Что такое abs в автомобиле

Система АБС: назначение и особенности

Перед тем, как рассматривать ABS, что это такое и как устроена система, необходимо разобраться с основным назначением и функциями. Начнем с того, что на панели приборов большинства авто при включении зажигания кратковременно загорается индикатор «ABS». Также при резком нажатии на педаль тормоза удается ощутить характерную вибрацию педали. Все это указывает на наличие и работоспособность указанной системы на машине.

Так вот, ABS или антиблокировочная система не позволяет колесам блокироваться при активном торможении. Такая система позволяет избежать  полной потери управляемости  в случае блокировки управляемых колес. Если точнее, АБС – это система, позволяющая управлять давлением в тормозных магистралях.

Начнем с того, что автомобиль без АБС с нажатой педалью тормоза и на полностью заблокированных колесах просто скользит, не реагируя на руль. Чтобы получить возможность управлять машиной, следует отпустить педаль тормоза и частично разблокировать колеса, позволив им вращаться.

Автогонщики и водители-профессионалы хорошо знают эту особенность, практикуя на автомобиле без АБС так называемый прием импульсного (ступенчатого) торможения. Весь прием сводится к тому, что водитель быстро нажимает и затем слегка приотпускает педаль тормоза, тем самым блокируя колеса для торможения, однако, не допуская полной блокировки, чтобы не произошло потери управляемости.      

Само собой, обычный водитель, а не опытный профессионал при экстренном торможении испытывает  моментальный испуг и сильно нажимает  на тормоз. При этом машина без АБС становится  попросту неуправляемой, вращение рулем во время торможения не позволяет изменить траекторию движения транспортного средства.

В такой ситуации теряется контроль над авто, не получается объехать препятствие, каким либо образом изменить траекторию движения авто при торможении  и т.д. Естественно, все эти факторы  долгое время оставались причиной многочисленных ДТП с серьезными последствиями.

Решить проблему была призвана система АБС. В двух словах, когда водитель сильно жмет на тормоз,  система фактически имитирует работу гонщика-профессионала, который очень быстро нажимает и приотпускает тормоза. При этом электроника справляется с задачей намного быстрее и эффективнее по сравнению с человеком.

Вибрации, которые ощущаются  при работе АБС на педали тормоза в виде «трещетки» и есть те самые импульсы-нажатия. Если точнее, как только система определяет, что колесо блокируется,  она снижает давление в тормозной магистрали на данном колесе, чтобы позволить ему вращаться.

Пока водитель не отпустит педаль тормоза процесс блокировки и разблокировки колеса происходит непрерывно по несколько раз в секунду до момента, пока водитель не перестанет сильно жать на педаль. Система ABC настроена так, что антиблокировка ABS срабатывает только при активном торможении, то есть при легком подтормаживании ее работа зачастую не ощущается.

Еще следует добавить, что на авто с АБС машина  при экстренном торможении имеет увеличенный тормозной путь по сравнению с моделями без такой системы в точно таких же условиях. Другими словами, ошибочно думать, что антиблокировочная система необходима для уменьшения тормозного пути. Главная ее задача — сохранить управляемость во время торможения, а также обеспечить равномерное и по возможности прямолинейное торможение.

Если же говорить о тормозном пути,  все будет зависеть от покрытия. Например, если резко тормозить на сухом асфальте, АБС уменьшает тормозной путь,  не позволяя колесам скользить. Если же тормозить на рыхлых поверхностях, на снегу или на льду, заблокированные  без ABS колеса зарываются и тормозной путь меньше.

Однако, даже с учетом  увеличения тормозного пути, именно АБС сохраняет возможность маневрирования и управления автомобилем, что зачастую намного важнее.

Диагностика неисправностей системы ABS

Предохранители

1. Визуальный осмотр блока предохранителей дает возможность исключить первую возможную причину неисправности. Перед тем как разобрать все остальные компоненты системы ABS.
2. Осмотр всех соединений и разъемов на предмет потертостей или плохого контакта. Такие незначительные на первый взгляд неисправности могут вывести из строя всю систему или быть причиной ее некорректной работы. Убедитесь. что на деталях (сенсорные датчики числа оборотов, колесика датчиков) нет следов мех. повреждения и проверьте все ли в порядке с массой.

