Kočioni sistem abs. Kako funkcioniše sistem protiv blokiranja točkova

Prilikom kočenja. Osnovna svrha sistema je održavanje stabilnosti i upravljivosti automobila (put kočenja u nekim slučajevima može biti duži nego bez ABS sistema)

Priča

Prvi put je na željezničkom vagonu otkriven problem blokiranja kotača pri kočenju, jer blokirani kotači imaju znatno manji učinak kočenja, a javlja se habanje na rubu kotača, što smanjuje vozne performanse automobila ili lokomotive. . Osim toga, kod blokiranih točkova, vjerovatnoća iskakanja iz šina značajno se povećava. Problem je riješen korištenjem automatskih regulatora sile kočenja, danas poznatih kao cargo auto mod. Na električnim vlakovima i tramvajima, gdje je radno kočenje električno, blokiranje kotača je spriječeno električnim i elektronski sistemi, koji automatski reguliše struju pobude vučnih motora koji rade tokom kočenja u generatorskom režimu. Ovakvi sistemi su poznati od 1920-ih. Takođe 1920-ih, pojavio se prvi ABS za ugradnju na šasije aviona. Ovdje je bilo potrebno riješiti problem upravljivosti aviona tokom vožnje duž piste. Prve proizvode kreirala je francuska kompanija Avions Voisin, proizvođač automobila i aviona.

U to vrijeme većina automobila je imala mehaničke kočnice sa kablovskim pogonom i zahtijevao od vozača značajno fizička snaga, drugim riječima, bilo je potrebno snažno pritisnuti papučicu kočnice, što je dovelo do blokiranja kotača, što se, pak, negativno odrazilo na upravljivost automobila. Kasnije su se pojavile hidraulične kočnice sa vakuumskim pojačivačem, ali ovaj sistem nije riješio problem zaključavanja kotača.

Godine 1936. Bosch je patentirao tehnologiju za sprječavanje blokiranja kotača kada snažno kočenje. Ali u praksi ova ideja nije mogla biti realizovana zbog nedostatka digitalne elektronike tih godina, koja bi omogućavala reagovanje na blokiranje točkova u deliću sekunde. Situacija se promijenila 1960-ih s pojavom poluvodičke tehnologije, koja je postepeno dospjela u automobilsku industriju. Ali prvi uzorci ABS-a, koji su se pojavili 1971. godine na jednom od modela koncerna General Motors, pokazali su se čak i opasnim, jer nisu riješili problem zaglavljivanja prednjih pogonskih kotača.

Prvi istinski funkcionalni ABS izmislili su Nemci. Pored Bosch-a, od 1964. godine, Teldix GmbH je započeo rad na stvaranju ABS-a. Njen inženjer Heinz Lieber je razvio osnove budući ABS. Kasnije je postao šef odjela za elektriku i elektroniku koncerna Daimler-Benz, a 1970. godine Daimler-Benz je svečano najavio stvaranje prvog funkcionalnog ABS-a. Sistem, nazvan "ABS 2", sastojao se od elektronskog kontrolera, senzora brzine postavljenih na svakom točku i dva ili više hidrauličnih ventila u kočionom krugu. Sistem je radio na osnovu podataka o razlici u brzinama rotacije različitih točkova: ako su se rotirali različitim brzinama, tada je kontroler, dozirajući silu kočenja, izjednačio brzinu rotacije. Nakon toga, sistem je omogućio povećanje sile kočenja.

Sveobuhvatna testiranja ovog sistema otkrila su jedan značajan nedostatak - nepouzdanost elektronskih komponenti. Na predlog Daimler-Benza, u projekat su bili uključeni Bosch inženjeri, koji su radili nezavisno od Liebera i stekli ogromno iskustvo u oblasti automobilske elektronike.

