Антиблокировочная система тормозов: как работает, схема

Антиблокировочная система тормозов лада калина и лада приора. устройство, диагностика, снятие и установка основных узлов.

Антиблокировочная тормозная система (ABS) является частью рабочей тормозной системы автомобиля и предназначена для автоматического регулирования степени проскальзывания колес в направлении вращения при торможении путем изменения давления тормозной жидкости в рабочих тормозных камерах, чтобы предотвратить потерю управляемости и устойчивости автомобиля и повысить эффективность торможения.

ABS также распределяет тормозные усилия по осям автомобиля и распределяет тормозные усилия по сторонам автомобиля при прохождении поворотов.

ABS состоит из следующих основных компонентов

• Два датчика скорости передних колес (номер детали 11180-3538350-00);
• Два датчика скорости задних колес (номер детали 11180-3538370-00);
• Два ротора передних колес (номер детали 11180-3538390-00). Ротор переднего колеса является частью наружного уплотнения (деталь 11186-2215012-00);
• Два ротора заднего колеса (деталь 11180-3538400-00).

Исполнительный модуль

Можно изменять давление в приводе тормозной системы, если колесо замедляется. Для этого трубопроводы от двигателя главного цилиндра подключаются к модулю привода, который вырезается из тормозного привода.

В исполнительный модуль включает в себя:

• Впускные и выпускные клапаны,
• Аккумулятор,
• Возвратный насос с электродвигателем,
• Демпферная камера.

Каждый тормозной механизм имеет один комплект клапанов (впускной и выпускной). В каждом контуре установлены гидроаккумулятор и две демпфирующие камеры. Исполнительный модуль и насос вместе составляют единое целое. Трубопроводы соединяют компоненты.

Часть рабочей жидкости может перекачиваться из выхода модуля в выход, так как модуль создает кольцо на линии привода.

Как работает система abs?

Повышение давления водителя – это первый шаг. В данном случае водитель, нажимая на педаль, естественным образом повышает давление в тормозной системе. Впускные клапаны обычно либо закрыты, либо открыты. Данные о колесах считываются системой.

После закрытия впускного клапана начинается второй этап. После определения того, какое колесо тормозит сильнее, механизм отключает тормозной цилиндр от его рабочей задачи и рабочего контура тормозной системы. Стоит понимать, что даже при более сильном нажатии на педаль тормоза давление в системе не увеличивается.

Антиблокировочная система самостоятельно выбирает максимальное давление. Пока колеса не стабилизируются или не остановятся полностью, механизм регулирует скорость их вращения. Механизм автоматически откроет выпускной клапан и сбросит давление, если скорость вращения колес будет ниже или даже выше допустимой.

Впускной клапан должен быть закрыт, иначе насос не сработает. Все это время система считывает частоту оборотов колеса, после стабилизации и возвращения к допустимым значениям выпускной клапан автоматически закрывается. Отработав все перечисленные процессы, впускной клапан снова открывается и цикл начинается с начала.

Этот цикл работы антиблокировочной системы будет повторяться до тех пор, пока колеса не будут полностью стабилизированы. Чтобы было понятно, механизм ABS может совершать до 6 циклов за одну секунду. Работа ABS не может быть отключена без вмешательства в работу тормозного механизма.

Антиблокировочная тормозная система состоит из

• Датчики скорости вращения колес. Датчики работают на основе эффекта Холла и установлены на ступице каждого колеса. Они определяют скорость вращения колеса и посылают сигнал в блок управления ABS.
• Блок управления. Основная задача электронного блока управления (ЭБУ) – обеспечить работу тормозной системы в наиболее эффективном и стабильном диапазоне, при котором тормозное усилие максимально, а колеса автомобиля не блокируются. Для этого ЭБУ постоянно рассчитывает изменение скорости вращения колес (замедление). На основе этих значений формируются управляющие сигналы для исполнительных механизмов: насоса и электромагнитных клапанов гидравлического блока.
• Гидравлический блок. Этот компонент системы ABS является исполнительным механизмом. Гидравлический блок содержит электромагнитные клапаны (на входе и выходе), гидроаккумуляторы, кулачковый насос с электродвигателем и демпфирующие камеры.

Электромагнитные клапаны управляют процессом торможения, каждый в своем контуре. Для каждого рабочего тормозного цилиндра предполагается пара клапанов (один впускной и один выпускной). Аккумуляторы давления предназначены для ускоренного сброса давления в тормозном контуре.