К большому сожалению, часто случается, что из-за неправильного подбора шин из строя выходит система ABS.

Чтобы исключить вероятность «обмана» датчиков проверьте

1. Люфт в ступичном подшипнике.
2. Работоспособность тормозной системы, желательно на стенде, также проверьте ее герметичность.

Если после проведения вышеперечисленных проверок неисправность выявить не удалось, необходимо продолжить поиски.

Как показывает опыт, большинство неисправностей АБС связаны с нарушением соединения разъемов или обрывом проводников, для того чтобы подтвердить или опровергнуть эти неисправности, достаточно иметь у себя тестер или осциллоскоп.

Перед тем как приступать к тестированию, убедитесь в том, что автомобильный аккумулятор заряжен полностью, для того чтобы при замерах можно было отследить вероятные скачки напряжения на разъемах или проводниках.

Сбои и в работе ABS иногда возникают из-за неисправности сенсорных датчиков числа оборотов, о которых далее пойдет речь.

Сенсорные датчики числа оборотов располагаются над импульсным ротором, связанным с приводным валом или со ступицей. Вокруг полюсного сердечника расположена обмотка, он связан с постоянным магнитом, за счет чего магнитное поле без труда проникает в индуктор. Изменение магнитного потока через обмотку и сердечник происходит за счет вращения импульсного ротора и связанной с этим сменой зубьев и межзубных впадин. Магнитное поле постоянно меняется, индуцируя в обмотке переменное напряжение, которое и можно измерить. Амплитуда и частота этого напряжения равна количеству оборотов колеса.

Чтобы произвести проверку сенсорного датчика числа оборотов вам необходимо провести замеры сопротивления и напряжение в системе

Сопротивление должна варьироваться в пределах от 800 Ом до 1200 Ом (брать во внимание паспортные величины). В случае если сопротивление равно 0 Ом, можно смело говорить о коротком замыкании, если же величина равна бесконечности – это обрыв

В неисправности датчика нужно произвести его замену, главным критерии выбора в этом плане должно быть качество, так что отнеситесь серьезно к этой процедуре, чтобы деньги не были потрачены впустую. Помните, что от исправности и эффективности работы ABS и всей тормозной системы в целом, зависит ваша безопасность и безопасность других участников дорожного движения.

Проблемы эксплуатации ABS

Заметим, что современные ABS обладают достаточно высокой надежностью и могут длительное время работать не выходя из строя. Электронные блоки ABS отказывают крайне редко, поскольку защищены специальными реле и предохранителями, и если такая неисправность все-таки случилась, то ее причина нередко бывает связана с нарушениями правил и рекомендаций, о которых упомянем чуть ниже. Самыми же уязвимыми в схеме ABS являются колесные датчики, располагаемые вблизи вращающихся деталей ступицы или полуосей. Место расположения этих датчиков благополучным никак не назовешь: различные загрязнения или даже слишком большой люфт в подшипниках ступицы способны вызывать сбои в работе датчиков, которые и становятся чаще всего виновниками неполадок в работе ABS.

Кроме того, на работоспособность ABS влияет величина напряжения между клеммами аккумулятора. При уменьшении напряжения до 10,5 В и ниже ABS вообще может самостоятельно выключиться через предохранительный электронный блок. Предохранительное реле может также сработать при недопустимых колебаниях и всплесках напряжения в сети автомобиля. Чтобы этого не случилось, нельзя разъединять электрические разъемы при включенном зажигании и работающем двигателе, необходимо строго следить за состоянием контактных соединений на генераторе. Если приходится заводить двигатель методом “прикуривания” от постороннего аккумулятора либо предоставлять для этой цели в качестве “донора” собственный автомобиль, соблюдайте следующие правила. При подсоединении проводов от внешнего аккумулятора необходимо, чтобы зажигание на вашем автомобиле было выключено (ключ из замка вынут). Пусть подзарядится ваш АКБ 5-10 минут. Перед запуском вашего автомобиля «донор» нужно заглушить и выключить зажигание, только потом включать зажигание и заводить свой. Это сохранит генератор на «доноре», а многие электронные блоки на вашем автомомбиле.