Tako su uspješne Lieberove ideje i ogromno iskustvo Bosch inženjera u razvoju i proizvodnji digitalnih elektronskih komponenti spojeni da rade na stvaranju serijskog sistema protiv blokiranja točkova. Sredinom 1970-ih ABS je počeo da se ugrađuje opciono (na zahtjev klijenta i uz doplatu) na automobile executive klase, a od 1978. je standardan na dva njemačka automobila - Mercedes Benz W116 (S-klasa) i BMW serije 7, štaviše, cijena sistema u to vrijeme iznosila je otprilike 10% cijene cijelog automobila. Od jula 2004. svaki novi automobil koji se prodaje u Evropskoj uniji standardno je opremljen ABS-om.

Princip rada ABS-a

Koeficijent trenja klizanja je mnogo niži od koeficijenta statičkog trenja. Stoga će put kočenja sa blokiranim kotačima (trenje klizanja: kotači klize po površini) biti veći od puta kočenja s točkovima koji se još uvijek okreću (statičko trenje: guma na mjestu kontakta s cestom miruje relativno na to). U isto vrijeme, kočnice pružaju nešto manje napora nego što je potrebno za potpuno blokiranje kotača. Uz dovoljno iskustva, vozač može i sam osjetiti ovaj napor, a ako su kotači blokirani, malo slabi pritisak na papučicu kočnice, ali istovremeno nije u stanju smanjiti pritisak i silu kočenja na jednu, blokiran točak. ABS sistem prati rotaciju točkova i, u slučaju blokade, blago smanjuje pritisak u kočionom sistemu kako bi omogućio okretanje točka, a zatim ponovo povećava silu kompresije. Na taj način se postiže povremeno kočenje, što omogućava korigovanje kursa vozila u ekstremnim uslovima kočenja.

Sistemski uređaj

ABS se sastoji od sljedećih glavnih komponenti:

• senzori brzine ili ubrzanja (usporenja) postavljeni na glavčine kotača vozilo;
• kontrolni ventili, koji su elementi modulatora pritiska, ugrađeni u liniju glavnog kočionog sistema;
• kontrolna jedinica koja prima signale od senzora i kontrolira rad ventila.

Ovaj proces se ponavlja nekoliko puta (ili nekoliko desetina puta) u sekundi, 2008. godine, prema mišljenju stručnjaka "Za volanom", prosječan ABS je radio 20 puta u sekundi.

ABS performanse

Glavni zadatak ABS-a je omogućiti vozaču da zadrži kontrolu nad vozilom tokom naglog kočenja, odnosno ostaje moguće izvoditi prilično oštre manevre direktno u procesu kočenja. Kombinacija ova dva faktora čini ABS veoma značajnim plusom u osiguravanju aktivne sigurnosti vozila.

Iskusni vozač može efikasno kočiti bez upotrebe ABS-a, sam kontrolirajući trenutak zastoja kotača (najčešće ovu tehniku ​​kočenja koriste motociklisti) i slabeći silu kočenja na ivici blokiranja (kočenje je u ovom slučaju isprekidano). Efikasnost takvog kočenja može se uporediti sa kočenjem kada se koristi jednokanalni ABS. Višekanalni sistemi u svakom slučaju imaju prednost što mogu kontrolisati silu kočenja na svakom pojedinačnom točku, što daje ne samo efektivno usporavanje, već i stabilno ponašanje vozila u teški uslovi neravnomerno prianjanje točkova sa površinom puta.

Za neiskusnog vozača, u svakom slučaju bolje je imati ABS, jer omogućava kočenje u nuždi na intuitivan način, jednostavnim primjenom maksimalne sile na papučicu kočnice ili ručku uz zadržavanje upravljivosti.

