Что такое ABS

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.

1. Устройство и основные компоненты системы
2. Принцип работы системы
3. Поколения антиблокировочной системы
4. Преимущества и недостатки системы

Устройство и основные компоненты системы

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

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

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

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.

АБС (Антиблокировочная система)

244 8 266k

АБС или ABS, уже из расшифровки английской аббревиатуры (Anti-lock braking system), становится ясно что, это не отдельная деталь, а система, предотвращающая блокировку колес при торможении. В двух словах, на вопрос: что такое АБС, можно сказать так – это система датчиков, которые контролируют скорость автомобиля и скорость вращения колес. Поэтому увидеть как выглядит ABS невозможно, можно лишь посмотреть на отдельные ее элементы и наглядный результат работы сделав несколько тестов торможения с включенной и выключенной функцией антиблокировки. В большинстве современных автомобилей ABS работает вместе с EBD — системой распределения тормозных усилий.

Основными компонентами составляющих систему ABS можно выделить:

• Датчик поворота;
• Датчик сдавливания в тормозах;
• Блок управления АБС;
• Гидравлический блок.

Полная схема расположения компонентов ABS выглядит так:

Компоненты антиблокировочной системы

Главной задачей ABS является регулировка скорости вращения колёс путём изменения давления в магистралях тормозной системы. Данная система предназначена дабы избежать аварийной ситуации при резком торможении, сохраняя управляемость транспортного средства.

Цена на датчик АБС в зависимости от марки автомобиля и производителя колеблется от 5 до 100 usd.

Основная часть системы (гидравлический блок и блок АБС) находятся под капотом автомобиля, они же в свою очередь работают в паре с датчиками расположенными на ступице. Блок управления АБС обрабатывает сигнал с датчика, а гидравлический блок распределяет давление на тормозные колодки.

Система АБС достаточно надежная. Электронные датчики и блоки системы имеют многие предохранители и спец. реле. Поломки в основном связаны с неправильной эксплуатацией. Наибольшее влияние имеют колесные датчики, поскольку больше всего подвергаются загрязнению, поэтому, время от времени требуется замена датчика АБС.

АБС: что это, зачем использовать и принцип работы

Как работает антиблокировочная система тормозов и нюансы ее использования

Когда анти блокировочная система имеет какую-то неисправность, то об этом будет сигнализировать соответствующий значок на приборной панели. Лампочка ABS загорается при запуске автомобиля и горит не дольше 6-ти секунд, но если данная сигнальная лампа загорелась при движении или индикатор не гаснет, то это свидетельствует об отключении системы, при этом не нужно паниковать, поскольку обычное торможение является возможным. Дабы разобраться что именно за поломка в АБС нужна диагностика.

Основными неисправностями АБС

1. Отказ колесных датчиков. Через механическое повреждение или изменение воздушного зазора между колесным датчиком и зубчатым ротором (норма 0,4-1 мм). Иногда обрываются провода или окислятся контакты.
2. Падение напряжения в борт сети ниже 10,5 В.
3. Выход из строя электродвигателя гидронасоса. Реже всего система отключается через выход из строя гидроклапанов или блока управления ABS. Также возможен выход системы из строя из-за неквалифицированного ремонта автомобиля.

Советы и рекомендации

1. Не разделять электрические разъёмы, при включенном зажигании или при работающем двигателе.
2. Электронный блок управления ABS чувствителен к колебаниям напряжения, поэтому нужно следить за исправностью аккумулятора, генератора и реле-регулятора – рабочее напряжение на борту должно находиться в диапазоне 12 – 14,2В.

Как АБС влияет на тормозной путь?

Как изменяется тормозной путь АБС

О том, как влияет на тормозной путь работа антиблокировки тормозов, зачастую складывается ошибочное мнение. Много водителей надеются на то, что эта система не только позволяет объехать препятствие, но сократить тормозную дистанцию.

Основная задача системы ABS – сохранить управляемость автомобиля, а не уменьшить тормозной путь! То есть тормозная дистанция, от нажатия педали до полной остановки, в большинстве случаев, меньше не станет, даже на оборот, часто может увеличится. Все будет зависеть от дорожного покрытия (мокрое, сухое, гравий, грунтовка, лед или снежная каша), а также типа резины (летняя, зимняя шипованная или липучка). Также на тормозной путь влияет тип и настройка самой системы.

Как выглядит торможение авто с ABS и без

Так в среднем можно ориентироваться на такие показатели:

• Сухой асфальт – выигрыша в дистанции нет ни в том, ни в другом случае при не высоких скоростях, но когда скоростной режим нарушен, то на 15% преимущество у тормозов с АБС.
• Брусчатка, кочки – торможение без дополнительной системы на 10% эффективнее.
• Грунтовка, гравий и снежная каша – без АБС можно остановится быстрее.
• Обледенелая дорога – срабатывание антиблокировки тормозной путь сократить значительно.

Однако в любом из этих случаев преимуществом тормозов с АБС является то, что вы сможете объехать препятствие и не стирать резину, а с тормозным расстоянием у кого как получится, все будет зависеть от настройки и типу работы антиблокировочной системы, а также навыков самого водителя.

С увеличением скорости тормозной путь станет длиннее, однако следует отметить, что если скоростной режим будет выше 60 км/ч, то результат длина тормозного пути с абс на сухом асфальте будет уже меньше чем без такой системы. Также учтите, что эти данные не являются точными ведь торможение, зависит от многих факторов.

Часто задаваемые вопросы

ABS как расшифровывается?

Дословно ABS (Anti-lock Brake System) расшифровывается как антиблокировочная система, которая применяется при экстренном торможении, когда приходится непредвиденно и резко сильно давить на педаль тормоза с целью избежать столкновения с препятствием. Предположительно можно сказать, что это в машине дополнительное устройство, которое помогает удерживать дорогу путем поочерёдного разблокирования колес от торможения с частотой несколько раз в секунду.

Кто изобрел АБС?

Один из тех, кто первый придумал такую систему, стал Гейнц Либер в 1964 году, однако первый работающий образец ABS сделал Ханс Шеренберг. И уже спустя 8 лет компанией Bosch была использована эта антиблокировочная система на люксовых автомобилях Daimler-Benz. Однако на тот момент она была очень огромной против той что сейчас, весила почти 7 килограммов.

Принцип действия АБС?

Принцип действия системы антиблокировки заключается в поочередном создании давления в тормозных контурах и прижимного усилия тормозных колодок к диску. Делается это специальным насосом, подавая тормозную жидкость из гидроблока к рабочим тормозным цилиндрам либо блокируя ее поступления электроклапанами.

Срабатывание происходить циклическим образом в 3 фазы. На основании данных от датчиков блок управления ABS подает команды на: удержание, сброс либо увеличения давления тормозной жидкости в контуре тормозного цилиндра определенного колеса.

Когда блок управления создал тормозное усилие до того момента что возникает уже опасность блокировки, впускной клапан гидроблока закрывается. Затем, при условии, что выпускной тоже перекрыт, держится усилие на рабочий тормозной цилиндр суппорта. Потом, дабы колодки отжались, происходит открытие выпускного клапана, чтоб жидкость пошла в аккумулятор давления и колесо могло прокручиваться. А чтобы сброс давления произошел быстрее, в демпфирующую камеру жидкость насосом подается в обратном направлении (в этот момент появляется вибрация на педали). После чего цикл повторяется, электроникой блока АБС закрывается магнитный выпускной клапан, а открывается впускной, чтобы снова создать давление в контуре. Система включается, когда скорость автомобиля превышает 10-15 км/ч, если она ниже, то не должна срабатывать.

Смысл работы заключается в том, чтобы держать колеса на грани блокировки давая возможность прокручиваться и замедлять их ход одновременно, регулируя и распределяя тормозное усилие по колесам, на которых установлены датчики.

Как АБС влияет на АКПП?

На многих современных автомобилях блок ABS завязан с АКПП, и если с ним проблемы, то машина может себя по-разному вести в зависимости от рода проблемы (перестанет работать спидометр, произойдет блокировка машины для диагностики, включится аварийный режим АКПП и т.д).

