Серийной антиблокировочной системе ABS исполнилось 40 лет
Знаете ли вы, что первым антиблокировочные системы тормозов (ABS) начал ставить Мерседес-Бенц? 40 лет назад, в 1978 году, за ворота немецкого завода впервые выехал автомобиль, снабженный технологией, без которой мы не можем представить себе ни одну современную легковую машину. Так началась большая революция в борьбе за безопасность транспортных средств. Вот как это произошло.
Введение в 1978 году антиблокировочных тормозных систем навсегда изменило смысл безопасного передвижения на автомобиле. Это была не только первая глобальная инновация, которая могла помочь вам избежать аварии, но именно эта неказистая на первый взгляд технология открыла двери для современных систем производительности и безопасности автомобилей, которыми мы наслаждаемся сегодня. Самое удивительное, что сама по себе идея технологии ABS не была новой, когда Bosch и Daimler наконец установили ее в серийный автомобиль в конце 70-х годов. Чтобы узнать, откуда растут «ноги» технологии, давайте копнем немного глубже.
Как устроена антиблокировочная система тормозов (АБС)
Первый этап развития ABS (начало)
Перед Второй мировой войной французские и немецкие инженеры (в том числе Роберт Бош) экспериментировали с многочисленными противоскользящими системами для железнодорожной и авиационной промышленности. Это были первые попытки, не успевшие принести практические плоды, но они помогли составить «дорожную карту» действий, наметили общие тренды развития и основы будущей технологии.
На дворе был 1936 год. Эксперименты проводились в основном на самолетах с двойной стойкой шасси спереди, которые страдали одним конструктивным недостатком, который мог привести к поломке пропеллера и/или мотора: при блокировании колес на грунтовой ВПП (взлетно-посадочной полосе) самолет мог перевернуться.
Второй этап развития ABS
В послевоенные годы (в 50-х годах) пионер массового внедрения дисковых тормозов – компания Dunlop, основываясь на ранних фундаментальных исследованиях, изобрела собственную систему для улучшения эффективности торможения. Улучшение торможения составило 30%.
Идею подхватили другие британские компании. Так появились первые прототипы тормозной системы Maxaret Anti-Lock System. Кстати, изначально технология также предназначалась для авиации, но достаточно быстро ее адаптировали для автомобилей. В 1952 году систему установили на автомобиль Morris 6, а ближе к началу 60, в 1958 году, предтеча АБС появилась на автомобилях Jaguar, оборудованных дисковыми тормозами при участии компании Dunlop. Усилие изменялось исключительно на передних колесах, а сама система сочетала в себе элементы механическо-гидравлической основы.
Самое удивительное, что технология была достаточно компактной, не зря следующим транспортным средством после самолетов и автомобилей, куда поставили «антиблокировщик» тормозов, были мотоциклы. Это были, конечно же, прототипы, но приятно осознавать, что инженеры никогда не забывали про безопасность на мотоциклах, несмотря на позднее появление ABS на двухколесном транспорте.
В 60-х годах Ferguson Research использовали ее на первом в мире полноприводном автомобиле Formula One, модели Ferguson P99.
Третий этап разработки (англичане не смогли прыгнуть выше головы)
Когда для Concorde была разработана ультрасовременная антиблокировочная система с электронным управлением, казалось, что британцы достигли вершины технологии. Правда, было одно небольшое, но весомое «но». В то время как стоимость не была проблемой при разработке самого дорогого в мире самолета, задача сделать ABS дешевым и достаточно надежным для массового автомобильного сектора производства не была выполнена англичанами.
Четвертый этап развития (параллельный, немецкий подход)
Параллельно исследования начались (также в начале 50-х, еще в 1953 году) в компании Daimler. Все началось с того момента, когда Ханс Шеренберг, тогдашний руководитель отдела дизайна Mercedes-Benz, подал заявку на патент на систему, предотвращающую блокировку колес автомобиля при резком торможении. Проблема заключалась в том, что по сравнению с авиацией и железными дорогами автомобилю требовалось больше датчиков и более быстрая обработка сигналов. Требовались компоненты, необходимые для регистрации замедления и ускорения вращения колес без ошибок, в том числе при поворотах, на неровных поверхностях и в грязевых условиях.
