Содержание
Простейший способ торможения автомобиля
Многие водители считают, что чтобы быстро остановить автомобиль, необходимо нажать и удерживать педаль тормоза (тормоз в пол). Безусловно, такой способ заставит автомобиль остановиться, но такое торможение не будет эффективным.
При торможении в пол происходит блокировка колес, т.е. колеса автомобиля перестают вращаться. На первый взгляд кажется, что с заблокированными колесами автомобиль остановится быстрее. Но это только на первый взгляд. Вспомним небольшой элемент школьного курса физики: «Сила трения покоя всегда больше, чем сила трения скольжения». Т.е.
если колеса автомобиля катятся (незаблокированы), то автомобиль затормозит быстрее, чем в случае с заблокированными колесами. Это обусловлено тем, что в первом случае пятно контакта колес автомобиля находится в неподвижном состоянии относительно дорожного полотна, т.е.
Существует также второй недостаток простейшего способа торможения — автомобиль с заблокированными колесами полностью теряет управляемость. Т.е. если в повороте заблокировать колеса, то автомобиль продолжит свое движение по инерции прямо, а не в сторону повернутых колес.
Очевидно, что простейший способ торможения несовершенен, а иногда и опасен. Поэтому для помощи водителю при торможении были разработаны специальные антиблокировочные системы тормозов (АБС).
Начиная с 2016 года все выпускаемые в обращение автомобили, включая отечественные, в обязательном порядке оборудуются антиблокировочной системой тормозов.
До 2016 года на многих недорогих моделях автомобилей АБС поставлялась в качестве дополнительной опции, поэтому при покупке подержанного автомобиля, выпущенного до 2016 года, обращайте внимание на наличие данной системы.
Историческая справка
20-е годы
К 20-м годам XX века относится начало первых работ по разработке подобных систем, однако в то время они велись лишь в области авиастроения. Тем не менее, необходимость оснащения подобной техникой легковых автомобилей являлась насущной проблемой. Дело в том, что машины комплектовались механическими тормозными механизмами с приводом тросового типа.
1936 год
Именно в 1936 году немецкий концерн Bosch смог запатентовать технологию ABS. Тем не менее, на пути реализации встала цифровая электроника, а точнее ее отсутствие.
60-70-е годы
Только в это десятилетие удалось разработать полупроводниковые технологии, которые были в состоянии за секунду многократно успевать реагировать на блокировку. В 1971 году технология была реализована инженерами General Motors, но ее эффективность оказалась недостаточной.
Однако в 1970 году победу отпраздновали немцы – первая работоспособная ABS была представлена концерном Daimler-Benz, разработанная под руководством инженера Гейнца Либера. Но надежность электроники была недостаточной, вследствие чего было решено скооперироваться с работниками компании Bosch, которые продолжали исследования в этой области.
Такое объединение привело к созданию действительно качественной системы АБС, которой начали комплектоваться представительские модели (опционально), а в 1978 году ABS начала ставиться на BMW 7-Series и Mercedes Benz S-class W116 в базовой комплектации.
Наше время
На данный момент все автомобили, которые продаются в Европе, обязательно комплектуются антиблокировочной системой. Закон об этом был принят в 2004 году.
Торможение прерывистыми нажатиями на педаль тормоза
Как можно догадаться из названия, антиблокировочная система не позволяет блокироваться колесам автомобиля при торможении.
В простейшем случае система состоит из датчиков, снимающих скорость вращения каждого из колес и блока управления. При этом скорости вращения колес сравниваются, и если одно из колес вращается медленнее других (признак блокировки), то тормозное усилие на это колесо уменьшается.
Очевидно, что при использовании АБС в случае торможения в пол тормозной путь автомобиля уменьшается, и, что не менее важно, автомобиль сохраняет управляемость.
Существует еще один способ торможения, который может применяться как с АБС, так и без нее — торможение прерывистыми нажатиями на педаль тормоза. Заключается он в том, что водитель давит на педаль тормоза резко, сильно, но в течение коротких промежутков времени. Т.е. он то нажимает педаль, то отпускает ее.