Как влияют датчики ABS? Косвенно. Передают данные про скорость непосредственно на колесах, чтобы обеспечить необходимые для коробки передач показатели работы. Давая возможность задействовать различные дополнительные функции движения при определенной дифференциальной разнице между скоростями вращения колес на разных осях или сторонах автомобиля и валах самой коробки. Если связь от датчиков к блоку АБС или на отрезку с блоком управления коробкой нарушена, либо поступают не корректные данные, то АКПП уходит в аварийный режим. Срабатывает такая защита на скорости свыше 40 км/ч.

• Суппорт
• Датчик скорости
• Вакуумный усилитель тормозов

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Что такое ABS в автомобиле и для чего он нужен

Автомобиль замедляется исключительно благодаря трению между участком шины, находящемуся в зоне контакта с поверхностью. Насколько бы плотно не зажимался тормозной диск колодками, преодолеть порог сцепления колеса с дорогой невозможно. Более того, в случае превышения этого порога коэффициент трения скачкообразно падает, колесо срывается в скольжение и интенсивность торможения резко уменьшается.

Зачем в машине АБС

На этом фоне самым логичным станет уменьшение тормозного усилия, что позволит восстановить сцепление и вновь довести коэффициент до максимума.

Параллельно будет решена и вторая, не менее важная задача – сохранение управляемости. Ведь скользящее колесо одинаково слабо противостоит продольным и поперечным силам.

Для управляемой оси это означает отсутствие реакции на руль, машина продолжит движение по инерции, а все прочие колёса могут хаотично изменять направление смещения.

Малейшие неровности дороги, наличие вращающих моментов инерции, даже ветер способны отправить автомобиль в скольжение, из которого почти невозможно выйти.

Опытные водители способны вопреки инстинктам в такой ситуации ослабить давление на тормозную педаль, что приводит к восстановлению сцепления. Замедление возрастёт, колесо начнёт отслеживать траекторию. Но регулировать давление крайне сложно, нужны быстрые реакции, в условиях цейтнота недостижимые.

Спасает многим известный приём прерывистого торможения, когда усилие модулируется в импульсном режиме. После некоторой тренировки можно достигнуть хорошего результата.

Однако в идеале это надо делать с большой частотой, одновременно фиксируя результат. Наступает предел возможностей человека. Зато у техники теоретических пределов не существует.

Появилась необходимость в устройстве, которое способно это делать за водителя, с максимальной эффективностью. Так и возникла антиблокировочная система тормозов, известная как ABS или АБС в отечественной транскрипции.

Принцип работы антиблокировочной системы

Для принятия решения и его исполнения любая автоматика должна иметь входной сигнал, устройство обработки данных и исполнительные механизмы.

Так и ABS, получая сигнал о начале блокирования колёс кратковременно растормаживает диск или барабан, связанный со ступицей, а после восстановления контакта снова прикладывает давление к тормозным колодкам. Процесс повторяется десятки раз в секунду, что в результате усреднения импульсного воздействия даёт оптимальную величину замедления.

Отслеживая скорость автомобиля и частоту вращений колёс, система сравнивает эти величины, стараясь не выходить за заданные рамки разницы между ними.

Таким образом, замедление поддерживается максимальным для данных дорожных условий. В остальных случаях, когда сцепления хватает для желаемого торможения, ABS «молчит», не вмешиваясь в управление.

Устройство

В состав системы входят электронные, механические и гидравлические узлы, органично вписанные в традиционные тормоза. Всё сделано так, чтобы при выходе из строя элементов, относящихся к ABS, функциональность торможения не изменилась.

Датчики скорости

Теоретически в наиболее функциональной системе их должно быть пять, один измеряет скорость автомобиля в целом, остальные отслеживают частоту вращения каждого колеса, которая связана с линейной скоростью протектора шины. Оценке подлежит как разница скоростей, так и динамика их изменения.

Каждый датчик представляет собой электромагнит, включающий сердечник и намотанную на него катушку индуктивности. Узел закрепляется на кулаке подвески или чулке полуоси, а его выступающий наконечник с небольшим зазором отслеживает вращение задающего диска, связанного со ступицей колеса.

Иногда это зубчатый венец, иногда просто намагниченная короткими отрезками составная часть ступичного подшипника. Встречаются и устройства на эффекте Холла, они более быстродействующие, хотя особой необходимости в этом нет.

На выходе датчика образуется импульсный электрический сигнал, каждый пик которого соответствует одному зубцу или магнитной метке. Частота этих импульсов пропорциональна скорости вращений колеса.

Сигнал передаётся по экранированному кабелю в управляющий блок АБС, где усиливается и преобразуется в цифровой формат. Блок непрерывно отслеживает полученные данные, принимая их как информацию о мгновенной скорости вращения колёс.

Клапаны

Для выполнения команд электронного блока на изменение давления в тормозных магистралях нужны устройства, преобразующие электрические сигналы в силовые гидравлические.

В этой роли выступают управляющие клапаны. Они представляют собой классические соленоиды, штоки которых связаны с нормально закрытыми или открытыми гидравлическими запирающими конусами.

Как правило, устанавливается по два клапана на колесо, нормально открытый (то есть не препятствующий потоку при отсутствии управляющего напряжения) впускной и нормально закрытый выпускной. Первый подаёт давление на рабочий цилиндр тормоза, второй его сбрасывает.

Существует три режима работы клапанов:

• подача давления в цилиндр, первый открыт, второй закрыт;
• удержание давления, когда оба клапана закрыты, срабатывает при первых признаках скольжения;
• сброс давления, открывается выпускной клапан, если удержание не помогло и колесо продолжает скользить.

Клапаны должны обладать хорошим быстродействием, поскольку процесс происходит с высокой частотой для качественной модуляции торможения.

Насос

В состав системы входит электрический насос рабочей жидкости, роль которого состоит в ускорении перекачивания, что повышает общее быстродействие АБС. Чем выше рабочее давление, тем скорее система отреагирует на любой режим.

Избавление от пиковых нагрузок и пульсаций давления производится с помощью сблокированных с насосом гидроаккумуляторов, которые сглаживают колебания и хранят в себе запас жидкости, обладающей энергией за счёт сжатой пружины аккмулятора, расположенной с обратной стороны его диафрагмы. Питание на насос подаётся по команде блока управления.

Блок управления

Электронный модуль, построенный на базе микрокомпьютера, является мозгом системы, собирающим информацию от всех датчиков, а также по интерфейсной шине от прочих компьютеров автомобиля, и хранящим в памяти все алгоритмы работы АБС в виде программы.

Выходными сигналами блока являются напряжения питания датчиков, насоса, а также включения контрольной лампы неисправностей, и передача информации прочим устройствам.

Блоки управления непрерывно усовершенствуются, растёт их быстродействие, способность обрабатывать большие объёмы информации, эффективность использования новых алгоритмов.

Это надо знать: Что такое ESP и EBD в машине

Часто машины попадают в такие условия, когда простейших способов управления колёсами не хватает, приходится внедрять элементы искусственного интеллекта. Совершенство не достигнуто до сих пор. Одновременно в блок добавляются новые функции, непосредственно с АБС не связанные.

Типы ABS

Развитие системы шло по пути наращивания числа каналов и улучшения эффективности. Основным скачком стало раздельной управление колёсами.

Четырехканальная

В данной системе, которая сейчас применяется повсеместно, каждое колесо автономно участвует в обеспечении эффективности торможения. К его тормозному механизму идёт отдельная магистраль от блока АБС, где интегрированы клапаны, насос и гидроаккумуляторы.

Каждое колесо управляется своей парой клапанов, что обеспечивает сохранение надёжного контакта с дорогой при максимально неоднородном покрытии.

Даже если одно попадает на участок голого льда и будет избавлено от тормозного усилия, то это никак не отразится на торможении всех прочих.

Трехканальная

Переходный вариант исполнения АБС, когда передние колёса, как наиболее важные для процесса замедления, обслуживались индивидуально, а задняя ось, которая при торможении разгружается и слабо влияет на общую эффективность, имеет общий для двух колёс канал управления.