Pod određenim uslovima, rad ABS-a može povećati zaustavni put. Na primjer, kada koristite automobilske gume sa nedovoljnim prianjanjem na cesti (na primjer, kada vozite zimi sa ljetnim gumama). Također, na labavim površinama poput dubokog snijega, pijeska ili šljunka, točkovi koji su blokirani pri kočenju počinju da se zabijaju u podlogu, što daje dodatno usporavanje. Otključani točkovi u ovim uslovima koče mnogo sporije. Da bi mogli efikasno kočiti u takvim uslovima, ABS na nekim modelima automobila je isključen. Osim toga, neke vrste ABS-a imaju poseban algoritam kočenja za labave površine, što dovodi do brojnih kratkotrajnih blokiranja kotača. Ova tehnika kočenja vam omogućava da postignete efektivno usporavanje bez gubitka kontrole, kao kod potpunog zaključavanja. Tip podloge može podesiti ručno vozač ili ga sistem može odrediti automatski, analizom ponašanja automobila ili upotrebom posebnih senzora za određivanje površine puta.

Pomoć pri kočenju u nuždi

Sistem pomoći za kočenje u nuždi(SPET) detektuje kočenje u nuždi, dovodi pritisak u kočionom sistemu do maksimuma i zadržava ga dok se automobil potpuno ne zaustavi. SPET se može implementirati pomoću elektronskih komponenti ili hidraulike. Prilikom otkrivanja naglog kočenja uzima se u obzir sljedeće:

• trenutna brzina vozila;
• brzina kojom se pritisne papučica kočnice;
• sila (dubina) pritiska na papučicu kočnice;
• udaljenost do vozila ispred;
• i drugi parametri (na primjer, blizina semafora).

Studije su pokazale da značajan dio vozača u hitnim slučajevima ili ne pritisne do kraja papučicu kočnice ili je u nekom trenutku otpusti. Zbog toga je put kočenja duži nego što bi mogao biti sa potpuno pritisnutom pedalom. SPET je razvijen da riješi ovaj problem.

Kočenje u slučaju nužde je vrsta kočenja koju sve češće koriste vozači vozila, jer je diktirana stalnim usložnjavanjem savremenih uslova na putu. Međutim, efikasnost takvog kočenja može se svesti na gotovo nulu u slučaju blokiranja točka (točaka) vozila. Zaustavlja percepciju bočnih sila, čiji je uticaj dizajniran da zadrži automobil na određenoj putanji koju je odredio vozač. Vozilo ne gubi samo upravljivost, već i stabilnost, što u 90% slučajeva dovodi do njegovog kvara u nekontrolisano „klizanje“.

ABS kočnice, nazvane po prvim slovima tehnologije Antilock Brake System, funkcionalno su dizajnirane da održavaju kontrolu nad vozilom tokom kočenja sprečavajući blokiranje točkova. Rezultat korišćenja ovog sistema je povećanje efikasnosti kočenja, smanjenje kočionog puta automobila, kako na suvim tako i na mokrim površinama puta, poboljšanje upravljivosti itd. Nesumnjiva prednost "ABS" sistema može se smatrati smanjenjem habanja gume, kao i osiguranjem njene (habanja) ujednačenosti.

Glavni nedostaci sistema protiv blokiranja točkova uključuju povećanje kočionog puta automobila na površinama sa labavom strukturom: šljunak, pijesak, snijeg itd.
Dakle, hajde da sumiramo ono što je rečeno. Funkcionalnost sistema koji sprečava blokiranje točka (točkova) prilikom naglog kočenja omogućava:

Efikasno kočenje vozila na klizavim (mokrim) površinama puta.

Sprečavanje pojave "nekontrolisanog" zanošenja.

Dovoljna kontrola vozača nad automobilom.

Dizajn ABS kočionog sistema

Moderni sistem za sprečavanje blokiranja točkova sastoji se od tri glavne grupe elemenata:

Senzori (brzina kotača i prekidač kočionog svjetla).

Aktuatori (ispušna pumpa, hidraulički razdjelnik ili modulator opremljen elektromagnetnim ventilima, signalne lampe).

Upravljačka jedinica (ECU), koja prima informacije od senzora i prenosi komande aktuatorima.

