Что такое АБС в автомобиле принцип работы и правила эксплуатации

Принцип работы АБС на автомобиле

Всем водителям полезно знать, как работает АБС на автомобиле, какую пользу она приносит и чем торможение с антиблокировочной системой отличается от аналогичного процесса без неё. Узнав принцип работы АБС на автомобиле, Вы поймёте, когда её применять, а в каких случаях отключать.

Практически каждый водитель попадал в ситуацию, когда после нажатия на педаль тормоза раздавался визг резины, автомобиль терял способность управляться, а снижение скорости становилось значительно ниже желаемого. Это характерные признаки перехода колёс в скольжение. Иногда даже появляется ощущение, что машина ускоряется, а не тормозит.

Природа такого неожиданного для неопытного человека эффекта состоит в том, что при срыве шин в юз происходит скачкообразное снижение величины замедления. Это воспринимается вестибулярным аппаратом как разгон. Очень неприятное ощущение, ведь тормозят обычно перед быстро надвигающимся препятствием. Физика объясняет это изменением коэффициента трения между шинами и дорогой.

Немного о силах трения

Часто при объяснении такого поведения автомобиля упоминается трение качения. Про это можно сразу забыть, данная сила тут не при чём. Речь пойдёт о разнице между силами трения скольжения и покоя.

Допустим, автомобиль движется по дороге с ускорением любой величины и знака, а торможение есть не что иное, как отрицательное ускорение. Если шины не проскальзывают, то участок протектора в зоне контакта колеса с поверхностью всегда находится в покое относительно всей прочей планеты, частью которой и является дорожное покрытие. Силой, придающей машине ускорение, будет вызвана именно трением покоя.

Максимум её величины равен произведению сцепного веса, приходящегося на колесо на коэффициент трения. Водитель, продолжая увеличивать давление на педаль, может достичь такой интенсивности замедления, что силы трения о дорогу окажется недостаточно для дальнейшего роста темпа снижения скорости. Шина, на которой это произойдёт, сорвётся в скольжение.

Силы трения скольжения работают уже по другим законам, не углубляясь в природу которых, можно сказать, что в подавляющем большинстве случаев они меньше, чем в состоянии покоя. Каждый может в этом убедиться, попробовав сдвинуть твёрдый предмет, лежащий на ровной поверхности. Вначале он заметит рост необходимого для этого усилия руки, а с началом движения сила заметно ослабнет. То же происходит и с автомобильным колесом.

Дополнительным недостатком торможения на заблокированных колёсах можно считать катастрофический износ резины. В пятне контакта выделяется столько тепла, что протектор не выдерживает и начинает плавиться и гореть. Все видели эти характерные клубы белого дыма при ошибках автогонщиков с выбором скорости перед поворотом. После этого на шине образуется проплешина, и дорогостоящая покрышка идёт в утиль. Дальнейшая езда на ней чревата вибрациями и даже разрывами корда. А во время торможения расплавленная протекторная смесь становится прекрасной смазкой, которая практически обнуляет коэффициент трения скольжения.

Приём, использовавшийся до появления АБС

Опытные водители давно научились противостоять срыву колёс на торможении. Им хорошо известно, что эффектное торможение с юзом и дымом из-под колёс на самом деле неэффективно. Тормозной путь заметно удлиняется. В борьбе за метры жизненного пространства перед остановившимся автомобилем существовали два приёма. Собственно, используются они и сейчас, например, в автоспорте, где АБС запрещена во многих дисциплинах.