Несколько упрощенный вариант, однако способный выполнять ряд функций, в частности регулятора торможения по осям. С появлением мощных быстродействующих узлов был исключён из серийного производства.

Одноканальная

Существовала только в первое время появления АБС, когда все узлы были слишком несовершенны. Имела разные исполнения, как ориентированные на работу только одной ведущей оси, так и одновременно на все колёса.

Просуществовала недолго, поскольку обладала существенными недостатками, в частности резко снижала эффективность торможения на неоднородных покрытиях. Включала в себя только два клапана на всю машину.

Преимущества и недостатки ABS

Сейчас системой оснащаются практически все автомобили, что закрепляется на законодательном уровне. Это означает, что её достоинства многократно перевешивают недостатки, с которыми идёт непрерывная работа.

• ABS намного сокращает тормозной путь, поскольку на сложных покрытиях работает намного быстрее и точнее любого водителя;
• сохраняется возможность управлять автомобилем при полностью нажатой тормозной педали, каждое колесо обладает курсовой устойчивостью;
• появилась возможность выдачи рекомендаций неопытным водителям тормозить в поворотах и при потере устойчивости автомобилем, раньше так поступать категорически запрещалось;
• узлы и модули АБС стали базой для внедрения многочисленных электронных помощников водителя, повышающих управляемость, проходимость и спасающих в трудных ситуациях.

• система плохо работает на небольших и высоких скоростях, алгоритмы продолжают требовать усовершенствования;
• очень трудно приспособить АБС к работе на сыпучих грунтах, в грязи и по снегу;
• сложные алгоритмы при работе подвесок на максимальные ходы отбоя, связанные с зависанием колёс в воздухе и последующим полным растормаживанием.

Доработки АБС идут непрерывно, многие недостатки уже устранены, но не на всех автомобилях. Пока ограничиваются тем, что система автоматически отключается при возникновении критических ситуаций. Дополнительные сложности связаны с полноприводными автомобилями, но с этим бороться уже научились.

Что такое АБС в машине?

Автомобили в современном мире имеют множество систем для безопасности водителя и пассажиров. Антиблокировочная тормозная система или АБС является одной из таких устройств, она направлена на безопасность управления автомобилем на любой дороге. На сегодняшний день все автомобили базовой комплектации ведущих автокомпаний выпускается с АБС, хотя еще несколько лет назад ее устанавливали дополнительным бонусом.

Что такое ABS?

ABS представляет собой систему, что предотвращает блокировку колес при торможении транспортного средства. В автомобилях без этой системы при нажатии тормоза происходит блокировка колес, которая приводит к скольжению транспортного средства по поверхности. А АБС система направлена на решение этой проблемы, она ослабляет давление, благодаря этому колеса начинают вращаться. Таким образом, даже в ситуации, когда педаль тормоза будет постоянно нажата, процесс блокировки и разблокировки колес будет непрерывно осуществляться, и может происходить несколько раз в секунду.

На сегодняшний день в ABS системах используется такой же принцип, как и в первых разработках. Передовой автомобильной компанией в этой области была Mersedes. Их разработки с механическими датчиками были изменены, после многочисленных опытов и испытаний на замену к ним пришли бесконтактные датчики. Эта разработка позволила быстрее передавать информацию в блок управления автомобиля, именно ее принцип и используют современные компании.

Зачем нужна ABS?

Даже автомобилисты с большим стажем вождения и знаниями об автомобилях иногда ошибаются в том, для чего предназначена данная система. Обычно говоря об ABS, водители уверены в том, что она необходима для уменьшения тормозного пути, хотя на самом деле эта система нужна для того, чтобы водитель имел возможность управлять средством передвижения во время торможения и в экстренных ситуациях. Система АБС необходима для:

• Обеспечения вращения колес таким образом, что водитель имеет возможность тормозить и совершать маневры. Ведь сохраняется необходимое сцепление с покрытием дороги. В случае с машиной без этой системы поворот руля в любую сторону не даст никакого результата, а машина будет двигаться по прямой траектории, пока передние колеса не восстановят сцепление с покрытием;
• Безопасного прямолинейного тормозного пути, когда автомобиль попадает на неоднородную поверхность сцепления. Например, если одно колесо автомобиля попадает на мокрую часть дороги, а второе на чистый асфальт. Машина без этой системы при экстренном торможении может развернуться, ведь одна часть будет тормозить эффективней другой. А с системой АБС регулируется торможение колес даже при повороте;
• Уменьшение тормозного пути на ровных поверхностях, когда есть достаточное сцепление колес с покрытием;
• Предотвращения зарывания колес при рыхлых поверхностях таких как, снег, грязь, песок. АБС заставляет колеса вращаться, что предотвращает такие ситуации;
• Улучшает торможение автомобиля на льду на шипованных шинах. Благодаря блокировке и разблокировки, машина тормозит с коротким проскальзыванием, что обеспечивает своевременную остановку.

АБС система обеспечивает надежную безопасность при любой погоде и на разных покрытиях. Эта система дает возможность водителю чувствовать контроль при любом торможении, что очень важно в экстренных ситуациях.

Принцип работы ABS

Система АБС за все свои годы существования заметно эволюционировала, однако основной принцип работы остался неизменным. Самая обычная система имеет датчики, которые следят за скоростью вращения колес. Электронный блок, который выполняет функцию управления работой клапанов, исходя из полученной информации от датчиков. Также АБС включает в себя клапаны, что управляют в гидравлической тормозной магистрали. Таким образом, при торможении происходит следующее:

• Датчик, который находится на ступице колеса, подает сигнал о замедлении или остановке в блок управления;
• Блок управления, чтобы уменьшить давление и заставить колеса вращаться провоцирует открытие клапана на короткое время;
• Насос, входящий в состав АБС, обеспечивает восстановление давления, после его снижения из-за работы клапана.

Такой процесс блокировки и разблокировки может производиться несколько раз за секунду, при этом водитель может почувствовать вибрацию педали тормоза.

Стоит также отметить, что эта система может быть одноканальной, двухканальной, трехканальной и четырехканальной. Это зависит от количества управляющих клапанов и датчиков. Сейчас на автомобили устанавливают четырехканальную систему, так как она является более эффективной и учитывает скорость вращения каждого колеса. К сравнению одноканальная система оказывает одинаковое действие на все 4 колеса и не учитывает, какие из колес оказались заблокированные. Принцип заключается в том что, каждый из датчиков реагирует на резкое снижение вращения колес. А также передают информацию о большой разнице между скоростями обеих осей колес. Но система АБС учитывает и этот факт, поэтому при повороте автомобиля, при расхождении в скоростях система не блокирует колеса.

В среднем данная система может активироваться в течение одной секунды около 20 раз. А это хороший результат, учитывая, что человек никак не сможет столько раз нажать на педаль тормоза.

Плюсы и Минусы АБС

Несмотря на то, что сейчас эту систему применяют в автомобилях всех классов, она имеет свои преимущества и недостатки. Выделяют такие плюсы АБС:

• Повышение безопасности водителя и его пассажиров;
• Влияет на срок эксплуатации покрышек, увеличивая его благодаря тому, что при таком торможении колеса проворачиваются, уменьшая давление на шины;
• уменьшение тормозного пути на ровной поверхности;
• дает возможность водителю осуществлять маневры при торможении.

Как любая другая система, АБС имеет свои недостатки:

• Трескающийся звук, который слышен при срабатывании системы;
• Неэффективность срабатывания системы на неровных поверхностях
• Отсутствие возможности затормозить на обледеневшей дороге.

В случае необходимости торможения на льду, когда система не срабатывает, необходимо воспользоваться ручным тормозом. Таким образом, заблокируются задние колеса и система самостоятельно отключиться на время.

Не смотря на наличие недостатков, данная система уже давно применяется для серийных автомобилей. Она обеспечивает безопасность, которая очень важная в нынешнее время, ведь сейчас водители не являются такими опытными, как раньше. Вложение автомобиля стало привычным делом для каждого, при этом мало кто знает, как поступать в экстренных ситуациях, а благодаря АБС таких ситуации стало намного меньше.

Какие проблемы могут быть с АБС?

