Что такое датчик ABS и как работает такая система? Как она устроена и что означает эта аббревиатура? Обо всём этом будет рассказано в этой статье, написанной исключительно для водителей и автомобилистов.
Что представляет собой система ABS
ABS - это аббревиатура, которую расшифровывали на различных языках мира. Но и немцы, и англичане, и русские считают ABS системой, которая не даёт блокировать автоматически колёса при резком торможении. Благодаря системе регулируется усилие, которое оказывают тормозные механизмы. И главной целью, которую ставит перед собой , является предоставление автомобилисту возможности управлять транспортным средством, сохраняя устойчивость и обеспечивая наиболее эффективное замедление.
Понятно, что при торможении, да тем более резком, автомобиль, у которого заблокируются колёса, - перевернётся. Для того чтобы этого не произошло, и была придумана система ABS.
Видео о безопасном торможении:
Идея создания ABS
Ещё до нашествия Гитлера на Европу идея создать подобную систему родилась в головах передовых инженеров того времени. И планировали применить такую систему не где-нибудь, а в самой авиации. Но материалы и технологии, используемые в тот период времени, к сожалению, не давали возможности этого сделать.
В 1964 году инженеры компании Мерседес взялись за это дело, засучив рукава. Помогали им в этом специалисты компаний Bosch и Teldix. И в первую очередь были собраны все патенты, а также отчёты за последние годы, где так или иначе упоминалось о системе ABS.
Исследования, так успешно начатые, стали приносить результаты. Инженеры определились с общей схемой создания новой системы, способной стать прорывом в технологиях будущего. Расчёт скорости вращения колёс возлагали на датчики, которые тогда ещё ставились только на переднюю ось. Эти самые измерения датчик посылал в блок управления, а при необходимости давал поправки ИУ настроить давление в тормозной системе, а вернее, в какой-либо её части. Но всё выходило гладко только на бумаге. Но как известно, все гениальные открытия человечества были сделаны сначала на бумаге, а уже потом перенесены на практическое поле деятельности.
Вначале система ABS в реальных ситуациях работала с ошибками. Реагировала на изменение сцепления колёс с запозданиями и, одним словом, была ненадёжной.
Первого успеха инженеры системы ABS достигли в 1967 году, когда заменили датчики на механической основе, снабжённые колёсиками, бесконтактными вариантами. в этом случае использовался наподобие электромагнитной индукции. И преимущества здесь были явно налицо: система ABS ложно не срабатывала, была устойчива к механическим воздействиям и долгое время не изнашивалась.
Уже в середине двадцатого столетия компания Мерседес представила на обозрение общественности первую систему ABS с электронным управлением, предназначенную для автобусов, грузовиков и . Новые датчики передавали блоку управления сигналы, а тот управлял гидравликой, то есть размещённым модулем между суппортами и тормозным цилиндром.
Сегодня даже самая современная система ABS повторяет принцип самой первой модели. Всё происходит за счёт работы датчиков, которые отслеживают скорость вращения колёс и дают информацию об этом БУ. А тот сравнивает эти значения и подаёт соответствующие команды электромагнитным составляющим, в частности клапану гидромодуля.
Сами клапаны предназначены, для того чтобы регулировать давление в тормозной системе. И делается это своеобразно - по паре на каждый из контуров. Когда происходит резкое и неожиданное торможение, составляющие системы АБС с частотой в несколько десятков раз в секунду начинают двигаться и происходит замедление . При работе клапанов водители часто слышат их стрекот, означающий, что колёса переживают процесс блокировки/разблокировки. И давление при этом в нескольких контурах или в одном из них мгновенно поднимается, а затем тут же стравливается. Что касается колодок, то они соответственно сжимают и отпускают диск, обеспечивая надёжное торможение. Вот так работает ABS.
Понятно, что самым главным при управлении автомобилем становится своевременное торможение. И удержать автомобиль в таких условиях очень сложно. Но вот система ABS прекрасно с этим помогает справиться.
По сути, система ABS - это довольно сложная антиблокировочная система, представляющая электронно-механическую цепь, не позволяющую автомобилю блокировать колёса при резком торможении. И особенно нужна система ABS при вождении на дорогах, где колёса транспортного средства недостаточно хорошо цепляются за дорожное покрытие. Другими словами, когда едешь по гравию, снегу, снегу или даже по льду. Идеальная система безопасности на дорогах России, где более половины месяцев зима.
Никаких сложностей на автомобиле с ABS не вызывает. Можно ехать на высокой скорости и не бояться резких торможений, ведь тормозной путь заметно снижается.
Если нужно узнать, оборудован ли ваш автомобиль такой системой, достаточно повернуть ключ зажигания. И тогда загорится надпись на панели приборов. Ещё систему ABS можно определить и по другим параметрам, в том числе и по слишком чувствительной тормозной педали.
Из чего она состоит
Обычная система ABS состоит из трёх составляющих. Важным является блок ABS, расположенный впереди и взаимодействующий с тормозной системой особым образом. Благодаря специальным трубкам металлического типа и происходит соединение блока с тормозами.
Кроме этого, компьютер является частью системы. Он обрабатывает данные, полученные от датчиков, и посылает соответствующие сигналы на основной блок.
И наконец, датчики частоты вращения, без которых ни одна из современных систем ABS работать бы не могла.
Главное преимущество системы ABS
На практике посредством многочисленных тестов было доказано, что система ABS позволяет достичь более короткого тормозного пути. У водителя машины повышается в несколько раз способность управлять транспортным средством, сохраняя чёткий контроль. Кроме того, система даёт возможность проводить манёвры даже в моменты резкого торможения. Сочетая два вышеописанных фактора, автомобиль, наделённый системой ABS, получает огромное преимущество перед обычными транспортными средствами.
