Принцип работы антиблокировочной системы тормозов

Устройство и принцип работы системы ABS

Антиблокировочная тормозная система (ABS) – это электрогидравлическая система активной безопасности, позволяющая сохранить управляемость и устойчивость автомобиля при торможении за счет предотвращения блокировки колес. АБС особенно эффективна на дорожных покрытиях с невысоким коэффициентом сцепления, а также при плохой погоде (снег, гололед, дождь). Расшифровка аббревиатуры ABS – Antilock Brake System, что дословно переводится как «антиблокировочная система тормозов». Рассмотрим принцип работы системы, ее основные составляющие, поколения, а также плюсы и минусы использования.

Устройство и основные компоненты системы

komponenty abs

В состав антиблокировочной тормозной системы входят:

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

Электромагнитные клапаны управляют процессом торможения, каждый в своем контуре. Для каждого рабочего тормозного цилиндра предполагается пара клапанов (один впускной и один выпускной). Гидроаккумуляторы предназначены для ускорения сброса давления в тормозном контуре. Они наполняются тормозной жидкостью во время открытия выпускных клапанов. Далее в работу включается кулачковый насос, который откачивает тормозную жидкость обратно в главный тормозной цилиндр. Именно по этой причине при работе системы АБС водителем ощущаются толчки в педаль тормоза. Демпфирующие камеры гасят колебания жидкости при работе системы. Так как в автомобиле два контура гидропривода тормозной системы, в гидравлический блок, как правило, интегрируют два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры.

Принцип работы системы

shema abs

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

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

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

Данный цикл работы антиблокировочной тормозной системы автомобиля воспроизводится, пока не завершится торможение, и может повторяться около 6 раз в секунду. Отметим, что срабатывание ABS происходит при экстренном (резком) торможении. Отключить систему АБС нельзя без вмешательств в конструкцию автомобиля, так как приостановка ее работы может привести к трагическим последствиям (потому не предусмотрена автопроизводителями).

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

Поколения антиблокировочной системы

Индикатор системы

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

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

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

В последующих поколениях ABS инженеры Bosch сделали ставку на усовершенствование системы и уменьшение ее габаритов. Так, в 1980 году вышла ABS-2E, в которой масса гидравлического блока составила уже 4,9 кг, а количество компонентов уменьшилось до 40. В 1995 году появилась ABS 5.3 с массой гидравлического блока 2,6 кг и 25 компонентами. В 2003 году выходит ABS 8, в которой 16 компонентов, а масса гидравлического блока снизилась до 1,6 кг. С 2010 года Bosch выпускает 9 поколение системы ABS, которую отличают компактные габариты и гидравлический блок массой всего 1,1 кг.

Преимущества и недостатки системы

abs na grunte

Рассмотрим основные плюсы системы АБС:

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

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

Что такое антиблокировочная система или ABS

Резкое нажатие на тормозную педаль в условиях мокрой или обледенелой дороги приводит к тому, что колеса авто блокируются и покрышки утрачивают сцепление с дорожным покрытием. В результате транспортное средство не только не сбрасывает скорость, но и теряет управляемость, что приводит к аварии. В таких ситуациях профессиональные водители применяют прием прерывистого торможения, что позволяет снизить скорость авто при сохранении сцепления колес с дорогой.

Далеко не все автолюбители способны сохранить выдержку в аварийной ситуации и реагировать на критические дорожные ситуации. Поэтому для предотвращения блокировки ведущих колес при торможении автомобили оснащаются антиблокировочной системой или ABS. Главная задача АБС заключается в том, чтобы сохранить устойчивое положение транспортного средства на всем пути торможения и сократить его длину до минимума.

Сегодня система устанавливается практически на всех автомобилях даже в базовой комплектации, не говоря уже о топовых версиях. Первые модификации антиблокировочных систем появились еще в 1970-х годах, они являлись одним из вариантов улучшения активной безопасности транспортного средства.

Устройство АБС

Антиблокировочная тормозная система включает 3 основных блока:

  • датчик скоростного режима (монтируется на ступицах колес и позволяет точно устанавливать начало торможения);
  • клапаны управления (контролируют давление тормозной жидкости);
  • электронный микропроцессорный блок (работает основываясь на сигналах датчиков скорости и передает импульс для повышения/понижения давления на клапаны).

Процесс получения и передачи данных через электронный блок происходит со средней частотой 20 раз за секунду.