Обычно с устройством АБС не возникает никаких проблем, при отсутствии механических воздействий, ведь система очень проста и надежна в работе. Однако даже тот факт, что электронные составляющие имеют защиту в виде предохранителя, не спасает устройство от поломок. Причинами неколоритной работы устройства могут послужить:

• Постоянные воздействие непростых условий окружающие среды;
• Состояние заряда аккумулятора автомобиля;
• Проблемы с проводкой в машине.

При понижении напряжения до 10,5 В устройство выключается самостоятельно и остается неактивным.

Для того чтобы не произошло самопроизвольное отключение необходимо выполнять такие рекомендации:

• Не следует прикуривать аккумулятор от другого автомобиля, а также использовать свой для таких же целей;
• При работающем зажигании нельзя разъединять электро-разъемы.

Исходя из этого для сохранения работы устройство, следует следить за состоянием автомобиля. И при подозрениях отвлечения АБС следует обратиться к специалистам, которые помогут выявить причину

Как проверить Датчик АБС?

В строении АБС присутствуют датчики скорости, они работают исходя из принципа электромагнитной индукции. Катушка со специальным магнитным сердечником фиксируется в редукторе, что находится в ведущем мосте. Зубчатый венец, закрепленный на ступице, имеет свойство вращаться параллельно с колесом. Данное вращение приводит к изменению параметров магнитного поля, ответной реакцией которого становится появление тока. Сила этого тока возрастает в соотношении со скоростью вращения колес. Таким образом, создается сигнал, который передается в систему управления. Одной из причин не исправности может стать обрыв провода. Это можно проверить с помощью специального тестера, пинов и паяльника:

• Пины, что используют для ремонта, необходимо присоединить на разъемы;
• Затем с помощью тестера измерить сопротивления датчика скорости. Предел нормы значения указаны в руководстве, их стремление сопротивление к нулю или бесконечности говорит о наличие замыкания или обрыва цепи;
• После это следует проверить колесо и сопротивление, в исправном датчике эти показатели меняются.

При поломке датчика, следует выяснить, как его снять, а потом отвести специалисту на диагностику, после чего будет понятно можно ли его починить или требуется приобрести новый.

Без системы АБС сегодня не обходится ни одно современное транспортное средство. Особенностью этого устройства является простой принцип его работы и эффективность. Благодаря этому множество водителей могут контролировать торможение автомобиля при возникновении экстренных ситуаций. Поэтому так важно следить за состоянием системы и периодически проверять ее у специалистов.

Система ABS: что это такое и как работает

Современные автомобили комплектуются активными системами безопасности, помогающими избежать потерю управления авто при различных дорожных ситуациях. На некоторых моделях используется более десяти таких систем. Первой же была антиблокировочная (ABS, АБС), которая и сейчас распространена, и используется она даже на бюджетных версиях. АБС еще и основа для ряда других систем.

Для чего нужна ABS автомобиле

ABS нужна для предотвращения полной блокировки колес при торможении, что исключает вероятность ухода в занос и снижает длину тормозного пути. Теория работы антиблокировочной системы такова – при торможении между заблокированным колесом и дорожным полотном возникает трение скольжения, сила которого ниже, чем трения качения (когда колесо вращается). К тому же при скольжении поперечные силы преобладают на продольными и колесу легче «уйти» в сторону, чем сохранять заданную траекторию – возникает трудноконтролируемый занос. Но если колесо при торможении проворачивается, то в занос авто не сорвется и сохранит траекторию движения, а тормозная система сработает с максимальной эффективностью.

Из чего состоит антиблокировочная система тормозов

АБС включает в себя две составляющие – электронную и исполнительный модуль. Первая контролирует скорость вращения колес на машине и на основе этого подает сигналы на модуль, а тот предотвращает полную блокировку колес.

Электронная составляющая

В состав электронной составляющей входит блок управления и следящие устройства, установленные на ступицах колес датчик abs.

Датчики – основной элемент всей системы, поскольку от их показаний зависит работа АБС. Ранее на авто применялись пассивные датчики. В современных же моделях применяются активные датчики. Оба варианта состоят из двух элементов – следящего устройства, установлено на неподвижной части, и задающего – располагающего на вращающейся части ступицы.

Принцип работы датчиков ABS

В пассивных датчиках следящая составляющая создает магнитное поле. Задающий элемент, проходя через это поле, приводит к его изменениям. В результате, в следящем компоненте индуцируется импульсное напряжение, которое и выступает сигналом для электронного блока.

В активных же датчиках принцип функционирования иной. В них меняющееся магнитное поле создают задающие компоненты (мультиполюсные кольца). На следящие же элементы подается напряжение от стороннего источника. Воздействующее поле приводит к изменениям параметров напряжение (в магниторезистивных датчиках меняется сопротивление, в элементах Холла изменяется само напряжение). Эти изменения поступают на блок, который по ним высчитывает скорость вращения колес.

Видео: АБС — плюсы и минусы антиблокировочной системы

Электронный блок — управляющий элемент. Он по поступающим от датчиков сигналам определяет скорость вращения каждого колеса на основе полученной информации подает сигналы на исполнительный модуль для внесения коррективов в работу тормозной системы.

Исполнительный модуль

Воздействовать на тормозные механизмы, посредством которых замедляются колеса можно путем изменения давления в приводе тормозной системы. Поэтому исполнительный модуль врезан в привод тормозов и к нему подходят магистрали, идущие от главного тормозного цилиндра, и выходят из него трубопроводы, протянутые к тормозным механизмам.

Исполнительный модуль включает в себя:

• впускные и выпускные клапаны;
• гидроаккумулятор;
• помпа обратной подачи с электродвигателем;
• демпферная камера.

На каждый тормозной механизм приходится по одному комплекту клапанов (впускной и выпускной). По одной демпферной камере и гидроаккумулятору используется на контур. Что касается помпы, то она – одна на исполнительный модуль. Элементы соединены между собой трубопроводами.

Модуль делает кольцевание магистрали привода, что позволяет при надобности часть рабочей жидкости по сформированному кольцу перекачать из выхода модуля на вход.

Принцип работы

Работа исполнительного модуля – циклическая и включает в себя три фазы:

1. Нарастание давления. При торможении тормозной цилиндр создает давление жидкости, и она по магистрали беспрепятственно движется к механизмам. Прямое движение жидкости даёт открытый впускной клапан, выпускной же является закрытым. В результате давление на механизмах нарастает и колесо интенсивно замедляется.
2. Удержание. Если блок управления по показаниям датчика выявил более быстрое замедление одного из колес, то он отдает сигнал на закрытие впускного клапана этого колеса (выпускной тоже закрыт). В итоге на механизме нарастание давления прекращается, колесо прекращает замедляться, поскольку сила трения на механизме останавливается на одном уровне.
3. Сброс. В случае, когда блок «заметил», что колесо, на котором применилась фаза удержания, все равно замедляется быстрее остальных, он подает сигнал на открытие выпускного клапана (впускной остается закрытым) и давление в магистрали сбрасывается из-за перетекания части жидкости в созданное модулем кольцо – происходит растормаживание тормозного механизма.

Жидкость при открытии выпускного клапана поступает сначала в гидроаккумулятор (выступает в роли емкости для сбора излишков). Если жидкости сбрасывается много и объема аккумулятора недостаточно, в работу включается помпа, которая перекачивает лишнее в магистраль на входе модуля.

Поскольку при работе помпы создается пульсация жидкости, для устранения этого негативного эффекта она после насоса сначала подается в демпферную камеру, где пульсация сглаживается и только потом – в магистраль.

Скорость функционирования ABS – очень высокая. Когда машина тормозит, система срабатывает до нескольких сотен раз, меняя фазы, чтобы добиться замедления авто. АБС работает на авто постоянно и отключить ее нельзя.

Условия, при которых ABS неэффективна

АБС предотвращает уход в занос и сохраняет управляемость авто. Но при определенных условиях эффективность работы ее сильно падает или же она и вовсе оказывает негативное влияние.