Когда выпускные клапаны открываются, они заполняются тормозной жидкостью. Затем тормозная жидкость прокачивается обратно через главный цилиндр при включении кулачкового насоса. Поэтому, когда система ABS работает, водитель ощущает толчок в педали тормоза.

Электронный блок является элементом управления. Он использует сигналы, полученные от датчиков, для определения скорости каждого колеса и, основываясь на этой информации, посылает сигналы на исполнительный модуль для внесения корректировок в тормозную систему.

Когда появилась система abs?

Первые упоминания об антиблокировочных тормозах относятся к 1920-м годам, когда таким механизмом были оснащены самолеты. Первые разработки принадлежали французской компании Avions Vision, известному в то время производителю различных самолетов и автомобилей.

В 1997 году Bosch запатентовал первую систему ABS, которая срабатывала при резком торможении. До реализации проекта дело не дошло, так как цифровые технологии позволяли вести постоянный контроль. В 1960-е годы проект возобновили, благодаря появлению полупроводниковых технологий. Первые проекты системы ABS появились в 1971 году, разработанные General Motors.

Первые серийные модели начали устанавливаться на автомобили в качестве опции в середине 1970-х годов. В 1978 году Mercedes ввел ABS в стандартную комплектацию Mercedes-Benz W116 (прототип нынешнего S-класса). BMW сразу же подхватила эстафету и установила его на 7 серию.

Назначение abs

Антиблокировочная система тормозов имитирует принцип работы опытного автомобилиста, использующего прерывистое торможение на скользкой дороге для предотвращения заноса автомобиля. В связи с этим возникает вопрос: зачем нам нужна электронная система, если мы можем сделать это сами?

Для сокращения экстренного тормозного пути антиблокировочная тормозная система автоматически включается 15-20 раз. Человек физически не способен выполнить ее, если он не может двигаться быстрее.

Пожалуй, главное преимущество ABS заключается в том, что даже при резком торможении водитель может заставить автомобиль подчиняться движениям рулевого колеса. Без ABS автомобиль при торможении неконтролируемо скользит по прямой, несмотря на усилия водителя выровнять движение личного автомобиля поворотом рулевого колеса.

Поделиться ссылкой:

Поколения антиблокировочной  системы

На разработку ABS у многих инженеров ушло 14 лет работы. Компания Bosch разработала АБС, которая выпускается с 1978 года.

Первое поколение системы (1970 г.) называлось ABS-1. Это электромеханическое изделие не отличалось надежностью и долговечностью из-за тысяч аналоговых компонентов, использованных в ЭБУ. Хотя основная функция ABS была выполнена, продукт не подходил для массового производства.

(1978) второго поколения. Mercedes-Benz S и BMW 7 серии были первыми автомобилями, оснащенными ABS-2 Bosch. Название было изменено на 140, а вес гидроблоков составил 6 кг.

В последующих поколениях ABS инженеры Bosch сосредоточились на усовершенствовании системы и уменьшении ее размеров. В 1980 году была представлена модель ABS-2E, в которой вес гидравлического блока составил 4,9 кг, а количество компонентов было уменьшено до 40.

В 1995 году ABS 5.3 с массой гидравлического блока 2,6 кг и 25 компонентами. В 2003 году Bosch выпускает 8 поколение системы ABS, в которой 16 компонентов и гидравлический блок массой всего 1 кг.

Преимущества и недостатки системы

В чем заключаются основные преимущества системы АБС?

• Поддерживает контроль и устойчивость автомобиля при экстренном торможении, в плохую погоду и т.д.
• Сокращает в большинстве случаев длину тормозного пути;
• Повышает эффективность процесса торможения;
• Обеспечивает лучшую маневренность автомобиля на скользкой дороге.

У антиблокировочной системы есть и недостатки. На мягком грунте она удлиняет тормозной путь. На таких поверхностях колеса не должны блокироваться. Последние поколения ABS преодолели этот недостаток, поскольку система “научилась” определять тип поверхности и затем реализовывать алгоритм, специфичный для этой поверхности.

Принцип работы абс

Антиблокировочная тормозная система состоит из трех основных компонентов: электронного блока управления (4), гидравлического блока (3) и датчиков скорости вращения колес (1, 2). ABS активируется при включении зажигания и достижении автомобилем заданной скорости.

В основу работы колесных датчиков положен принцип электромагнитной индукции. На датчике проходят зубцы и впадины специального ротора, наводят в обмотке датчика электрический сигнал.

При подаче давления электронный блок передает импульс на электромагнитные клапаны водоблока после обработки сигналов от всех датчиков.

