Принципы работы и устройство системы АБС

Когда водитель видит впереди препятствие, он резко нажимает на педаль тормоза и пытается объехать помеху сбоку. Человек крутит руль, но автомобиль не реагирует на попытки изменить курс. Колеса стопорятся, машина юзом скользит по асфальту прямо к «цели». Система АБС обеспечивает управляемость при экстренном торможении. Если она включается вовремя, вероятность столкновения уменьшается. В статье речь пойдет о том, что такое ABS в автомобиле и как ассистент активной безопасности помогает избежать дорожно-транспортного происшествия (ДТП).

Что это такое

Автомобили с АБС и без

ABS (anti-lock braking system) — антиблокировочная система, которая работает в автоматическом режиме и помогает вернуть управляемость автомобилю в случае резкого торможения. В РФ вместо английской аббревиатуры используют местную — АБС. Когда колеса стопорятся из-за гидравлики, датчики на ступицах посылают сигналы в блок управления. Электроника начинает чередовать снижение и увеличение давления в магистрали с периодичностью до 20 раз в секунду. В результате колеса продолжают вращаться, водитель получает возможность избежать заноса и объехать препятствие.

Попытки создать защиту от блокировки были предприняты в 1936 г. Тогда компания Bosсh оформила патент подобной технологии. Но практическая реализация оказалась невозможной. На рынке не было датчиков, способных определить начало резкого торможения. Первый прототип антиблокировочной системы появился в 1970 г. Его разработали немецкие инженеры, работающие на концерн Daimler-Benz. Уже в 1978 г. с конвейера сошли два автомобиля, оснащенных штатной АБС. Это были Mercedes Benz W116 и BMW седьмой серии. В те годы опция была дорогим удовольствием. Покупатели платили за нее до 10 % от стоимости автомобиля.

Задачи системы

Объезд препятствия с ABS

Мы выяснили, что такое АБС в автомобиле. Осталось разобраться с основными задачами, которые решает ассистент. На первом месте стоит сохранение управляемости. Когда машина идет юзом, руль крутить бесполезно. Водитель не сможет выровнять курс движения. ABS помогает восстановить работоспособность рулевого управления, хоть и в ограниченном виде. Есть и другие задачи:

1. Сократить тормозной путь на бетонных и асфальтовых дорогах с высоким коэффициентом сцепления покрытий.
2. Обеспечить эффективное торможение на участках с «рыхлым» покрытием наподобие грунта или снега.

Вот для чего нужна система АБС в современном автомобиле. Это незаменимый помощник для водителя, привыкшего управлять машинами с электронными ассистентами на борту. У технологии есть недостаток. Ее применение увеличивает тормозной путь. Но это «расплата» за сохранение управляемости. На машине с ABS лучше визуально накинуть к дистанции до препятствия 2-3 метра.

Устройство

Устройство антиблокировочной системы

Основной контур современной системы ABS в автомобиле включается в работу благодаря импульсам, поступающим от датчиков скорости. В основе принципа действия контроллеров лежит магнитная индукция. Сенсоры закреплены на всех ступицах рядом с зубчатым венцом. Есть альтернативный вариант расположения — на редукторе задней оси. Они «считают» зубья венца и определяют скорость вращения колес. Чем быстрее движение, тем выше напряжение в цепи. Сведения поступают в блок управления. Остальные компоненты:

1. Электронный блок управления (ЭБУ). Анализирует сигналы с датчиков. Устанавливает точный момент блокировки колес. Если нужно, «процессор» открывает и закрывает клапаны модулятора, чтобы повысить или понизить давление в тормозной магистрали.
2. Модулятор. Получает команды от ЭБУ. Кратковременными импульсами включает и выключает подачу тормозной жидкости. Количество фаз срабатывания может достигать 20 в секунду. В результате поршни суппортов то прижимают колодку к диску, то ослабляют «тиски».
3. Аккумулятор давления. Система АБС на автомобиле работает как часы, благодаря гидроаккумулятору. Впускной клапан «забирает» из него лишнюю жидкость, а выпускной заполняет резервуар, чтобы создать избыточное давление, которое пригодится при экстренном торможении.
4. Насос. Электрический двигатель включается в момент срабатывания системы ABS и компенсирует падение давления. Без этого компонента не получится обеспечить нормальное торможение. Особенно при частом включении и выключении подачи жидкости.

