Антиблокировочная тормозная система abs: устройство и принцип работы

Система ABS в мотоцикле

Антиблокировочная система была впервые использована в мотоцикле в конце 80-х г.г. прошлого столетия. При этом были учтены некоторые особенности, характерные для двухколесного транспортного средства. С точки зрения конструкции место для установки дополнительных компонентов очень ограничено

Особое внимание должно быть уделено общему весу и распределению центра тяжести. Кроме того, ручной тормоз для передних колес и ножной тормоз для задних колес работают автономно

Блокировка одного колеса двухколесного транспортного средства для водителя-непрофессионала быстро закончится падением. Поэтому к регулированию и надежности предъявляются максимальные требования. В целом регулирование выполняется до нижней контрольной скорости мотоцикла 2,5 км/ч.

На рисунке представлена схема работы такой системы.

При ABS-регулировании на обмотку электромагнита в модуляторе тормозного усилия подается ток (до 25 А), магнитное поле оттягивает регулирующий поршня преодолевая усилия возвратной пружины. Связанный с направляющим роликом распределительный поршень опускается. Металлический шарик перекрывает подающую магистраль главного тормозного цилиндра. При повышении скорости вращения обмотка обесточивается, регулирующий поршень выталкивается пружиной вперед, тормозное усилие колесного тормозного цилиндра снова увеличивается.

На тормозных рычагах пульсации не ощущается, поскольку металлический шарик во время регулирования перекрывает подающую магистраль главного тормозного цилиндра. Работа модулятора тормозного усилия контролируется пьезокерамикой. Регулирующий поршень усилием внутренней пружины при присутствии тока на обмотке оказывает давление на пьезокерамику, которая передает сигнал напряжения на блок управления. Таким образом работоспособность контролируется и при проведении самодиагностики системы. Выход из строя системы индицируется миганием двух контрольных ламп. Система имеет функцию самодиагностики, а сохраненные неисправности могут быть считаны тестером.

В отношении модуляции тормозного усилия 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами и гидравлическим блоком современные системы похожи на системы, устанавливаемые в автомобилях. На рисунке представлен гидравлический контур с впускным и выпускным клапанами для каждого контура торможения.

Регулирование осуществляется путем открывания и закрывания клапанов, как и в системах легковых автомобилей.

Одинаковым является также определение и обработка скорости вращения колес и других входов. Характерными только для мотоциклов являются отдельные контуры торможения переднего и заднего колес, а также выключатель ABS для активного отключения системы.

Немного о силах трения

Часто при объяснении такого поведения автомобиля упоминается трение качения. Про это можно сразу забыть, данная сила тут не при чём. Речь пойдёт о разнице между силами трения скольжения и покоя.

Допустим, автомобиль движется по дороге с ускорением любой величины и знака, а торможение есть не что иное, как отрицательное ускорение. Если шины не проскальзывают, то участок протектора в зоне контакта колеса с поверхностью всегда находится в покое относительно всей прочей планеты, частью которой и является дорожное покрытие. Силой, придающей машине ускорение, будет вызвана именно трением покоя.

Максимум её величины равен произведению сцепного веса, приходящегося на колесо на коэффициент трения. Водитель, продолжая увеличивать давление на педаль, может достичь такой интенсивности замедления, что силы трения о дорогу окажется недостаточно для дальнейшего роста темпа снижения скорости. Шина, на которой это произойдёт, сорвётся в скольжение.

Силы трения скольжения работают уже по другим законам, не углубляясь в природу которых, можно сказать, что в подавляющем большинстве случаев они меньше, чем в состоянии покоя. Каждый может в этом убедиться, попробовав сдвинуть твёрдый предмет, лежащий на ровной поверхности. Вначале он заметит рост необходимого для этого усилия руки, а с началом движения сила заметно ослабнет. То же происходит и с автомобильным колесом.