Основной принцип действия антиблокировочной тормозной системы

Длина тормозного пути — это основная проблема в зимний период эксплуатации авто или по дороге с мокрым покрытием. Давно замечено, что при торможении с заблокированными колесами тормозной путь будет даже длиннее, чем торможение с вращающимися колесами. Только опытный водитель может почувствовать, что из-за чрезмерного нажатия на педаль тормоза колеса заблокировались и, слегка маневрируя педалью, изменить степень нажатия на нее. Однако и это не гарантирует, что тормозное давление будет распределено на ведущую пару колес в нужных пропорциях.

Антиблокировочная система призвана следить за вращением колесной базы. Если она вдруг заблокируется при торможении, ABS сокращает уровень давления тормозной жидкости, чтобы колесо смогло провернуться, а после этого снова нагнетает давление. Именно такой принцип работы АБС позволяет обеспечить «прерывистое торможение», которое считается наиболее эффективным для сокращения длины тормозного пути на любых дорожных покрытиях.

В момент, когда водитель нажимает на педаль тормоза, датчик скоростного режима определяет блокировку колеса. Сигнал поступает в электронный блок, а оттуда — на клапаны. Обычно они работают на гидравлике, поэтому после получения первого сигнала о начале скольжения колеса, клапан уменьшает подачу тормозной жидкости или вовсе перекрывает ее поступление. Таким образом, тормозной цилиндр прекращает свою работу настолько, чтобы дать колесу провернуться всего один раз. После чего клапан открывает доступ жидкости к нему.

Сигналы на растормаживание и повторное торможение на каждое колесо будут подаваться в определенном ритме, поэтому водители иногда могут почувствовать резкие толчки, которые возникают на педали тормоза. Они говорят о качественной работе всей антиблокировочной тормозной системы и будут ощутимы, пока автомобиль полностью не остановится или не исчезнет угроза для повторной блокировки колес.

Результативность торможения

Основная задача антиблокировочной системы заключается не только в сокращении длины тормозного пути, но и в сохранении контроля управлением для водителя. Эффективность торможения ABS давно доказана: машина не выходит из-под контроля водителя даже при резком, экстренном торможении, а длина пути гораздо ниже, чем при обычном торможении. Помимо этого, износ протектора шин увеличивается, если на автомобиле стоит антиблокировочная система.

Даже если в момент резкого нажатия на педаль тормоза автомобиль выполнял маневр (например, поворот), общая управляемость будет находиться в руках водителя, что делает систему ABS одной из важнейших опций в организации активной безопасности машины.

Специалисты ГК FAVORIT MOTORS рекомендуют выбирать водителям-новичкам транспортные средства, оборудованные системой помощи при торможении. Это позволит провести даже экстренное торможение сильным нажатием на педаль. АБС выполнит остальную работу в автоматическом режиме. В салоне FAVORIT MOTORS представлено большое количество автомобилей в наличии, которые оснащены ABS. Испытать работу системы в действии можно, записавшись на тест-драйв. Это позволит сравнить эффективность прохождения тормозного пути на автомобиле с ABS и без нее.

Важно помнить, что система показывает наибольшую результативность только при грамотной эксплуатации транспортного средства. Если в гололед ездить на летних шинах, то при торможении ABS будет только мешать. К тому же система медленно реагирует при езде по песку или снегу, так как колеса погружаются в рыхлую поверхность и не встречают сопротивления.

Сегодня автомобили выпускаются с такими антиблокировочными системами, которые в случае необходимости можно самостоятельно отключать.

Читайте также  Путешествия по россии интересные места на машине

Эксплуатация ABS

Все современные антиблокировочные системы считаются надежными. Они могут эксплуатироваться длительное время. Электронные блоки управления отказывают или дат сбои редко, так как инженеры ведущих компаний-автопроизводителей оснащают их предохранительными реле.

Однако у АБС есть слабое место — датчики скоростного режима. Это связано с тем, что они располагаются на ступицах в непосредственной близости от вращающихся деталей. Поэтому датчики могут подвергнуться загрязнениям и налипанию наледи. К тому же большое влияние на функционал системы может оказать и сокращение напряжения на клеммах аккумуляторной батареи. Например, если напряжение упадет ниже 10.5 В, может не произойти автоматическое включение ABS из-за недостаточности энергии.