ABS не обеспечивает эффективное торможение, если авто движется по дороге с плохим покрытием. Дело в том, что при движении колеса по ямам и ухабам колесо отрывается от поверхности. Из-за того, что нет сопротивления, даже несильное воздействие колодок на диск или барабан приведет к блокированию колеса. И это «замечает» система и растормаживает колесо, хотя нужно прижатие колодок только наращивать, чтобы авто остановилось.

Негативное же влияние ABS оказывает при движении по рыхлой поверхности (снег, песок) В таких условиях заблокированное колесо перед собой «нагребает» валун, который выступает в роли клина, дополнительно замедляющего авто. Из-за работы системы колесо при торможении проворачивается, из-за чего клин не появляется и тормозной путь удлиняется.

Видео: ABS: За и Против

Принцип работы ABS в автомобиле

Сегодня новые автомобили оснащены самыми разными системами, с помощью которых даже водители-новички могут с легкостью справится с управлением. Одной из самых первых систем, считается антиблокировочная тормозная система. Система ABS устанавливается даже в базовые комплектации автомашин. Это электромеханический блок, который в таких сложных дорожных ситуациях, как скользкий, мокрый путь или гололед, управляет торможением транспортного средства. По сути, это правая рука водителя, тем более новичка.

Содержание:

Правильное торможение без АБС

Каждому водителю следует осознавать, что недостаточно просто вовремя воспользоваться педалью тормоза. Так как если при большой скорости резко нажать на тормоз, то колеса автомобиля блокируются, в результате чего не будет сцепки колес с дорожным покрытием. Покрытие дороги может быть разным, поэтому и скорость скольжения колес будет разная. В результате транспортное средство перестает быть управляемым и может легко пойти в занос. Если владелец автомашины неопытный, то контролирование направления автомобиля может выдаться ему не по силам.

Самое главное в таком торможении – это не допустить, чтобы колеса жестко заблокировались, в результате чего транспортное средство идет в занос. Во избежание таких случаев, рекомендуется применение приема прерывистого торможения. Для осуществления такого правильного торможения, необходимо периодически с маленьким интервалом то нажимать, то отпускать педаль тормоза, и ни в коем случае нельзя держать педаль тормоза нажатой до полной остановки. С помощью такой простой методики торможения, можно контролировать автомобиль несмотря на качество поверхности дороги.

Однако необходимо учитывать простой человеческий фактор – водитель в непредвиденной ситуации способен растеряться и все правила торможения могут просто вылететь у него с головы. Для контроля транспортного средства в подобных экстренных ситуациях и была разработана антиблокировочная система торможения.

В чем секрет работы ABS

Важно знать по какому принципу работает АБС, ведь она имеет тесную связь с системой управления, а это значит, что соответственно и с уровнем безопасности автоводителя и пассажира. Итак, основная идея работы системы состоит в том, что когда водитель жмет педаль тормоза, происходит мгновенный контроль, а также на колеса перераспределяется тормозное усилие. Посредством этого, автомашина управляема в любых условиях, и достигается эффект снижения скорости. Однако нельзя полагаться только на различные дополнительные системы потому, что водителю следует освоить собственный автомобиль – длину тормозного пути и поведение в экстренных ситуациях. Рекомендуется протестировать способности автомобиля на специализированных автодромах, для того, чтобы в будущем предотвратить щекотливые ситуации на дороге.

Еще существуют некоторые особенности работы АБС. Например, когда шофер решил прекратить движение автомашины, оснащенной системой ABS, то при нажатии педали тормоза ощущается легкая вибрация на педали, и может слышатся сопровождающий звук похожий на «трещотку». Вибрация и звук – это признак того, что система заработала. Тем временем датчики выполняют считывание показателей скорости, а блок управления обеспечивает контроль давления внутри тормозных цилиндров. Таким образом, не позволяет блокировку колес, а притормаживает быстрыми рывками. Благодаря этому, обороты автомобиля падают, и при этом не идет в занос, что позволяет управлять транспортным средством до самой остановки. Даже при скользкой дороге, с системой ABS, водителю необходимо только держать под контролем направление автомобиля. Такое идеальное и управляемое торможение возможно только благодаря системе АБС.

Следует подчеркнуть следующие этапы действия:

1. Сбрасывание давления в тормозном цилиндре.
2. Поддержка беспрерывного давления в цилиндре.
3. Увеличение давления до соответствующего уровня в самом тормозном цилиндре.

Важно знать, что гидроблок в транспортном средстве монтируется в тормозную систему подряд прямо после главного тормозного цилиндра. Что касается электромагнитного клапана, то это – своеобразный кран, который впускает и блокирует приток жидкого вещества к самим тормозным цилиндрам.

Контролирование, а также рабочие процессы системы торможения автомашины выполняются в согласии с информацией, которая поступила на блок управления АБС от скоростных датчиков.

При процессе торможения, ABS расшифровывает информацию с датчиков частоты вращения колес, благодаря которой равномерно падает скорость транспортного средства. В случае остановки любого колеса, сигнал моментально отправляется с датчиков скорости к блоку управления. Приняв такой сигнал, модуль управления снимает блокировку благодаря активации выпускного клапана, который блокирует вход жидкого вещества в колесный тормозной цилиндр. В этот момент насос возвращает жидкость в гидроаккумулятор. Когда обороты колеса увеличатся до допустимой скорости, то блок управления даст команду прикрыть выпускной и открыть впускной клапан. После этого запускается насос, который будет нагнетать давление в тормозной цилиндр, в результате чего колесо будет дальше притормаживать. Эти процессы осуществляются мгновенно, и длятся до окончательной остановки транспортного средства.

Обсуждаемая суть работы АБС, представляет самую новую четырехканальную систему, в которой происходит контроль всех колес транспортного средства.

Другие известные типы

1. Одноканальный состоит из датчика, расположенного на заднем мосту, задача которого заключается в распределении тормозного усилия синхронно на четыре колеса. Такого рода система имеет всего одну пару клапанов, благодаря чему, одновременно варьируется давление полностью по всему контуру.
2. Двухканальный – в ней осуществляется парный контроль колес, которые размещены по одной стороне.
3. Трехканальный состоит из трех датчиков скорости: один вмонтирован на заднем мосту, а остальные вмонтированы на передних колесах в отдельности. В упомянутом виде системы находится три пары клапанов (впускной и выпускной). Действие этого вида ABS состоит в индивидуальном контроле передних колес и в паре задних.

Сравнив разные типы АБС, можно заключить, что их отличие проявляется только в разном количестве самих клапанов и датчиков контроля скорости. Однако суть системы в транспортном средстве, а также порядок протекающих процессов идентична у всех видов систем.

История внедрения системы

Инженеры ведущих автомобильных компаний усердно занимались разработкой ABS в первой половине 70-х годов. Даже самые первые системы были довольно успешны, и уже в том десятилетии подобные системы начали устанавливать в автомобили серийного производства.

Изначально на автомашины монтировались механические датчики только на одной оси, которые отправляли данные в модуль управления об изменении давления в тормозных контурах. Разработчики с Германии сделали в этой области еще один шаг вперед и начали использовать датчики без контактов, и это, в свою очередь, катализировало передачу информации в логический блок. Кроме того, число ложных срабатываний сократилось, и за счет того, что устранились трущиеся поверхности, пропал износ. По тому же принципу, который использовался в первых антиблокировочных системах, работает и современная система.

Составные антиблокировочной системы

Гипотетически строение АБС абсолютно несложно, и состоит из следующих устройств:

• гидроблок
• датчики скорости
• блок электронного управления

Последнее играет роль «интеллекта» системы (компьютер), поэтому не трудно представить какую он отыгрывает роль. Что касается датчиков контроля скорости и гидроблока, необходим более глубокий анализ.

Как работает датчик скорости

Датчики, которые контролируют скорость работают по принципу электромагнитной индукции. В редуктор ведущего моста жестко зафиксирована катушка с магнитным сердечником. Также в ступице закреплен зубчатый венец, который вращается параллельно с колесом. Затем такое вращение меняет параметры магнитного поля, что в ответ обуславливает появление тока. Сила электротока будет прямо пропорционально расти по отношению к скорости вращения колес. Отталкиваясь от этой силы, в свою очередь, создается сигнал, и передается в блок электронного управления. Импульсы передаются от четырех датчиков скорости, которые бывают двух типов: активными и пассивными, а также отличатся по конструкции.