Через десять лет первая часть исследований была завершена, и в 1963 году Daimler-Benz начал работу над своей первой электрогидравлической системой управления тормозами. В 1966 году компания начала сотрудничество с «Heidelberg electronics specialist Teldix», которая позже перешла под общий бренд Bosch. Премьера предсерийной версии состоялась в 1970 году, когда Ханс Шеренберг представил аналогово-электронную антиблокировочную систему «Mercedes-Benz/Teldix» для СМИ тех лет, выпустив на испытательный трек в Унтертюркхайме свой концепт.
Но на этом исследования не были закончены. Для массового производства и предсказуемой работы требовался цифровой регулятор (в определенном роде, простейшая вычислительная машина). По словам инженера Юргена Пауля, руководителя проекта «ABS» в Mercedes-Benz, решение использовать цифровую микроэлектронику для системы второго поколения стало настоящим прорывом в развитии автомобильного ABS.
Внезапно неудобства, такие как неконтролируемые вращения и недостаточная реакция автомобилей на поворот руля во время торможения, стали меньше волновать покупателей Mercedes-Benz S-Class. В то время Mercedes использовал лозунг «Спроектированный, как никакой другой автомобиль в мире», и в этом случае с первой системой ABS на серийном автомобиле это действительно был не просто красивый слоган.
Когда Mercedes-Benz и Bosch представили готовые к производству технологии на испытательном треке Daimler в августе 1978 года, в их брошюре говорилось следующее:
«Антиблокировочная тормозная система использует компьютер для контроля изменения скорости вращения каждого колеса во время торможения. Если скорость замедляется слишком быстро (например, при торможении на скользкой поверхности) и колесо имеет риск блокировки, компьютер автоматически снижает тормозное давление. Колесо снова разгоняется, и тормозное давление снова увеличивается, тем самым тормозя колесо. Этот процесс повторяется несколько раз в считанные секунды».
Ничего не напоминает вам подобное описание? Возможно, в тот момент немецкие маркетологи и не могли предсказать, что четыре десятилетия спустя каждый новый автомобиль, проданный в мире, от Vesta до McLaren Senna, будет обязан огромным куском своих возможностей в безопасности и предотвращении аварий современной генерации той первой антиблокировочной тормозной системе…
Возможно, вы не задумывались об этом, но ABS предоставляет нам не только безопасное применение тормозной системы, без нее невозможно было бы создать технологию векторизации крутящего момента. Система также позволяет производителям настроить ряд режимов движения автомобиля, которые обеспечивают различные степени сцепления шин, начиная от почти минимального воздействия системы ABS на сухом асфальте до максимальной помощи на дороге во время торможения.
Работая в паре с аэродинамическими обвесами и чудовищно мощными углеродными тормозами, ABS может создавать максимально короткие тормозные пути на современных автомобилях, легко работать на больших, тяжелых и мощных машинах. Датчики и процессоры, обрабатывающие данные, поступающие с ABS, также делают возможным отслеживать и контролировать тягу и стабилизировать любое транспортное средство почти в любых погодных условиях и ситуациях.
Конечно, умные дифференциалы, хорошие, качественные шины и рабочий аэрообвес также играют огромную роль, но большая часть данных, отправленных в цифровой «мозг» этими датчиками, проходит в первую очередь через контроллер ABS миллионы раз в секунду. Будь то в машине, самолете или старом экспериментальном автобусе, который когда-то давно оказался на полигоне Mercedes-Benz, чтобы система стала еще лучше:
Источник: 1gai.ru
ABS и ESP : датчики одни, функции разные. Разбираем принцип действия
«Машина с АБС» — эта фраза давно стала нормой жизни. Более того, сегодня уже и система стабилизации ESP стала штатным оборудованием на подавляющем большинстве даже недорогих автомобилей. И большинство автолюбителей знает, что «АБС» – это чтобы не заносило при торможении на льду или мокром асфальте, ну а «ЕСП» помогает не уйти в занос при экстренных манёврах.
Но все ли понимают, как эти системы работают? Далеко не все. И сегодня я предлагаю разобрать этот вопрос в подробностях и без лишних технических усложнений. Поехали.
Фото drivenn.ru
Начнём с ABS.
Расшифровывается это как Anti-lock braking system – «антиблокировочная система». Задача её весьма проста: не допустить перехода трения качения колеса к трению скольжения. А если без заумных фраз – просто не допустить полной блокировки колеса при замедлении. Зачем это нужно? Поясню на бытовом примере.
Вам нужно спуститься по узкой обледенелой тропинке. Пешком. Сцепление ваших подошв с поверхностью предельно-низкое. Если вы просто встанете на уклон и поедете, скользя на ногах – то быстро остановиться будет довольно сложно, да и менять траекторию, следуя за поворотами тропинки, будет непросто. Поэтому, вы наверняка предпочтёте часто переступать ногами по поверхности, стараясь не допускать проскальзывания подошв – тем самым, сохраняя максимальный контроль над движением.