  • Торможение на грани блокировки шин. Технически очень сложный приём, требует хорошей тренированности вестибулярного аппарата. Надо очень тонко улавливать грань скольжения по изменению замедления в нежелательную сторону, когда усилие на педали совсем немного добавилось, а торможение ухудшилось. Ситуация усложняется неравномерностью коэффициента сцепления по всем четырём колёсам. Любое из них может попасть на участок с грязью, льдом или вообще на обочину дороги.
  • Прерывистое торможение. При обнаружении грани блокирования всё равно педаль надо отпускать, так не лучше ли это сделать заранее, предварительно гарантированно превысив допустимый предел по силе нажатия? И сразу же снова нажать. Подобный приём хорошо известен в радиоэлектронике, где он называется широтно-импульсным модулированием. Причём там он настолько хорошо прижился, что на его основе работают почти все силовые регуляторы. Надо только обеспечить обратную связь.
Читайте также:  Новые правила перевозки детей с, штраф за нарушение правил перевозки ребенка Юридический консультан

В описанных способах обратная связь идёт через органы чувств человека, а результат зависит от его способностей и опыта. Естественно, автомобильные инженеры захотели заменить человека автоматикой, которую проще раз и навсегда обучить, а потом лишь тиражировать механизмы и алгоритмы. Тем более что возможности электромеханических устройств по скорости реакции куда лучше, чем у человека. Так и появились первые серийные антиблокировочные системы, известные сейчас под аббревиатурой ABS.

Принципиальная схема АБС в автомобиле

Поскольку тормоза легкового автомобиля приводит в действие гидравлическая система, то для предотвращения блокировок потребуется снижать в ней давление. Для этого используется специальный клапан, который в обычном состоянии закрыт, но способен открываться и пропускать через себя тормозную жидкость, если на него подать электрический сигнал.

Давление от главного тормозного цилиндра, создаваемое ножной педалью с дополнительным усилителем, передаётся к исполнительному механизму, в роли которого выступает рабочий тормозной цилиндр, через ещё один клапан, называемый впускным. Он нормально открытый, то есть закрывается только при подаче на него напряжения.

Впускной и выпускной клапаны работают под управлением программы, причём возможен момент, когда они оба закрыты. Это переходный этап, когда колесо только начинает проскальзывать, давление в его цилиндре ещё не уменьшается, но уже и не увеличивается. Система оценивает результат и принимает решение, добавлять давление или уменьшать.

Для сглаживания пульсаций давления в системе и быстрого перемещения объёмов жидкости в гидромеханическом блоке используются электрогидравлический насос и гидроаккумулятор давления. Аккумулятор способен поддерживать давление постоянным, принимая или сбрасывая избытки жидкости, а насос значительно ускоряет быстродействие системы. Существовали и предельно упрощенные АБС, где эти узлы отсутствовали.

На каждом колесе (не считая ранних и упрощённых версий) установлены датчики вращения. Обычно это простейший, но очень надёжный прибор, работающий с использованием электромагнитной индукции. Постоянный магнит с намотанной на него катушкой одним из своих полюсов расположен вблизи зубчатого венца, вращающегося вместе с колесом автомобиля. На прохождение мимо него каждого зубца датчик реагирует электрическим импульсом. Частота сигнала пропорциональна скорости вращения, а значит и скорости автомобиля в отсутствие пробуксовок, с известным коэффициентом. Сигнал по экранированной проводке поступает далее на оцифровку.

Управляет системой электронный блок. Это микрокомпьютер, который собирает информацию от датчиков вращения колёс, датчика скорости автомобиля и бортовой шины данных автомобиля. Чаще всего используются два микропроцессора, работающие по общей шине. Блок имеет обычную для компьютеров конфигурацию с оперативной и постоянной памятью, периферийными устройствами и силовыми ключами.

Требования по надёжности, предъявляемые к тормозам, заставляют применять дублирование основных узлов и механизмов. Чаще всего применяются два независимых контура, различаются лишь схемы их подключения к колёсам. Поэтому в реальных конструкциях число деталей может быть разным.

Читайте также:  Не заводится ВАЗ 2115, 2114 инжектор крутит стартер, но не заводится, причины и поиск неисправностей

В настоящее время наиболее типовой стала четырёхканальная система с разделением дублирующих контуров по диагонали. То есть на каждое колесо имеется свой датчик вращения и пара клапанов, а в общий гидроблок интегрированы по два разделённых по контурам насоса и гидроаккумулятора. Один контур обслуживает правое переднее и левое заднее колёса, второй соответственно левое переднее и правое заднее.