Что еще? Если автомобилю потребовался ремонт с применением сварки, то перед началом работ следует отсоединить проводку от электронного блока управления ABS. Кроме того, этот блок не рекомендуется подвергать нагреву свыше 85 градусов по Цельсию более двух часов. Это к тому, если автомобиль предполагается красить, а затем сушить горячим методом в специальной камере.

О том, что ABS неисправна, свидетельствует загорание контрольной лампы на панели приборов. Слишком нервно реагировать на это не следует, без тормозов автомобиль не останется, но при торможении будет вести себя как машина, в которой ABS отсутствует. Если контрольная лампочка ABS загорелась во время движения, необходимо остановить автомобиль, заглушить двигатель и проверить напряжение между клеммами аккумулятора. Если оно окажется ниже 10,5 В, то можно продолжать движение, а при первой возможности зарядить аккумулятор. Если лампочка ABS периодически загорается и гаснет, то, скорее всего, барахлит какой-нибудь контакт в электрической цепи ABS. Автомобиль следует загнать на смотровую канаву, проверить все провода и зачистить электрические контакты. Если причина мигания лампы ABS не будет обнаружена, то дальнейшие поиски неисправности следует продолжить в специализированном автосервисе.

Существует ряд особенностей, связанных с обслуживанием или ремонтом тормозной системы с ABS. Например, перед заменой тормозной жидкости следует разрядить аккумулятор давления в гидроблоке ABS. Для этого при выключенном зажигании необходимо раз двадцать нажать на педаль тормоза.

Не надо дозировать усилие на педали

Как же добиться торможения на грани блокировки колес? Как рассчитать усилие ноги на педали тормоза настолько точно? Очень просто! Здесь нам на помощь приходит антиблокировочная система (АБС, англ. ABS, antilock braking system) тормозов. По названию ясно, что эта система не допускает длительной блокировки колес, как бы сильно вы ни нажимали на педаль тормоза, и тем самым обеспечивает замедление на грани скольжения шин по дороге. Хотя, если быть точным, иногда допускает: при скорости ниже 5 км/ч, а также при боковом скольжении автомобиля она просто отключается. То есть АБС дает нам очень ценную возможность – возможность не думать о том, как тормозить.

Недостатки системы ABS

Установка антиблокировочной системы на авто в немалой мере облегчает торможение, повышая его эффективность, прежде всего это актуально для начинающего водителя

Однако вместе с этим есть и недостатки, о которых важно помнить

Во время работы антиблокировочной системы она срабатывает так же, как вибрирование на тормозной педали.

В каких случаях проявляются минусы в работе ABS?

• На неровных дорогах, кочках и брусчатке. При подпрыгивании колеса на неровной поверхности и пребывании в состоянии полёта (в ситуации отсутствия сцепления с дорожным покрытием) антиблокировочная система снимает торможение. Однако в момент начала очередного контакта колеса с дорожным покрытием заданная сила торможения становится не очень подходящей, что ведёт к увеличению тормозного пути. Поэтому надо заблаговременно снизить скорость и увеличить дистанцию до едущего впереди транспорта.
• На смешанных покрытиях при чередовании участков, к примеру, асфальта с водой либо асфальта со снегом и льдом. В такой ситуации ABS совершает отпускание тормозов на скользких покрытиях, а когда колесо попадает на нормальную поверхность, тормозное усилие становится недостаточным, что ведёт к увеличению тормозного пути.
• На рыхлых и сыпучих поверхностях (песке или снеге). Когда по песку машина идёт юзом, впереди колеса возникает песчаный валик, который намного более эффективно останавливает авто. В этом положении именно торможение юзом оказывается лучшим вариантом.
• В момент остановки. Когда движение происходит на небольшой скорости, происходит отключение антиблокировочной системы, что может быть крайне неприятно во время езды по скользкому склону. Это следует помнить, остановку можно будет осуществить применив ручной тормоз.

