Результат исследовательской деятельности группы "Механики" в проекте Система ABS — различия между версиями

Материал из НГПУ им. К.Минина
Перейти к: навигация, поиск
(Результаты проведённого исследования)
(Результаты проведённого исследования)
 
(не показано 27 промежуточных версий 2 участников)
Строка 1: Строка 1:
  
== Авторы и участники проекта ==
+
==Название проекта==
 +
[[Учебный проект Система ABS]]
  
[[Участник:Губанов Алексей|Губанов Алексей]] и [[Участник:Кашин Алексей Владимирович|Кашин Алексей Владимирович]]
+
== Авторы и участники проекта ==
 +
Участники проекта: Студенты изучающие дисциплину «Введение в профессию».  Основы электронного управления двигателем и его обслуживания.
  
 
== Тема исследования группы ==
 
== Тема исследования группы ==
Строка 19: Строка 21:
  
 
== Результаты проведённого исследования ==
 
== Результаты проведённого исследования ==
1.Система ABS
 
  
[[Изображение:Kamaz1.jpg|300px|thumb|left|]]В далеком теперь уже 1936 году компанией BOSCH был оформлен патент на «устройство, способное не допускать блокировку колес транспортных средств, снабженных моторами». Но те механизмы были очень ненадежны и медлительны, и только разработка электронных контролирующих и управляющих систем позволила применять на автомобилях достаточно быструю и функционально комфортную систему антиблокирования тормозов. Самыми первыми автомобилями, в которых была встроена ABS стали Mercedes Benz S класса и BMW 7-ой серии, выпущенные в 1978 году.
+
'''●  ''Для взаимодействия участников группы нами была создана [http://groups.google.com/group/mehanniki?pli=1 Гугл группа] "Механники".'''''
Как же устроена ABS?
+
  
2.Заумными словами
+
'''●  ''Мы собрали все полезные ссылки на [http://bobrdobr.ru/people/kamazon2006/ БобрДобр]'''''
  
[[Изображение:Kamaz2.jpg|300px|thumb|left|]]Основными элементами системы являются датчики скорости вращения колес, блок управления и гидроагрегат (исполнительный механизм). Колеса автомобиля обеспечиваются индуктивным датчиком со встроенным магнитом постоянного действия и катушки, а также зубчатым ротором. Ротор, производя вращательные движения, приводит к возникновению напряжения переменного действия в катушке датчика. Датчик в свою очередь имеет частоту пропорциональную сумме зубцов ротора и угловой скорости его вращения.
+
'''●  ''На основе собранной и проанализированной информации мы создали Вики-статью:'''''
  
Слегка попроще
+
----
  
В исполнительном механизме ABS имеется 3 компонента — электрогидронасос, гидроаккумулятор и несколько электрогидравлических клапанов. Последний из компонентов в свою очередь имеет два подвида в зависимости от своих функций, так на каждое из колес автомобиля рассчитано по 2 клапана — нормально открытый впускной и закрытый выпускной клапаны.
+
'''1) ''Антиблокировочная система тормозов'''''
 +
 +
[[Изображение:Kamaz1.jpg|200px|left|]]
 +
При экстренном торможении автомобиля возможна блокировка одного или нескольких колёс. В этом случае весь запас по сцеплению колеса с дорогой используется в продольном направлении. Заблокированное колесо перестает воспринимать боковые силы, удерживающие автомобиль на заданной троектории, и скользит по дорожному покрытию. Автомобиль теряет управляемость и малейшее боковое усилие приводит его к заносу.  
 +
  
Так с помощью этих клапанов блок управления способен повышать или понижать, а также поддерживать на постоянном уровне давление в камере тормозной системы.
+
Антиблокировочная система тормозов (АБС, ABS, Antilock Brake System) предназначена предотвратить блокировку колес при торможении и сохранить управляемость автомобиля. Антиблокировочная система на уменьшает длину тормозного пути, а повышает эффективность торможения на различном дорожном покрытии.
  
Полная конфигурация антиблокировочной системы включает в состав 4 датчика и 4 пары клапанов, что обеспечивает возможность воздействия на каждое колесо отдельно, что приводит к максимально возможной эффективности торможения.
 