Фото ejin.ru
Так же и с машиной. Вот вы спокойно ехали, а вот на дорогу выбежал олень, и всё что вам остаётся – давить на тормоз что есть мочи. Конечно, на форумах каждый второй – профессиональный раллист, и АБС ему «только мешает», но мы берём среднестатистический случай. Поверьте, в экстренной ситуации 90% водителей просто инстинктивно выжмут тормоз до упора.
И если под колёсами окажется лёд, грязь, слой песчаной пыли или прочие факторы, уменьшающие сцепление с полотном – они просто заблокируются. А значит, изменить траекторию в процессе торможения (даже вращая руль) будет очень сложно. Да и заднюю часть машины может запросто занести – опять же, вспоминаем юность и лихие «полицейские развороты» на велосипеде с заблокированным задним тормозом.
Если же автомобиль оборудован ABS – полной блокировки не произойдёт. Система будет постоянно удерживать колесо на «грани», то зажимая тормозные колодки, то снова их приотпуская. Наверняка обращали внимание на пульсацию педали при резком замедлении на скользкой поверхности – это как раз работа АБС (если у вас она есть, разумеется).
Подводя итог, можно резюмировать: ABS призвана сохранить управляемость автомобиля при торможении с недостаточным сцеплением. Не уменьшить тормозной путь, как многие думают! А именно сохранить управляемость. При этом, тормозной путь иногда может даже чуть увеличиться, чем если бы системы не было – но много ли с того толку, если до препятствия всего 30 метров, а вы не можете его объехать, т.к. колёса встали колом, и на руль машина не реагирует.
Фото vwheritage.com
А что насчёт ESP ?
У ESP (Electronic stability program) задачи схожи со своим собратом – держать траекторию автомобиля под контролем водителя. Только работает она не при торможении, а во всех остальных случаях. ESP постоянно «мониторит», соответствует ли траектория движения машины заданным водителем параметрам – скорости и положению руля. Типичная нештатная ситуация: водитель не рассчитал скорость захода в поворот и переднюю часть машины начинает сносить наружу, к кювету. Что при этом происходит «в мозгах» у ESP?
Датчики (о них ниже) регистрируют сильное несоответствие заложенных в программе эталонных данных фактическим: система понимает, что что-то идёт не так, и пытается вернуть машину обратно на курс. Делает она это с помощью подтормаживания определённых колёс с нужной в данный момент последовательностью и силой. Если этого недостаточно – перерубается подача топлива, дабы максимально погасить скорость и как можно скорее ликвидировать снос.
Фото med-auto.com
На практике, описанные действия происходят за считаные доли секунды. Если водитель совсем уж не безбашенный, то ЕСП успевает «поправить» лихого наездника быстрее, чем тот успевает опомниться. Хотя, конечно, законы физики вся эта умная электроника переигрывать пока не умеет.
Как АБС и ЕСП понимают, что нужно действовать?
На каждом колесе (в ступицах) стоит по датчику. Каждый датчик определяет скорость вращения своего колеса. Ещё один датчик стоит на рулевом валу – он считывает положение руля. Также, в кузове машины стоит акселерометр и датчик крена. Все эти сенсоры синхронно и непрерывно дают информацию блоку управления. Вот примерная логика действий ABS и ESP на информацию от датчиков:
«одно колесо при нажатии на тормоз стало резко вращаться медленнее остальных – значит, оно начало блокироваться. Необходимо дать команду гидроблоку тормозов ослабить «хватку» на том колесе»
«акселерометр зарегистрировал смещение кузова автомобиля в поперечном направлении, хотя угол поворота руля и текущая скорость не предполагают такого смещения – значит, начался снос. Необходимо притормозить внутреннее к повороту колесо»
Разумеется, всё это очень и очень упрощённо, но надеюсь, суть вы уловили. Напоследок отмечу, что система ESP эволюционировала из ABS, и какая бы она ни была сложная и многофункциональная, включающая в себя кучу сенсоров и исполнительных устройств – опирается она прежде всего на старые-добрые колёсные датчики.
Фото zr.ru
Читайте эту и другие интересные статьи и новости на канале Matador Tech в Яндекс.Дзен.