В случае, если в работе антиблокировочной системы (или ее элемента) произошли сбои, на панели высветится соответствующий индикатор. Это не значит, что автомобиль будет неуправляемым. Обычная тормозная система продолжит действовать как на транспортном средстве без ABS.

Специалисты ГК FAVORIT MOTORS осуществляют диагностику неполадок в системе и полноценный ремонт всех составляющих АБС. Автосервис оснащен всем необходимым диагностическим оборудованием и узкопрофильными инструментами, позволяющим быстро и качественно восстановить работоспособность ABS на автотранспортном средстве любой марки и года выпуска.

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.

Читайте также  Российские номера машин по регионам

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.

Устройство и принцип действия антиблокировочной системы тормозов

Резкое нажатие на педаль тормоза при движении по скользкой дороге может стать причиной серьезных проблем, вплоть до заноса и вылета неуправляемого автомобиля в кювет или на встречную полосу. Чтобы не допустить этого, на многих современных моделях устанавливается антиблокировочная система.

Устройство механизма

Работа ABS направлена на то, чтобы не допустить проскальзывания колес на покрытой льдом дороге и их пробуксовки при нажатии на тормозную педаль. Колеса при пробуксовке вращаются, но нормального сцепления с дорожной поверхностью при этом нет. АБС, установленная на автомобиле, позволяет предотвратить блокировку и сохранить возможность управления ТС, а значит, с высокой вероятностью избежать аварии.

В состав этого механизма входят:

  • Датчики скорости.
  • Клапаны.
  • Нагнетающее устройство.
  • Блок управления антиблокировочным механизмом (БУ АБС).

Разберем более подробно все перечисленные элементы.

Схема работы АБС

Датчики скорости

Эти элементы устанавливаются на всех колесах (реже – на дифференциале) и предназначены для определения момента, который граничит с блокировкой колес ТС. Принцип работы датчика АБС заключается в том, что он считывает электронные импульсы, передавая их затем на БУ.

Клапаны

Каждый тормоз, который контролируется АБС, снабжен клапанами. В современных системах эти элементы могут находиться в трех положениях:

  • 1 – клапан открыт. В этом случае давление беспрепятственно передается на тормозной механизм колеса от ГТЦ.
  • 2 – клапан изолирует тормозной механизм автомобильного колеса от ГТЦ, блокируя линию подачи. Таким образом, не допускается опасное увеличение давления, которое может произойти, если водитель очень сильно нажмет на педаль.
  • 3 – клапан несколько понижает уровень давления в колесном тормозном механизме.

Схема работы АБС

Нагнетающее устройство (насос)

В опасной ситуации клапан вынужденно снижает давление воздуха в тормозе, чтобы обеспечить правильную работу системы. Чтобы вновь повысить уровень давления до нормального, и используется насос.

Блок управления

Это устройство представляет собой мини-компьютер. Задача блока заключается в фиксации показаний определителей скорости и контроле функции клапанов.

Как работает система антиблокировки?

Существует несколько разновидностей ABS, и принципы их работы различаются между собой. Чтобы понять основу функционирования этих механизмов, разберемся, как действует самый простой из них.

БУ АБС при работе постоянно считывает информацию с датчиков скорости. Резкое уменьшение темпа фиксируется этим устройством. Так, при сильном надавливании на педаль тормоза происходит практически мгновенная блокировка колеса, но для того, чтобы автомобиль, движущийся со скоростью 100 км/ч, остановился, ему даже на сухой и ровной трассе понадобится около 5 сек. В результате машину понесет по инерции на замерших колесах, и она потеряет управление.

Чтобы этого не произошло, блок управления антиблокировочным механизмом снижает уровень давления в тормозной системе до необходимого уровня, чтобы замедление колес не получилось слишком быстрым. Поэтому, даже если растерявшийся или неопытный водитель надавит со всей силы на педаль, колеса будут затормаживаться с учетом инерции движения ТС, что позволит сохранить управляемость.

Когда антиблокировочная тормозная система срабатывает, водитель ощущает достаточно сильное биение тормозной педали: это происходит потому, что клапана быстро (до 15 циклов/сек) открываются и закрываются. Пугаться этого явления не стоит, оно свойственно любой машине с АБС.

Разновидности систем антиблокировки

Тип антиблокировочного механизма, устанавливаемого в автомобиле, определяется тем, какова его система торможения. Рассмотрим, как работают АБС с разным количеством каналов – оно зависит от того, сколько установлено датчиков скорости и отдельно контролируемых клапанов.