Как работает ABS?
 
  
При стандартном торможении, когда блокировки колес не происходит, давление тормозной жидкости в главном цилиндре и тормозной камере одинаковы, что приводит к поступлению жидкости без каких-либо ограничений, а значит планомерному и пропорциональному нажатию на педаль тормоза и само торможение.
+
Антиблокировочная система тормозов выпускается с 1978 года. С 1985 года система интегрирована с [http://systemsauto.ru/active/asr.html антипробуксовочной системой]. Ведущим производителем системы ABS является фирма Bosch.
 +
Система АБС устанавливается в штатную [http://systemsauto.ru/brake/brake.html тормозную систему] автомобиля без изменения ее конструкции.
 +
Наиболее перспективной является антиблокировочная система томозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.
  
Если же возникает экстренное торможение, когда возможна блокировка колес, то по средствам электромагнитных сигналов впускной клапан отключает камеру тормозной системы от ее цилиндра, а в это же время выпускной производит ее соединение с гидроаккумулятором. Такое последовательное действие приводит к некоторому сбросу давления. Блок управления, кроме того, в этот же промежуток времени должен включить мотор гидронасоса, чтобы произошел возврат тормозной жидкости из гидроаккумулятора в главный цилиндр. После того, как опасности блокирования колес автомобиля нет, блок управления понижает напряжение с выпускного клапана ABS, а это в свою очередь приводить к его закрытию. После того как колесо наберет обороты, а напряжение снизится, открывается впускной клапан, который приводит к новому соединению тормозной камеры и главного тормозного цилиндра.
+
'''2) ''Антиблокировочная система имеет следующее устройство:'''''
  
Частота работы всей системы ABS составляет 5-10 герц.
 
  
3.Недостатки ABS
+
[[Изображение:Kamaz2.jpg|200px|left|]]
 +
• датчики угловой скорости колёс;
  
[[Изображение:Kamaz4.jpeg|300px|thumb|left|]]Конечно, и у такой, безусловно, удобной и безопасной системы есть свои недостатки. К примеру, элементарная антиблокировочная системы в ряде случаев будет проигрывать стандартным тормозам на ледяной поверхности, песке или снегу, на этих же поверхностях такой «антиблок» сведет на нет все удобства и плюсы шипованной резины колес. Вся загвоздка в том, что у шипов основная функция, конечно, как можно больше сократить тормозной путь, поэтому, например, на льду они будут как когти впиваться в лед и бороздить его.
+
• датчик давления в тормозной системе;
  
ABS же в точно такой же ситуации, стараясь растормозить колеса, не даст шипам резины работать в полную силу, что приведет к обратному действию — увеличению тормозного пути.
+
• блок управления;
  
4.Достоинства ABS
+
• гидравлический блок;
  
[[Изображение:Kamaz3.jpg|300px|thumb|left|]]Такой же эффект можно наблюдать на грунте, щебне, глине и песке. Однако не стоит спешить с выводами и отказываться от шипованной резины в пользу ABS, ведь если даже антиблок и будет препятствовать шипам работать в полную силу, сцепление с дорогой все же будет намного лучше, нежели у нешипованной резины. И какая не была бы поверхность дороги, в любом случае автомобили с ABS всегда остануться управляемы при экстренном виде торможения.
+
• контрольная лампа на панели приборов.  
  
Неровная дорога тоже может стать причиной некорректной работы антиблокировочной системы, когда одно колесо словно зависает в воздухе на считанные секунды и блокируется. Но именно в эти моменты электроника, не зная, что это «обман» и как таковой блокировки нет, снижает давление в прочих магистралях, пытаясь спасать вас от возможного заноса. При повороте в такой ситуации автомобиль начнет вилять «хвостом», что также увеличит тормозной путь. Понятно, что от подобной ситуации нет стопроцентной защиты, поэтому единственным аргументом в пользу адекватности работы ABS служить исправность подвески автомобиля.
+
 