При таком торможении колеса автомобиля блокируются-разблокируются. Такой способ позволяет уменьшить тормозной путь автомобиля. Это происходит за счет того, что при кратковременных нажатиях на педаль тормоза вес автомобиля переносится на его переднюю ось. Также в моменты отпускания педали тормоза автомобиль сохраняет управляемость.
Существует спорное мнение, что если человек умеет тормозить прерывисто, то ему не нужна система АБС. Хотя прерывистое торможение и позволяет снизить тормозной путь, у него есть недостаток. Для того, чтобы в критической ситуации затормозить таким способом, необходимо прерывисто тормозить постоянно.
Ну а поскольку система АБС сама срабатывает в момент резкого торможения, она является незаменимым помощником в любом автомобиле.
Структура Anti-lock braking system
Любое устройство системы ABS включает в себя 3 компонента:
- Электронный блок управления – он получает и распознает сигналы, идущие от остальных элементов системы (различные датчики, сенсоры и т. д.);
- Клапаны управления – они располагаются непосредственно в магистрали тормозной системы и представляют собой компоненты модулятора давления;
- Датчики скорости – монтируются на ступицах колес и считывают информацию ускорения либо замедления каждого колеса транспортного средства.
Принцип работы
Система АБС включает следующие элементы:
- Датчик абс (по-другому его ещё называют датчик скорости, вращения или ускорения);
- Электронный блок управления АБС (ЭБУ);
- Гидравлический блок и клапаны АБС;
- Тормозные механизмы системы АБС.
Как работает система АБС
- Антиблокировочная система тормозов работает довольно интересно. Надавив на педаль тормоза, образуется определённое давление в гидротормозной системе. Это позволяет прижимать колодки к тормозным дискам посредством суппортов, и за счёт этого останавливать автомобиль.
- Датчик абс, чаще всего установленный на каждом переднем колесе и на заднем мосту (трёхканальный тип), играет роль «глаз и ушей» всей антиблокировочной системы, в случае блокировки сигнализируя ЭБУ о необходимости снизить давление тормозной жидкости. Как только датчик скорости понимает, что колесо снова вращается, то отправляет информацию АБС о восстановлении прежнего давления в тормозной магистрали.
- Гидроблок АБС в большинстве автомобилей расположен поблизости от ЭБУ или совмещено и представляет собой несколько клапанов, которые контролируют давление тормозной жидкости. Все эти клапаны размещены близко друг к другу и закрыты твёрдым корпусом.
Если в процессе торможения колесо пытается проскальзывать, то ЭБУ с помощью клапанов гидроблока АБС уменьшает или вовсе ограничивает поступление жидкости к тормозному цилиндру. Если этого будет недостаточно, то электромагнитный клапан отправит тормозную жидкость в отводную часть, понизив давление.
И так колёса продолжают то блокироваться, то разблокироваться, создавая эффект импульсного торможения, позволяя сократить тормозной путь и сохранить устойчивость автомобиля на дороге. В чём ещё преимущество современной системы АБС, так это возможность датчиков вращения реагировать даже на малейшее изменение скорости конкретно каждого колеса.
Блок управления АБС работает быстро и мгновенно понимает, что пришла пора уменьшить тормозное воздействие, так как за секунду он способен принимать от 6 до 20 сигналов от датчиков скорости. В результате колесо даже не успевает заблокироваться, а его количество оборотов корректируется АБС «на ходу».
Перед выпуском модели, оснащенной АБС, проводятся тесты и расчеты с учетом покрытия, имеющего максимальный коэффициент трения. Система начинает работать во время торможения. Датчики считывают показатели с каждого колеса, определяя их скорость вращения.
Подсчитано, что система ABS в состоянии 15-20 раз зажать и разжать тормозные колодки, чего просто невозможно добиться самостоятельными действиями. Ощутить работу электроники можно по пульсации на тормозной педали.
Эффект работы АБС
Эта система особенно ценится неопытными водителями, которые еще не могут самостоятельно тормозить, дозируя усилие на тормозной педали не допуская блокировки колес. В данном случае система позволяет контролировать траекторию автомобиля во время торможения, а также маневрировать.