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.

 

 

принцип работы abs и её типы

01.02.2018

Впервые на серийных автомобилях система ABS (Antiblockiersystem) появилась в конце 70-х годов. Тогда она была доступна в качестве дорогой опции для представительских седанов Mercedes-Benz W116. Сегодня антиблокировочная система тормозов входит в базовое оснащение всех современных моделей авто, в том числе и линейки Mercedes-Benz!

Что такое ABS (АБС)?

ABS – электронная система, борющаяся с блокировкой колёс тормозными механизмами. Она работает при интенсивном замедлении или недостаточном сцеплении с дорогой, когда тормозные колодки «закусывают» диск и колёса начинают идти юзом.

На автомобиле без системы АБС резкое нажатие на тормоз блокирует колёса. Возникает скольжение, при котором машина неуправляема. Поворот руля может только усугубить ситуацию, вызвав раскручивание. Главная цель АБС – сохранить возможность контроля автомобилем при экстренном торможении.

Принцип работы ABS

Датчики ABS считывают информацию с каждого колеса. Эти данные поступают на блок управления и обновляются десятки раз в секунду. Когда система определяет, что какое-либо из колёс блокируется, она ослабляет сжатие тормозного механизма на нём, а затем снова усиливает. Этот цикл может многократно повторяться до тех пор, пока автомобиль не остановится, или водитель не отпустит педаль тормоза.

Только профессиональные гонщики имеют достаточный опыт, чтобы чувствовать точку блокировки колёс. Но даже им это не всегда удаётся, потому как распределение массы при движении и поверхность дороги часто меняется. АБС же заставляет тормоза работать на пределе в каждой отдельной ситуации. Кроме этого, автомобиль сохраняет возможность управляться. Водитель может объехать препятствие на дороге, не отпуская педаль тормоза.

Сам принцип работы АБС делает систему уязвимой в сложных условиях. В глубоком снегу, на гравийной дороге или совсем скользком льду временное разблокирование колёс неэффективно, из-за того, что система не может найти правильное тормозное усилие. В таких случаях лучше замедляться юзом, заблокировав колёса и дав им зарыться.

Типы ABS

В зависимости от схемы работы системы АБС их можно разделить на несколько типов.

• Одноканальные. Единый канал управляет тормозными механизмами на задней оси. Этот вариант встречается в основном на заднеприводных пикапах и фургонах.
• Двухканальные. Это наиболее популярный тип ABS на автомобилях с 1980 по 2000 год выпуска. Система отдельно регулирует тормозное усилие на передней и задней оси.
• Трёхканальные. Более совершенный вид двухканальной системы, где передние колёса управляются независимо друг от друга.
• Четырёхканальные. Лучшая схема. Электронный блок контролирует каждое колесо индивидуально, что позволяет добиться максимальной эффективности замедления.

Ранние версии антиблокировочной системы тормозов ABS не управляли каждым колесом отдельно, что иногда ухудшало производительность тормозов в сравнении с обычными. Но современные системы превосходят «человеческое» торможение почти всегда.

Что такое ABS (антиблокировочная тормозная система) и как она работает?

Вы ехали по скоростной автомагистрали, когда что-то встало на вашем пути из ниоткуда, вы мгновенно нажали на тормоз, и через несколько секунд ваш автомобиль остановился.

Несмотря на то, что в этой ситуации ваши рефлексы работали с трудом, вы должны знать, что без антиблокировочной тормозной системы (ABS) вы бы потеряли контроль над автомобилем.

Итак, что такое ABS и как она позволяет водителям управлять своими автомобилями в экстренных ситуациях? Давайте поговорим об АБС и о том, как она работает.

Что такое АБС и зачем она нужна?

Сокращение от Antilock Braking System. ABS — это технология торможения, которая предотвращает блокировку шин во время экстренного торможения.

Антиблокировочная тормозная система, изобретенная Марио Палаццетти в 1971 году, является старым стандартом безопасности по сравнению с более новыми автоматизированными технологиями безопасности транспортных средств. -смертельных аварий на шесть процентов в автомобилях.