ABS каналы

4 канала, 4 датчика

Это наиболее эффективная система антиблокировки, использующаяся на большинстве современных легковых авто. Датчики скорости в таком случае устанавливаются на все колеса. Этот тип АБС обеспечивает контроль БУ над каждым колесом, а значит, обеспечивает максимально эффективное торможение без потери управляемости ТС.

3 канала, 3 датчика

Эта разновидность системы распространена на пикапах, где механизм антиблокировки контролирует 4 колеса. На передней оси обе стороны снабжены своим клапаном и датчиком. Сзади же оба колеса контролируются общим клапаном и датчиком.

Эта система, как и в вышеописанном случае, обеспечивает индивидуальный контроль левого и правого переднего колеса. Она менее эффективна на задней оси, поскольку для срабатывания механизма нужно, чтобы на грани блокировки одновременно оказались оба колеса.

1 канал, 1 датчик

Эта ABS позволяет контролировать только заднюю ось. Ее схема имеет режим работы, аналогичный описанному выше. Недостаток ее заключается в том, что при торможении одно из колес может оказаться заблокированным, из-за чего эффективность действия механизма заметно снизится.

Такой тип системы антиблокировки включает в себя общую тормозную магистраль, которая посредством тройника подключается к колесам задней оси. Индукционный датчик в этом механизме находится около дифференциала заднего моста.

Обнаружив неисправность ABS (АБС), желательно отправляться сразу в автосервис, поскольку качественной и эффективной аппаратурой для ее диагностики и ремонта автолюбители располагают очень редко. Предварительно можно проверить, где произошла поломка, визуально осмотрев или протестировав с помощью мультиметра ответственный за ее работу предохранитель. К отключению системы может привести также загрязнение контактов, плохое соединение или нарушенная изоляция. Если при осмотре этих недостатков не выявлено, остается ехать к специалистам на СТО.

Действительно ли эффективен механизм антиблокировки?

Исследования, проведенные специалистами, показали, что машины, оснащенные ABS, попадают в ДТП реже, чем автомобили без нее. В то же время процент смертей при авариях (если таковые все же происходят), практически одинаков независимо от того, оснащена машина антиблокировкой или нет. Это вполне понятно, поскольку основная задача АБС – сохранение управляемости при торможении на скользкой дороге, а не защита людей при ДТП.

Напоследок следует коснуться еще одного, часто задаваемого вопроса. Многие автолюбители интересуются, нужно ли прерывистое давление на педаль при торможении на скользкой поверхности, как советуют учебники по вождению, если машина оборудована ABS. Ответ – прерывистое нажатие в этом случае не требуется, оно лишь приведет к увеличению времени торможения. Задача водителя – останавливать машину в обычном режиме, а эффективное торможение без блокировки колес обеспечит АБС. Сильное биение тормозной педали, пугающее новичков – нормальное явление, поэтому, почувствовав его, отпускать тормоз не нужно.

ABS – лучше с ней, чем без нее

Как тяжело даются новичку первые поездки за рулем автомобиля! Так и кажется, что все только и мечтают о том, чтобы зацепить твою машину, да и сам боишься задеть кого-то другого.

Сам весь мокрый, пот заливает глаза, ноги дрожат, а правая нога готова вдавить до упора педаль тормоза даже при намеке на любую опасность. А вот это и неправильно. Не говоря про все остальное, тормозить надо не до упора, а с умом. В этом поможет, если конечно получится, антиблокировочная система.

Что такое торможение, и как надо тормозить

Только на первый взгляд кажется, что самое главное – не опоздать нажать на тормоз, тогда автомобиль остановится. На самом деле все гораздо сложнее.

При торможении на машину действуют несколько сил, так что порой даже опытному водителю трудно справиться с этим процессом, особенно на скользкой или мокрой дороге.

абс

Вот самый простой пример – автомобиль движется на скорости, водитель заметил опасность, резко нажал на тормоз, а машина выскочила на встречную полосу. А если повезет, то на обочину или на столб.

В чем причина такого поведения машины? В неправильном торможении. Как оно происходит на автомобиле? Когда нажата педаль тормоза, начинают замедляться и задние, и передние колеса.