Активный тип датчика функционирует с магнитной втулкой. Передача бинарного сигнала осуществляется посредством считывания его метки. Благодаря скорости вращения, отсутствуют погрешности, и как результат – точные импульсные данные.

В пассивном типе применяется определенная гребенка в блоке ступицы. Благодаря подобным сигналам, датчик способен определить скорость вращения. Важно учитывать один недостаток этой конструкции – при небольшой скорости может получится неточность.

Гидроблок

В состав гидроблока входит:

• резервуар для хранения тормозной жидкости – гидроаккумулятор;
• впускные и выпускные электромагнитные клапаны, благодаря которым регулируется давление, нагнетаемое в тормозных цилиндрах транспортного средства. Каждый вид ABS отличается числом пар клапанов;
• благодаря универсальному насосу осуществляется нагнетание необходимого давления в системе, в результате чего подается тормозная жидкость из гидроаккумулятора, а когда необходимо, отбирает ее назад.

Некоторые недостатки АБС

Один из самых больших недостатков антиблокировочной системы торможения это то, что ее эффективность зависит от качества и состояния поверхности дороги. При недостаточно хорошей поверхности дороги, путь торможения значительно длиннее. Это благодаря тому, что время от времени колесо теряет контакт или сцепление с асфальтом и прекращает вращение. ABS определяет подобного рода остановку колеса, как блокировку, и тем самым перестает тормозить. В момент сцепки колес с асфальтом, запрограммированная команда не согласуется с необходимой в данном случае, и самой системе необходимо опять перестраиваться, что требует времени и увеличивается тормозной путь. Свести к минимуму такой эффект можно только уменьшив скорость движения транспортного средства.

В случае неоднородного покрытия дороги, например, снег – асфальт или лед – асфальт, попадая на мокрый или скользящий участок дороги, ABS оценивает покрытие и настраивает под данную дорогу процесс торможения. Вместе с тем при попадании колес на асфальт, АБС опять перестраивается, из-за чего снова-таки увеличивается длина тупи торможения.

На грунтовых дорогах обычная система торможения работает намного лучше и надежнее, чем антиблокировочная система торможения. Ведь при обычном торможении, заблокированное колесо толкает грунт, создавая небольшую горку, которая не дает возможности дальше двигаться транспортному средству. Благодаря этому автомобиль останавливается очень быстро.

Еще один изъян антиблокировочной системы торможения состоит в том, что при небольшой скорости, система совсем отключается. В случае, когда дорога под уклоном и в то же время скользкая, нужно помнить о том, что может потребоваться для торможения надежный ручной тормоз. Поэтому его нужно иметь всегда в рабочем состоянии.

Штатного отключения антиблокировочной системы торможения в автомобилях не предусматривается. Иногда водители хотят отключить эту систему. Для этого необходимо вытянуть из блока штекер. Необходимо также учесть, что в новых автомобилях от ABS зависит и перераспределение межосевых тормозных сил. Поэтому, посредством торможения, полностью блокируются задние колеса.

Важно отметить, что система АБС – отличное дополнение к тормозной системе автомобиля, благодаря которому можно контролировать автомобиль в самых сложных и необычных ситуациях. Несмотря на это не следует забывать, что невозможно полностью полагаться на автомат. Со стороны водителя тоже нужно прикладывать большие усилия, чтобы держать ситуацию под контролем.

Видео

ABS — антиблокировочная система тормозов

Антиблокировочная система (ABS) давно перестала быть необычной опцией для автомобилей. В некоторых странах закон не разрешает продавать новые автомобили без этого элемента активной безопасности. Она используется на мотоциклах, легковушках, грузовиках и даже устанавливается в тормозные системы шасси тяжелых самолетов. Давайте разберемся, как работает АБС и в каких ситуациях ее отключение может помочь или навредить.

Краткое содержание статьи:

• Что такое антиблокировочная система?
• Как работает ABS?
• Зачем нужна ABS?
• Когда антиблокировочная система не нужна?

Что такое ABS (антиблокировочная система)?

Аббревиатура ABS произошла от английского термина Anti-lock Brake System или немецкого Antiblockiersystem, что переводится как «антиблокировочная система». Соответственно, в русскоязычных текстах чаще используется термин обозначение АБС.

Узел представляет себе совокупность датчиков и электромагнитных клапанов, которые регулируют давление тормозной жидкости в магистралях при нажатой педали тормоза. Она препятствует полной блокировке колеса, увеличивает эффективность торможения и препятствует заносу.

Важно: основное назначение АБС не сокращение тормозного пути, а сохранение управляемости при резком торможении. Однако антиблокировочная система, как правило, значительно сокращает тормозной путь.

В продвинутых моделях авто АБС — это основа других, более сложных систем:

• антипробуксовочной;
• контроля курсовой устойчивости;
• помощи при резком торможении (Brake assist system).

Все они используют датчики и перепускные клапаны антиблокировочной системы.

Как работает ABS?

Во время движения колесного транспорта пятно контакта покрышки всегда неподвижно относительно дороги. Соответственно, на нее действует сила трения покоя. Она сохраняется и при торможении… Ровно до момента блокировки колес. Далее автомобиль продолжает движение юзом и на шины действует сила трения скольжения, которая значительно меньше. В итоге замедление при заблокированных колесах меньше, а тормозной путь длине. Но главная проблема — это занос. На скользящих по дорожному покрытию колесах машина абсолютно не слушается руля. Эффект усугубляется, если участки под шинами имеют разный коэффициент трения. Такое часто случается при частичном выезде на обочину или попадании одной из сторон машины на снег или лед.

Опытные водители знают, что сохранить контроль над автомобилем можно при помощи прерывистого торможения. По этому принципу работает и ABS.

В состав антиблокировочной системы входят:

• Датчики, фиксирующие скорость вращения колес.
• Управляющие электромагнитные клапаны для регулировки давления тормозной жидкости в контуре.
• Блок управления, который открывает и закрывает перепускные клапана.

Датчики передают в управляющий блок сведения о частоте вращения каждого из колес. Когда скорость вращения одного из колес заметно снижается (это происходит, когда оно близко к блокировке), открывается клапан и нажатие тормозных колодок слабеет. Когда скорость вращения восстанавливается, блок управления дает команду и колодки снова прижимаются с полной силой. Этот процесс, повторяющийся десятки раз в секунду, водитель ощущает как пульсацию тормозной педали.

Антиблокировочная система срабатывает лишь при резком замедлении одного из колес. При небольшой разнице угловой скорости, возникающей во время поворота, блок управления не меняет давление в тормозной магистрали.

Различают три вида АБС:

1. Одноканальная, способная регулировать давление во всей системе одновременно. Устаревшая система, которая немного удлиняет тормозной путь, сохраняя управляемость авто.
2. Двухканальная, регулирующая давление отдельно в переднем и заднем контуре. Такой подход сокращает тормозной путь в сравнении с одноканальной.
3. Многоканальная, способная контролировать нажатие колодок на каждом из колес. Самая эффективная система, обеспечивающая минимальный тормозной путь и управляемость даже на неоднородных покрытиях.

Именно многоканальная ABS лежит в основе двух других систем: антипробуксовочной и стабилизации курсовой устойчивости.

Зачем нужна ABS?

Прерывистое торможение, при котором водитель ненадолго ослабляет нажатие на тормоза, требует высокого уровня водительского мастерства. Это дает эффект, схожий с работой одноканальной ABS. Использование антиблокировочной системы доступно даже новичку. При этом его эффективность все равно ниже, чем у многоканальной АБС, которая управляет каждым из колес отдельно. Это сокращает тормозной путь на асфальте, особенно на обледенелых или мокрых дорогах. Благодаря антиблокировочной системе, водитель может сконцентрироваться на корректировке курса, предоставив управление тормозами автоматике.

Важно, что машина слушается руля даже если одна из сторон находится на грунтовой обочине, льду или начала аквапланирование.

Когда антиблокировочная система мешает?

