальзывания скорость колеса уменьшается, а транспортное средство продолжает двигаться с той же скоростью. Это называется скоростью проскальзывания, измеряемой в процентах.

Например,  если скорость колеса на 30% меньше скорости транспортного средства, это называется коэффициентом проскальзывания 30%.

Для антиблокировочной тормозной системы идеальная скорость проскальзывания должна варьироваться от 10% до 30%. Антиблокировочные тормозные системы могут отличаться друг от друга. Эти системы могут быть интегральными и неинтегральными.

 В интегральных системах главный цилиндр, гидроусилитель и их схема объединены в единый блок.

В системах неинтегрального типа имеется вакуумный усилитель и главный цилиндр. Блок управления также является отдельным блоком.

Имеется отдельный гидроблок и насос, мотор и аккумулятор. Электромагнитные клапаны могут быть предусмотрены для управления гидравлическим давлением на колеса.

Антиблокировочная тормозная система может быть дополнительно классифицирована как одноканальная или многоканальная система.

Одноканальная система представляет собой двухколесную систему, в которой давление модулируется на обоих задних колесах одновременно, а не на передних колесах. Вход в систему подается от односкоростного датчика, расположенного в центре.

Датчик может быть расположен на блоке дифференциала. Многоканальная система может быть двухканальной, трехканальной или даже четырехканальной системой.

Опять же, в двухканальной системе модуляция давления применяется к двум задним колесам только по каждому каналу. На каждое колесо установлены два датчика скорости.

Затем идут трехканальные системы. Эти системы имеют отдельные контуры для каждого переднего колеса и один контур для обоих задних колес.

Наиболее эффективной является четырехканальная система с независимыми контурами для всех четырех колес. На каждое колесо установлены отдельные датчики.

В этой системе каждое колесо подвергается контролируемому торможению.

Компоненты антиблокировочной тормозной системы.

Конструкция антиблокировочной системы тормозов может варьироваться от автомобиля к автомобилю. Современная система состоит из гидравлических и электрических/электронных компонентов.

Помимо компонентов обычных тормозов, в антиблокировочной системе тормозов имеются дополнительные компоненты.

1. Аккумулятор:

В нем хранится жидкость и поддерживается высокое давление в системе. Он также обеспечивает необходимое давление для тормозов с усилителем. Он заправлен газообразным азотом.

Имеет диафрагму, разделяющую два отделения. В одном отсеке находится тормозная жидкость под высоким давлением, а в другом — азот под высоким давлением.

2. Гидравлический регулирующий клапан:

Этот клапан обеспечивает модуляцию давления. Он создает давление в системе при торможении и сбрасывает его при отпускании тормоза.

Это происходит несколько раз при торможении. Этот клапан может быть объединен с главным цилиндром или установлен отдельно.

В первом случае он называется интегральным типом, а во втором случае неинтегральным типом. Для управления он снабжен электромагнитными клапанами.

3. Бустерный насос:

Подает жидкость под высоким давлением в антиблокировочную тормозную систему. Он состоит из насоса и электродвигателя, поэтому он также известен как узел электронасоса и двигателя.

4. Гидравлический блок:

Представляет собой узел главного цилиндра и усилителя. Он модулирует гидравлическое давление в системе с помощью клапанов и поршня.

Жидкость под высоким давлением также подается через гидравлический насос для применения силовых тормозов.

5. Аккумуляторы жидкости:

В них временно хранится жидкость из колесного цилиндра. Эта жидкость используется для создания давления в гидравлической системе тормозов. Имеется два гидроаккумулятора, по одному на первичный и вторичный гидравлические контуры.

6. Клапан:

Модуль антиблокировочной тормозной системы управляет этим клапаном. В открытом положении тормозная жидкость подается в главный цилиндр из контура усилителя под высоким давлением.

Не допускает чрезмерного хода педали. Это двухпозиционный клапан.

7. Блок модулятора:

Этот блок регулирует подачу жидкости к отдельным колесным цилиндрам. Он имеет электромагнитный клапан, который управляет рядом других клапанов, регулирующих поток жидкости.

В блоке также есть реле, которые активируются модулем управления и контролируют работу электромагнитных клапанов.