Некоторые водители с большим стажем правильно тормозить умеют и без системы ABS. Они контролируют момент срыва колёс самостоятельно, как это делают мотоциклисты. Таким образом, ослабляется усилие при остановке на грани блокировки и торможение получается не резким, а прерывистым. Но такой эффект, получаемый при немалых затратах сил и энергии, сравним разве что с одноканальной ABS. А есть ещё, как известно, и многоканальное ABS, рассчитанное на контролирование тормозного усилия на каждое из колёс по отдельности. Такой вид ABS позволяет не только эффективно тормозить, но и стабилизировать поведение транспортного средства в сложных условиях. Например, при езде на снежной обледенелой дороге, когда сцепление колёс с дорожным покрытием неравномерно.
В любом случае для новичка-водителя даже одноканальное ABS станет отличным помощником. Он научится спокойно тормозить, не боясь о последствиях. Ему будет нужно просто приложить максимум усилия к тормозной педали или рукоятке, сохраняя при этом возможность манёвра.
Работа системы ABS в некоторых случаях, как и говорилось выше, приводит к увеличению тормозного пути. Это очень важно, к примеру, если ездить на летних шинах. Кроме того, на рыхлых поверхностях, таких как глубокий снег или гравий, заблокированные при торможении колёса зарываются глубоко в поверхность, а это даёт дополнительное замедление.
Интересно, что на некоторых автомобилях ставят систему АБС, которая автоматически отключается. По сути, это очень удобно и эффективно. И даже ставится на некоторые модели ABS специальный алгоритм торможения, позволяющий достигать эффективного замедления без потери управляемости. То же происходит и при полной блокировке. Что касается типа поверхности, то он может быть установлен даже вручную водителем при помощи подключения специальных датчиков.
Технология Брейк Ассист
Эта технология, применяемая для систем ABS, появилась ещё в 1994 году на популярном тогда и сегодня Ауди. Вскоре, познав все преимущества технологии, за Ауди потянулись и другие компании: Фольксваген, Мерседес, Инфинити и т. д.
Как работает ABS на авто, так и технология Брейк Ассист позволяет водителю эффективно тормозить. По статистике большинство водителей в экстренной ситуации на тормоз полностью не нажимают или же, наоборот, отпускают педаль тормоза. И тормозной путь из-за этого получается заметно больше, чем мог быть. Технология Брейк Ассист как раз и предназначена, для того чтобы автоматизировать этот процесс.
Видео о минусах АБС:
И, напоследок. Система ABS - это , который делает практически всё, связанное с тормозной системой автомобиля вместо человека. И делает это в некоторых случаях даже лучше, чем человек.
Как бы странно не звучало, но возникновение многих ДТП происходит из-за чересчур высокоэффективных тормозных систем автомобилей. Экстренное торможение приводит к полному блокированию колёс, что и является причиной аварий. В следствии этого теряется сцепление между колёсами и дорогой , машина становится неуправляемой и не реагирует на тщетные попытки водителя исправить ситуацию.
Скорость автомобиля в данной ситуации снижается медленно. Опытные водители, дабы воспрепятствовать блокировке колёс и срыву в занос автомобиля, производят торможение прерывистыми нажатиями на педаль тормоза.
Система электронного контроля ABS обеспечивает наилучшие условия в аварийных ситуациях для обеспечения правильного торможения. Главная задача ABSсостоит в том, чтобы обеспечить как можно лучшее сцепление колёс с дорожным покрытием, предотвращая их полную остановку. При этом не важно по какому покрытию Вы передвигаетесь, управляемость сохраняется. Это сложнейшая задача, которую и призвана решать система ABS. Давайте сделаем краткий экскурс в историю её возникновения. Поехали?
История возникновения ABS
«Устройство, предотвращающее жёсткое колёсное торможение» было запатентовано почти восемьдесят лет назад немецкой компанией Bosch в далеком 1936 году. Современная история ABS положила своё начало в 1964 году дипломированным инженером Гейнцом Либером, разработавшим основы этих систем в компании TELDIXGmbH . Позднее он стал главой отделения электроники и электрики в автомобилях в холдинге Daimler-Benz. И уже в декабре 1970 года профессор Ханс Шеренберг , который входил в высший состав управления компании, провозгласил о создании первых работающих образцов ABS.
Дело ясное, что говорить о каких-то сложных разработках в области электроники в те годы нет толку, но всё же через восемь лет в 1978 году компания Bosch разработала первый аналог современной ABS под электронным управлением. И вполне естественным явлением было оборудование ABS автомобилей марки Daimler-Benz. Первыми автомобилями с АБС были люксовые представители компании, автомобили Mercedes-BenzS -класса. И уже с октября 1992 года, уже все автомобили Mercedes, во всех комплектациях оснащались АБС по умолчанию. Вскоре система стала устанавливаться и на BMW 7-ой серии.
За почти сорокалетнюю историю создания системы ABS компания Bosch произвела множество модернизаций и целый ряд её усовершенствований. Функциональная эффективность их стремительно растёт. Наряду с этим постоянно оптимизируется и инженерная составляющая, в следствии которой вес агрегата существенно уменьшается. В начале 2000-ых Bosch выпустила восьмое поколение тормозных систем весом в 1,6 кг, что меньше своего «праотца» в 4 раза. Первая ABS,выпущенная в 1978 году, весила 6,9 кг. Это гласит о существенном оптимизировании производства компании Bosch.
Принцип действия
АБС по способу своей работы несколько напоминает поведение опытного водителя за рулём автомобиля. Например, на ледяном покрытии, когда нужно прерывисто подтормаживать, удерживая колёса на грани блокирования. Кроме всего этого, ABSвыравнивает работу колёс, регулируя автоматически тормозные усилия. Это происходит на таком уровне, чтобы автомобиль не утратил своей курсовой устойчивости.