Во всех автомобилях, оснащенных АБС, вы найдете кнопку для ее отключения. Она пригодится вам лишь в двух случаях:

1. Движение по снежному накату или льду на шипованной резине. Эффект от шипов ощущается лишь после того, как они начинают «зарываться» в дорогу. Антиблокировочная система препятствует этому процессу и заметно увеличивает тормозной путь.
2. Движение на нешипованной и шипованной резине по рыхлому снегу, песку или гравию. При блокировке колес перед ними образуется бортик, увеличивающий замедление. В этом случае использование АБС лишь вредит.

Однако даже в этих двух случаях только антиблокировочная система способна гарантированно предотвратить занос.

Использование АБС значительно повышает безопасность вождения. Поэтому отключать ее на дорогах общего пользования имеет смысл лишь при езде на шипах или во время сильных снегопадов, когда приходится двигаться по рыхлому снегу. Это не касается продвинутых систем, которые используют особый алгоритм для торможения на рыхлой поверхности. На песке, гравии и снегу такая АБС обеспечивает кратковременную блокировку колеса, помогая ему зарыться в поверхность. Поэтому отключать ее вовсе не рекомендуется.

Что такое система ABS: назначение, история, устройство и принцип работы

Многие автомобилисты не раз слышали аббревиатуру ABS (или АБС). Она уже давно стала привычной: системой оснащаются почти все легковые машины. Но далеко не все знают, что означает аббревиатура. Поговорим более подробно, что такое ABS и какие функции выполняет.

Что такое ABS в автомобиле

Итак, что значит ABS? Какова расшифровка этого термина? Он представляет собой сокращение от английского словосочетания Anti-block braking system (или немецкого слова Antiblockiersystem, так как родина технологии – именно Германия). Оно переводится как антиблокировочная система торможения. Однако в русском языке общеупотребительным стало более простое, короткое обозначение – антиблокировочная система.

Главное назначение этого узла автомобиля – улучшение управляемости транспортным средством и стабилизация его движения во время торможения. Например, без АВS тормозной путь машину будет больше на определенное расстояние.

Сегодня АБС устанавливается на 80% транспортных средств, которые поступают в продажу. Причем это касается не только автомобилей – она присутствует на любом транспорте, который имеет колеса и систему торможения (например, на мотоциклах, самолетах, прицепах, железнодорожных составах).

Современная АБС представляет собой сложное устройство, состоящее из нескольких датчиков, которые подсоединены к электронному блоку управления транспортного средства.

Краткая история антиблокировочной системы

Первые АБС появились в начале ХХ века на железной дороге. Ранее поезда останавливали с помощью полной блокировки колес, которая производилась посредством специальных стальных деталей. Однако такой способ торможения имел один существенный недостаток. При полной остановке колес они создавали сильное трение. В результате изнашивались обода, оси и рельсы. Тогда в 1910 – 1920 годах на осях колес начали устанавливать электромагнит, который не полностью их останавливал, а постепенно замедлял их вращение. В середине 1920-х годов такую конструкцию также стали монтировать на осях самолетных шасси.

Первые попытки применения АБС на автомобилях предприняла известная немецкая корпорация Bosch в 1930-х годах. Правда, успехом они не увенчались – для эффективной работы системой должна была управлять электроника, но тогда не было соответствующих технологий.

Похожие статьи

• Масляный автомобильный насос: устройство, принцип работы и виды
• Сцепление автомобиля — принцип работы и устройство
• Автомобильные цепи противоскольжения: история, установка, применение
• Клапан EGR — что это такое и для чего он нужен

Нормально функционирующие ABS появились в 1970-х годах после того, как произошел рывок в развитии полупроводников. Первую подобную систему продемонстрировала общественности немецкая автомобильная компания Daimler-Benz AG. «Подтянулся» и Bosch – он тоже наладил выпуск АБС.

После создания рабочего варианта АБС его устанавливали на автомобили опционально, за дополнительную плату. В обязательном порядке ее монтировали только на дорогие модели Mercedes Benz.

Однако ситуация изменилась в 2004 году. В соответствии с принятым тогда общеевропейским законом все авто, которые продавались на территории ЕС, должны были быть оснащены АБС. Чтобы остаться на рынке Старого Света, почти все производители стали оснащать свою продукцию системой. В результате по состоянию на 2020 год ее имеют около 85% автомобилей в мире.

Как устроен датчик АБС

Информация о том, нужно замедлять скорость вращения колеса или нет, поступает на электронный блок управления с датчика. Он может работать:

• по принципу индукционной катушки;
• на основе эффекта Холла.

В первом случае на колесе размещают зубчатый ротор круглой формы, а вблизи него – индукционную катушку с сердечником. При этом детали не соприкасаются между собой. При вращении колеса начинает вращаться и ротор. В результате этого магнитное поле сердечника изменяется и в обмотке катушке возникает электрический ток. Он поступает на электронный блок управления.

Датчики, основанные на эффекте Холла, работают схожим образом. Однако вместо индукционной катушки в них устанавливают плоскую пластину, которая расположена между двумя постоянными магнитами. При вращении колеса начинает вращаться и ротор. Под воздействием его движения в пластине возникает электрический ток, который передается на блок управления. Иногда между датчиком и ЭБУ устанавливают дополнительную микросхему, которая очищает сигнал от всего лишнего.

В настоящее время наиболее распространены устройства, которые работают на основе эффекта Холла. Это обусловлено их большей точностью. Ток в пластине более стабилен и равномерен, благодаря чему электронный блок управления лучше его распознает и регулирует торможение.

Таким образом, датчики ABS являются бесконтактными и измеряют скорость вращения колеса на расстоянии, а затем передают полученную информацию на электронный блок управления. Понять, как они работают, будет проще, если посмотреть соответствующее видео.

Обычно в автомобиле присутствует 4 датчика АБС – по каждому на колесо.

Принцип работы ABS

Функционирование АБС построено на взаимодействии датчиков и электронного блока управления. Вот как оно происходит.

• Если вращение колеса становится слишком медленным, ЭБУ на основе сведений, полученных с датчика, на короткое время открывает клапан гидравлического блока. В результате давление тормозной жидкости уменьшается и колесо начинает вращаться несколько быстрее.
• Если датчик показывает, что колесо вращается слишком быстро, блок управления повышает давление тормозной жидкости, уменьшая просвет клапана.

АБС в большинстве случаев не реагирует на плавное снижение скорости во время торможения – система начинает работать только при ее резком изменении. Также на АБС передается информация о разнице в скорости вращения разных колес. Она также учитывает это в своей работе.

ЭБУ запрашивает информацию с датчиков несколько раз в секунду. Иногда из-за этого можно ощутить легкую вибрацию педали тормоза. Такая частота необходима для наиболее эффективного регулирования процесса торможения.

Клапанов, с помощью которых изменяется давление тормозной жидкости, может быть от 1 до 4:

• если клапан 1, то он регулирует торможение только одной оси;
• если клапана 2, то каждый отвечает за свою ось;
• если клапана 3, то 2 из них отвечают за ведущие колеса, а 1 за оставшуюся ось;
• при наличии 4 клапанов каждый из них регулирует торможение своего колеса.

Плюсы и минусы системы ABS

Система антиблокировки торможения имеет как преимущества, так и недостатки. К ее плюсам можно отнести следующие.

• Улучшение управляемости транспортного средства. Благодаря регулировке скорости вращения колес автомобиль остается управляемым даже при выполнении экстренного торможения. Это значительно повышает безопасность передвижения на машине.
• Уменьшение продолжительности тормозного пути. В большинстве случаев при использовании АБС уменьшается тормозной путь. Это также делает управление транспортным средством несколько проще.
• Улучшение поведения машины при поворотах. Если водитель допустил ошибку и автомобиль занесло, при наличии на транспортном средстве АБС риск опрокидывания гораздо меньше.
• Для управления авто нужно меньше навыков. АБС существенно «облегчает жизнь» неопытным водителям, которые только недавно получили права сели за руль. Ведь использование системы позволяет не продумывать некоторые шаги, так как это делает за автомобилиста электронный блок управления. Кроме того, при наличии АБС прощаются многие ошибки (например, упомянутый резкий поворот, способный вызвать занос). Таким образом, система делает управление машиной гораздо проще.