Проверка датчика

Важно не только понимать, что это за система такая ABS, но и относиться к ней с должным почтением. Для этого вовремя реагировать на тревожные «сигналы», а не игнорировать их

Неисправный сенсор не способен передать сигнал системе и автоблокировочный комплекс перестает работать. В результате в ходе торможения колеса блокируются. При этом на приборной панели может загореться соответствующий индикатор, указывающий на проблемы в отношении ABS. И если значок горит и не гаснет, это серьезный повод обратиться в автосервис, причем как можно раньше.

Зачастую самая распространенная неисправность — это обрыв провода. Ее легче выявить с использованием тестера. Для начала нужно соединить пины с разъемами, после чего прибором замерить сопротивление. Если оно находится в допустимых пределах, которые указаны в руководстве по эксплуатации автомобиля, то все работает.

Существенно расхождение значений указывает на очевидную проблему, которая может иметь разный характер. В частности речь идет о стремлении сопротивления в ту или иную сторону:

1. К нулю — указывает на короткое замыкание.
2. К бесконечности — наличие обрыва в электрической цепи.

Также нужно замерить сопротивление при вращении колеса — оно должно меняться, что покажет исправность датчика. Обнаруженные обрывы следует устранять, причем места разрыва следует восстанавливать только пайкой — привычная скрутка здесь неуместна и не даст желаемого результата. Также следует не перепутать полярность при соединении проводов.

Если сенсор сломан, нужно выяснить, как снять задние или передние датчики. И здесь лучше обратиться в автосервис, где все сделают на должном уровне, поскольку могут возникнуть разного рода сложности и нюансы.

Конструкция и назначение составляющих частей

Устройство антиблокировочной системы состоит из трех основных составных элементов:

1. Колесные датчики скорости
2. Блок (модуль) управления
3. Исполнительное устройство

Элементы ABS автомобиля

Как отмечено, эта система нередко задействуется в качестве базы для других. При этом составные части ряда иных систем являются лишь дополнением к АБС.

Датчики

Датчики скорости – очень важные составляющие, поскольку на их показаниях основывается работа системы ABS. По импульсам, которые они подают, модуль управления высчитывает скорость вращения каждого из колес, и на основе расчетов производится управление исполнительным механизмом.

Расположение датчика скорости на ступице колеса

В конструкции АБС используется два типа датчиков. Первые получили название пассивных датчиков. Эти элементы – индуктивного типа.

Конструкция их включает сам датчик, состоящий из обмотки, сердечника и магнита, а также зубчатого венца, используемого в качестве задающего элемента. Зубчатый венец устанавливается на ступицу, поэтому он вращается вместе с колесом.

Датчик индуктивного типа

Суть функционирования пассивного элемента очень проста – обмотка генерирует магнитное поле, через которое проходит зубчатый венец. Имеющиеся зубья при проходе через поле оказывают на него влияние, что обеспечивает возбуждение напряжения в датчике. Чередование зубьев с впадинами обеспечивает создание импульсов напряжения, которые и позволяют высчитать скорость вращения колеса.

Негативным качеством пассивных датчиков является недостаточная точность измерения при движении на незначительных скоростях, что может стать причиной некорректной работы системы ABS.

Сейчас, из-за имеющегося недостатка, пассивные датчики в антиблокировочной системе не используются и их заменили так называемыми активными элементами.

Как и в первом варианте, активные датчики состоят из двух основных составляющих – самого датчика и задающего элемента. Но в активных элементах датчики построены либо на магниторезистивном эффекте, либо на эффекте Холла. Оба варианта для работы требуют подачи питания (пассивные элементы сами вырабатывали его).

Что касается задающего элемента, то здесь в конструкции используется кольцо с намагниченными секторами (мультиполюсное).

Устройство и принцип работы активного датчика скорости

Суть работы активных элементов различная. В магниторезистивном варианте постоянно меняющееся поле (от задающего кольца) приводит к изменениям показаний сопротивления в датчике. В элементе Холла это поле меняет само напряжение. В обоих случаях создается импульс, по которому можно рассчитать скорость вращения.