8. Электромагнитные клапаны:

Расположены в модуляторе. Модуль управления передает сигналы, управляющие этими клапанами. Они включаются и выключаются для управления гидравлическим давлением в разных колесах.

Электромагнитные клапаны для разных колес расположены вместе в узле, прикрепленном сбоку к главному цилиндру. Блок подключен к модулю управления антиблокировочной системой тормозов.

9. Клапаны колесного контура:

Два контура контролируются по отдельности отдельными электромагнитными клапанами. Один предназначен для управления впускными клапанами, а другой – для управления выпускными клапанами.

Давление в контуре увеличивается, уменьшается или поддерживается на постоянном уровне с помощью впускного и выпускного клапанов. Модуль управления определяет работу отдельного клапана.

Модуль управления антиблокировочной системой тормозов обеспечивает электропитание 12 В, которое приводит в действие соленоид. Цепи не работают во время обычного вождения.

Помимо этих компонентов, система также содержит некоторые электрические и электронные компоненты. Эти компоненты делают систему более надежной, но в то же время сложной и дорогостоящей.

10. Модуль управления:

Это небольшой электронный блок, состоящий из микропроцессора. Микропроцессор запрограммирован и выполняет инструкции в соответствии с программой.

Это небольшой блок, который можно установить на главный цилиндр или гидравлический блок управления. Он получает входные данные от датчиков для контроля скорости вращения колес и от гидравлического блока.

Самостоятельно может диагностировать и устранять проблемы. Он контролирует правильную работу антиблокировочной тормозной системы.

11. Датчик педали тормоза:

Этот датчик является переключателем. Когда педаль тормоза нажимается сверх определенного предела, переключатель размыкается и включает двигатель насоса.

Гидравлический резервуар заполняется жидкостью под высоким давлением, и педаль тормоза нажимается. Нажатие продолжается до тех пор, пока переключатель снова не замкнется.

Это выключает двигатель и останавливает нажатие на педаль.

12. Датчик давления:

Этот датчик указывает на низкое давление с помощью сигнальной лампы на приборной панели. Выключатель включает двигатель насоса, когда давление падает ниже расчетного уровня.

При достижении расчетного давления выключатель снова срабатывает и двигатель насоса останавливается.

13. Реле перепада давления:

Этот переключатель передает сигнал на модуль управления, когда в системе возникает перепад давления выше расчетного. Переключатель находится внутри модулятора.

14. Реле:

Используются для включения двигателей и соленоидов. Для их работы требуется слаботочный сигнал, который обеспечивается модулем управления.

Это электромагнитные устройства.

15. Зубчатое кольцо:

Это колесо имеет зубья, которые проходят мимо датчика скорости колеса. Когда это происходит, генерируется сигнал переменного тока. Сигнал исчезает по мере удаления зуба.

Следующий зуб, проходящий мимо датчика, вызывает генерацию сигнала. Таким образом генерируется импульсный сигнал. Это отправляется в модуль управления.

Модуль управления преобразует его в скорость вращения колеса. Кольцо расположено на полуоси.

16. Датчик скорости вращения колеса:

Этот датчик представляет собой катушку с постоянным магнитом в центре. Он посылает пульсирующий сигнал переменного тока, генерируемый зубчатым колесом, в модуль управления.

Система также оснащена световыми индикаторами. Эти индикаторы действуют как сигнальные лампы в случае неисправности антиблокировочной тормозной системы.

Также может быть другая сигнальная лампа, указывающая на неисправность основной тормозной системы.

Помимо этих компонентов, система имеет разъем канала передачи данных, который служит средством для получения информации об условиях эксплуатации, другой информации об автомобиле и диагностической информации.

Для диагностики неисправности в системе различным неисправностям присваиваются числовые идентификаторы. Эти коды неисправностей передаются в модуль управления.

Типы антиблокировочной тормозной системы.

1. Невстроенные антиблокировочные тормозные системы.

В системах неинтегрального типа имеется вакуумный усилитель и главный цилиндр. Блок управления также является отдельным блоком.

Имеется отдельный гидравлический блок и насос, двигатель и аккумулятор. Электромагнитные клапаны могут быть предусмотрены для управления гидравлическим давлением на колеса.

и. Двухколесная система:

Эти системы имеют модуляцию давления только на задних колесах. При торможении давление передается через клапаны. Модуль управления отслеживает сигнал датчика скорости.