Сложность технического исполнения не распространяется на принцип действия этой системы. После нажатия водителем на педаль тормоза, на тормозные механизмы колёс происходит воздействие тормозной жидкости. В месте контактирования автомобильных колёс с дорожным покрытием начинают возникать тормозные силы
. В случае продолжения нажатия на педаль, тормозной эффект будет безусловно возрастать, но только до определенного момента.
Если же далее увеличивать тормозное давление, то положительных результатов не стоит и ожидать, так как колёса просто напросто блокируются, вращение их прекращается, а скольжение же наоборот усиливается, хотя воздействие тормозных сил остаётся на том же уровне. В следствии чего автомобилем становится уже практически невозможно управлять .
ABS делает всё необходимое, чтобы такое развитие событий Вы попросту избежали.Получив сигналы от датчиков и сопоставив их нужным образом, блок управления АБС командует распределительному клапану уменьшить давление жидкости в тормозной системе, независимо от того с какой силой Вы осуществляете нажатие на педаль тормоза . Важное в принципе работы ABS и то, что система индивидуально определяет торможение каждого колеса, которое начало испытывать блокировку. Когда ситуация стабилизировалась и миновала блокировочная вероятность, давление тормозной жидкости нормализуется во избежание недотормаживания колёс.
Каждому водителю необходимо знать отличие вождения автомобиля, который оснащён АБС и автомобиля без данной системы.При езде на машине с АБС, смело жмите на тормоза, блокировки колёс не произойдёт. Иногда у водителей, пересевших со старых автомобилей на модели, оснащённые АБС, процесс привыкания проходит не просто. Ведь раньше с педалью нужно было «играть», а сейчас нужно просто давить тормоз в пол.
Как устроена ABS?
Основными и важнейшими агрегатами антиблокировочной тормозной системы являются: датчики скорости вращения колёс, электронныйблок управления, гидравлический блок.
Датчики скорости колёсного вращения
У большинства данных датчиков работа основана на принципе электромагнитной индукции. Конструкция такого датчика проста: катушка, внутри которой намагниченный сердечник. Кколёсной ступицеприкреплён зубчатый венец, над торцом которого и фиксируется неподвижно датчик колёсного движения. Когда колесо начинает вращаться, рядом с магнитным сердечником датчика движутся зубцы и желоба венца, изменяющие магнитный поток внутри сердечника .
В процессе такого взаимодействия в обмотке датчика возникает электрический ток. Частота появившегося переменного тока пропорциональна угловой скорости, с которой вращается колесо, и количеству роторных зубцов. Сформированный сигнал колёсного датчика о конкретной скорости вращения колеса по электропроводке передаётся в ЭБУ – электронный блок управления.
Электронный блок управления
Когда блок управления получает сигналы от колёсных датчиков, он начинает обработку информации, сравнивая их показания и отслеживая скорость, с которой движется автомобиль, обчисляет фактическое его ускорение или степень замедления каждого колеса индивидуально.Используя пресеты запрограммированных в память таблиц , ЭБУ просчитывает выгодную стратегию торможения, состояние дорожного покрытия и предельную величину тормозного давления, при котором состоится потеря сцепления колёс с дорогой и произойдёт их блокировка.Основываясь полученными расчётами, электронный блок управления командует модуляторам как скоординировать давление для каждого колеса индивидуально.
Кроме того ЭБУ определяет имеющиеся неисправности колёсных датчиков, модуляторов и остальных элементов системы торможения. Если выявляется какая-либо неисправность, она записывается в виде кода в память ЭБУ, оповещая об этом водителя включением соответствующего индикатора неисправности АБС . Затем система автоматически отключается до следующего перезапуска автомобиля. При следующем включении зажигания электронный бок управления снова проверяет систему на наличие ошибок и неисправностей. Если признаки таковых отсутствуют, ABSвключается в работу.
Модуляторы гидравлического блока
Выполнением распоряжений ЭБУ занимаются модуляторы гидравлического блока, которые содержат в себе по два клапана на электромагнитной гидравлической основе, которые расположены на каждом колесе. Первый клапан отвечает за доступ тормозной жидкости от основного тормозного цилиндра к колесу через магистраль, в случае чего перекрывает её. Второй клапан перекрывает путь от магистрали до резервуара тормозной жидкости, который служит накопителем избыточной «тормозухи».Частота работы модулятора варьируется от 4 до 17 Гер ц.
В случае блокировки одного из колёс, ЭБУ начинает управлять клапанами так, что, подающаяся к главному цилиндру колеса, жидкость, временно прекращается.Если этих действий оказывается недостаточно, то тут и приходит на помощь аккумулятор накопитель, в следствии чего давление в цилиндре колеса из-за нехватки жидкости уменьшается. Когда накопитель заполняется «под завязку» тормозной жидкостью, её перекачивает обратно в основную магистраль специальный электро-насос.
Модуляция – это процесс периодического торможения и растормаживания колёс. Гидравлический блок ещё называют иногда модулятором тормозного давления. Работа системы АБС ощущается водителем передающимися ему периодическими толчками в педаль тормоза, пока система не справится с угрозой возникновения блокировки колёс. ABS активизируется в случае нажатия на педаль тормоза выше скорости движения в 15 км/ч, которая считается минимальной.
Преимущества и недостатки ABS
Антиблокировочная система ABS славится рядом своих преимуществ , в силу которых она и получила такое широкое распространение:
При езде на автомобиле, оснащённом ABS, можно смело тормозить на любой составляющей части поворота, будь то вход или дуга;
Обладание ABSпозволяет производить маневрирование с одновременным торможением;
Можно не контролировать и не работать активно педалью газа, за Вас всё делает система;
Хороша для водителей-новичков в плане того, что не нужно осваивать нюансы торможения, как, например, ступенчатое, прерывистое или комбинированное. Всё это будет делать ABS.