Элементы активного типа получили широкое распространение благодаря высокой точности замеров на любых скоростях.

Блок управления

Модуль управления системы ABS, как и иные ЭБУ, задействованный в системах авто, нужен для получения и обработки импульсов, передающихся от колесных датчиков. В него занесены табличные данные, на основе которых он управляет исполнительным механизмом. То есть, после поступления сигнала с каждого датчика, он сравнивает его с информацией, занесенной в таблице, и по полученным результатам определят, что должен сделать.

Блок АБС

В авто с рядом систем, построенных на основе АБС, блок управления имеет дополнительные модули, отвечающие за работу своих систем.

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм (его еще называют гидроблоком или модулем ABS) – самый сложный по конструкции и состоит из ряда элементов:

• электромагнитные клапаны (впускной, выпускной);
• аккумуляторы давления;
• помпа обратной подачи;
• амортизационная камера.

Устройство блока АБС

В классической схеме к рабочему механизму тормозов идет только одна магистраль, по которой подается жидкость от главного цилиндра. В АБС же в нее врезана магистраль обратной подачи, но она проходит только внутри модуля.

Впускной клапан – единственный элемент, установленный на магистрали основной подачи. В его задачу входит перекрытие подачи жидкости при определенных условиях, по умолчанию он открыт.

Врезка магистрали обратной подачи осуществляется за впускным клапаном. На входе в нее установлен выпускной клапан, который в обычном положении закрыт.

Далее за клапаном в обратной магистрали располагается аккумулятор давления, в задачу которого входит сбор жидкости при сбрасывании давления в системе.

Если объема аккумулятора не хватает, чтобы принять всю жидкость, в работу включается насос, который перекачивает излишки в основную магистраль.

Но процесс перекачки сопровождается пульсацией, и чтобы погасить колебания жидкости, она сначала попадает в амортизационные камеры и только после этого – в магистраль.

Принцип функционирования

Так как система распределения тормозного усилия функционирует совместно с ABS, используя те же компоненты, следует рассматривать данные системы в совокупности, чтобы осознать, EBD — что это такое в автомобиле?

Датчики ABS отслеживают скорости вращения каждого колеса, блок управления сравнивает показания и подает команды электромагнитным клапанам гидромодуля. Они с частотой 15 — 20 Гц поднимают и стравливают давление в контуре, обеспечивая прерывистое экстренное торможение автомобиля. При этом функциональность системы определяется количеством контуров. Наиболее совершенны четырехконтурные варианты, способные контролировать торможение каждого колеса. Двухконтурные системы ограничивают тормозное усилие одного из бортов, а одноконтурные — во всей системе.

Система распределения тормозных усилий использует общие с ABS датчики на каждом колесе. Они считывают частоту вращения колеса для вычисления скорости перемещения и давления для определения нагрузки. На основе анализируемой информации, EBD определяет степень сцепления с дорожной поверхностью каждого колеса. Затем, в соответствии с этими данными, приводятся в действие клапаны, регулирующие усилие в тормозной системе и распределяющие его по колесам.

Для EBD требуется точное изменение давления, поэтому используются пропорциональные клапаны, обеспечивающие плавную его регулировку. При этом не применяется насос высокого давления. ABS активируется только в том случае, если снижения давления недостаточно для устранения блокировки колеса.

Электронное распределение тормозного усилия EBD производится в зависимости от конкретной ситуации. При прямолинейном торможении на однородной поверхности давление в тормозных контурах разгруженных задних колес понижается при риске их блокировки, а усилие передних колес, имеющих лучшее сцепление с дорогой, возрастает.

Если в тех же условиях задняя ось нагружена, система, наоборот, увеличивает тормозное усилие там.

При торможении на разнородной поверхности большее давление получают колеса на покрытии, обеспечивающем лучшее сцепление. При этом система контролирует усилие, чтобы не допустить смещения с траектории вращающим моментом.

При торможении в повороте снижается давление на разгруженных внутренних колесах.