При отказе любого из контуров всегда при торможении будет задействовано одно переднее и одно заднее колёса, а стабильность торможения обеспечивается как работой АБС, так и конструкцией передней подвески с отрицательным плечом обката.

Алгоритмы работы системы

Особенности действия каждой версии АБС могут существенно отличаться, поскольку процесс совершенствования идёт до сих пор. Как ни странно, недостатки продолжают проявляться, видимо инженеры сталкиваются с действительно сложными проблемами. Хотя это стараются и не афишировать. Но от независимых тестов не скрыться, а они иногда выявляют просто неприемлемые недостатки в серийных автомобилях самых солидных фирм. Но общие принципы построения достаточно хорошо известны.

Процессор АБС непрерывно подсчитывает разницу между скоростью автомобиля, то есть перемещением центра колеса относительно дороги за единицу времени, и линейной скоростью поверхности протектора. Задаются определённые диапазоны, в пределах которых торможение будет считаться стабильным или нет. В последнем случае АБС начинает вмешиваться в торможение.

Первым этапом реагирования станет закрытие впускного клапана и переход в режим удержания давления. Если скорость вращения колеса продолжит уменьшаться, то это снижает коэффициент трения и грозит полной блокировкой. Система открывает выпускной клапан, часть жидкости уходит в аккумулятор и давление понижается. По мере увеличения скорости вращения будет возвращён режим удержания давления и так далее.

АБС сейчас почти повсеместно стала дополняться функциями стабилизации автомобиля при вращениях вокруг его вертикальной оси. Анализ данных и принятие решений при этом происходит уже по другим алгоритмам. Строго говоря, к функциям АБС это уже не относится. Основная задача – минимизация тормозного пути и сохранение возможности маневрировать при самом резком, паническом торможении. Ведь заблокированные колёса уже никак не реагируют на вращение руля.

Врождённые недостатки АБС

  • Самое главное — это невозможность в автоматическом режиме принимать решение о разрешении блокировки. Бывают ситуации, когда тормозной путь на заблокированных колёсах оказывается короче, чем в режиме прерывистого торможения. Классический пример — торможение на сыпучем покрытии, снег, грязь или песок. В этом случае полностью заторможенное колесо нагребает перед собой валик из дорожного покрытия, и автомобиль останавливается весьма интенсивно.

АБС в тех же условиях быстро придёт к выводу о чрезвычайно скользкой дороге и практически полностью запретит работу тормозов. Выход из ситуации может быть только одним — отключать систему вручную или автоматически. Применяются разные способы: введение нижнего порога скорости срабатывания, ручное управление путём выставления конкретного типа дорожного покрытия или даже попытки регулировать работу при движении на подъёмах и спусках.

  • Наличие АБС делает практически невозможными правильную замену в автомобиле тормозной жидкости и прокачку системы без наличия дилерского сканера со специальной управляющей программой. Трудно сказать, является ли это недостатком. Всё же тормоза — тема очень серьёзная, и отдаление их от самодеятельного вмешательства повышает безопасность. Заводская программа, имея возможность управлять насосом и клапанами в строго определённой последовательности, способна тщательно удалить все остатки старой загрязнённой и насыщенной водой жидкости из самых труднодоступных мест. Простой прокачкой с помощью педали этого не добиться.
Читайте также:  Где производят автомобили Honda

Видео: ABS что это? Антиблокировочная система автомобиля.

ABS для мотоцикла: как это работает и почему это важно

АБС – антиблокировочная тормозная система – когда-то была дорогой и эксклюзивной технологией и устанавливалась только на автомобили премиум-класса. Сейчас АБС широко применяется на автомобилях и двухколесных транспортных средствах. Антиблокировочная система позволяет быстро затормозить на скользкой дороге или в чрезвычайной ситуации. Она предоставляет водителю больше контроля, поэтому обеспечивает большую безопасность во время движения.