Гидравлический блок находится в тормозной магистрали сразу после главного цилиндра, а его клапаны управляют давлением жидкости на контурах системы. Если заторможенное колесо начало катиться, клапаны гидроблока понижают или прекращать подачу жидкости к рабочему тормозному цилиндру.

Этого может быть недостаточно для освобождения колеса, в этом случае электромагнитный клапан будет отводить тормозную жидкость в тормозную магистраль, снижая давление в рабочем тормозном цилиндре. Когда колесо снова начинает вращаться, достигнув определенной угловой скорости, контроллер ABS отменяет свою команду, клапаны открываются, и гидравлическое давление снова передается на тормозной механизм.

Торможение и отпускание колеса происходит циклически (этот процесс называется модуляцией, а гидробокс иногда называют модулятором тормозного давления), и водитель ощущает действие ABS частыми сильными толчками педали тормоза, пока угроза блокировки не исчезнет или автомобиль полностью не остановится.

В машине ABS одинаковое устройство.

Основные элементы выглядят следующим образом:

• Датчики;
• Электронный блок управления;
• Гидравлический узел.

Датчики ABS устанавливаются по одному на каждое колесо.

На их поверхности присутствует принцип Холла, который управляет скоростью вращения колес.

Датчики установлены в ступице каждого колеса. Электронный блок управления считывает информацию с этих датчиков и определяет момент нажатия на тормоза.

Приводным механизмом антиблокировочной тормозной системы считается гидравлический блок. Гидравлический блок состоит из электромагнита с клапаном (на входе и выходе), специального гидроаккумулятора, кулачкового насоса, демпфирующих камер и электродвигателя. Срабатывание каждого компонента приводит к блокировке или разблокировке колес автомобиля.

Самые распространенные неисправности abs

Длительная индикация на соответствующем значке является первоначальным признаком неисправности системы ABS. Каждая поломка уникальна. Простая, если ослаб провод или засорились датчики.

В антиблокировочных тормозных системах часто возникает ряд основных неисправностей. В первую очередь необходимо проверить целостность предохранителей, так как они могут перегореть. Далее идут колесные датчики на ступицах и масса.

Датчики ухудшаются при многократном использовании. Малейшее препятствие может привести к отказу всего механизма. Помните, что помимо обрыва провода или повреждения конкретных компонентов системы может произойти элементарный обрыв провода.

Условия, при которых abs неэффективна

Б С удерживает автомобиль от заноса и сохраняет управляемость. Однако при некоторых обстоятельствах он полностью теряет свою эффективность.

A BS не может эффективно тормозить на дороге с плохим покрытием. Дело в том, что колесо при движении по ямам и ухабами отрывается. Если нет сопротивления, даже несильное воздействие колодок на диск или барабан приведет к блокировке колеса. И это «заметит» система и растормаживает колесо, хотя этого нужно только наращивать прижим колодок.

Б С негативно влияет на вождение по песку или заснеженным, рыхлым поверхностям. Когда колесо блокируется, оно наезжает на валуны и замедляется еще больше. Система удлиняет тормозной путь и не дает колесу прокручиваться при ускорении.

Фаза нормального торможения

При нормальном торможении напряжение на электромагнитных клапанах отсутствует, тормозная жидкость под давлением из главного цилиндра свободно проходит через открытые электромагнитные клапаны и приводит в действие колесные тормоза. Гидравлический насос не работает.

Фаза нормального торможения (фаза a); фаза удержания давления (фаза b); обе фазы торможения. В этом сценарии газ выпускается в атмосферу, а затем разгерметизируется под давлением воздуха или жидкости из системы охлаждения двигателя (ICE). На рис. 1 показаны ротор колесного датчика, колесный цилиндр, электрогидравлический модулятор и электромагнитные клапаны защитной пленки для предотвращения перегрева внутри автомобиля до уровня ниже уровня атмосферной вибрации.

Фаза сброса давления

Б У подает повышенный на 5 А ток на обмотку электромагнитного клапана, если риск блокировки колеса сохраняется. Дополнительное движение поршня клапана создает проход для тормозной жидкости в аккумулятор давления воды.

Фаза удержания давления на постоянном уровне

Если есть указание на то, что одно из колес заблокировано, БУ после получения соответствующего сигнала от датчика колеса продолжает программу цикла поддержания давления, отсоединяя главный цилиндр и соответствующий колесный цилиндр.

В обмотку электромагнитного клапана подается ток силой 2 А. Поршень останавливается и перекрывает движение тормозной жидкости из главного цилиндра Давление в рабочем цилиндре колеса остается неизменным даже если водитель продолжает нажимать педаль тормоза.