Дополнительным недостатком торможения на заблокированных колёсах можно считать катастрофический износ резины. В пятне контакта выделяется столько тепла, что протектор не выдерживает и начинает плавиться и гореть. Все видели эти характерные клубы белого дыма при ошибках автогонщиков с выбором скорости перед поворотом. После этого на шине образуется проплешина, и дорогостоящая покрышка идёт в утиль. Дальнейшая езда на ней чревата вибрациями и даже разрывами корда. А во время торможения расплавленная протекторная смесь становится прекрасной смазкой, которая практически обнуляет коэффициент трения скольжения.

Как работает АБС или идеальное торможение

Решив остановить свой автомобиль, оборудованный системой АБС, водитель, нажимая педаль тормоза, чувствует, что она начинает слегка вибрировать (вибрация может сопровождаться характерным звуком напоминающим звучание «трещотки»). Это своеобразный отчет системы о том, что она заработала. Датчики считывают скоростные показатели. Блок управления контролирует давление в тормозных цилиндрах, не давая колесам жестко заблокироваться, при этом быстрыми «рывками» подтормаживая их. В итоге машина постепенно замедляет ход и не идет юзом, а значит, остается управляемой. Даже если дорога скользкая, водителю при подобном торможении остается только контролировать направление движения машины до полной остановки. Таким образом, благодаря АБС, получается идеальное, а главное – управляемое торможение.

Безусловно, система антиблокировки значительно облегчает жизнь водителю, упрощая и повышая эффективность процесса торможения. Однако у нее есть ряд недостатков, которые необходимо знать и учитывать на практике.

Как работают тормоза с АБС?

АБС — это контролируемая электроникой тормозная система, которая работает по принципу, похожему на технику прерывистого торможения, однако, гораздо более эффективно. Техникой прерывистого (или импульсного) торможения пользуются водители на автомобилях, не оснащенных АБС. Принцип прерывистого торможения состоит в частом нажатии и отпускании водителем педали тормоза. Это помогает не только быстрее остановиться, но и сохранит управляемость автомобиля (сцепление каждого колеса отличается и если все они резко перестанут вращаться, то траектория движения автомобиля не будет прямой).

Система АБС с помощью электронных датчиков определяет какое из колес под тормозным усилием вращается медленнее других — это означает, что колесо уже заблокировалось или же вот-вот заблокируется. Тогда в действие вступает ослабляющий поршень, который снижает тормозное усилие, прикладываемое к колесу, до тех пор, пока скорость его вращения не выровняется со скоростью других колес. Естественно, блокировке тут же может вновь подвергнуться любое другое или это же колесо, тогда процесс повторяется вновь.

Как видите, принцип действительно аналогичен импульсному торможению с той лишь разницей, что электроника точно знает какое колесо и на сколько отстает, и свое действие ослабления производит именно с запаздывающим колесом, а не со всеми сразу. Плюс, замеры и действие АБС может происходить множество раз за одну секунду, чего человеческая нога сделать не в состоянии (лишь пара раз в секунду). Если вы сильно нажмете на тормоза, то почувствуете как педаль вибрирует под ногой — это работает система АБС вашего автомобиля.

Конечно, такой продвинутой АБС была не всегда — более ранние версии не имели датчиков на каждом из колес и ограничивались одним (на ведущей оси), двумя (на двух осях) или тремя (два на колесах ведущей оси и один на ведомой оси).

Общее описание и принцип действия

Начнем с того, что расшифровывается указанная в заголовке аббревиатура как антиблокировочная система. На сегодняшний день она стала чуть ли не синонимом более привычного понятия «тормозная система». Ее действие происходит именно в тот момент, когда водитель нажимает своей ногой на педаль тормоза. Необходимость экстренного торможения может возникнуть в любую секунду — например, выскочил человек на дорогу или показался не закрытый канализационный люк. Иногда приходится в буквальном смысле за долю секунды заставить свой автомобиль остановиться. Как работает в таком случае славноизвестная АБС?

