Антиблокировочная система автомобиля

     В зависимости от фирмы-производителя АБС существует несколько схем установки этих систем на автомобиле:

       1) наиболее эффективная и дорогая  система с индивидуальным регулированием  давления на каждом колесе; при  этом количество датчиков угловой скорости, модуляторов давления и каналов регулирования в блоке управления равно числу колес автомобиля;

       2) упрощенная схема, имеющая два  колесных датчика, один общий  модулятор и один канал управления;

       3) самая распространенная схема, имеющая датчики на каждом колесе - два модулятора и два канала управления.

       4) трехканальная схема с четырьмя  датчиками угловой скорости; три  модулятора работают по трем  каналам, производя индивидуальную  регулировку давления тормозной  жидкости каждого из передних колес и задней оси.

   Тормозная динамика автомобиля с АБС зависит  от принятой схемы установки элементов  АБС. С точки зрения тормозной эффективности, наилучшей является схема с автономным регулированием каждого колеса (рис. 3, а). Для этого необходимо установить на каждое колесо датчик, в тормозном приводе модулятор давления и блок управления. Эта схема наиболее сложная и дорогостоящая.

    Существуют более простые схемы АБС. На рис. 3, б показана схема АБС, где регулируется торможение двух задних колес. Для  этого  используются  два  колесных датчика угловых скоростей и один блок управления. В такой схеме применяют так называемое «низкопороговое» или «высокопороговое» регулирование. «Низкопороговое» регулирование предусматривает управление тормозящим колесом, находящимся в худших по сцеплению условиях («слабым» колесом). В этом случае тормозные возможности «сильного» колеса недоиспользуются, но создается равенство тормозных сил, что способствует сохранению курсовой устойчивости при торможении при некотором снижении тормозной эффективности. «Высокопороговое» регулирование, т. е. управление колесом, находящимся в лучших по сцеплению Условиях, дает более высокую тормозную эффективность, хотя устойчивость при этом несколько снижается. «Слабое» колесо при этом способе регулирования циклически блокируется.

   Еще более простая схема приведена на рис. 3, в. В этой схеме один датчик угловой скорости, размещенный на карданном валу, один модулятор давления и один блок управления. По сравнению с предыдущей эта схема имеет меньшую чувствительность.

   На  рис. 3, г приведена схема, в которой применены датчики угловых скоростей на каждом колесе, два модулятора, два блока управления. В такой схеме может применяться как «низкопороговое», так и «высокопороговое» регулирование. Часто в таких схемах используют смешанное регулирование (например, «низкопороговое» для колес передней оси и «высокопороговое» для колес задней оси). По сложности и стоимости эта схема занимает промежуточное положение между рассмотренными.

Рисунок 3. Схема установки АБС на автомобиле

2. Проблемы эксплуатации АБС

    Современные ABS обладают достаточно  высокой надежностью и могут  длительное время работать не  выходя из строя. Электронные  блоки ABS отказывают крайне редко,  поскольку защищены специальными реле и предохранителями, и если такая неисправность все-таки случилась, то ее причина нередко бывает связана с нарушениями правил и рекомендаций. Самыми же уязвимыми в схеме ABS являются колесные датчики, располагаемые вблизи вращающихся деталей ступицы или полуосей.  
Место расположения этих датчиков благополучным никак не назовешь: различные загрязнения или даже слишком большой люфт в подшипниках ступицы способны вызывать сбои в работе датчиков, которые и становятся чаще всего виновниками неполадок в работе ABS.  
     Кроме того, на работоспособность ABS влияет величина напряжения между клеммами аккумулятора. При уменьшении напряжения до 10,5 В и ниже ABS вообще может самостоятельно выключиться через предохранительный электронный блок.  
    Предохранительное реле может также сработать при недопустимых колебаниях и всплесках напряжения в сети автомобиля. Чтобы этого не случилось, вот обещанные рекомендации: нельзя разъединять электрические разъемы при включенном зажигании и работающем двигателе, не желательно заводить двигатель методом "прикуривания" от постороннего аккумулятора либо предоставлять для этой цели в качестве "донора" собственный автомобиль и, кроме того, необходимо строго следить за состоянием контактных соединений на генераторе. Если автомобилю потребовался ремонт с применением сварки, то перед началом работ следует отсоединить проводку от электронного блока управления ABS. Кроме того, этот блок не рекомендуется подвергать нагреву свыше 85 градусов по Цельсию более двух часов. Это к тому, если автомобиль предполагается красить, а затем сушить горячим методом в специальной камере.  
О том, что ABS неисправна, свидетельствует загорание контрольной лампы на панели приборов. Слишком нервно реагировать на это не следует, без тормозов автомобиль не останется, но при торможении будет вести себя как машина, в которой ABS отсутствует.  
Если контрольная лампочка ABS загорелась во время движения, необходимо остановить автомобиль, заглушить двигатель и проверить напряжение между клеммами аккумулятора. Если оно окажется ниже 10,5 В, то можно продолжать движение, а при первой возможности зарядить аккумулятор. Если лампочка ABS периодически загорается и гаснет, то, скорее всего, барахлит какой-нибудь контакт в электрической цепи ABS. Автомобиль следует загнать на смотровую канаву, проверить все провода и зачистить электрические контакты. Если причина мигания лампы ABS не будет обнаружена, то дальнейшие поиски неисправности следует продолжить в специализированном автосервисе.  
      Существует ряд особенностей, связанных с обслуживанием или ремонтом тормозной системы с ABS. Например, перед заменой тормозной жидкости следует разрядить аккумулятор давления в гидроблоке ABS. Для этого при выключенном зажигании необходимо раз двадцать нажать на педаль тормоза. Следует помнить, что, включая зажигание, вы одновременно подключаете электронасос в гидроблоке ABS. Если система разгерметизирована, то жидкость из нее просто выгонит. Но этот же прием можно использовать при прокачке системы – зажигание включают ровно настолько, сколько из прозрачного шланга, надетого на штуцер для прокачки, будут выходить пузырьки воздуха.