Особо сложную ситуацию создают встречающиеся на тормозном пути неровности. Здесь помогает система управления амортизаторами с датчиками хода подвески. На основе их данных она оценивает состояние дорожного покрытия и передает это модулю ABS. В таких условиях система переходит в особый режим, в котором замедляется снижение давления в тормозной системе.

Таким образом, путем совокупного функционирования систем удается избежать блокировки колес. При этом они работают по-разному: EBD, в отличие от ABS, функционирует постоянно, а не только при блокировке колес при торможении. Поэтому она перераспределяет тормозное усилие по колесам еще до срабатывания ABS, которая используется лишь в экстренных случаях.

Устройство ABS

Предназначение блока управления и скоростных датчиков понятно из их названия, однако устройство и функционал гидравлического блока требуют специального рассмотрения.

Гидравлического блока состоит из:

• электромагнитных клапанов впуска и выпуска;
• насоса на электрическом двигателе для нагнетания тормозной жидкости;
• демпфирующих камер;
• аккумуляторов давления.

У каждого отдельного колеса есть свои два клапана — для выпуска и впуска.

С помощью встроенных скоростных датчиков происходит отслеживание периодичности вращения колёс. Контролировать этот показатель можно, используя электромагнитную индукцию.

Это обеспечивается так: во время вращения каждого колеса возле датчика происходит движение зубцов, которые находятся на роторе, вращение которого осуществляется на аналогичной частоте. Во время прохождения возле скоростного датчика на нём появляется ЭДС, которая пропорциональна частоте колёсных вращений, это позволяет оценивать состояние колеса в любой текущий момент.

%rtb-4%

Можно ли обойтись без системы ABS?

Как видим, тормозная система ABS достаточно умна, чтобы распорядиться нашим тормозным усилием оптимально, ведь отвечает за это электроника. Отсюда, кстати, и тормозной путь меньше, благодаря законам физики, система рассчитывает оптимальную дозу силы трения скольжения и покоя, вовремя обеспечивает блокировку и вовремя ее отпускает так, что вы даже не чувствуете этих переходов, а просто держите педаль тормоза почти у пола. Но это все происки технологического прогресса, а как же быть тем, у кого автомобиль постарше и еще не был оснащен таким «интеллектом»?

Раньше справлялись примерно так: давили на тормоз, потом отпускали, дергали руль в сторону объезда препятствия, опять зажимали педаль и т.д., делая эффект антиблокирования, грубо говоря, вручную. Но это чревато теми же заносами, и поэтому далеко не все водители справлялись успешно с экстренными ситуациями. И эффективность торможения тоже страдала, тормозной путь еще длиннее и не всегда адекватной траектории. Так что шанс избежать аварии был, но он был ощутимо меньше, чем при наличии ABS на современном авто.

Главная →

Устройство → Тормозная система →

История создания

Первые антиблокировочные механизмы появились в начале ХХ века, и предназначались для предотвращения блокировки колёс паровозов и железнодорожных вагонов. Блокировка колёс локомотивов часто становилась причиной схода поездов с рельс, влекущих за собой значительный материальный ущерб и человеческие жертвы.

В 1920-х годах тормозные системы начали устанавливать на шасси большегрузных самолётов, для сокращения длины пробега при посадке. Во избежание «мёртвого» схватывания шасси и неизбежного переворота через нос, на самолёты одновременно с тормозами начали устанавливать АБС.

Однако на практике создать эффективно работающую и достаточно недорогую АБС для машин в те годы не получилось из-за низкого научно-технического уровня автомобильной промышленности.

Ситуация изменилась к лучшему в 1960-е годы, с появлением полупроводников. Первенцами, примерившими АБС, стали авто американской компании «Дженерал Моторс» (1970г.).

Годом позже о создании АБС объявил немецкий концерн «Даймлер-Бенц». В 1970-е работу над собственными модификациями антиблокираторов колёс вели уже все ведущие автомобильные концерны Запада.

Первой же моделью, на которой антиблокировочная система ставилась в штатном режиме, стала БМВ-семёрка 1978г. выпуска. Начиная с 2004г., согласно евростандартам, каждая автомашина, выпускаемая в ЕС, должна обязательно оборудоваться АБС.