Если Ваша машина такой системой не оснащена, то она будет тормозить за счет того, что колодки прижимаются к тормозному диску или барабану. При этом положение колес не позволяет изменить траекторию, чтобы уйти от препятствия. В отличие от классической конструкции АБС не блокирует сами колеса, а это значит, что остается возможность выполнения маневра в сторону. Согласитесь, что шансы разъехаться с препятствием в этом случае возрастают.

Система ABS сохраняет необходимое и эффективное сцепление автомобильных колес с дорожным покрытием. А это уже дает возможность контролировать поведение машины в тех или иных ситуациях. Сами же колеса не блокируются, а сохраняют свою подвижность. Тогда, когда они плотно зажаты, дополнительную опасность представляют любые неровности дорожного полотна. Представим себе экстренное торможение, при котором к тому же заблокированы колеса — в этом случае очень высока вероятность заноса. Такая ситуация запросто может превратить любимый автомобиль в груду железа.

Программа

Примерная программа подскажет, как организовывать тренинги по системе Abdominal — Back — Spine. Она предназначена для мужчин. Но женщины могут адаптировать её под себя, заменив упражнения на перекладине работой с фитболом и уменьшив количество подходов и повторов.

Тренировки ABS — новое направление в фитнесе, пришедшее с Запада и набирающее всё большую популярность. Их успех в том, что они позволяют добиться отличных результатов за короткий промежуток времени.

ABS фитнес – это комплекс силовых упражнений, которые специально разработаны для укрепления всех мышц живота и спины.

ABS – это аббревиатура, которую можно расшифровать, как Abdominal, Back, Spine. С английского языка эти слова переводятся, как пресс, спина, растяжка. Данная фитнес-система представляет собой комплекс силовых упражнений, направленных на развитие мышц спины и абдоминальной области.

Мышцы пресса и спины непосредственно связаны между собой, и образуют единый мышечный корсет. Так, к примеру, чтобы излечиться от болей в позвоночнике, специалисты советуют качать пресс. Поэтому система ABS объединяет работу над всеми этими мышцами в одну программу.

Данная программа тренировок может быть использована как самостоятельно, так и в комбинации с другими комплексами.

Мышечная слабость, боли в спине и сутулость – проблемы, с которыми сталкиваются многие люди, ведущие малоподвижный образ жизни в современных условиях, который в сочетании с неправильным питанием приводит к возникновению избыточного веса, одышки, апатии и различных проблем со здоровьем. ABS помогает без таблеток и диет смоделировать эстетически привлекательную фигуру, повысить жизненный тонус.

Зачастую жир накапливается в первую очередь на талии и на животе. Увеличение жировой прослойки в этих местах может быть опасным для здоровья человека. Так как жировые ткани в абдоминальной области начинают работать в качестве отдельного органа, вырабатывая вещества, которые способные навредить организму, к примеру:

свободные жирные кислоты, снижающие функцию расщепления инсулина, что может привести к заболеванию диабетом;
вещества, повышающие риск инфарктов и инсультов;
гормон стресса – кортизол, превышение нормального уровня которого приводит к гипертонии, ожирению и диабету.

Жировые прослойки бывают подкожными и висцеральными. Висцеральный жир в абдоминальной области становится виновником серьезных проблем со здоровьем, так как он располагается очень близко к печени, сердцу и другим жизненно важным органам. Он производит на них давление и мешает их нормальной работе.

ABS помогает укрепить мышцы брюшного пресса и спины. Эта система была разработана специально для развития нижних, средних и верхних мышц пресса, боковых диагональных мышц абдоминальной области, а также крупных и мелких мышц спины.

Характеристики ABS

Основными технологическими и химическими свойствами АБС-сополимера являются.

— Область температур переработки – от 200 до 260 градусов С.

— Влагопоглощение – от 0,2 до 0,4%.

— Плотность – около 1040 кг/куб. м.

— Технологическая усадка – от 0,4 до 0,7%.

— Хорошая химическая стойкость к сильным основаниям (щелочам), маслам и смазкам, солям и кислотам в растворах.