Но у системы есть и минусы. К основным можно отнести следующие.

• Неэффективность на небольших скоростях. Уже упоминалось, что АБС не учитывает незначительное изменение интенсивности вращения колес. Это приводит к тому, что система неэффективна на низких скоростях. Например, при плавном спуске с горы со скоростью 4 – 6 км/ч транспортное средство, на котором установлена антиблокировочная система, будет вести себя точно так же, как автомобиль без нее. Также это касается продолжительного небыстрого движения по инерции. Это нужно учитывать.
• Неэффективность на некоторых дорожных покрытиях. Система хорошо работает далеко не на всех дорогах. Например, на грунтовках или асфальте с большим количеством неровностей (что в нашей стране не редкость), АБС функционирует гораздо хуже. Это объясняется частым перемещением колес в вертикальной плоскости, которое влияет на работу датчиков. В результате существенно увеличивается тормозной путь, меняется поведение транспортного средства при торможении.
• Неэффективность на обледеневшей дороге. Также АБС не очень хорошо работает на дороге, с которой не убран лед, снег, другие посторонние покрытия. Из-за разности сцепных свойств асфальта и, например, наледи, датчики также не могут нормально снимать информацию о скорости передвижения с колеса.

Возможные неисправности АБС и их причины

О неисправности модуля АБС могут свидетельствовать следующие «симптомы»:

• сигнал датчика на приборной панели;
• существенное увеличение тормозного пути автомобиля;
• ухудшение поведения на поворотах.

Чаще всего встречаются следующие неисправности.

• Обрыв или замыкание кабеля. Датчик системы и электронный блок управления авто соединяются между собой с использованием кабеля. В случае нарушения его целостности происходит полная потеря контакта, подача тока меньшего напряжения на ЭБУ или замыкание. В результате блок управления получает недостоверную информацию с колес, и система перестает работать надлежащим образом. «Лечится» проблема заменой кабеля.
• Поломка датчиков. Из строя могут выйти непосредственно датчики. Причин поломки может быть очень много: окисление контактов, перегорание обмотки на индукционном устройстве, порча пластины на датчике Холла. Обычно в перечисленных ситуациях ЭБУ распознает приборы как рабочие. В результате он не получает необходимой информации и АБС перестает нормально функционировать. Устраняют проблему заменой вышедшего из строя датчика.
• Разный рисунок протектора или давление шин. При спуске или более грубом протекторе колесо начинает притормаживать. Если этот процесс будет достаточно интенсивным, то его распознают датчики. В результате в системе произойдет ложное срабатывание. Проблему устраняют подкачкой колеса или заменой покрышки.
• Механические повреждения колеса. В результате дефектов сепараторов подшипников ступицы, решетки вблизи ротора или других дефектов считывание информации о скорости происходит некорректно. В результате на ЭБУ поступает недостоверная информация и система работает неправильно. Для устранения проблемы устраняют неисправности колес.

Что такое ABS в автомобиле

Практически любой современный автомобиль в достаточно большой степени автоматизирован, а то и компьютеризован. Различные электронные системы, призваны не только повысить комфорт во время езды, но и помочь водителю, устранить те или иные опасности и негативные явления, возникающие в разнообразных дорожных ситуациях. Одним из наиболее распространенных автоматических помощников водителя является система ABS (от английского Antilock Brake System). В этой статье мы постараемся доступно рассказать, что такое ABS в автомобиле, как она работает и чем полезна.

Зачем нужна ABS?

АБС или антиблокировочная система тормозов помогает повысить эффективность торможения машины, за счет устранения проскальзываний колеса, когда оно полностью блокируется тормозными колодками. Другими словами, такая система мешает полной блокировке колеса и тем самым оптимизирует весь процесс торможения.

Кроме сокращения тормозного пути система АБС имеет и другие преимущества. Например, она продлевает срок использования автомобильных шин, которые сильно изнашиваются при блокировке колес. Также АБС позволяет водителю сохранять контроль над автомобилем и совершать маневрирование даже во время экстренного торможения, что безусловно значительно повышает шансы избежать ДТП.

В общем, можно смело утверждать, что в соревновании по торможению, между профессионалом на автомобиле без ABS и обычным любителем на машине оснащенной такой системой, победит именно любитель.

Ну а для того, чтобы понять, что делает АБС такой настолько эффективной, нужно разобраться с ее устройством и принципом работы.

Как устроена система ABS на автомобиле

Схематичное изображение системы ABS: 1 — управляющий модуль, 2 — датчик скорости вращения колеса, 3 — насос и клапаны.

И так, в состав антиблокировочной системы тормозов входят следующие компоненты:

• датчики скорости вращения колес;
• клапаны;
• насос;
• модуль электронного управления;

Вот собственно и все компоненты ABS. Датчики регистрируют вращение колес и передают необходимую информацию в модуль электронного управления. При торможении, особенно резком, модуль сличает скорость торможения автомобиля и скорости торможения колес. Если колеса тормозят слишком активно, открываются клапаны АБС и давление в магистралях тормозной системы несколько снижается. Дальше в действие вступает насос, который при необходимости, тут же восстанавливает нужное давление в системе. Таким образом, как бы резко не нажал водитель на педаль тормоза, автомобиль с ABS будет тормозить наиболее оптимальным образом. В некоторых случаях, в секунду происходит до полутора десятка циклов сброса и восстановления давления в тормозной системе. А это значит, что столько же раз меняется блокирующее усилие тормозных колодок. Это может ощущаться человеком, как пульсация педали тормоза, которая является отголоском работы антиблокировочной системы тормозов.

В итоге, машина тормозит более эффективно, быстро, безопасно. Хотя, ничего особенно сложного в самой ABS, как и в принципе ее работы, нет. Конечно же, нужно рассчитать оптимальные алгоритмы для блока управления, создать достаточно точные датчики, но для современной промышленности, выпускающей автомобильную электронику, это задача вполне посильная и даже не особенно сложная. Каждый клапан антиблокировочной системы может иметь два положения – открытое и закрытое, а может иметь еще и промежуточное положение, в котором давление на колодку лишь снижается но не исчезает полностью. Такая модернизация, позволяет системе работать более эффективно, так как повышает ее вариативность.

Читайте также: Что такое ЭБУ в автомобиле.

Видео о работе ABS на автомобиле

Читайте также: Что такое ESP в машине и какие функции оно выполняет.

Виды антиблокировочной системы тормозов

Существует несколько видов ABS. Они различаются по количеству каналов, как контроля колес, так и воздействия на них. Наиболее эффективной и надежной является четырехканальная ABS. Она располагает датчиком на каждом колесе, равно как и клапаном в тормозной магистрали ведущей к каждому колесу. Такая система обеспечивает эффективное торможение всех колес, но это и самый дорогой вид ABS.

Трехканальная система осуществляет контроль и управление обеими передними колесами, а так же задними, но уже в паре. Соответственно и эффективность такой АБС будет несколько меньшей.

Ну и наконец, одноканальная система работает лишь с задними колесами и тоже в паре. Это наиболее дешевый но и самый малоэффективный вариант ABS. Тем не менее, даже в такой конфигурации антиблокировочная система тормозов позволяет осуществлять торможение автомобиля, гораздо более эффективно чем если бы ее не было.

Читайте также: Что такое EBD в автомобиле и зачем оно нужно.

Как тормозить на автомобиле с ABS

Сегодня, антиблокировочной системой тормозов оснащаются практически все автомобили, но многие водители еще хорошо помнят время, когда отсутствие этой системы в штатной комплектации авто, было обычной практикой. Тормозить на таких машинах нужно было при помощи прерывистого нажатия на педаль тормоза. Так можно было избежать блокировки колес.

В то время как на автомобилях оснащенных ABS подобные ухищрения не требуются. Нужно просто уверенно давить на педаль тормоза, а решением проблемы с блокировкой колес займется антиблокировочная система. Более того, прерывистые нажатия на педаль при наличии АБС, напротив снижают эффективность торможения, а потому вредны.