     Часто виновниками неправильной  работы системы оказываются колесные  датчики – вследствие механических повреждений и изменения воздушного зазора. Зазор, как правило, регулировке не подлежит (нормальная величина – 0,4-1мм), но в некоторых случаях он может увеличиваться из-за люфта ступичных подшипников. Иногда обрываются провода, ведущие к датчикам, и чаще это происходит на передних колесах. Повреждение может быть скрыто изоляцией, но даже если обрыв удалось выявить, ведущие к датчикам провода лучше не паять, а заменить полностью, потому что ЭБУ может воспринимать повышенное сопротивление в месте стыка как изменение характеристики сигнала.

     Бывает, что к сбоям в работе ABS приводит поломка выключателя стоп-сигнала. Происходит это в автомобилях, где «концевик» передает на ЭБУ сигнал о положении педали.

     Случается, что давление в системе  падает из-за перегорания электродвигателя  гидронасоса. Благодаря запасу давления в гидроаккумуляторе еще 10 – 20 торможений будут происходить с участием антиблокировочной системы. После этого ABS работать не будет. «Движок» или насос в сборе неремонтопригодны и подлежат замене.

      Опасность во время обслуживания  может представлять аккумулятор (накопитель) давления. В его сферическом резервуаре, разделенном на две части, под давлением около 140 атмосфер содержится жидкий азот; давление тормозной жидкости в этой емкости может достигать аналогичных значений. Поэтому перед началом работ в любой части тормозной системы нужно сбросить это давление, 10 – 20 раз нажав на педаль при выключенном зажигании.

      На некоторых моделях нельзя  ездить, если снят электрический  разъем модулятора, поскольку возможно  несанкционированное срабатывание клапанов одного контура и заклинивание колеса. Отключить ЭБУ антиблокировочной системы можно другими способами. Если водитель по какой-то причине хочет отказаться от помощи электроники, можно удалить отвечающий за ABS предохранитель или снять штекерный разъем с электронного блока, и тогда тормоза будут работать как обычные. Предохранитель ABS можно определить по маркировке, а ЭБУ обычно находится в салоне около заднего сиденья.

3. АБС на практике

     Со времени появления АБС существует  устойчивое мнение, что антиблокировочная система не многим уступает опытному водителю в способности остановить автомобиль на сложном покрытии, и вовсе незаменима для начинающих водителей.  
Как известно, эффективное управление автомобилем, в том числе его торможение зависит от сцепления колес с поверхностью дороги. При потере сцепления, при торможении с заблокированными колесами увеличивается тормозной путь, автомобиль становиться неуправляемым. При торможения на скользкой поверхности опытные водители удерживают колеса на грани блокировки, использую прием прерывистого торможения.  
    Отчасти, "техника" работы АБС заимствовала опыт, накопленный человеком. Если в движении одного из колес автомобиля оборудованного АБС появляются признаки блокировки, частота вращения становиться ниже определенного критического значения, блок управления системой на основе сигнала датчика частоты вращения посылает управляющий сигнал к соленоидному распределительному клапану для прекращения роста давления тормозной жидкости в тормозном механизме для предотвращения опасности блокировки. Для создания постоянного давления в тормозной системе используется отдельный насос. Современная антиблокировочная система не просто следит за тем, чтобы то или иное колесо не было заблокировано, но еще и сравнивает работу каждого из колес и регулирует тормозные усилия таким образом, чтобы не допустить потери курсовой устойчивости.  
    И все же, если у современной АБС так много преимуществ и почти нет недостатков, почему асы ее недолюбливают? Известно, что подготовленный водитель использует акселератор и тормоз не только для разгона и торможения, но и для управления автомобилем, причем арсенал специальных приемов у спортсменов весьма широк. Что касается электроники, то основной принцип работы АБС, как мы и говорили - не дать колесам заблокироваться. Но бывает, блокировка выгодна.  
    Представим, что неожиданно возник занос - и автомобиль разворачивает поперек дороги. Если ничего не предпринимать, через мгновение колеса восстановят сцепление и потянут автомобиль с дороги. Кратковременная блокировка колес может погасить интенсивность вращения, а длительная - заставит автомобиль вращаться, сохранив при этом первоначальное направление. Проще говоря, машина с заблокированными колесами будет вращаться вокруг своей оси, но двигаться прямо и не уходить с дороги.  
    Важно помнить, что приемы вождения с АБС и без нее разнятся. Антиблокировочная система становиться, к примеру, эффективной, когда превышено некоторое усилие на педали тормоза. Известно, что в экстренной ситуации водитель может развить на педали тормоза усилие до 50 кгс, при этом необходимое для блокировки колес на льду усилие на педали тормоза у современного автомобиля без АБС составляет 5-8 кгс. При помощи электроники усилие будет оптимизировано. При этом, на машине с АБС нужно смело жать на тормоза, а не "гладить" их.  
     Важно помнить, что если при покупке автомобиля есть выбор - комплектации с АБС или без нее, не надо отдавать преимущество более дешевому варианту. Хотя бы потому, что у автомобилей, спроектированных под электронную систему, очень чувствительная педаль тормоза. Это делается специально, чтобы порог блокировки был превышен уже при небольших усилиях на педали.