Но не стоит всё перекладывать на систему с «больной головы». Как известно, панацеи от всех бед не существует и ABSвходит в число ещё не придуманных. На ряду с весомыми преимуществами, она имеет так же и недостатки. И самым, пожалуй, явным является её полное не предназначение к манёврам в условиях близких к экстремальным. Да, - это прекрасная защита от «дураков» и крепкая опора для неопытных новичков, но есть и минусы:
Во время работы системы сложно провести расчёт и предсказать, когда она остановится, ведь торможение фактически контролирует не водитель;
Возможны задержки включения ABS, ведь для корректной работы она должна провести тест дорожного покрытия и просчитать коэффициент сцепления шин с ним. Такое возможно на скользкой дороге при езде на скорости свыше 130 км/ч. Это важно знать, чтобы быть готовым и не растеряться, подумав, что отказали тормоза!
Если происходит частое чередование неровного и неравномерного дорожного покрытия, система может не всегда правильно среагировать в какой момент и для какой дороги просчитать правильный коэффициент сцепления;
Если авто подскочило, система приостанавливает тормозное усилие. Это может привести к внезапной раскоординации водителя в момент бездействия ABS;
Антиблокировочная система устраняет даже мельчайшие попытки блокировки колёс, что может вызвать дискомфорт на рыхлых и сыпучих покрытиях;
ABS завершает свою функцию на скоростях до 10 км/ч. Да, это норма для легковых авто, но если взять в расчёт тяжеловесные машины, например инкассаторские или представительские бронированного типа, тут то может добавляться расстояние до полутора метров к тормозному пути, что может явно привести к ДТП.
Знайте и учитывайте все недостатки ABS. Наш Вам совет, постоянно моделируйте для себя различные ситуации и условия, чтобы овладеть этой системой в совершенстве.
Эффективность антиблокировочной системы
Главной задачей антиблокировочной тормозной системы является сохранение водителем контроля над своим автомобилем в случаях экстренного торможения Главная задача АБС - позволить водителю сохранить контроль над транспортным средством во время экстренного торможения, не лишая возможности резкого маневрирования непосредственно в процессе торможения.
Именно эти два фактора в совокупности и делают ABS очень качественным помощником, обеспечивающим активную безопасность водителю, при вождении транспортного средства.
Опытный водитель со стажем, конечно прекрасно справится и без участия данной системы, точно контролируя самостоятельно момент срыва колёс.
Для неопытного же водителя, наличие ABSгораздо лучше в любом случае. Ведь он может интуитивно осуществлять экстренное торможение, просто максимальным приложением усилия на педаль тормоза или рукоять ручника, сохраняя при всём этом способность маневрировать.
В экстремальной ситуации, когда мы всеми силами давим на педаль тормоза, может появиться блокировка одного или сразу нескольких колес, что приводит к существенному ухудшению управляемости и увеличению тормозного пути. Для предупреждения подобной блокировки автомобили оснащаются системой ABS, о которой мы поговорим в этой статье.
Впервые такие антиблокировочные системы стали использоваться на автомобилях ещё в семидесятых годах прошлого века. Многие автопроизводители и в последующем владельцы автомобилей смогли оценить эффективность активной системы безопасности, которые позволяли уменьшить тормозной путь, повышая безопасность эксплуатации автомобиля в любое время года.
Если говорить о преимуществах использования таких антиблокировочных систем, то в первую очередь отметим улучшение безопасности использования автомобиля. Благодаря данной системе не только удается уменьшить тормозной путь, но и предупреждается занос автомобиля, который вызван блокировкой колес.
В особенности подобная система будет полезна при эксплуатации автомобиля в зимнее время года, когда на скользкой дороге при любом неаккуратном торможении колеса могут блокироваться, а автомобиль начинает скользить вперёд. При этом такая система ABS , определив возникшую блокировку, уменьшит интенсивность торможения, что позволит восстановить контроль над автомобилем.
Отметим и равномерный износ колес, что в свою очередь сокращает расходы автовладельцу на приобретение новых покрышек. Во время блокировки колес при торможении может быстро стираться проектор, и буквально 3-5 таких экстремальных торможений будет достаточно, для полного прихода в негодность покрышек.
Если же говорить о недостатках подобных систем, то необходимо в первую очередь отметить частые выходы из строя датчиков ABS, что вынуждает автовладельца менять поломавшиеся запчасти, что способно привести к некоторому увеличению расходов на эксплуатацию автомобилей.
Антиблокировочные системы стали сегодня основным элементом активной безопасности каждого современного автомобиля. С использованием данных с датчиков ABS работают системы стабилизации курса, а также ряд других активных и пассивных систем безопасности, без которых эксплуатация автомобиля была бы невозможной. Автопроизводители сегодня постоянно совершенствуют свои системы ABS, которые становятся всё надежнее, умнее и функциональнее.
Антиблокировочная система включает многочисленные датчики, гидрораспределители с электроклапанами, откачивающий насос и блок управления, который управляет работой тормозной системы, предупреждая блокировку всей оси или отдельных колес.
В последние годы несмотря на некоторое упрощение таких антиблокировочных систем их эффективность увеличилась, что объясняется совершенствованием автоматики. Если в прошлом большую часть работы выполняли гидросистемы, то сегодня блоки и исполнительные устройства полностью контролируются автоматикой, что повышает качество работы такой антиблокировочной системы.
Блок управления постоянно посылает сигналы датчикам, получая необходимую информацию и принимает нужное решение по уменьшению давления в тормозной системе. Связь между датчиками и блоками управления осуществляется по специальной высокоскоростной шине, при этом каждое колесо может иметь несколько индивидуальных датчиков, которые предоставляют центральному компьютеру все необходимые данные для корректировки работы различных систем автомобиля.