Источник: matador.tech
Что такое АБС — виды ABS, зачем нужен в автомобиле, как работает антиблокировочная тормозная система
АБС это аббревиатура, которая расшифровывается как антиблокировочная система. Она несёт в себе полезные функции и повышает безопасность движения. Хорошая АБС поможет контролировать машину на дороге. Агрегат торможения состоит из различных деталей, которые могут выйти из строя. Отремонтировать некоторые элементы ABS можно самостоятельно.
Проблема не всегда несёт серьёзную проблему. Тем не менее затягивать с ремонтом точно не стоит.
Что такое АБС в автомобиле?
Название пошло с английского языка. Звучит АБС так: anti lock braking system. В переводе на русский, антиблокировочная система. АБС — это механизмы и узлы, способные предотвратить блокирование колёс машины при сильном торможении. АБС играет важную роль в автомобиле.
При нажатии на тормоз одно или несколько колёс транспорта блокируются, это в свою очередь, вызывает скольжение по поверхности дороги.
Антиблокировочная система позволяет снизить давление, создающееся внутри агрегата с тормозной жидкостью. Благодаря этому колесо вновь начинает крутиться.
Если водитель нажимает на тормоз в течении всей остановки, то и процесс разблокирования (блокирования) будет происходить на протяжении всего тормозного пути. Мероприятие будет происходить каждую одну или две секунды. Такое воздействие на тормозную систему позволяет контролировать автомобиль, даже когда произошло экстренное и резкое торможение.
Производители создают встроенную систему экстренного торможения. Чаще всего они встречаются на относительно новых моделях автомобилей. Помимо легковых машин, АБС можно встретить на мотоциклах и грузовых автомобилях.
Антиблокировочная система состоит из:
- скоростного датчика. Данный элемент функционирует подобно магнитной индукции. Прикрепляются к ступицам. Напоминают и выполняют функцию катушки с магнитами. Колесо крутится и образуется электрическая энергия. Объём создаваемого тока зависит от того, насколько быстро вращаются колёса. Все собранные материалы передаются на электроблок управления;
- электроблока управления. Элемент проводить анализ и диагностику, полученной информации от скоростных датчиков. На основе их, принимает решение о разблокировании колёс;
- модуляторов с клапаном. Элемент устанавливается в главный тормозной канал. При получении сигнала от электронного блока управления, происходит перекрывание поступления жидкости;
- гидроаккума. Выполняет регулировку в механизме. При приближении давления к высшему значению, клапан начинает отдавать смесь гидроаккуму. Если появится недостаток смеси, то она вновь поступит из элемента;
- насоса АБС. Элемент кулачковой разновидности. Ставится не везде. Благодаря быстрой накачке, позволяет восстановить нормальный уровень тормозной жидкости в узлах и механизмах.
Виды ABS
Самые первые системы экстренного торможения имели по одному каналу. Они выполняли свои функциональные обязанности только на одной из осей транспорта. Из-за своего общего строения, они блокировались и разблокировались одновременно, что снижало эффективность работы. Новейшие модели ABS способны работать по всем каналам колёс. То есть за каждое колесо отвечает свой датчик.
Благодаря этому они могут функционировать независимо друг от друга. Технологии не стоят на месте и получают дальнейшее улучшение качества. Система имеет аббревиатуру EBD. Она способна выполнять свои обязанности заблаговременно до блокировки колёс. Ещё одна разновидность — это С EBD.
Транспорт стабильнее держится на любой поверхности.
К примеру можно отнести, если одна сторона колёс попала на лёд, а другая осталась на асфальте, то система позволяет максимально стабилизировать транспорт и не допустить заноса. Иногда производители добавляют в ABS датчики стабильности колёс. Это ещё сильнее усиливают удерживание машины на различной поверхности. Иногда общее название ABS отличается у разных заводов-изготовителей. Тем не менее все функциональные особенности у них одинаковые, отличия могут быть незначительными.
Также существует ещё одна разновидность ABS — это трёхканальная система. Один датчик располагается на задней оси и контролирует её, а два других установлены на передних колёсах
Для чего нужен в авто?
Самая главная задача системы экстренного торможения — это сохранить контроль над автомобилем в движении. АБС Делает транспорт безопаснее. Но помимо этого есть ещё несколько важных функций, которые выполняет рассматриваемый элемент:
- резкое торможение приводит автомобиль в неуправляемое состояние, система позволяет водителю вырулить в опасной ситуации;
- благодаря разблокировке колёс, машина тормозит по скользкой поверхности максимально равномерно. На равномерность не влияет сила трения и сцепления колёс с поверхностями;
- время тормозного пути значительно сокращается, если машина останавливается на твёрдой дороге с хорошей силой сцепления.