В связи с этим возникают вопросы: почему происходит блокировка шин при торможении и чем это явление так опасно?

Ну, когда ваш автомобиль движется с высокой скоростью, у него много кинетической энергии, и ее нужно преобразовать в другую форму энергии, чтобы остановить транспортное средство.

Когда вы нажимаете на тормоз своего автомобиля, эта кинетическая энергия преобразуется в тепло, и когда вся кинетическая энергия израсходована, автомобиль останавливается. В нормальных условиях торможения этот процесс происходит в течение длительного периода времени, и колеса не блокируются, поскольку тормоза применяются постепенно.

В случае экстренного торможения к движущимся шинам прикладывается большое давление в течение очень короткого промежутка времени. Из-за этого на шины воздействует высокая тормозная сила, вызывающая их блокировку. Эта блокировка предотвращает потерю энергии через тормоза.

Следовательно, чтобы потерять кинетическую энергию, транспортное средство начинает буксовать. Это явление проскальзывания мешает водителю маневрировать автомобилем, что делает блокировку шин чрезвычайно опасной.

Для решения этой проблемы автомобили оснащаются антиблокировочной системой тормозов. Основная задача этой системы — привести колеса в движение в аварийной ситуации, помогая водителю восстановить контроль над автомобилем.

Знакомство с движущимися частями антиблокировочной тормозной системы

Теперь, когда мы понимаем, зачем нужна АБС, мы можем рассмотреть различные системы, которые вместе делают торможение автомобиля более безопасным. Хотя ABS не так совершенна, как технология автоматической системы аварийного торможения, она имеет несколько движущихся частей, краткий обзор которых приведен ниже. Этот датчик состоит из перфорированного магнитного кольца и датчика Холла. При вращении колеса магнитное поле, создаваемое кольцом, периодически меняется. Датчик Холла собирает эти данные, позволяя датчику рассчитать скорость вращения колес.

• Блок управления электроникой (ECU): Точно так же, как процессор — это мозг персонального компьютера, ECU — это компьютер, который контролирует критические операции вашего автомобиля. Сюда входят такие задачи, как контроль количества топлива и воздуха, поступающего в двигатель, но, в отличие от персональных компьютеров, в автомобиле имеется несколько ЭБУ. Это связано с тем, что ECU выполняет набор задач с высокой точностью, а не выполняет несколько задач. Таким образом, в автомобиле различные ЭБУ взаимодействуют друг с другом и обеспечивают оптимальную работу критически важных функций, таких как ABS.
• Гидравлические системы: Когда вы нажимаете на тормоз в вашем автомобиле, активируется гидравлическая система, отвечающая за передачу тормозной жидкости к тормозным колодкам. Эта жидкость оказывает давление на колеса, и то же самое напрямую связано с усилием, которое вы прикладываете к тормозам. Так что, если сильно нажать на тормоз, гидравлическая система прижимает тормозные колодки к колесам с необходимым давлением.

Датчик скорости колеса вместе с ЭБУ и гидравлической системой предотвращают блокировку шин в аварийных ситуациях.

Как работает АБС?

Теперь, когда мы познакомились с различными движущимися частями антиблокировочной тормозной системы, мы можем посмотреть, как эта система работает.

Все начинается с датчика скорости вращения колеса. Этот датчик постоянно отслеживает скорость вращения шин и отправляет эти данные в ЭБУ.

ЭБУ анализирует эти данные и пытается понять, не заблокировались ли колеса автомобиля. Если шины заблокировались, в дело вступает антиблокировочная тормозная система, которая пытается снова прокрутить колеса. Для этого ЭБУ начинает управлять гидравлической системой и изменяет давление на шины, чтобы предотвратить их блокировку.

Это изменение давления зависит от скорости движения шин. Таким образом, если шины заблокированы, ЭБУ снижает давление на колеса, а если колеса вращаются с высокой скоростью, ЭБУ увеличивает давление на шины.

Вышеупомянутая процедура изменения давления выполняется несколько раз в секунду, обеспечивая контролируемую остановку автомобиля.

Сокращает ли ABS тормозной путь?