Принцип действия такой антиблокировочной тормозной системы за последние несколько десятков лет фактически не изменился. При торможении от блока управления поступает сигнал к цилиндрам тормозов, после чего рабочая жидкость проходит по впускным каналам. Такое давление тормозной жидкости передается через электромагнитные клапаны к каждому колесу что и позволяет эффективно замедлять транспортное средство. В том случае, если блок управления определяет опасность блокировки колеса, то электромагнитному датчику поступает соответствующий сигнал, он закрывается, что в свою очередь предупреждает торможение и блокировку колес автомобиля.
Любое даже самое лёгкое и простое торможение в автомобиле, оснащенным системой ABS, проходит под контролем автоматики. В зависимости от того, с какой интенсивностью вы нажимаете на педаль тормоза и от положения колес, система принимает решение на открытие или закрытие электромагнитных клапанов. Подобные системы с использованием датчиков ABS и электромагнитных клапанов отличаются простотой конструкции, поэтому они надежны и долговечны. Проблемы лишь могут доставлять датчики, которые часто повреждаются противогололедными реагентами, и требуют соответствующей замены.
В тот момент, когда система ABS срабатывает и распускает колеса, автовладелец чувствует в этот момент пульсацию педали тормоза. Такая пульсация происходит при быстром открытии и закрытии электромагнитных клапанов, что необходимо для соответствующего замедления и предупреждения блокировки колес.
Советы по эксплуатации антиблокировочной системы
Современные антиблокировочные системы – это долговечные и надежные узлы, которые не требуют какого-либо специального обслуживания. Необходимо лишь время от времени проверять работоспособность датчиков в колесах и при необходимости производить их замену.
Не следует перегревать блоки управления или заливать их водой.
В том случае, если требуется варить металл в автомобиле или вам нужно подключиться в бортовой системе электросистеме автомобиля, проводка ABS должна быть отключена.
Следите за состоянием контактов на генераторе, что предупредит короткие замыкания и выход из строя датчиков.
Избегайте подсоединения аккумулятора вашего автомобиля к другому транспортному средству.
Не следует разделять электрические разъемы датчиков при включенном зажигании и работающем двигателе.
В том случае, если отмечаются неисправности системы ABS, то на приборной панели загорится соответствующая контрольная лампа. Автомобиль в данном случае будет эффективно тормозить, но при чрезмерном усилии на педали тормоза колёса будут блокироваться, что может привести к заносу. Поэтому если отмечаются какие-либо неисправности ABS, необходимо учитывать это и тормозить плавно и аккуратно, а при возможности следует как можно скорее обратиться в соответствующие СТО за выполнением ремонтных работ.
А BS . Зашифрованные в этой аббревиатуре слова разные: например, по-немецки Antiblockiersystem, по-английски Anti-lock Brake System, есть даже устойчивое русскоязычное словосочетание «антиблокировочная система», но перевод и значение у них единые. Это система, которая не даёт колёсам блокироваться во время экстренного торможения и регулирует усилия, создаваемые тормозными механизмами. Главная задача системы триедина - дать водителю возможность управлять автомобилем, сохранить курсовую устойчивость и обеспечить наиболее эффективное замедление во время экстренного торможения.
Создание
Идея создать систему, предотвращающую блокировку колес, родилась еще до Второй мировой войны. Применять ABS изначально планировали в авиации. Но используемые в то время технологии и материалы не позволяли реализовать ее в массовом производстве, а уж тем более на серийном автомобиле. В 1964 году инженеры Mercedes совместно со специалистами компаний Teldix и Robert Bosch плотно взялись за дело. Для начала собрали все патенты и отчёты за последние пару десятков лет, в которых упоминалось о распределении тормозных усилий между колёсами.
Основные элементы любой ABS: блок управления и исполнительный механизм гидроагрегата (1), датчики скорости вращения колес (2). Гидроагрегат регулирует давление в контурах тормозной системы при помощи гидроаккумулятора, электрогидронасоса обратного хода и управляющих электрогидравлических клапанов. На схеме приведена четырёхканальная ABS, которая способна регулировать давление отдельно в каждой из четырёх тормозных магистралей.
желтый — информационные кабели;
красный — тормозной контур переднего правого и левого заднего колес;
синий — тормозной контур переднего левого и заднего правого колес
У всех современных систем четыре датчика, отслеживающих скорость вращения колес, и четыре пары клапанов - по два на каждый контур или канал тормозной системы. Такие системы называют 4-канальными. Они позволяют индивидуально регулировать тормозные усилия на каждом колесе, добиваясь максимально эффективного замедления
Исследования принесли результаты, например, помогли определиться с функциональной схемой ABS. Датчики (тогда лишь на передней оси) измеряли скорости вращения каждого колеса. Эти измерения регистрировал и сравнивал блок управления и при необходимости давал поправки исполнительному устройству скорректировать давление в каком-либо контуре тормозной системы. На бумаге все выходило довольно гладко. Но в реальных ситуациях ABS работала нечетко, на изменение сцепления колес с дорогой реагировала с запаздываниями, да и надежностью не славилась.
Еще в 1936 году компания Bosch зарегистрировала патент на «механизм, предотвращающий блокировку колёс моторных транспортных средств». Но лишь с внедрением электроники инженеры смогли разработать антиблокировочную тормозную систему (ABS 1), пригодную для использования на автомобиле
Одним из первых значимых шагов на пути к серийному производству стала замена в 1967 году механических датчиков на колесах бесконтактными, использующими принцип электромагнитной индукции. Преимущества очевидны: они не изнашиваются, устойчивы к механическим воздействиям, нет ложных срабатываний. Именно с такими сенсорами в 1970 году Mercedes представил общественности первую ABS c электронным управлением для легковушек, грузовиков и автобусов. Датчики передавали сигналы блоку, а тот управлял гидравлическим модулем, установленным между главным тормозным цилиндром и суппортами.