Если при этом хотя бы одно колесо блокируется (перестает крутиться и замедляться, а начинает просто скользить по дорожному покрытию), тогда тормозной путь увеличивается, а также значительно возрастает возможность заноса автомобиля в сторону заблокированного колеса.

Чтобы избежать такой ситуации, повысить эффективность торможения, особенно в критической ситуации и на скользкой дороге, необходимо тормозить прерывисто. Нажать на педаль, и когда колеса на машине почти заблокированы, отпустить педаль тормоза, а потом повторить все еще несколько раз, пока не остановится автомобиль.

Работа ABS

Фактически, вместо того, чтобы нажать и держать педаль в этом положении, на нее надо нажимать многократно, нажал-отпустил, нажал-отпустил. Подобным образом удается удерживать автомобиль на грани блокировки колес.

Такая система торможения позволяет гораздо эффективней останавливать машину, особенно на скользкой и обледенелой дороге.

Конечно, это очень страшно, когда к тебе начинает приближаться, например, задний борт грузовика, а ты должен отпустить педаль тормоза. Если не можешь с этим справиться – не садись за руль или покупай автомобиль с ABS.

Что такое ABS

Эта аббревиатура у всех на слуху, сокращенное обозначение, переводимое с английского языка как антиблокировочная система.

Фактически, в простейшем варианте – электромеханическая система, копирующая действия опытного водителя и обеспечивающая эффективное торможение на скользкой дороге.

Читайте также  Трасса ночью вид из машины

система abs колодки

Если она установлена на автомобиле, то позволяет значительно облегчить жизнь начинающим водителям. Хотя не стоит возлагать на нее слишком большие надежды – ABS только помогает водителю в управлении автомобилем, а не сама им управляет.

Так что, водитель должен знать свою машину, ее поведение в различных ситуациях и на разном дорожном покрытии, в том числе и поведение с учетом работы дополнительных систем.

Небольшая историческая справка

Выше уже была рассмотрена возможная ситуация, когда водитель не может справиться с автомобилем по чисто психологическим причинам. Для исключения подобного сценария при управлении машиной и была разработана антиблокировочная система.

Ее первые образцы появились еще в прошлом столетии, в семидесятых годах, однако из-за отсутствия подходящей и надежной элементной базы не получили широкого развития.

Когда появились цифровые микросхемы и доступные микропроцессоры и микроконтроллеры, ситуация изменилась коренным образом. Благодаря этим элементам система ABS появилась на автомобиле.

Произошло в 1978 году, а первой автомашиной с такой системой стал один из Мерседесов.

Об устройстве и работе ABS

Что собой представляет ABS, можно понять из приведенного рисунка. Вся система состоит из нескольких самостоятельных узлов:

  1. блока управления (Control Module); колес (Wheel Sensors);
  2. гидравлического блока (Modulator Unit).

Если назначение блока управления, а также датчиков скорости интуитивно понятно, то функции и состав гидравлического блока нуждаются в пояснении.

Его элементами являются:

  • выпускные и впускные электромагнитные клапаны;
  • насос с электродвигателем обратной подачи тормозной жидкости;
  • аккумуляторы давления;
  • демпфирующие камеры.

устройство антиблокировочной системы

Каждому колесу соответствует свой выпускной и впускной клапаны.

Встроенные датчики скорости отслеживают частоту вращения колеса. Контроль осуществляется с использованием эффекта электромагнитной индукции.

Происходит это следующим образом – при вращении колеса около датчика проходят зубцы, расположенные на специальном роторе, вращающемся с той же частотой. Проходя мимо датчика скорости, зубцы вызывают там появление эдс, пропорциональной частоте вращения колеса, благодаря чему можно оценить его текущее состояние.

Принцип работы ABS

Чтобы понять, как работает антиблокировочная система тормозов, необходимо рассмотреть возможные варианты ее срабатывания.

В принципе, существуют три фазы работы ABS:

  • сброс давления в рабочем цилиндре;
  • удержание давления в рабочем цилиндре;
  • увеличение давления.

занос автомобиля

Для начала надо отметить, что гидравлический блок на автомобиле устанавливается на магистрали за главным тормозным цилиндром, а электромагнитные клапаны управляют поступлением в тормозной цилиндр тормозной жидкости.

Работа и контроль осуществляются по определению частоты вращения колеса. После начала торможения (нажатия на педаль тормоза), антиблокировочная система определяет частоту его вращения. Если колесо прекратило вращаться и начало скользить, об этом сигнализирует датчик скорости.