У большинства людей сложилось впечатление, что ABS заставляет их автомобили останавливаться за более короткий промежуток времени, но это не всегда так. Поскольку система ABS неоднократно применяет торможение, чтобы предотвратить блокировку шин, она может увеличить тормозной путь. Здесь важно понять, что антиблокировочная тормозная система обеспечивает управление водителю, а не останавливает автомобиль быстрее.

Улучшает ли ABS прокачку тормозов?

Прокачка тормозов, также известная как торможение с частотой вращения педалей, представляет собой процесс многократного применения тормозов для восстановления контроля над заносящим транспортным средством, не оборудованным ABS.

Если в автомобиле есть АБС, то торможение каденсом может быть нелогичным, поскольку оно изменяет давление в гидравлической системе, что может привести к неисправности АБС.

Делает ли ABS мир безопаснее?

Антиблокировочная система тормозов сочетает в себе современные сенсорные технологии с алгоритмами, работающими на электронных блоках управления. Эти технологии помогают водителям восстановить контроль над своими транспортными средствами в тяжелых ситуациях.

Поэтому в следующий раз, когда вы сильно нажмете на тормоза, помните, что мозги автомобиля и ваши рефлексы работали вместе, чтобы спасти вашу жизнь.

Что такое антиблокировочная тормозная система (ABS)?

Что такое АБС?

ABS означает антиблокировочную тормозную систему. Это функция безопасности, которая предотвращает блокировку колес при торможении, чтобы избежать заноса.

ABS состоит из компьютерных датчиков и электромагнитных клапанов, которые контролируют скорость вращения колес. ABS определяет, когда колеса вот-вот заблокируются во время экстренного торможения, и отпускает тормозное усилие, достаточное для поддержания сцепления с дорожным покрытием. ABS позволяет водителям сохранять больший контроль над автомобилем, изменяя тормозное давление.

Без АБС водители могут потерять управление своим транспортным средством во время заноса и потенциально перевернуться. ABS особенно важна для контроля скорости вращения колес на рыхлом гравии или скользких поверхностях. Однако ABS не обязательно сокращает тормозной путь автомобиля. На большинстве поверхностей автомобиль, оборудованный ABS, скорее всего, остановится быстрее, чем автомобиль без нее. Но на скользких поверхностях ABS, активируемая при резком торможении, может увеличить тормозной путь, позволяя водителям сохранить контроль над автомобилем.

Обзор работы ABS

До появления антиблокировочной системы водителей учили «прокачивать тормоза», когда они начинают заносить на скользкой дороге. Сегодня ABS делает это за водителей, только быстрее и точнее.

АБС состоит из датчиков скорости вращения колес, электронного блока управления (ЭБУ), клапанов и насоса.

1. Система основана на датчиках, которые постоянно контролируют скорость вращения колес автомобиля.

2. Датчики отправляют данные в ЭБУ. Контроллер ABS всегда следит за быстрым торможением, ранним сигналом блокировки колес.

3. Когда контроллер ABS обнаруживает резкое замедление или аварийную остановку, он использует клапан в тормозной магистрали для снижения давления на колесо. Это вызывает ускорение.

4. Затем контроллер будет использовать насос для повторного увеличения давления до тех пор, пока колесо снова не замедлится. Однако из-за ABS шина замедляется с той же скоростью, что и автомобиль.

Когда антиблокировочная система тормозов работает, водители чувствуют пульсацию педали тормоза. Это быстрое открытие и закрытие клапанов — или «прокачка» тормозов.

Типы ABS

Существует три основных типа антиблокировочных тормозных систем.

• Четыре канала, четыре датчика ABS . Эта система имеет отдельный датчик скорости и клапан на всех четырех колесах. Она считается лучшей системой, поскольку контролирует отдельные колеса, обеспечивая максимальное тормозное усилие. ABS будет пульсировать только на том единственном колесе, которое вот-вот заблокируется, давая водителям лучший контроль тяги.

• Три канала, три датчика ABS . Эта установка встречается на пикапах с четырехколесной АБС. В этой системе оба передних колеса имеют индивидуальные клапаны и датчики скорости.