В 1978 году Mercedes-Benz первым в мире из автопроизводителей представил ABS на серийном S-Klasse. Опция добавляла к цене автомобиля 2217 марок. Чуть позже ту же ABS 2 примерила и БМВ 7-серии. И сегодня более двух третей всех новых автомобилей в мире оборудовано антиблокировочной системой тормозов
Принцип первой ABS заложен и в самой современной системе. Датчики отслеживают скорости вращения каждого колеса, блок управления сравнивает показания и подает команды электромагнитным клапанам гидромодуля, регулирующим давление в тормозной системе, - по паре (впускной и выпускной) на каждый контур. При экстренном торможении клапаны работают с частотой несколько десятков раз в секунду (15-20 Гц в зависимости от системы) - именно их стрекот мы слышим, когда колеса блокируются-разблокируются. При этом давление в одном или сразу нескольких контурах мгновенно поднимается и тут же стравливается, а колодки, соответственно, сжимают и отпускают диск, обеспечивая то самое прерывистое торможение.
Первые системы базировались на аналоговой технике, которая часто выдавала ошибки, сами монтажные схемы были сложными и громоздкими. А уровень развития «цифры» был тогда несравнимо низок - первые микропроцессоры, появившиеся в начале 1970-х, для управления антиблокировочной системой не подходили. Лишь через 5 лет Bosch сделала полностью цифровой блок управления. Электронная начинка стала почти на порядок компактнее - блок ABS 1 состоял примерно из 1000 компонентов, и всего 140 было в «мозгах» системы второго поколения. Кроме этого, работать ABS стала почти безотказно и в разы быстрее - электроника за миллисекунды обрабатывала данные с колесных датчиков и посылала командные импульсы гидромодулю.
В середине 1990-х годов антиблокировочные тормозные системы стали устанавливать и на мотоциклы. Они предотвращали блокировку переднего колеса и полет седока через руль. На верхней схеме показано преимущество, которое даёт АБС при торможении среднестатистического мотоциклиста на сухом асфальте со скорости 100 км/ч.
Многие современные системы мотоциклов работают, даже если водитель нажал только на задний или передний тормоз.
Дальнейшая эволюция антиблокировочных систем шла в двух направлениях - совершенствование гидравлики и электроники. Для примера рассмотрим развитие ABS от Bosch, который не только является родоначальником антиблокировочной системы, но и основным поставщиком для большинства автопроизводителей, в том числе и российских.
Самым мощным поставщиком компонентов ABS является Bosch, который поставляет комплектующие для большинства моделей. Для Chrysler и Jeep работает Bendix Corporation, для Ford, GM, Chrysler — Continental Automotiv Systems. Infiniti и Lexus используют детали фирмы Nippondenso, а их земляки Mazda и Honda — Sumitomo. А ещё разработкой и выпуском компонентов ABS занимаются Aisin Advics, Delphi, Hitachi, ITT Automotive, Mando Corporation, Nissin Kogyo, Teves, TRW и WABCO
Итак, вскоре после появления компактной цифровой начинки блок управления переехал на гидромодуль. Это не только упростило жизнь сборщикам и компоновщикам автомобиля, но и снизило себестоимость системы. Следующее поколение ABS 5, которое стало не только легче и быстрее, получило более совершенную механику, в том числе и блок новых по конструкции электромагнитных клапанов. Теперь антиблокировочная система позволила реализовать дополнительные функции, в частности, программу EBD (Electronic Brake Distribution), дозирующую силу торможения для каждого колеса по отдельности, программу TSC (Traction control system), которая борется с пробуксовками, и программу, контролирующую поперечную динамику, - ESP (Electronic Stability Program). Реализация этих функции потребовала управления двигателем - так, например, когда электроника фиксирует пробуксовку или поперечные скольжения, она автоматически уменьшает подачу топлива.
На смену механическим колесным датчикам пришли индуктивные. Их принцип работы прост: при движении автомобиля в катушке датчика индуцируется электрический ток. Его частота прямо пропорциональна скорости вращения колеса. Со временем они стали измерять не только скорость вращения, но и направление. Сейчас на некоторых моделях датчики встраивают в ступичные подшипники
Современные системы построены по модульному принципу. Например, девятое поколение поддерживает множество функций, повышающих комфорт и безопасность - электроника способна предотвращать откат автомобиля при старте в гору, регулировать скорость спуска с горы (реализуется на кроссоверах и внедорожниках) и даже автоматически экстренно останавливать автомобиль (подробнее о таких системах можно ). Причем автопроизводитель приобретает тот набор, который ему необходим для конкретного автомобиля. А разработчик ABS собирает ему агрегат из соответствующих электронных и гидравлических модулей. Кроме того, такая компоновка позволила выпускать системы для машин подешевле и подороже. Например, для моделей премиум-сегмента Bosch предлагает агрегаты с более сложной механикой. Так, вместо двухпоршневого возвратного насоса в гидромодуле устанавливают шестипоршневый. Он очень быстро снижает давление в контуре, из-за чего на тормозной педали почти нет тех самых вибраций.
Упрощённая схема работы гидроагрегата в составе АБС. Для простоты на схеме рассматривается работа системы с одним колесом. В четырехканальной системе на каждое колесо приходится четыре таких контура
А что на практике?