Тогда блок управления открывает выпускной клапан и прекращает подачу в тормозной цилиндр тормозной жидкости. Когда колесо начнет вращаться и его скорость вращения превысит установленный предел, антиблокировочная система закрывает выпускной и открывает впускной клапан.

При продолжении торможения все этапы повторяются, пока не остановится машина.

Виды ABS

Поколение Характеристики
Масса, кг Количество компонентов Объем памяти, кб
ABS 2 (1978) 6,3 140 2
ABS 2E (1980) 4,9 40 8
ABS 5.3 (1995) 2,6 25 24
ABS 8 (2003) 1,6 16 128

Все вышеописанное касается варианта, если на автомобиле применена антиблокировочная система тормозов последнего поколения, или так называемая четырехканальная ABS.

В этом случае контролируется блокировка каждого колеса, и по каждому из них электроника принимает корректирующие действия. Такая система наиболее дорогостоящая и сложная.

Однако существуют и другие типы.

Так, одноканальная антиблокировочная система контролирует тормозное усилие одновременно для всего автомобиля. Такой вариант ABS гораздо проще и дешевле, но он хорошо работает в случае, когда сцепление всех колес одинаково.

Двухканальная антиблокировочная система контролирует тормозное усилие вдоль одного борта.

ABS не всесильна

Наличие и работа системы ABS на автомобиле значительно упрощает процесс торможения и делает его более эффективным, особенно для начинающих водителей. Но в то же время ей присущи определенные недостатки, и при управлении машиной их надо учитывать.

Здесь, кстати, надо отметить, что когда работает антиблокировочная система, то ее срабатывание ощущается как вибрация на педали тормоза.

Из тех случаев, когда явными становятся недостатки в работе системы, можно отметить такие.

  1. Эффективность работы ABS зависит от качества дорожного покрытия. На неровной дороге, кочках, брусчатке у автомобиля тормозной путь с такой системой несколько увеличивается. Дело в том, что когда колесо подпрыгивает на неровностях и находится в полете, т.е сцепления с дорогой нет, ABS дает команду на снятие торможения. Но в тот момент, когда колесо опять начинает контактировать с покрытием, установленная сила торможения оказывается неоптимальной и тормозной путь увеличивается. Парировать этот эффект можно снижением скорости движения и увеличением дистанции.
  2. Увеличение тормозного пути на смешанном покрытии – в тех случаях, когда чередуются участки, например, асфальт – вода – асфальт – снег — лед. В этом случае происходит следующее – система отпускает тормоза на скользком участке, при попадании колеса на нормальное покрытие установившегося тормозного усилия оказывается недостаточно, вследствие чего тормозной путь увеличивается.
  3. Торможение на рыхлом, сыпучем покрытии (песок, рыхлый снег). В этом случае тормозной путь с ABS увеличивается. Дело в том, что если на песке автомобиль пойдет юзом, то перед колесом появляется валик из песка (эффект плуга), а он значительно эффективнее будет останавливать машину. В такой ситуации торможение юзом будет лучше.
  4. Система перестает работать при остановке. При низкой скорости движения система ABS отключается и не работает. Это может оказаться очень неприятным моментом при движении на скользком уклоне. Об этом надо помнить и быть готовым к своевременным действиям, например, – воспользоваться ручным тормозом для остановки.

Антиблокировочная тормозная система позволяет тормозить при сложных дорожных ситуациях более эффективно, избегая юза и сохраняя при этом управляемость автомобилем. Следствием этого будет значительно более короткий путь при торможении и существенно повышенная безопасность.

Однако такая система торможения имеет некоторые особенности, и необходимо быть готовым к их проявлению при движении.

АБС — Антиблокировочная система тормозов.

Системы безопасности автомобиля. Антиблокировочная система тормозов

В четвертой статье серии «Системы безопасности автомобиля» рассмотрим очередной механизм обеспечения безопасности — антиблокировочную систему тормозов.

В отличие от рассмотренных ранее систем пассивной безопасности (ремни безопасности и подушки безопасности), которые помогают в случае ДТП, антиблокировочная система относится к системам активной безопасности, т.е. главным образом она помогает предотвратить столкновение автомобилей.