Главные физико-механические свойства АБС.

— Высокая твердость и ударная вязкость пластика.

— Хорошая термостойкость и устойчивость к низким и высоким (зависит от марки пластика) температурам.

— Очень высокая устойчивость к атмосферным и погодным явлениям.

— Невысокие электроизоляционные характеристики (хуже чем у полистирола).

— Низкая стойкость к ультрафиолету.

Важнейшие эксплуатационные свойства АБС сополимера.

— Стандартные марки АБС выдерживает кратковременно температуру до 100 градусов и длительно до 80 градусов С, теплостойкие марки – 130 (длительно – 100) градусов С.

— Изделия из АБС обладают глянцевой поверхностью.

— Хорошая износостойкость.

— Вариативность механических характеристик а зависимости от мономерного состава АБС.

— Марки пластика подходят для нанесения покрытий гальваникой, металлизации под вакуумом.

— Хорошая способность к сварке.

Что такое ABS?

ABS представляет собой систему, что предотвращает блокировку колес при торможении транспортного средства. В автомобилях без этой системы при нажатии тормоза происходит блокировка колес, которая приводит к скольжению транспортного средства по поверхности. А АБС система направлена на решение этой проблемы, она ослабляет давление, благодаря этому колеса начинают вращаться. Таким образом, даже в ситуации, когда педаль тормоза будет постоянно нажата, процесс блокировки и разблокировки колес будет непрерывно осуществляться, и может происходить несколько раз в секунду.

На сегодняшний день в ABS системах используется такой же принцип, как и в первых разработках. Передовой автомобильной компанией в этой области была Mersedes. Их разработки с механическими датчиками были изменены, после многочисленных опытов и испытаний на замену к ним пришли бесконтактные датчики. Эта разработка позволила быстрее передавать информацию в блок управления автомобиля, именно ее принцип и используют современные компании.

Типы антиблокировочных систем

Типы систем зависят от типа тормозов, установленых в автомобиле. Рассмотрим системы по числу клапанов, которые контролируются отдельно и по количеству датчиков скорости. Так проще.

Четыре канала и четыре датчика — Датчики скорости стоят на каждом колесе, и каждое колесо имеет свой, отдельный клапан. Блок управления может следить за каждым колесом в отдельности и обеспечивать наилучшее торможение.
Три канала и три датчика — Обычно такой тип используется на небольших грузовиках (пикапах) при воздействии ABS на все четыре колеса. Передние колеса имеют два датчика и клапана, по одному для каждого колеса, а для задних колес устанавливается один датчик и клапан. Датчик скорости задних колес расположен на заднем мосту. Такая система предусматривает индивидуальный контроль для каждого переднего колеса, обеспечивая максимальное усилие торможения. Задние же колеса отслеживаются в паре, т.е. для срабатывания ABS необходима блокировка обоих задних колес. Такой тип ABS допускает блокировку одного заднего колеса при торможении, что снижает его эффективность.
По одному каналу и датчику — Такой тип обычно устанавливается на небольших грузовиках (пикапах) при воздействии ABS только на задние колеса. Такая ABS имеет только один клапан для контроля обоих задних колес и один датчик, расположенный на заднем мосту. Данный тип функционирует так же, как и задняя часть трехканальной ABS. Задние колеса отслеживаются в паре, т.е. для срабатывания ABS необходима блокировка обоих задних колес. Такой тип ABS допускает блокировку одного заднего колеса при торможении, что снижает его эффективность. Такую ABS легко узнать. Обычно она имеет одну тормозную магистраль, идущую к обоим задних колесам через тройник. Вы также можете найти датчик скорости по электрическому соединению рядом с дифференциалом заднего моста.

Есть и типичные вопросы про ABS, которые достаточно часто озвучиваются любыми водителями, от начинающих до опытных.

Самый первый вопрос касаемо наличия ABS – нужно ли тормозить прерывистым усилием на скользкой дороге самостоятельно.