Kao što je lako razumjeti, aktuatori ili modulatori se kontroliraju podešavanjem pritiska u kočionim krugovima kotača. Pritom se velika pažnja poklanja brzini prijenosa informacija od senzora koji se u pravilu nalaze na osovini kotača do upravljačke jedinice.
Hidraulički razvodnik je niz elektromagnetnih ventila koji kontrolišu količinu pritiska u sistemu i zatvoreni su u robusno kućište.

centralni blok elektronsko upravljanje, ili "ECU", - dva mikrokontrolera koji su u interakciji jedan s drugim koji kontroliraju rad jedan drugog. Radni program kontrolna jedinica uključuje nekoliko algoritama rada, od kojih je glavni stanje kočionog sistema, ovisno o informacijama o parametrima rotacije kotača

Princip rada sistema protiv blokiranja kočnica

Sistem protiv blokiranja kočnica vozila funkcioniše na sledeći način. U trenutku kočenja, kočiona tekućina ulazi u ulazne kanale hidrauličkog razdjelnika. Elektromagnetni ventili su otvoreni, a radni fluid se slobodno dovodi do točkova automobila. Kada se od senzora primi informacija o kritičnoj promjeni brzine i položaja kotača, upravljačka jedinica zatvara elektromagnetne ventile, zaustavljajući ili ograničavajući protok kočione tekućine do mehanizma kočnice kotača. Nakon otpuštanja blokade kotača (na osnovu informacija sa senzora kotača), ECU vraća solenoidne ventile u njihov prvobitni položaj, čime se nastavlja dovod kočione tekućine do kočnica kotača.

Vozač vozila, osim transparenta na kontrolnoj tabli, koji signalizira uključivanje ABS sistema, osjeća udare papučice kočnice uzrokovane brzim otvaranjem i zatvaranjem elektromagnetnih ventila modulatora.

Značajke upravljanja automobilom opremljenim sistemom za sprečavanje blokiranja kotača

Rad vozila sa ABS sistemom ima određene karakteristike i zahtjeve, čije poštovanje će osigurati trajanje i stabilnost njegovog (sistema) funkcionisanja:

Izbjegavajte spajanje akumulatora vašeg vozila na akumulator drugog vozila (tzv. "osvetljenje").

Prilikom izvođenja radova zavarivanja na karoseriji automobila, odspojite kontakte koji vode do elemenata ABS sistema.

Povremeno provjeravajte tehničko stanje kontakata generatora.

Uklonite isključenje električnih konektora kada elektrana radi ili je kontakt uključen.

Elektronska upravljačka jedinica "ECU" ne treba biti izložena dugotrajnom izlaganju (ne više od 2 sata) visokim temperaturama (ne višoj od 850C).

Vozači početnici često paniče kada zasvetli transparent, signalizirajući kvar na antiblokirajućem sistemu vozila. U ovom slučaju zapamtite sljedeće:

a) Performanse kočionog sistema vozila su nezavisne od performansi ABS-a.
b) Baner koji treperi - simptom koji ukazuje na kvar u ABS sistemu uzrokovan kvarom ožičenja.
c) Uključivanje banera može biti uzrokovano niskim naponom (manji od 10,5 V) u mreži automobila.
d) van funkcije ABS sistem kočnice se mijenjaju u servis čiji zaposleni imaju odgovarajuće kvalifikacije, opremu i vještine.

Položaj komponenti sistema protiv blokiranja točkova.

Naglo kočenje na klizavom putu može uzrokovati probleme. Sistem protiv blokiranja točkova (ABS) preuzima ovu akciju i štedi vaše živce. Zapravo, na klizavim putevima, čak ni profesionalni vozač ne može kočiti tako brzo bez ABS-a kao prosječan vozač s njim.

U ovom članku ćemo se osvrnuti na sisteme protiv blokiranja točkova - zašto su nam potrebni, kako su uređeni, kako rade, šta su i koji problemi mogu nastati pri njihovom korištenju?