Как работает АБС

Специальные датчики постоянно отслеживают скорость вращения колес мотоцикла. Обнаружив вероятность блокировки, комплект гидравлических клапанов регулирует тормозное давление, предотвращает блокировку колес и позволяет им вращаться путем прерывистого нажатия тормоза с высокой частотой. Это предотвращает потерю сцепления и управления.

В чем отличия АБС в мотоцикле и автомобиле

АБС в автомобилях и мотоциклах работает по одному и тому же принципу. Однако для автомобиля отсутствие АБС некритично: блокировка колеса приводит к скольжению транспортного средства и потере управления лишь до некоторой степени — машина все еще будет сохранять равновесие. А вот если колесо — особенно переднее — заблокируется на мотоцикле, это может привести к полной потере рулевого управления и падению.

На большинстве современных автомобилей АБС установлена для всех четырех колес. На мотоциклах АБС может устанавливаться как для обоих колес, так и только для переднего.

Увеличивает ли АБС тормозной путь

Нет. Напротив, практические технические эксперименты доказали, что АБС уменьшает тормозной путь покрышки получают постоянное сцепление с дорогой. Скорость снижается более эффективно, чем в заносе, где шины за сцепление сражаются. Однако наиболее важное преимущество наличия системы АБС — контроль и возможность маневра в случае экстренного торможения, особенно в случаях, когда сцепление с дорогой недостаточное. Мотоцикл, оснащенный АБС, с большей вероятностью остановится на прямой линии и сбросит скорость под контролем водителя. На мотоцикле без АБС при экстренном торможении заблокируются колеса, байк потеряет сцепление с дорогой и лишит водителя любой возможности рулевого управления, что может стать причиной аварии.

Система авс в автомобиле что это

Антиблокировочная система тормозов (ABS, англ. — Antiblock Brake System) предотвращает блокировку колес, не допускает юза при торможении. Благодаря работе АБС автомобиль сохраняет устойчивость движения и остается управляемым в критических ситуациях.

Общий принцип действия ABS прост: датчики контролируют вращение колес и скорость автомобиля. Если колесо неподвижно, а машина движется, это означает блокировку, и в тормозную систему поступает сигнал: уменьшить давление в тормозном механизме заблокированного колеса. Чем чаще в АБС происходит цикл «торможение-контроль-растормаживание», тем лучше.

Современные системы имеют частоту срабатывания 20 и более Гц, то есть «проверяют» колеса 20 и более раз в секунду. Водитель ощущает работу АБС в виде толчков или вибрации на педали тормоза.

Следует признать, что в некоторых условиях АБС может увеличить тормозной путь, но это скорее исключение, чем правило. К тому же главная задача системы АБС — сохранение заданной водителем траектории движения, что часто бывает очень полезно. Кстати, в Европе на тяжелых грузовиках, прицепах и автобусах наличие АБС обязательно.

Для наибольшей точности работы следует иметь на каждое колесо по датчику и каналу управления, однако до сих пор на легковых автомобилях встречаются системы, в которых ради удешевления на колесах задней оси используется один канал.

Ссылка на основную публикацию
Что символизирует экологическая эмблема, цвета
Экомаркировка Листок жизни, Европейски цветок, Северный лебедь Вредные вещества попадают в организм человека разными путями, в том числе через токсичные...
Что надо знать про двигатель 1
Chpa двигатель Двигатель 1.4 TSi: ресурс, надёжность, ремонт, тюнинг Многие автомобилисты знакомы с двигателем TSi с объёмом 1.4 литра, в...
Что надо знать про двигатель К4М при покупке ДастераСлабый мотор
Меняем масло в двигателе Рено Логан (пошаговая инструкция) Шестнадцатиклапанный бензиновый двигатель К4М объемом 1,6 л французского автопроизводителя Рено выпущен в...
Что сказать девушке, чтобы она растаяла 15 фраз Мужской блог
20 фраз, от которых растает любая девушка - GoRabbit Жестокая правда заключается в том, что покорить сердце любой женщины можно...
Adblock detector