Если у вас есть ABS в автомобиле – не нужно тормозить прерывистым усилием. Прерывистое нажатие на педаль тормоза используется при торможении автомобиля без ABS для предотвращения блокировки колес и сохранения управления машиной. В автомобилях с ABS блокировка колес не происходит никогда, поэтому прерывистое нажатие на педаль лишь продлит время остановки. При экстренном торможении на автомобиле с ABS необходимо уверенно нажимать на педаль тормоза и удерживать ее нажатой, пока ABS осуществляет торможение. Вы можете почувствовать сильную пульсацию педали, но так и должно быть, не отпускайте педаль.

Следующий вопрос связан с эффективностью системы.

ABS делает торможение более эффективным. Она предотвращает блокировку колес и обеспечивает наименьший тормозной путь на скользкой дороге. Но способствует ли ABS предотвращению ДТП? Американский институт дорожной безопасности провел ряд исследований для определения, насколько часто автомобили ABS участвуют в ДТП со смертельным исходом. Результаты исследования 1996 г. показали, что ABS не предотвращает возникновение ДТП со смертельным исходом. Также было отмечено, что автомобили с ABS реже участвуют в ДТП со смертельным исходом для водителя и пассажиров автомобиля, с которым произошло столкновение, но чаще со смертельным исходом для водителя и пассажиров машины с ABS, особенно при ДТП с участием одного автомобиля. По этой причине до сих пор ведутся споры по поводу эффективности ABS. Некоторые считают, что водители автомобилей с ABS неправильно осуществляют торможение и отпускают педаль, когда чувствуют ее пульсацию. Некоторые считают, что если ABS позволяет управлять автомобилем при экстренном торможении, то многие в приступе паники съезжают с дороги и разбиваются. Последние исследования показывают, что автомобили, оборудованные ABS, реже участвуют в ДТП, однако это еще не является основанием полагать, что ABS повышает безопасность движения.

Вместо заключения можно лишь сказать о том, что за системой нужно следить и вовремя обслуживать ее

Обращайте внимание на информирование вас вашим автомобилем. Помните о том, что один неисправный датчик может привести к проблемам в экстренной ситуации

Лучше один раз потратиться и поменять датчик, чем стать виновником ДТП или и вовсе врезаться в ограждение на скользкой трассе.

Принцип работы АБС – простые сложности

Любая антиблокировочная система при своей активации практически имитирует действия опытного водителя, который «на автомате» использует в экстренных ситуациях технику прерывистого торможения. Но в отличии от живого человека, который не может полностью исключить эмоциональную составляющую, АБС работает четко и беспристрастно, выполняя свои прямые обязанности безукоризненно. Но только на дороге с твердым и ровным покрытием – на ухабах эффективность АБС резко снижается, что должно учитываться любым автомобилистом.

Устройство системы достаточно простое, и в роли «главнокомандующего» выступает блок АБС, постоянно принимающий сигналы о скорости вращения каждого колеса во время движения автомобиля. Соответственно, на ступице всех колес имеется специальный датчик, передающий эти сигналы. В тот момент, когда водитель выжимает педаль тормоза, колеса часто оказываются полностью заблокированными, что влечет потерю управляемости автомобилем. При неподвижных колесах вступает в действие система АБС авто.

При отсутствии вращения колеса мгновенно реагирует блок АБС – он отправляет на модулятор соответствующую команду, и давление в системе торможения падает. Для этого в ней имеется специальный клапан с электроприводом, сообщающийся с гидроаккумулятором, куда и перетекает избыток жидкости. Тормозное усилие снижается, колеса продолжают вращение, не теряя сцепления с дорогой. Как только скорость движения колеса возрастет, система вновь начнет активное торможение. Таким образом можно ответить на вопрос как работает АБС на авто. Следует упомянуть, что прерывистое торможение считается наиболее эффективным.

Интересно! АБС активируется в среднем 20 раз в секунду – это обеспечивает наибольшую эффективность торможения. Человек физически не способен столько раз подряд нажать на педаль тормоза.