ABS sistem

U teoriji, sistem protiv blokiranja postaviti prilično jednostavno. Ako proklizavate po ledu, vidjet ćete kako se kotači vrte, ali vuča nema. To je zbog klizanja područja ležaja točka na ledu. Sistem protiv blokiranja točkova sprečava blokiranje i okretanje točkova, što vam daje dve prednosti: zaustavljanje je brže i zadržavate kontrolu nad automobilom tokom zaustavljanja.

ABS uključuje sljedeće komponente:

• Senzori brzine
• Pumpa
• ventili
• Kontrolni blok

Senzori brzine

Sistem protiv blokiranja točkova treba da prati trenutak koji je na granici sa blokadom točkova. Senzori brzine postavljeni na svaki kotač, ili u nekim slučajevima, na diferencijal, čitaju ove informacije.

ventili

Kočioni sistem ima ventile za svaku kočnicu kojima upravlja ABS. U nekim sistemima ventil ima 3 položaja:

• U položaju 1 ventil je otvoren; pritisak iz glavnog cilindra se prenosi na kočnicu.
• U položaju 2, ventil blokira vod, izolujući kočnicu od glavnog cilindra. Ovo sprečava povećanje pritiska kada se pedala kočnice pritisne jače.
• U položaju 3 ventil malo smanjuje pritisak u kočnici.

Pumpa

Jer ventil može oslabiti pritisak kočnica, potrebno ga je nekako prisiliti u prvobitni položaj. Za to se koristi pumpa; kada ventil spusti pritisak u vod, pumpa ga dovodi do potrebnog nivoa.

Kontrolni blok

Kontrolna jedinica je kompjuter. Nadzire senzore brzine i kontrolira ventile.

ABS pumpa i ventili

ABS rad

Postoji razne opcije algoritmi i njihove kombinacije za ABS kontrolu. Razmotrit ćemo princip rada najjednostavnijeg sistema.

Upravljačka jedinica neprekidno čita očitanja senzora brzine. Nadzire sva usporavanja koja nisu normalna. Na primjer, prije nego što se točak blokira, njegova brzina naglo opada. Ako se ovo zanemari, točak se zaustavlja mnogo brže od automobila. AT idealnim uslovima da se zaustavi pri brzini od 100 km/h, automobilu je potrebno oko 5 sekundi, ali se točak blokira za manje od 1 sekunde.

ABS kontrolna jedinica zna da takav nagli prekid kretanja nije moguć, pa smanjuje pritisak na kočnice dok ne počne ubrzanje, zatim ponovo povećava pritisak do ponovnog kočenja. To se događa tako brzo da kotač nema vremena da naglo promijeni brzinu. Kao rezultat toga, točkovi se koče istom brzinom kao i automobil, dok se točkovi koče u položaju koji graniči sa blokiranjem. U tom slučaju sistem postiže maksimalnu silu kočenja.

Kada je ABS aktiviran, osjetit ćete pulsiranje pedale kočnice; to je zbog brzog otvaranja i zatvaranja ventila. Neki ABS imaju do 15 ciklusa otvaranja/zatvaranja ventila u sekundi.

Vrste antiblok sistema

Koristi se u automobilima različite vrste sistemi protiv blokiranja kočnica, u zavisnosti od vrste ugrađenih kočnica. ABS ćemo razmatrati po broju kanala - tj. broj ventila koji se kontrolišu pojedinačno - i broj senzora brzine.

Četvorokanalni ABS sa četiri senzora
Ova vrsta je najbolja. Senzori brzine su ugrađeni na svaki točak, a za svaki točak je ugrađen poseban ventil. Sa ovom vrstom ABS-a, kontrolna jedinica upravlja svakim točkom pojedinačno kako bi se osigurala najveća sila kočenja.