    Глобальный вопрос: а нужна ли вообще АБС в России? Вот специалисты Renault не сомневаются: нужна всем! Они это доказали весьма просто - собрали народ, плохо знакомый с системой, и дали покататься. Результат обобщили. Странный, вроде, вопрос: разве можно сомневаться в АБС? Раз "буржуи" пользуются, почему же нам нельзя? Тоже хотим, чтоб педаль дрожала. Вон у них целые эксперименты проводятся. Говорят, что хорошо тормозить без юза.

    Специалисты Renault знали что делали. В их эксперименте участвовали  100 водителей безо всякой специальной  подготовки, причем не ездившие  до этого на машинах с АБС. Для начала всех их разделили на четыре группы по 25 человек. Первой группе дали машины без АБС; вторая получила машины с системой, но не знала об этом; третьи знали, что едут на машинах с АБС; а четвертые получили небольшой урок по пользованию "электронным помощником". Дальше для всех смоделировали типичную ситуацию. Водитель подъезжает к перекрестку на скорости 100 км/ч, как вдруг наперерез выскакивает машина (надувная), преграждающая путь. Тест показал: присутствие АБС в авто не меняет поведения водителя при резком маневре. Все попытались, затормозив, объехать "подсадную". При этом 37% повели себя верно (из первой группы - 17%). Но половина тех, что были обделены АБС, заблокировали колеса - и эффект маневра пропал. В то время как у обладателей АБС доля эффективных маневров достигла 64%.

     Тем не менее избежать столкновения  не смог никто. Однако те, кто  ехал на машине с антиблокировочной  системой, протаранили не самое  опасное для пассажиров другой  машины место, то есть не  двери. 

     Если же математически представить результаты эксперимента, то получается, что АБС дает в среднем 20% прибавку безопасности и целых 45% для тех, кто умеет грамотно пользоваться преимуществами антиблокировочной системой тормозов.  
 

Заключение

     Прогресс рождает на свет всё более продвинутые системы. Оперирующие большим количеством показаний, они способны адаптироваться под тип дорожного покрытия и тормозить по одному из заранее заложенных эффективных алгоритмов. Конечно же, электронику нельзя воспринимать как панацею от всех бед, но статистика вещь упрямая: грамотно настроенная ABS при всех исправных системах автомобиля на сухом и мокром покрытии в среднем помогает экономить до 20% тормозного пути и оставляет водителю шанс маневрировать. Стоит ли говорить, что от этих драгоценных метров могут зависеть жизнь и здоровье? А на здоровье, как говориться, экономить нельзя. И пусть существующие системы антиблокировочных систем дорогостоящи, но они оказывают ощутимую помощь водителю. Конечно, использование электронных систем отнюдь не превращает авто в интеллектуального робота. Во главе по-прежнему остается водитель, который обязан критически осмысливать дорожную ситуацию и реальные возможности своей машины. Электронные системы лишь облегчают работу водителя и исправляют мелкие оплошности. Постоянное совершенствование конструкции систем вместе со снижением их стоимости вскоре приведет к тому, что они станут неотъемлемой, стандартной частью легковых автомобилей всех классов. 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Григоренко Л.В., Колесников В.С. «Динамика автотранспортных средств. Теория, расчет передающих систем и эксплуатационно-технических качеств»,- Волгоград:Комитет по печати и информации, 1998. – 544с.
2. Ревин А.А. «Автомобильные автоматизированные тормозные системы». Учебное пособие. – Волгоград. Изд. ВолгПИ, 1991г., 76с.
3. Электронный ресурс: VIBIRAEM.COM АБС