Самая уязвимая часть системы — датчики скорости. Если что-то работает неправильно, стоит проверить сенсоры на работоспособность и заменить неисправные на новые. Часто «горят» предохранители. Гидравлика, ЭБУ и электромагнитные клапаны довольно надежны.

Принцип работы

Принцип работы ABS

Когда водитель вдавливает педаль тормоза в пол, он чувствует вибрацию. Значит система АБС успешно включилась в работу. С этих пор распределением тормозных усилий занимается электроника. Если одно из колес застопорилось, блок управления по сигналам датчика определяет это, и дает команду модулятору на уменьшение давления в контуре. Антиблокировка работает независимо для каждого колеса. Постепенно скорость замедления уменьшается, модулятор открывает впускной клапан. Жидкость поступает в систему из гидроаккумулятора и выравнивает баланс в магистрали.

Виды

Система ABS в составе тормозного механизма автомобиля развивалась поэтапно. Первые запатентованные образцы были лишь прототипами, не способными решать практические задачи. С появлением полупроводников технологии позволили собрать рабочий вариант с датчиками. Виды АБС в хронологическом порядке:

Чем больше датчиков, тем лучше. На борту современных автомобилей стоят четырехканальные системы. Они позволяют уловить блокировку даже одного колеса. По мере эволюции, машины получали новые виды ассистентов активной безопасности. Так появилась EBD — система распределения тормозных усилий. Она срабатывает до того момента, как автомобиль начинает идти юзом. К датчикам скорости добавились сенсоры, отслеживающие поперечное ускорение, положение дроссельной заслонки и рулевого колеса. Это позволило оснастить транспортные средства ESP — электронной системой динамической стабилизации.

Неисправности

Горит значок АБС на приборной панели

В работе тормозной системы передних и задних колес порой случаются сбои. Если антиблокировочный механизм не функционирует, на панели приборов появляется индикатор. Загорается лампочка ABS. Вот какие бывают причины включения пиктограммы:

• вышел из строя блок управления;
• загрязнились или сломались датчики скорости;
• оборвались провода в электрической цепи системы;
• зубчатый венец на ступице получил серьезные повреждения.

Если неисправен ЭБУ, вряд ли получится отремонтировать его своими силами. В этом случае стоит посетить автосервис. Но кое-что можно сделать до поездки в техцентр. Первым делом нужно осмотреть проводку на предмет повреждений, а потом проверить датчики с помощью мультиметра. Порой вернуть работоспособность АБС поможет замена тормозной жидкости. Если лампочка загорелась при движении машины, нужно приготовиться к тому, что колеса будут заблокированы и автомобиль пойдет юзом.

Как тормозить без АБС

Когда ABS ломается во время длительной поездки, нужно компенсировать ее работу при экстренном торможении. Водители со стажем садились за руль в те годы, когда антиблокировочных систем не было и в помине. Проблему с устойчивостью курса они решали так:

1. Нажимали на педаль раз в секунду, чтобы колеса хотя бы изредка прокручивались.
2. Выравнивали автомобиль с помощью рулевого колеса или объезжали препятствие.

При таком подходе можно вручную воздействовать на тормозные механизмы до тех пор, пока не заработает система АБС. Перед выполнением маневра стоит потренироваться на стоянке или в безлюдном месте.

Чтобы антиблокировочная система работала исправно, нужно следить за давлением в шинах. Нормативное значение можно найти в инструкции по эксплуатации. Производители указывают точную информацию. При снижении или повышении значений датчик скорости будет работать неправильно. Потому что радиус колеса должен быть постоянным для точного измерения.