Кому рекомендуется заниматься ABS фитнесом

Эта программа подходит для людей различных возрастов и всех уровней физической подготовленности. Комплекс специально разработан для тех, кто желает иметь крепкую спину, здоровый позвоночник, красивую осанку и плоский живот.

Также эти упражнения помогают сбросить лишний вес, улучшить общее состояние здоровья и работу сердечно-сосудистой системы. Регулярно занимаясь ABS фитнесом, можно уже через 3 месяца получить значительные результаты.

Заниматься ABS может любой человек, в независимости от его физической подготовленности, однако новичкам необходимо обязательно заниматься под руководством знающего преподавателя, увеличивать физические нагрузки постепенно.

Часто задаваемые вопросы

Дословно ABS (Anti-lock Brake System) расшифровывается как антиблокировочная система, которая применяется при экстренном торможении, когда приходится непредвиденно и резко сильно давить на педаль тормоза с целью избежать столкновения с препятствием. Предположительно можно сказать, что это в машине дополнительное устройство, которое помогает удерживать дорогу путем поочерёдного разблокирования колес от торможения с частотой несколько раз в секунду.
Один из тех, кто первый придумал такую систему, стал Гейнц Либер в 1964 году, однако первый работающий образец ABS сделал Ханс Шеренберг. И уже спустя 8 лет компанией Bosch была использована эта антиблокировочная система на люксовых автомобилях Daimler-Benz. Однако на тот момент она была очень огромной против той что сейчас, весила почти 7 килограммов.
Принцип действия системы антиблокировки заключается в поочередном создании давления в тормозных контурах и прижимного усилия тормозных колодок к диску. Делается это специальным насосом, подавая тормозную жидкость из гидроблока к рабочим тормозным цилиндрам либо блокируя ее поступления электроклапанами.

Срабатывание происходить циклическим образом в 3 фазы. На основании данных от датчиков блок управления ABS подает команды на: удержание, сброс либо увеличения давления тормозной жидкости в контуре тормозного цилиндра определенного колеса.

Когда блок управления создал тормозное усилие до того момента что возникает уже опасность блокировки, впускной клапан гидроблока закрывается. Затем, при условии, что выпускной тоже перекрыт, держится усилие на рабочий тормозной цилиндр суппорта. Потом, дабы колодки отжались, происходит открытие выпускного клапана, чтоб жидкость пошла в аккумулятор давления и колесо могло прокручиваться. А чтобы сброс давления произошел быстрее, в демпфирующую камеру жидкость насосом подается в обратном направлении (в этот момент появляется вибрация на педали). После чего цикл повторяется, электроникой блока АБС закрывается магнитный выпускной клапан, а открывается впускной, чтобы снова создать давление в контуре.
Система включается, когда скорость автомобиля превышает 10-15 км/ч, если она ниже, то не должна срабатывать.

Смысл работы заключается в том, чтобы держать колеса на грани блокировки давая возможность прокручиваться и замедлять их ход одновременно, регулируя и распределяя тормозное усилие по колесам, на которых установлены датчики.
Как АБС влияет на АКПП?

На многих современных автомобилях блок ABS завязан с АКПП, и если с ним проблемы, то машина может себя по-разному вести в зависимости от рода проблемы (перестанет работать спидометр, произойдет блокировка машины для диагностики, включится аварийный режим АКПП и т.д).

Как влияют датчики ABS? Косвенно. Передают данные про скорость непосредственно на колесах, чтобы обеспечить необходимые для коробки передач показатели работы. Давая возможность задействовать различные дополнительные функции движения при определенной дифференциальной разнице между скоростями вращения колес на разных осях или сторонах автомобиля и валах самой коробки. Если связь от датчиков к блоку АБС или на отрезку с блоком управления коробкой нарушена, либо поступают не корректные данные, то АКПП уходит в аварийный режим. Срабатывает такая защита на скорости свыше 40 км/ч.