Результат исследовательской деятельности группы "Механики" в проекте Система ABS
Содержание
Авторы и участники проекта
Губанов Алексей и Кашин Алексей Владимирович
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
Система ABS
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.
Как же устроена ABS?
Заумными словами
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.
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.
Так с помощью этих клапанов блок управления способен повышать или понижать, а также поддерживать на постоянном уровне давление в камере тормозной системы.
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.
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.
Частота работы всей системы ABS составляет 5-10 герц. Недостатки ABS
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.
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. Достоинства ABS
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.
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.