 +
[http://systemsauto.ru/active/shema_abs.html Схема антиблокировочной системы тормозов ABS]
 +
   
 +
 
 +
Датчик угловой скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал.
 +
 
 +
 
 +
На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на испольнительные устройства - электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.
 +
 
 +
 
 +
Гидравлический блок обединяет следующие конструктивные элементы:
 +
 
 +
• впускные и выпускные электромагнитные клапаны;
 +
 
 +
• аккумуляторы давления;
 +
 
 +
• насос обратной подачи с электродвигателем;
 +
 
 +
• демпфирующие камеры.
 +
 
 +
 
 +
В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.
 +
Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре.
 +
 
 +
   
 +
Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления.
 +
Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.
 +
В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.
 +
 
 +
   
 +
Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.
 +
 
 +
'''3) ''Принцип работы антиблокировочной системы тормозов'''''
 +
 
 +
 
 +
[[Изображение:Kamaz3.jpg|200px|left|]]   
 +
Работа антиблокировочной системы тормозов носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы :
 +
 
 +
 
 +
• удержание давления;
 +
 
 +
• сброс давления;
 +
 
 +
• увеличение давления.
 +
 
 +
   
 +
На основании электрических сигналов, поступающих от датчиков угловой скорости, блок управления ABS сравнивает угловые скорости колёс. При возникновении опасности блокирования одного из колёс, блок управления закрывает соответствующий впускной клапан. Выпускной клапан при этом также закрыт. Происходит удержание давления в контуре тормозного цилиндра колеса. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в тормозном цилиндре колеса не увеличивается.  
 +
 
 +
   
 +
При продолжающейся блокировке колеса, блок управления открывает соответствующий выпускной клапан. Впускной клапан при этом остается закрытым. Тормозная жидкость перепускается в аккумулятор давления. Происходит сброс давления в контуре, при этом скорость вращения колеса увеличивается. При недостаточной емкости аккумулятора давления, блок управления ABS подключает к работе насос обратной подачи. Насос обратной подачи перекачивает тормозную жидкость в демпфирующую камеру, уменьшая давление в контуре. Водитель при этом ощущает пульсацию педали тормоза.
 +
 
 +
   
 +
Как только угловая скорость колеса превысит определённое значение, блок управления закрывает выпускной клапан и открывает впускной. Происходит увеличение давления в контуре тормозного цилиндра колеса.
 +
 
 +
   
 +
Цикл работы антиблокировочной системы тормозов повторяется до завершения торможения или прекращения блокирования.
 +
 
 +
Система ABS не отключается.
 +
 
 +
----
 +
 
 +
●''' Мы создали карту знаний:''' [http://bubbl.us/view/c69f0/17a71e/81RfP8xzQk2Ik/ bubbl.us]
 +
 
 +
[[Изображение:198y9fea New-Sheet.jpg|400px]]
  
 
== Вывод ==
 
== Вывод ==
 +
На основе проведенного исследования мы пришли к выводу, что система ABS является одной из более перспективных технологий в автомобилестроении. ABS даёт тормозам заблокировать колёса при резком торможении. При торможении “юзом” – когда колёса заблокированы, тормозной путь обычно увеличивается, но это не самое страшное, плохо то, что автомобиль не слушает руля и уходит по баллестической траектории, т.о. свернуть куда-то резко оттормозившись становится хитрой задачей, требующей неслабых навыков.
  
 
== Полезные ресурсы ==
 
== Полезные ресурсы ==
  
 
[http://www.avtoinfo.com.ua/stati/126-sistema-abs.html Устройство ABS]
 
[http://www.avtoinfo.com.ua/stati/126-sistema-abs.html Устройство ABS]
 
== Другие документы ==
 

Текущая версия на 13:22, 26 декабря 2011

Название проекта

Учебный проект Система ABS

Авторы и участники проекта

Участники проекта: Студенты изучающие дисциплину «Введение в профессию». Основы электронного управления двигателем и его обслуживания.

Тема исследования группы

Устройство ABS

Проблемный вопрос (вопрос для исследования)

Как устроена ABS?

Гипотеза исследования

Мы предполагаем что устройство ABS имеет сложную схему.