Простейший способ торможения автомобиля

Многие водители считают, что чтобы быстро остановить автомобиль, необходимо нажать и удерживать педаль тормоза (тормоз в пол). Безусловно, такой способ заставит автомобиль остановиться, но такое торможение не будет эффективным.

При торможении в пол происходит блокировка колес, т.е. колеса автомобиля перестают вращаться. На первый взгляд кажется, что с заблокированными колесами автомобиль остановится быстрее. Но это только на первый взгляд. Вспомним небольшой элемент школьного курса физики: «Сила трения покоя всегда больше, чем сила трения скольжения». Т.е. если колеса автомобиля катятся (незаблокированы), то автомобиль затормозит быстрее, чем в случае с заблокированными колесами. Это обусловлено тем, что в первом случае пятно контакта колес автомобиля находится в неподвижном состоянии относительно дорожного полотна, т.е. действует сила трения покоя. Во втором же случае, когда колеса автомобиля заблокированы, на него действует сила терния скольжения.

Существует также второй недостаток простейшего способа торможения — автомобиль с заблокированными колесами полностью теряет управляемость. Т.е. если в повороте заблокировать колеса, то автомобиль продолжит свое движение по инерции прямо, а не в сторону повернутых колес.

Очевидно, что простейший способ торможения несовершенен, а иногда и опасен. Поэтому для помощи водителю при торможении были разработаны специальные антиблокировочные системы тормозов (АБС).

Антиблокировочная система тормозов

Как можно догадаться из названия, антиблокировочная система не позволяет блокироваться колесам автомобиля при торможении.

В простейшем случае система состоит из датчиков, снимающих скорость вращения каждого из колес и блока управления. При этом скорости вращения колес сравниваются, и если одно из колес вращается медленнее других (признак блокировки), то тормозное усилие на это колесо уменьшается. Колесо не блокируется. Система АБС проверяет колеса по несколько десятков раз в секунду, что позволяет сохранять для всех колес одинаковую скорость вращения.

Очевидно, что при использовании АБС в случае торможения в пол тормозной путь автомобиля уменьшается, и, что не менее важно, автомобиль сохраняет управляемость.

Торможение прерывистыми нажатиями на педаль тормоза

Существует еще один способ торможения, который может применяться как с АБС, так и без нее — торможение прерывистыми нажатиями на педаль тормоза. Заключается он в том, что водитель давит на педаль тормоза резко, сильно, но в течение коротких промежутков времени. Т.е. он то нажимает педаль, то отпускает ее.

При таком торможении колеса автомобиля блокируются-разблокируются. Такой способ позволяет уменьшить тормозной путь автомобиля. Это происходит за счет того, что при кратковременных нажатиях на педаль тормоза вес автомобиля переносится на его переднюю ось. Также в моменты отпускания педали тормоза автомобиль сохраняет управляемость.

Существует спорное мнение, что если человек умеет тормозить прерывисто, то ему не нужна система АБС. Хотя прерывистое торможение и позволяет снизить тормозной путь, у него есть недостаток. Для того, чтобы в критической ситуации затормозить таким способом, необходимо прерывисто тормозить постоянно. Это позволит выработать соответствующий навык. Но при прерывистом торможении автомобиль сильно раскачивается и, поэтому, постоянно тормозить таким способом некомфортно для водителя. И уж тем более постоянная раскачка не понравится Вашим пассажирам!

Ну а поскольку система АБС сама срабатывает в момент резкого торможения, она является незаменимым помощником в любом автомобиле.

Автомобили с АБС

Начиная с 2016 года все выпускаемые в обращение автомобили, включая отечественные, в обязательном порядке оборудуются антиблокировочной системой тормозов.

До 2016 года на многих недорогих моделях автомобилей АБС поставлялась в качестве дополнительной опции, поэтому при покупке подержанного автомобиля, выпущенного до 2016 года, обращайте внимание на наличие данной системы.

Торможение с АБС на видео

Напоследок привожу ролик, в котором тормозят автомобили с АБС и без нее, используя прерывистое и простое торможение:

Кстати отмечу, что в ролике прерывистое торможение выполняет опытный инструктор, который заранее знает, что ему придется тормозить. Уверен, в критической ситуации и он не сразу начнет тормозить прерывисто. И уж тем более в критической ситуации растеряется простой водитель, а выручить его сможет только АБС.

Задача каждого водителя — избежать ДТП, и антиблокировочная система оказывает в этом неоценимую помощь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: