Kočioni sustav abs. Kako radi sustav protiv blokiranja kotača

Prilikom kočenja. Glavna svrha sustava je održavanje stabilnosti i upravljivosti automobila (put kočenja u nekim slučajevima može biti dulji nego bez ABS sustava)

Priča

Prvi put je na željezničkom vagonu uočen problem blokiranja kotača pri kočenju, budući da blokirani kotači imaju znatno slabiji učinak kočenja, a pojavljuje se istrošenost naplatka kotača, što smanjuje vozna svojstva vagona ili lokomotive. . Osim toga, kod blokiranih kotača znatno se povećava vjerojatnost iskliznuća. Problem je riješen korištenjem automatskih regulatora sile kočenja, danas poznatih kao cargo auto mode. Na električnim vlakovima i tramvajima, kod kojih je radno kočenje električno, blokiranje kotača sprječava se električnim i elektronički sustavi, koji automatski reguliraju struju pobude vučnih motora koji rade tijekom kočenja u generatorskom načinu rada. Takvi sustavi poznati su od 1920-ih. Također u 1920-ima pojavio se prvi ABS za ugradnju na šasije zrakoplova. Ovdje je bilo potrebno riješiti problem upravljivosti zrakoplova tijekom vožnje duž piste. Prve proizvode stvorila je francuska tvrtka Avions Voisin, proizvođač automobila i zrakoplova.

U to je vrijeme većina automobila imala mehaničke kočnice s pogonom na sajlu i zahtijevao od vozača značajan fizička snaga, drugim riječima, bilo je potrebno snažno pritisnuti papučicu kočnice, što je uzrokovalo blokiranje kotača, što je zauzvrat imalo negativan učinak na upravljivost automobila. Kasnije su se pojavile hidrauličke kočnice s vakuumskim pojačivačem, ali taj sustav nije riješio problem blokiranja kotača.

Godine 1936. Bosch je patentirao tehnologiju za sprječavanje blokiranja kotača kada snažno kočenje. Ali u praksi se ova ideja nije mogla realizirati zbog nedostatka digitalne elektronike u tim godinama, koja bi omogućila reakciju na blokiranje kotača u djeliću sekunde. Situacija se promijenila šezdesetih godina prošlog stoljeća pojavom poluvodičke tehnologije koja je postupno stigla i do automobilske industrije. Ali prvi uzorci ABS-a, koji su se pojavili 1971. godine na jednom od modela koncerna General Motors, pokazali su se čak i opasnima, jer nisu riješili problem zaglavljivanja prednjih pogonskih kotača.

Prvi stvarno funkcionalni ABS izumili su Nijemci. Uz Bosch, Teldix GmbH je od 1964. započeo rad na stvaranju ABS-a. Njezin inženjer Heinz Lieber razvio je osnove budući ABS. Kasnije je postao šef odjela za elektriku i elektroniku Daimler-Benz koncerna i 1970. godine Daimler-Benz je svečano najavio stvaranje prvog funkcionalnog ABS-a. Sustav, nazvan "ABS 2", sastojao se od elektroničkog regulatora, senzora brzine postavljenih na svaki kotač i dva ili više hidrauličkih ventila u kočionom krugu. Sustav je radio na temelju podataka o razlici u brzinama vrtnje različitih kotača: ako su se vrtjeli različitim brzinama, tada je kontroler dozirajući silu kočenja izjednačavao brzinu vrtnje. Nakon toga sustav je omogućio povećanje sile kočenja.

Sveobuhvatna ispitivanja ovog sustava otkrila su jedan značajan nedostatak - nepouzdanost elektroničkih komponenti. Na prijedlog Daimler-Benza, u projekt su uključeni inženjeri Boscha koji su radili neovisno o Lieberu i stekli ogromno iskustvo na području automobilske elektronike.

Tako su Lieberove uspješne ideje i ogromno iskustvo Boschevih inženjera u razvoju i proizvodnji digitalnih elektroničkih komponenti spojeni u radu na stvaranju serijskog sustava protiv blokiranja kotača. Sredinom 1970-ih ABS se počeo ugrađivati ​​opciono (na zahtjev naručitelja i uz nadoplatu) na automobile izvršne klase, a od 1978. je standard na dva njemačka automobila - Mercedes Benz W116 (S-klasa) i BMW serije 7, štoviše cijena sustava u to je vrijeme bila otprilike 10% cijene cijelog automobila. Od srpnja 2004. svaki novi automobil prodan u Europskoj uniji standardno je opremljen ABS-om.

Princip rada ABS-a

Koeficijent trenja klizanja znatno je manji od koeficijenta statičkog trenja. Stoga će put kočenja s blokiranim kotačima (trenje klizanja: kotači klize po površini) biti veći od puta kočenja s kotačima koji se još okreću (statičko trenje: guma na točki kontakta s cestom miruje relativno na to). Istodobno, kočnice pružaju nešto manje napora nego što je potrebno za potpuno blokiranje kotača. Uz dovoljno iskustva, vozač je u stanju sam osjetiti taj napor, a ako su kotači blokirani, malo oslabi pritisak na papučicu kočnice, ali istovremeno ne može smanjiti pritisak i silu kočenja na jednom, blokirani kotač. ABS sustav prati rotaciju kotača i u slučaju blokade lagano smanjuje tlak u kočionom sustavu kako bi se kotač mogao okretati, a zatim ponovno povećava silu kompresije. Na taj način se postiže isprekidano kočenje, što omogućuje korekciju kursa vozila u ekstremnim uvjetima kočenja.

Uređaj sustava

ABS se sastoji od sljedećih glavnih komponenti:

• senzori brzine ili ubrzanja (usporenja) postavljeni na glavčine kotača vozilo;
• regulacijski ventili, koji su elementi modulatora tlaka, ugrađeni u vod glavnog kočionog sustava;
• upravljačka jedinica koja prima signale od senzora i upravlja radom ventila.

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

Performanse ABS-a

Glavna zadaća ABS-a je omogućiti vozaču da zadrži kontrolu nad vozilom tijekom kočenja u nuždi, odnosno ostaje moguće izvoditi prilično oštre manevre izravno u procesu kočenja. Kombinacija ova dva faktora čini ABS vrlo značajnim plusom u osiguravanju aktivne sigurnosti vozila.

Iskusan vozač može učinkovito kočiti bez korištenja ABS-a, samostalno kontrolirajući trenutak zastoja kotača (najčešće ovu tehniku ​​kočenja koriste motociklisti) i slabljenje sile kočenja na rubu blokade (kočenje je u ovom slučaju isprekidano). Učinkovitost takvog kočenja može se usporediti s kočenjem pri korištenju jednokanalnog ABS-a. Višekanalni sustavi u svakom slučaju imaju prednost jer mogu kontrolirati silu kočenja na svakom pojedinom kotaču, što daje ne samo učinkovito usporavanje, već i stabilno ponašanje vozila u teškim uvjetima neravnomjerno prianjanje kotača s površinom ceste.

Za neiskusnog vozača, ABS je bolji u svakom slučaju, jer omogućuje kočenje u nuždi na intuitivan način, jednostavnom primjenom maksimalne sile na papučicu kočnice ili ručicu uz zadržavanje sposobnosti manevriranja.

Pod određenim uvjetima, rad ABS-a može povećati zaustavni put. Na primjer, kada koristite automobilske gume s nedovoljnim prianjanjem na cestu (na primjer, kada vozite zimi s ljetnim gumama). Također, na rahlim podlogama poput dubokog snijega, pijeska ili šljunka, kotači koji su blokirani prilikom kočenja počinju se zarivati ​​u podlogu, što daje dodatno usporavanje. Otključani kotači pod tim uvjetima koče mnogo sporije. Kako bi mogli učinkovito kočiti u takvim uvjetima, ABS je na nekim modelima automobila isključen. Osim toga, neke vrste ABS-a imaju poseban algoritam kočenja za labave površine, što dovodi do brojnih kratkotrajnih blokada kotača. Ova tehnika kočenja omogućuje vam postizanje učinkovitog usporavanja bez gubitka kontrole, kao kod pune blokade. Vrstu podloge može ručno postaviti vozač ili je može odrediti automatski sustav, analizom ponašanja automobila ili pomoću posebnih senzora za određivanje površine ceste.

Pomoć pri kočenju u nuždi

Sustav pomoći za hitno kočenje(SPET) otkriva kočenje u nuždi, dovodi tlak u kočionom sustavu do maksimuma i drži ga tamo dok se automobil potpuno ne zaustavi. SPET se može implementirati pomoću elektroničkih komponenti ili hidraulike. Prilikom otkrivanja kočenja u nuždi uzimaju se u obzir sljedeće:

• trenutna brzina vozila;
• brzina kojom se papučica kočnice pritisne;
• sila (dubina) pritiskanja papučice kočnice;
• udaljenost do vozila ispred;
• i druge parametre (primjerice, blizinu semafora).

Istraživanja su pokazala da značajan dio vozača u slučaju nužde ili ne pritisne do kraja papučicu kočnice ili je otpusti u nekom trenutku. Zbog toga je put kočenja dulji nego što bi mogao biti s potpuno pritisnutom papučicom. SPET je razvijen za rješavanje ovog problema.

Kočenje u nuždi je vrsta kočenja koju vozači vozila sve češće koriste, jer je diktira stalno kompliciranje suvremenih uvjeta na cestama. Međutim, učinkovitost takvog kočenja može se smanjiti gotovo na nulu u slučaju blokiranja kotača (kotača) vozila. Zaustavlja percepciju bočnih sila, čiji je utjecaj dizajniran da zadrži automobil na određenoj putanji koju je postavio vozač. Vozilo ne samo da gubi upravljivost, već i stabilnost, što u 90% slučajeva dovodi do njegovog kvara u nekontrolirano "proklizavanje".

ABS kočnice, nazvane prema prvim slovima tehnologije Antilock Brake System, funkcionalno su dizajnirane za održavanje kontrole nad vozilom tijekom kočenja sprječavajući blokiranje kotača. Rezultat korištenja ovog sustava je povećanje učinkovitosti kočenja, smanjenje zaustavnog puta automobila, kako na suhim tako i na mokrim cestama, poboljšanje manevarskih sposobnosti itd. Nedvojbena prednost sustava "ABS" može se smatrati smanjenjem trošenja gume, kao i osiguravanjem njegove (trošenja) ujednačenosti.

Glavni nedostaci sustava protiv blokiranja kotača uključuju povećanje udaljenosti kočenja automobila na površinama s labavom strukturom: šljunak, pijesak, snijeg itd.
Dakle, rezimiramo rečeno. Funkcionalnost sustava koji sprječava blokiranje kotača (kotača) tijekom hitnog kočenja osigurava:

Učinkovito kočenje vozila na skliskoj (mokroj) cesti.

Prevencija pojave "nekontroliranog" zanošenja.

Dovoljna kontrola vozača nad automobilom.

Dizajn ABS kočionog sustava

Suvremeni sustav za sprječavanje blokiranja kotača sastoji se od tri glavne skupine elemenata:

Senzori (brzina kotača i prekidač kočionog svjetla).

Aktuatori (ispušna pumpa, hidraulički razvodnik ili modulator opremljen solenoidnim ventilima, signalne lampice).

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

Kao što je lako razumjeti, aktuatori ili modulatori se kontroliraju podešavanjem tlaka u kočnim krugovima kotača. Istodobno se velika pozornost posvećuje brzini prijenosa informacija od senzora koji se u pravilu nalaze na osovini kotača do upravljačke jedinice.
Hidraulički razvodnik niz je solenoidnih ventila koji kontroliraju količinu tlaka u sustavu i koji su zatvoreni u robusnom kućištu.

središnji blok elektroničko upravljanje, ili "ECU", - dva mikrokontrolera u međusobnoj interakciji koji međusobno kontroliraju rad. Radni program upravljačka jedinica uključuje nekoliko algoritama rada, od kojih je glavni stanje kočionog sustava, ovisno o informacijama o parametrima rotacije kotača

Princip rada sustava protiv blokiranja kotača

Sustav protiv blokiranja kotača vozila funkcionira na sljedeći način. U trenutku kočenja kočiona tekućina ulazi u ulazne kanale hidrauličkog razvodnika. Solenoidni ventili su otvoreni, a radna tekućina se slobodno dovodi do kotača automobila. Kada se od senzora primi informacija o kritičnoj promjeni brzine i položaja kotača, upravljačka jedinica zatvara elektromagnetske ventile, zaustavljajući ili ograničavajući protok kočione tekućine u mehanizam kočnice kotača. Nakon otpuštanja blokade kotača (na temelju informacija sa senzora kotača), ECU vraća solenoidne ventile u njihov prvobitni položaj, čime nastavlja opskrbu kočione tekućine kočnicama kotača.

Vozač vozila, osim natpisa na upravljačkoj ploči, koji signalizira uključivanje ABS sustava, osjeća udarce papučice kočnice uzrokovane brzim otvaranjem i zatvaranjem elektromagnetskih ventila modulatora.

Značajke upravljanja automobilom opremljenim sustavom za sprječavanje blokade kotača

Rad vozila s ABS sustavom ima određene značajke i zahtjeve, čije će poštivanje osigurati trajanje i stabilnost njegovog (sustava) funkcioniranja:

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

Prilikom izvođenja radova zavarivanja na karoseriji automobila, odvojite kontakte koji vode do elemenata ABS sustava.

Povremeno provjerite tehničko stanje kontakata generatora.

Uklonite odspajanje električnih konektora kada elektrana radi ili je paljenje uključeno.

Elektronička upravljačka jedinica "ECU" ne smije se izlagati dugotrajnom izlaganju (ne više od 2 sata) visokim temperaturama (ne višim od 850C).

Vozači početnici često se uspaniče kada se zasvijetli natpis koji označava kvar sustava protiv blokiranja kotača vozila. U tom slučaju zapamtite sljedeće:

a) Učinkovitost kočionog sustava vozila neovisna je o učinku ABS-a.
b) Treperenje natpisa - simptom koji ukazuje na kvar u ABS sustavu uzrokovan kvarom u ožičenju.
c) Uključivanje bannera može biti uzrokovano niskim naponom (manjim od 10,5 V) u mreži automobila.
d) van funkcije ABS sustav kočnice se mijenjaju u servisu čiji djelatnici imaju odgovarajuće kvalifikacije, opremu i vještine.

Položaj komponenti sustava protiv blokiranja kotača.

Naglo kočenje na skliskim cestama može uzrokovati probleme. Sustav protiv blokiranja kotača (ABS) preuzima ovu radnju i štedi vaše živce. Zapravo, na skliskim cestama čak ni profesionalni vozač ne može kočiti tako brzo bez ABS-a kao prosječan vozač s njim.

U ovom članku ćemo pogledati sustave protiv blokiranja kotača - zašto su nam potrebni, kako su raspoređeni, kako rade, što su i koji problemi mogu nastati kada ih koristite?

ABS sustav

U teoriji, sustav protiv blokiranja postaviti sasvim jednostavno. Ako klizite na ledu, vidjet ćete kako se kotači vrte, ali nema vuče. To je zbog klizanja područja ležaja kotača na ledu. Sustav protiv blokiranja kotača sprječava blokiranje i okretanje kotača, što vam daje dvije prednosti: Zaustavljanje je brže i zadržavate kontrolu nad automobilom tijekom zaustavljanja.

ABS uključuje sljedeće komponente:

• Senzori brzine
• Pumpa
• ventili
• Kontrolni blok

Senzori brzine

Sustav protiv blokiranja kotača mora pratiti trenutak koji je na granici s blokadom kotača. Senzori brzine montirani na svakom kotaču, ili u nekim slučajevima, na diferencijalu, čitaju ove informacije.

ventili

Sustav kočenja ima ventile za svaku kočnicu kojima upravlja ABS. U nekim sustavima ventil ima 3 položaja:

• U položaju 1 ventil je otvoren; pritisak iz glavnog cilindra prenosi se na kočnicu.
• U položaju 2, ventil blokira vod, izolirajući kočnicu od glavnog cilindra. Time se sprječava stvaranje pritiska kad se papučica kočnice jače pritisne.
• U položaju 3, ventil malo smanjuje tlak u kočnici.

Pumpa

Jer ventil može oslabiti pritisak kočnica, potrebno ga je nekako prisiliti u prvobitni položaj. Za to se koristi pumpa; kada ventil smanji tlak u cjevovodu, pumpa ga tlači do potrebne razine.

Kontrolni blok

Upravljačka jedinica je računalo. Nadzire senzore brzine i upravlja ventilima.

ABS pumpa i ventili

rad ABS-a

postojati razne opcije algoritmi i njihove kombinacije za upravljanje ABS-om. Razmotrit ćemo princip rada najjednostavnijeg sustava.

Upravljačka jedinica kontinuirano očitava očitanja senzora brzine. Prati sva usporavanja koja nisu normalna. Na primjer, prije nego što se kotač blokira, njegova brzina naglo opadne. Ako se to zanemari, kotač se zaustavlja puno brže od automobila. NA idealni uvjeti da se zaustavi pri brzini od 100 km/h, automobilu je potrebno oko 5 sekundi, ali je kotač blokiran za manje od 1 sekunde.

Upravljačka jedinica ABS-a zna da takav nagli prekid kretanja nije moguć, pa smanjuje pritisak na kočnice dok ne počne ubrzavanje, zatim ponovno povećava pritisak do ponovnog kočenja. To se događa tako brzo da kotač nema vremena naglo promijeniti brzinu. Kao rezultat toga, kotači se koče istom brzinom kao i automobil, dok se kotači koče u položaju koji graniči s blokadom. U tom slučaju sustav postiže maksimalnu silu kočenja.

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

Vrste protublokirajućih sustava

Koristi se u automobilima različiti tipovi sustavi protiv blokiranja kotača, ovisno o vrsti ugrađenih kočnica. Razmotrit ćemo ABS prema broju kanala - tj. broj ventila koji se pojedinačno kontroliraju - i broj senzora brzine.

Četverokanalni ABS s četiri senzora
Ova vrsta je najbolja. Senzori brzine ugrađeni su na svaki kotač, a za svaki kotač ugrađen je poseban ventil. S ovom vrstom ABS-a, upravljačka jedinica upravlja svakim kotačem pojedinačno kako bi osigurala najveću silu kočenja.

Trokanalni ABS sa tri senzora
Obično se ovaj tip koristi na malim kamionima (kamionima) s ABS-om koji djeluje na sva četiri kotača. Prednji kotači imaju dva senzora i ventila, po jedan za svaki kotač, te jedan senzor i ventil za stražnje kotače. Senzor brzine stražnjeg kotača nalazi se na stražnjoj osovini.

Ovaj sustav pruža individualnu kontrolu za svaki prednji kotač, pružajući maksimalnu silu kočenja. Stražnji kotači se prate u parovima, tj. oba stražnja kotača moraju biti blokirana da bi ABS radio. Ova vrsta ABS-a omogućuje blokiranje jednog stražnjeg kotača prilikom kočenja, što smanjuje njegovu učinkovitost.

Jednokanalni ABS s jednim senzorom
Ovaj tip se obično postavlja na male kamione (kamione) s ABS-om koji djeluje samo na stražnje kotače. Takav ABS ima samo jedan ventil za kontrolu oba stražnja kotača i jedan senzor koji se nalazi na stražnjoj osovini.

Ovaj tip funkcionira na isti način kao i stražnji dio trokanalnog ABS-a. Stražnji kotači se prate kao par, tj. oba stražnja kotača moraju biti blokirana da bi ABS radio. Ova vrsta ABS-a omogućuje blokiranje jednog stražnjeg kotača prilikom kočenja, što smanjuje njegovu učinkovitost.

Ovaj ABS je lako prepoznati. Obično ima jedan kočioni vod koji ide do oba stražnja kotača kroz T-priključak. Također možete pronaći senzor brzine na električnom priključku pored diferencijala stražnje osovine.

Često postavljana pitanja o ABS-u

Trebam li povremeno kočiti na skliskoj cesti?
Kada vozite automobil opremljen ABS-om, nije potrebno kočiti povremenim pritiskanjem papučice. Povremena kočnica koristi se pri kočenju vozila bez ABS-a kako bi se spriječilo blokiranje kotača i održala kontrola nad vozilom. U automobilima s ABS-om, kotači se nikad ne blokiraju, pa će isprekidano pedaliranje samo produžiti vrijeme zaustavljanja.

Prilikom kočenja u nuždi na vozilu s ABS-om, snažno pritisnite papučicu kočnice i držite je pritisnutu dok ABS koči. Možda ćete osjetiti snažno pulsiranje papučice, ali tako treba biti, ne puštajte pedalu.

Radi li sustav protiv blokiranja kotača doista?
ABS čini kočenje učinkovitijim. Sprječava blokiranje kotača i omogućuje najkraći put kočenja na skliskim cestama. Ali pomaže li ABS u sprječavanju nesreća?

Američki institut sigurnost na cesti proveli su niz studija kako bi utvrdili koliko često ABS vozila sudjeluju u nesrećama s koban. Rezultati studije iz 1996. pokazali su da ABS ne sprječava sudare sa smrtnim ishodom. Također je primijećeno da je manja vjerojatnost da će vozila s ABS-om biti uključena u sudare kobne za vozača i putnike u vozilu s kojim je došlo do sudara, ali više kobne za vozača i putnike vozila s ABS-om, posebno u jednostrukim sudarima. sudari vozila.

Iz tog razloga još uvijek postoji rasprava o učinkovitosti ABS-a. Neki misle da vozači vozila s ABS-om krivo koče i otpuštaju papučicu kada osjete da pulsira. Neki vjeruju da ako vam ABS dopušta vožnju automobilom tijekom kočenja u nuždi, onda mnogi u napadu panike skreću s ceste i sudaraju se.

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

Raspored ABS komponenti

Spojimo sve dijelove ABS-a i vidimo kako radi. Slika prikazuje i primjer i krupni plan položaja ABS komponenti u automobilu.