Trokanalni ABS sa tri senzora
Obično se ovaj tip koristi na malim kamionima (pikap kamionima) sa ABS-om koji djeluje na sva četiri točka. Prednji točkovi imaju dva senzora i ventila, po jedan za svaki točak i jedan senzor i ventil za zadnje točkove. Senzor brzine stražnjeg kotača nalazi se na stražnjoj osovini.

Ovaj sistem pruža individualnu kontrolu za svaki prednji točak, pružajući maksimalnu silu kočenja. Zadnji točkovi su guseničari u paru, tj. oba zadnja točka moraju biti blokirana da bi ABS radio. Ovaj tip ABS-a omogućava da se jedan zadnji točak blokira prilikom kočenja, što smanjuje njegovu efikasnost.

Jednokanalni ABS sa jednim senzorom
Ovaj tip se obično ugrađuje na male kamione (pikapove) s ABS-om koji djeluje samo na stražnje kotače. Takav ABS ima samo jedan ventil za kontrolu oba zadnja točka i jedan senzor koji se nalazi na zadnjoj osovini.

Ovaj tip funkcionira na isti način kao stražnji dio trokanalnog ABS-a. Zadnji točkovi se prate kao par, tj. oba zadnja točka moraju biti blokirana da bi ABS radio. Ovaj tip ABS-a omogućava da se jedan zadnji točak blokira prilikom kočenja, što smanjuje njegovu efikasnost.

Ovaj ABS je lako prepoznati. Obično ima jednu kočionu liniju koja ide do oba zadnja točka kroz T-u. Senzor brzine možete pronaći i na električnom priključku pored diferencijala stražnje osovine.

Često postavljana pitanja o ABS-u

Trebam li povremeno kočiti na klizavom putu?
Kada vozite automobil opremljen ABS-om, nije potrebno kočiti povremenim pritiskom na pedalu. Povremena primjena kočnica koristi se prilikom kočenja vozila bez ABS-a kako bi se spriječilo blokiranje kotača i održala kontrola vozila. U automobilima sa ABS-om, točkovi se nikada ne blokiraju, tako da će povremeno pedaliranje samo produžiti vreme zaustavljanja.

Prilikom kočenja u slučaju nužde na vozilu sa ABS-om, snažno pritisnite papučicu kočnice i držite je pritisnutu dok ABS koči. Možda ćete osjetiti jaku pulsaciju na pedali, ali tako i treba biti, ne puštajte pedalu.

Da li sistem protiv blokiranja kočnica zaista radi?
ABS čini kočenje efikasnijim. Sprečava blokiranje točkova i obezbeđuje najkraći put kočenja na klizavim putevima. Ali da li ABS pomaže u sprečavanju nesreća?

Američki institut bezbednost na putu sproveo niz studija kako bi utvrdio koliko često vozila sa ABS-om učestvuju u nesrećama sa fatalan. Rezultati studije iz 1996. godine pokazali su da ABS ne sprečava fatalne sudare. Takođe je uočeno da je manja verovatnoća da će vozila sa ABS-om biti uključena u saobraćajne nesreće sa smrtnim ishodom za vozača i putnike vozila sa kojim je došlo do sudara, ali više za vozača i putnike vozila sa ABS-om, posebno u jednostranim sudara vozila.

Iz tog razloga se još uvijek vodi debata o djelotvornosti ABS-a. Neki ljudi misle da vozači vozila sa ABS-om pogrešno koče i otpuštaju pedalu kada osete da pulsira. Neki veruju da ako vam ABS dozvoljava da vozite automobil tokom naglog kočenja, onda mnogi u naletu panike skrenu sa puta i sudare se.

Nedavne studije pokazuju da je manja vjerovatnoća da će vozila opremljena ABS-om biti uključena u nesreće, ali to još nije razlog da se vjeruje da ABS poboljšava sigurnost vožnje.

ABS komponentni raspored

Hajde da spojimo sve dijelove ABS-a i vidimo kako funkcionira. Slika prikazuje primjer i krupni plan lokacije ABS komponenti u automobilu.