Не так давно мы провели тест, наглядно показывающий преимущества работы антиблокировочной системы. Объезд препятствия с торможением выполнялся на автомобиле с ABS и без оной. Шины на подопытных Логанах были одинаковыми - Barum Brilliantis размерностью 185/70 R14. Для пущей убедительности было сымитировано скользкое покрытие - пластик, смоченный мыльным раствором. В «створ ворот» нужно было въехать на скорости 40 км/ч и тут же начать экстренное (сильный удар по педали тормоза - водитель «испугался») торможение с одновременным перестроением.
Автомобиль без антиблокировочной системы
с вывернутыми колёсами, не меняя траектории, сбивал препятствие и продолжал двигаться далее. Виновник - трение скольжения в пятнах контакта, заблокированные колёса не воспринимают как надлежит боковые силы, следовательно, управлять автомобилем в этот момент невозможно. Я использовал прерывистое торможение, как учат на спецкурсах, эффект на данном виде покрытия - практически нулевой. Попытки нащупать момент начала блокировки и применить поисковое руление (поиск угла поворота колёс, когда автомобиль перестаёт реагировать на руль) тоже особым успехом не увенчались.
Logan c ABS
при гораздо более эффективном замедлении позволял с первого раза даже новичкам легко и без напрягов уйти от препятствия. Тормозной путь с ABS для данного покрытия был в среднем в 1,5 раза короче, чем у Логана, не оборудованного антиблокировочной системой. В чём хитрость? В прерывистом торможении с кратковременными блокировками - ABS успевает за секунду затормозить-растормозить каждое из колёс 15 раз. Пока колесо доли секунды катится, у вас есть возможность задавать направление (в этот момент в пятнах контакта трение покоя). При этом для каждого типа покрытия (устанавливается опытным путём при проектировании и доводке) поддерживается наиболее оптимальная степень проскальзывания колёс (15-20%), при которой замедление наиболее эффективно. Вдобавок ABS дозирует тормозное усилие на каждое из колёс по отдельности, предотвращая занос.
Почему на машине без ABS не помогло прерывистое торможение? Заблокировать-разблокировать колёса, в отличие от ABS, я успеваю максимум три-четыре раза в секунду - я действую априори медленнее. Степень проскальзывания у меня неоптимальная, следовательно, торможение менее эффективное. В отличие от ABS, педалью я воздействую сразу на все колёса, а это может вызвать снос либо занос, потому как под колёсами могут быть разнородные покрытия, либо изменена загрузка по осям и бортам. Траекторию при таком способе торможения можно научиться слегка изменять, но нужна тренировка. То же самое относительно «следящего» торможения. Вывод однозначен - с ABS автомобиль безопаснее.
Однако не всё так безоблачно, как может показаться на первый взгляд. В некоторых случаях ABS может увеличивать тормозной путь, например, на льду и ряде нестабильных покрытий (неплотный грунт, дорога с перекатывающимся гравием или твёрдое основание, присыпанное пылью, песком или снегом). Изношенные амортизаторы и недобросовестная настройка подвески тоже могут подлить масла в огонь... Если хотя бы одно колёсо во время торможения отрывается от дорожного полотна на длительное время и блокируется, система, думая, что оно попало на лёд, растормаживает его, а заодно снижает давление в гидравлических магистралях остальных колёс. Система в этом случае понимает, что колёса попали на разнородные покрытия и таким образом стремится сохранить курсовую устойчивость. Кроме того, сама адекватность настройки ABS на некоторых современных моделях вызывает много вопросов. Как быть с этими нюансами, поговорим в следующий раз.
Антиблокировочная система ABS (АБС) – это система, которая не позволяет колесам полностью блокироваться при экстренном торможении. Данное решение является одной из первых электронных систем активной безопасности, которые стали повсеместно устанавливать на автомобили.
Сегодня такая система является неотъемлемой частью практически любого современного авто, причем даже в бюджетном сегменте. Также в развитых странах обязательное наличие АБС в автомобиле закреплено на законодательном уровне.
При этом многие водители знают, что машина имеет данную систему, однако не до конца понимают, что такое ABS и как работает данное решение. В этой статье мы рассмотрим, как устроена ABS, что это такое, а также какие функции выполняет такая система и почему важно следить за исправностью АБС в автомобиле.
Читайте в этой статье
Система АБС: назначение и особенности
Перед тем, как рассматривать ABS, что это такое и как устроена система, необходимо разобраться с основным назначением и функциями. Начнем с того, что . Также при резком нажатии на педаль тормоза удается ощутить характерную вибрацию педали. Все это указывает на наличие и работоспособность указанной системы на машине.
Так вот, ABS или антиблокировочная система не позволяет колесам блокироваться при активном торможении. Такая система позволяет избежать полной потери управляемости в случае блокировки управляемых колес. Если точнее, АБС – это система, позволяющая управлять давлением в тормозных магистралях.
Начнем с того, что автомобиль без АБС с нажатой педалью тормоза и на полностью заблокированных колесах просто скользит, не реагируя на руль. Чтобы получить возможность управлять машиной, следует отпустить педаль тормоза и частично разблокировать колеса, позволив им вращаться.
Автогонщики и водители-профессионалы хорошо знают эту особенность, практикуя на автомобиле без АБС так называемый прием импульсного (ступенчатого) торможения. Весь прием сводится к тому, что водитель быстро нажимает и затем слегка приотпускает педаль тормоза, тем самым блокируя колеса для торможения, однако, не допуская полной блокировки, чтобы не произошло потери управляемости.
Само собой, обычный водитель, а не опытный профессионал при экстренном торможении испытывает моментальный испуг и сильно нажимает на тормоз. При этом машина без АБС становится попросту неуправляемой, вращение рулем во время торможения не позволяет изменить траекторию движения транспортного средства.