Все производители стараются максимально обезопасить и снизить риски аварий. АБС является дополнительной функциональной особенностью в предотвращении опасных ситуаций.
Как срабатывает антиблокировочная тормозная система?
Anti lock braking system не требует от автомобилиста каких-либо действий и глубоких знаний. Понадобится только продиагностировать ситуацию дорожного движения и сделать вовремя нажатие на педаль тормоза. Далее всю работу выполнит экстренная система торможения. Иногда работа механизмов может испугать неопытного автолюбителя.
При нажатии на педаль тормоза, появляется сильное вибрирование. Это происходит из-за потери тормозной жидкости, опустошения каналов и других факторов. В таком случае не нужно пугаться, это нормальная ситуация.
Почему не работает?
Как и все неисправности, возникшие в автомобиле, нарушение АБС вычисляется по приборной панели отдельным значком. Чаще всего на индикаторе указывается английское название ABS.
ABS практически не требует от водителя ухода, тем не менее иногда могут возникнуть следующие неисправности:
- разрыв в проводке или электрической цепи;
- слишком сильное загрязнение на модуляторах, нарушение работоспособности из-за механического воздействия, естественный износ элементов;
- механическое повреждение на ступице колеса, повлекшее поломку элементов АБС;
- нарушение работоспособности электронного блока управления.
Просто так выскакивать уведомление о сбое выскакивать не будет. Водителю лучше всего заехать в ближайший автосервис и провести диагностику автомобиля. Иногда значок может засветиться, когда транспорт находится в движении — это явный повод обратиться за помощью к автомеханикам.
Если водитель имеет знания и навыки работы с устройством автомобиля, то можно попробовать самостоятельно решить проблему. Поездка в автосервис в любом случае потребует денежных средств и некоторое время, есть вероятность, что проблема не слишком серьёзная и решается без дополнительного оборудования.
Для начала нужно внешне осмотреть все элементы из которых состоит антиблокировочная система. Возможно дело в механических повреждениях и какой-то элемент требует замены. Иногда модуляторы и датчики могут сильно загрязниться, их работоспособность уменьшается или они вовсе не функционируют. В этом случае их нужно хорошо промыть и прочистить, после чего они заработают.
Далее можно проверить электронный блок управления. Если в нём большое количество воды или другой жидкости, то ему может требоваться замена. Перед выполнением процедуры с электроникой, водителя рекомендуется отключить аккумуляторную батарею. Это делается в целях безопасности.
В некоторых случаях может перегореть предохранитель, отвечающий за контроль передачи электроэнергии. Заменить его не составит труда даже неопытному автовладельцу. Главное поставить такой же предохранитель по силе тока. Отыскать их можно под капотом машины, чаще всего они маркируются специальными обозначениями. Рекомендуется проверить сразу все установленные предохранители, так как возможно подскок электроэнергии спровоцировал перегореть и другие.
При наличии подъёмного устройства или ремонтной ямы, можно проверить провода, места соединения, датчики на ступицах колёс. Есть небольшая вероятность, что провода случайно отцепились или протёрлись. Заменить самостоятельно будет проблематично.
Рекомендации по эксплуатации ABS в машине
Правильная езда и другие факторы позволят продлить срок эксплуатации любого элемента транспорта. Как и все детали, АБС нуждается в хорошем отношении. Благодаря этому anti lock braking system будет работать эффективнее, а информацию передавать быстрее.
Чтобы антиблокировочная система работала правильно, нужно следовать простым рекомендациям:
- не допускать пониженного или повышенного давления в шинах автомобиля. Параметр должен быть правильным согласно условиям производителя. В противном случае могут возникнуть и другие проблемы. АБС на неправильном давлении будет не точно определять параметры. Радиус шины и вращение колеса влияет на агрегат торможения;
- в зимнее время лучше воздержаться от очищения шин и элементов колеса. Из-за того, что проявляется активность окружающей среды, устройства на ступицах медленно окисляются, а соответственно выйдет из строя источник торможения;
- если на приборной панели появляется периодически или горит в постоянном режиме иконка антиблокировочной системы, то лучше сразу же приступить к поиску проблемы или обратиться за помощью к автомеханикам;
- покупка дешёвых элементов ABS может вызвать резкий износ некоторых деталей, поэтому выбирать элементы нужно только от проверенных производителей или по количеству отзывов покупателей.
Источник: mojcar.ru