Если обнаруживается, что вызванное замедление велико и может привести к блокировке колес, активируется запорный клапан. Это останавливает нарастание давления на задние колеса, что препятствует дальнейшему замедлению.

Если торможение все еще не предотвращено, модуль управления активирует клапан сброса. Так продолжается до тех пор, пока не произойдет торможение колеса, и автомобиль не станет прежним.

При отпускании педали тормоза модуль управления отключает запорный клапан. Это позволяет жидкости вернуться в главный цилиндр.

Модуль управления также управляет электромагнитным клапаном. Модуль управления также обнаруживает ошибки в системе. Датчики скорости вращения колес постоянно передают данные о скорости вращения в модуль управления.

Если автомобиль полноприводный с возможностью привода на два колеса, антиблокировочная система тормозов перестает работать при переключении режима работы на полный привод.

ii. Четырехколесная система:

В этой системе имеется четыре канала, по одному на каждое колесо. Гидравлический блок управления имеет два электромагнитных клапана на каждое колесо.

Нормальное торможение обеспечивается вакуумной тормозной системой. В другом варианте имеется три канала, по одному для передних колес и по одному для обоих задних колес.

Система имеет два электромагнитных клапана на каждый канал. Эти системы обеспечивают лучшее рулевое управление.

Модуляция давления происходит во всех четырех колесах, что делает работу тормозов очень безопасной, а автомобиль можно остановить на кратчайшем расстоянии.

Модуль управления закрывает впускной электромагнитный клапан, когда обнаруживает, что из-за замедления колесо может заблокироваться. Это не допускает дальнейшего попадания жидкости в контур.

Если колесо все еще замедляется и есть вероятность его блокировки, модуль управления открывает выпускной электромагнитный клапан. После отпускания тормозов модуль управления возвращает впускной и выпускной электромагнитные клапаны в исходное положение.

Модуль управления также рассчитывает коэффициент проскальзывания каждого колеса с помощью датчиков скорости вращения колес. Если скорость скольжения высока, он передает управляющий сигнал на модулятор.

Модулятор:

Модулятор состоит из впускного и выпускного электромагнитных клапанов, резервуара, насоса и двигателя. Суппорты разгружены от давления жидкости.

Существует три режима управления, а именно снижение давления жидкости, поддержание давления жидкости и увеличение давления жидкости.

Первый режим, при котором давление жидкости снижено, впускной электромагнитный клапан закрыт, а выпускной электромагнитный клапан открыт.

Суппорты освобождаются от давления жидкости, поскольку имеющаяся в суппорте жидкость течет обратно в главный цилиндр через выпускной электромагнитный клапан.

При повышении давления жидкости жидкость под высоким давлением подается к суппортам. Впускной электромагнитный клапан открыт, а выпускной клапан закрыт.

В третьем режиме при сохранении давления жидкости впускной и выпускной клапаны закрыты. Насос подает избыточную жидкость, необходимую во время работы антиблокировочной системы.

Жидкость затем сбрасывается в аккумулятор, который служит для нее временным хранилищем. После операции насос опорожняет аккумулятор.

Электродвигатель приводит в действие насос. Двигатель управляется модулем управления. Насос необходим для быстрого перенаправления жидкости, так как электромагнитные клапаны быстро открываются и закрываются.

Антиблокировочная тормозная система с самоконтролем. Если какой-либо компонент не работает должным образом, это указывается водителю с помощью сигнальной лампы.

Однако нормальное торможение продолжается, если в антиблокировочной системе тормозов возникает какая-либо неисправность.

2. Встроенная антиблокировочная система.

В интегральных системах главный цилиндр, гидроусилитель и их схемы объединены в единый блок.

я. Четырехколесная система:

При торможении блок управления контролирует замедление каждого колеса. Если замедление велико и может привести к блокировке колеса, сигнал передается на гидравлический блок.

Гидравлический блок изначально поддерживает давление жидкости на колесе постоянным, и его увеличение не допускается. Если по-прежнему замедление остается высоким, давление жидкости снижается.

Это достигается модулем управления путем передачи сигнала на электромагнитный клапан, который приводит в действие гидравлический блок. Это предотвращает блокировку колес при торможении.