В такой ситуации теряется контроль над авто, не получается объехать препятствие, каким либо образом изменить траекторию движения авто при торможении и т.д. Естественно, все эти факторы долгое время оставались причиной многочисленных ДТП с серьезными последствиями.
- Решить проблему была призвана система АБС. В двух словах, когда водитель сильно жмет на тормоз, система фактически имитирует работу гонщика-профессионала, который очень быстро нажимает и приотпускает тормоза. При этом электроника справляется с задачей намного быстрее и эффективнее по сравнению с человеком.
Вибрации, которые ощущаются при работе АБС на педали тормоза в виде «трещетки» и есть те самые импульсы-нажатия. Если точнее, как только система определяет, что колесо блокируется, она снижает давление в тормозной магистрали на данном колесе, чтобы позволить ему вращаться.
Пока водитель не отпустит педаль тормоза процесс блокировки и разблокировки колеса происходит непрерывно по несколько раз в секунду до момента, пока водитель не перестанет сильно жать на педаль. Система ABC настроена так, что антиблокировка ABS срабатывает только при активном торможении, то есть при легком подтормаживании ее работа зачастую не ощущается.
Еще следует добавить, что на авто с АБС машина при экстренном торможении имеет увеличенный тормозной путь по сравнению с моделями без такой системы в точно таких же условиях. Другими словами, ошибочно думать, что антиблокировочная система необходима для уменьшения тормозного пути. Главная ее задача — сохранить управляемость во время торможения, а также обеспечить равномерное и по возможности прямолинейное торможение.
Если же говорить о тормозном пути, все будет зависеть от покрытия. Например, если резко тормозить на сухом асфальте, АБС уменьшает тормозной путь, не позволяя колесам скользить. Если же тормозить на рыхлых поверхностях, на снегу или на льду, заблокированные без ABS колеса зарываются и тормозной путь меньше.
Однако, даже с учетом увеличения тормозного пути, именно АБС сохраняет возможность маневрирования и управления автомобилем, что зачастую намного важнее.
Устройство и схема АБС
Итак, разобравшись с назначением, можно перейти к тому, как устроена система ABS, что это такое в конструктивном плане. Так вот, система ABC (как иногда ошибочно прописывают аббревиатуру на форумах неопытные автолюбители), включает в себя следующие основные элементы:
- блок ABS;
- набор датчиков АБС;
- клапаны для сброса давления;
- проводка;
- насос;
Чтобы понять, как работает ABC и что это такое, достаточно представить всю систему в качестве инструмента, который управляет давлением тормозной жидкости на каждом колесе. Если иначе, система ABS фиксирует, какое колесо блокируется, затем открывается клапан и давление тормозной жидкости падает.
После клапан закрывается и давление растет. Если в систему АБС интегрирован насос, это решение позволяет быстрее создать нужное давление. В результате связка блок АБС + датчики на колесах эффективно справляются с поставленной задачей.
Еще отметим, что системы АБС отличаются по количеству датчиков и клапанов в гидравлических магистралях. Сегодня можно выделить четырехканальные, а также трехканальные, двухканальные и даже одноканальные системы. В зависимости от количества каналов, удается более или менее гибко управлять давлением в тормозной системе.
Например, если каналов три, тогда АБС работает с двумя передними колесами по отдельности, в то же время только один канал идет на заднюю ось. Два канала предполагают работу с передней и задней осью. Само собой, современные системы четырехканальные, то есть на каждое колесо по отдельности. Другие решения не используются, так как сильно устарели.
Кстати, еще добавим, что датчики ABS также используются в некоторых системах контроля . Получается, система АБС не только эволюционировала, но и отдельные возможности ее составных компонентов были расширены.
Если в развитых странах автомобили без ABS практически не встречаются, то на территории СНГ по дорогам колесит немало таких авто (отечественный автопром, старые иномарки, некоторые новые сверхбюджетные модели и т.д.). Также на многих автомобилях данная система попросту не работает, а владельцы не спешат устранить неисправность.
В любом случае, понимание того, для чего нужна АБС, что это такое и как работает, позволяет дать несколько рекомендаций водителям, у которых такой системы нет. Само собой, если ABS – это гарантия того, что колеса не заблокируются, то отсутствие такой системы означает необходимость получения водителем определенных навыков экстренного торможения.
Другими словами, работу АБС можно заменить прерывистым торможением, нажимая на педаль частыми качками-толчками. Конечно, в экстренной ситуации применить такой прием сложно, так как водитель инстинктивно жмет на тормоз со всей силы, не убирая ногу.
Если же ситуация прогнозируемая, тогда данный прием похож на работу одноканальной АБС. Прерывистое торможение позволит с достаточной эффективностью затормозить и при этом сохранить управляемость во время торможения.
Подведем итоги
С учетом приведенной выше информации становится понятно, что для повышения комфорта и безопасности оснащение автомобиля системой антиблокировки является обязательным. Рассмотрев ABS, что это такое и как работает, можно также утверждать, что это простое и одновременно важное, а также весьма полезное решение.
Даже не смотря на заявления скептиков о том, что АБС увеличивает тормозной путь, такой помощник при экстремальном торможении попросту незаменим, особенно если речь идет о рядовых водителях.
В качестве итога отметим, что понимание принципов работы АБС, что это, а также какого именно торможения следует ожидать на автомобиле с такой системой, позволяет заранее принимать во внимание немного увеличенный тормозной путь на тех или иных поверхностях.
В свою очередь, это дополнительно стимулирует водителей держать дистанцию, а также избегать других сложных ситуаций, которые могут возникнуть, если отдельно не учитывать некоторые особенности работы антиблокировочной системы тормозов.
Читайте также
Появилась ошибка двигателя, загорелся чек: как стереть ошибку из памяти ЭБУ. Доступные способы сброса ошибки, считывание и расшифровка ошибок двигателя.