Цели исследования

Узнать как устроена ABS

Результаты проведённого исследования

Для взаимодействия участников группы нами была создана Гугл группа "Механники".

Мы собрали все полезные ссылки на БобрДобр

На основе собранной и проанализированной информации мы создали Вики-статью:


1) Антиблокировочная система тормозов

Kamaz1.jpg

При экстренном торможении автомобиля возможна блокировка одного или нескольких колёс. В этом случае весь запас по сцеплению колеса с дорогой используется в продольном направлении. Заблокированное колесо перестает воспринимать боковые силы, удерживающие автомобиль на заданной троектории, и скользит по дорожному покрытию. Автомобиль теряет управляемость и малейшее боковое усилие приводит его к заносу.


Антиблокировочная система тормозов (АБС, ABS, Antilock Brake System) предназначена предотвратить блокировку колес при торможении и сохранить управляемость автомобиля. Антиблокировочная система на уменьшает длину тормозного пути, а повышает эффективность торможения на различном дорожном покрытии.


Антиблокировочная система тормозов выпускается с 1978 года. С 1985 года система интегрирована с антипробуксовочной системой. Ведущим производителем системы ABS является фирма Bosch. Система АБС устанавливается в штатную тормозную систему автомобиля без изменения ее конструкции. Наиболее перспективной является антиблокировочная система томозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.

2) Антиблокировочная система имеет следующее устройство:


Kamaz2.jpg

• датчики угловой скорости колёс;

• датчик давления в тормозной системе;

• блок управления;

• гидравлический блок;

• контрольная лампа на панели приборов.


Схема антиблокировочной системы тормозов ABS


Датчик угловой скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал.


На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на испольнительные устройства - электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.


Гидравлический блок обединяет следующие конструктивные элементы:

• впускные и выпускные электромагнитные клапаны;

• аккумуляторы давления;

• насос обратной подачи с электродвигателем;

• демпфирующие камеры.


В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура. Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре.


Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления. Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания. В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.


Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.

3) Принцип работы антиблокировочной системы тормозов


Kamaz3.jpg

Работа антиблокировочной системы тормозов носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы :


• удержание давления;

• сброс давления;

• увеличение давления.


На основании электрических сигналов, поступающих от датчиков угловой скорости, блок управления ABS сравнивает угловые скорости колёс. При возникновении опасности блокирования одного из колёс, блок управления закрывает соответствующий впускной клапан. Выпускной клапан при этом также закрыт. Происходит удержание давления в контуре тормозного цилиндра колеса. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в тормозном цилиндре колеса не увеличивается.


При продолжающейся блокировке колеса, блок управления открывает соответствующий выпускной клапан. Впускной клапан при этом остается закрытым. Тормозная жидкость перепускается в аккумулятор давления. Происходит сброс давления в контуре, при этом скорость вращения колеса увеличивается. При недостаточной емкости аккумулятора давления, блок управления ABS подключает к работе насос обратной подачи. Насос обратной подачи перекачивает тормозную жидкость в демпфирующую камеру, уменьшая давление в контуре. Водитель при этом ощущает пульсацию педали тормоза.


Как только угловая скорость колеса превысит определённое значение, блок управления закрывает выпускной клапан и открывает впускной. Происходит увеличение давления в контуре тормозного цилиндра колеса.


Цикл работы антиблокировочной системы тормозов повторяется до завершения торможения или прекращения блокирования.

Система ABS не отключается.


Мы создали карту знаний: bubbl.us

198y9fea New-Sheet.jpg

Вывод

На основе проведенного исследования мы пришли к выводу, что система ABS является одной из более перспективных технологий в автомобилестроении. ABS даёт тормозам заблокировать колёса при резком торможении. При торможении “юзом” – когда колёса заблокированы, тормозной путь обычно увеличивается, но это не самое страшное, плохо то, что автомобиль не слушает руля и уходит по баллестической траектории, т.о. свернуть куда-то резко оттормозившись становится хитрой задачей, требующей неслабых навыков.

Полезные ресурсы

Устройство ABS