С другой стороны, если тормозного усилия недостаточно, модуль управления передает сигнал на гидравлический блок, и давление жидкости увеличивается, тем самым увеличивая тормозное усилие.

Этот цикл управления повторяется много раз в зависимости от потребности в торможении.

При отпускании педали тормоза поршень главного цилиндра движется назад, жидкость из камеры усилителя поступает обратно в бачок. Когда тормоза задействованы в нормальных условиях, толкатель воздействует на рычаг.

При этом золотниковый клапан перемещается, а порт между бустерной камерой и резервуаром закрывается. Это также частично открывает порт от аккумулятора.

Открытие отверстия пропорционально усилию, прикладываемому к педали тормоза. Жидкость под высоким давлением перемещается из аккумулятора в бустерную камеру.

Жидкость толкает поршень вперед и усиливает усилие толкателя. Когда модуль управления обнаруживает блокировку колес, он открывает клапан.

Клапан подает жидкость в камеры между поршнями в главных цилиндрах и между втягивающей втулкой и поршнем в первом главном цилиндре.

Жидкость под высоким давлением на втягивающей втулке толкает толкатель и педаль тормоза назад. На самом деле жидкость под высоким давлением подается от аккумулятора, а не от педали тормоза.

Клапан управления также открывает и закрывает электромагнитные клапаны для управления тормозным действием колес.

Когда электромагнитные клапаны открыты, поршни в главных цилиндрах подают жидкость к передним колесам, а камера усилителя подает жидкость к задним колесам.

Когда они закрыты, главный цилиндр и бустерные камеры отсекаются. Жидкость возвращается от колес в бачок.

При прохождении поворотов включаются тормоза, и антиблокировочная система тормозов в этой ситуации должна работать по-другому.

Модуль управления работает по другому программному обеспечению. Переключатель дает указание модулю управления о применении тормозов при прохождении поворотов.

ii. Автоматическая система контроля тяги:

В некоторых ситуациях, например, при ускорении на мокрой поверхности, автомобиль может сбиться с пути. Это создает неустойчивость автомобиля и может быть опасным для пассажиров.

В полноприводных и переднеприводных автомобилях потеря сцепления с дорогой на одном колесе может привести к тому, что автомобиль выйдет из-под контроля.

Автоматическая система контроля тяги задействует тормоза всякий раз, когда автомобиль теряет колею.

В переднеприводных автомобилях, если предусмотрена автоматическая система контроля тяги, встроена трехканальная антиблокировочная система тормозов, а в автомобилях с задним и полным приводом — четырехканальная антиблокировочная тормозная система системы включены.

Очень важно, чтобы скорость вращения колеса была пропорциональна скорости автомобиля. Если скорость вращения колеса превышает скорость автомобиля, это называется «пробуксовкой» и приводит к потере сцепления с дорогой.

Обычно допускается проскальзывание 10 %.

Модуль управления автоматической системой контроля тяги контролирует скорость вращения колеса с помощью датчика.

Если потеря тяги ощущается из-за увеличения скорости вращения определенного колеса, модуль управления сигнализирует об открытии/закрытии электромагнитных клапанов, что приводит к торможению этого колеса.

Модуль управления и блок гидравлических клапанов могут отличаться для автоматической системы контроля тяги и антиблокировочной системы тормозов.

В некоторых случаях две системы могут использовать один модуль управления и гидравлический блок.

Некоторые автоматические системы тяги предназначены для мокрых или заснеженных дорог. Эти системы работают только при низкой скорости движения автомобиля.

Некоторые автоматические системы контроля тяги также контролируют работу двигателя и работают на высоких скоростях автомобиля.

Управляемые функции двигателя включают опережение зажигания и частичное закрытие дроссельной заслонки. Даже подача топлива в один или несколько цилиндров двигателя может быть отключена, чтобы снизить скорость автомобиля и улучшить контроль тяги.

На приборной панели для близкого водителя предусмотрен индикатор работы автоматической системы тяги.

iii. Автоматический контроль устойчивости.

Когда автомобиль движется по криволинейной траектории, у него может быть недостаточная или избыточная поворачиваемость.

В случае «недостаточной поворачиваемости» автомобиль имеет тенденцию двигаться по криволинейной траектории внутрь, а в случае «избыточной поворачиваемости» — наружу.