Антиблокировочная система ABS. Принцип работы. Что это антиблокировочная система тормозов abs


Что такое АБС (ABS) - Антиблокировочная Система Тормозов

Многие современные автомобили оборудованы антиблокировочной системой тормозов (АБС).

Эта система предназначена для предотвращения блокировки колес автомобиля при торможении. Что такое блокировка? Блокировка возникает при полной остановке колес и продолжении движения автомобиля. При этом колесо чертит на асфальте черную полосу. Это явление происходит тогда, когда тормозное усилие превышает силу сцепления колеса с опорной поверхностью. Чаще всего блокировка случается при торможении на скользкой дороге.

Особенно опасна блокировка управляемых колес, в этом случае они перестают задавать направление движения и скользят строго прямо.

Система АБС состоит из гидравлического блока (модулятора), датчиков скорости вращения колес и электронного блока управления (ЭБУ АБС).

Работает система следующим образом. Датчики передают в ЭБУ АБС информацию об угловых скоростях вращения колес.

Теперь представьте, что автомобиль начал тормозить, и одно из колес попало в лужу. Сцепление этого колеса с дорогой резко снизилось, а сила торможения осталась прежней. Для остальных колес сила торможения пока не превысила силу сцепления, поэтому они продолжают вращаться, а колесо, попавшее в лужу, стремится остановиться под действием тормозного механизма. Его вращение замедляется гораздо интенсивнее, чем у остальных. ЭБУ «узнает» об этом по разнице сигналов датчиков и посылает команду гидроблоку.

В гидравлическом модуляторе приоткрывается клапан, связанный с тормозной магистралью того самого колеса, где намечается блокировка. Давление в тормозном механизме падает, и тормозные колодки немного отпускают свою хватку. Колесо начинает вращаться быстрее. Как только скорость его вращения сравняется с остальными колесами, клапан снова закроется и давление в магистрали начнет возрастать (водитель продолжает давить на педаль).

Поскольку колесо по-прежнему находится в луже (все происходит очень быстро), ситуация с его замедлением повторяется, и АБС снова срабатывает. Циклы срабатывания многократно повторяются с высокой частотой, до того момента, пока автомобиль не затормозит.

На многих автомобилях работу АБС можно почувствовать на педали тормоза в виде легкой вибрации. Это свидетельствует о срабатывании системы и предупреждает о том, что сцепление с дорогой находится на пределе. Водителю в такой ситуации необходимо снизить скорость движения автомобиля в соответствии с дорожными условиями.

Многие начинающие водители допускают грубую ошибку. Чувствуя вибрацию педали при срабатывании АБС, они начинают отпускать педаль тормоза. Делать этого нельзя. Надо продолжать давить педаль до полной остановки, только так удастся сократить тормозной путь в экстренной ситуации.

Конструкторы позаботились о вашей безопасности. Выход из строя элементов антиблокировочной системы не влияет на работоспособность рабочей тормозной системы. Однако в этом случае при резком торможении на скользкой дороге возрастает вероятность блокировки колес и потери управляемости автомобиля.

Рабочая тормозная система с АБС: 1 — тормозной механизм переднего левого колеса; 2, 5, 13, 18 — тормозные шланги; 3, 8,12,19-тормозные трубки; 4- главный тормозной цилиндр; 6-тормозной механизм переднего правого колеса; 7 — датчик скорости вращения переднего правого колеса; 9 — бачок главного тормозного цилиндра; 10 — вакуумный усили¬тель; 11 — педаль тормоза; 14 — датчик вращения заднего правого колеса; 15 — тормозной механизм заднего правого колеса; 16- задающий диск датчика скорости вращения заднего левого колеса; 17 — тормозной механизм заднего левого колеса; 20 — гидравлический модулятор АБС

autodriving.net

Как работает АБС (антиблокировочная система abs)

Почему «антиблокировочная»?

Плавно нажимая на педаль тормоза, мы замедляем движение автомобиля до полной его остановки. Однако, бывает, что нужно остановиться мгновенно, мы резко жмем на педаль, вот тогда и возникает опасность «юза», т.е. скольжения заблокированных колес по скользкой дороге, при котором автомобиль не слушается поворота руля. В автошколах инструктор по вождению учит: на мокром асфальте эффективней гасить скорость «толчками», быстро нажимая и отпуская педаль тормоза, ощущая при этом границу скольжения и стараясь не перейти ее. Скажите, кто в минуту опасности вспомнит подобные наставления? Статистика неумолима — 10% аварий происходит из-за того, что заблокированные передние колеса на льду, снегу и мокром асфальте не могут изменить направления движения автомобиля. Что делать? Люди придумали антиблокировочную систему (ABS), т.е. ряд устройств, которые при торможении автомобиля, вне зависимости от действий водителя, предотвращают блокировку колес. Таким образом, автомобиль с ABS на скользкой поверхности дороги при необходимости в экстренной остановке не только не «проскочит» с невращающимися колесами вперед, не только не потеряет управление (иногда от этого зависит жизнь пешеходов), но и, возможно, не вылетит с проезжей части со всеми вытекающими из этого последствиями.

Как работает ABS?

Схема АБС

Замечено, что максимальное сцепление колеса с поверхностью дороги (будь это сухой или мокрый асфальт, мокрая брусчатка или укатанный снег) достигается при некотором, а точнее 15-30 процентном относительном его проскальзывании. Именно это проскальзывание и является тем единственно допустимым и желательным, которое обеспечивается настройкой элементов системы. Что же это за элементы? Во-первых, заметим, что ABS работает, создавая импульсы давления тормозной жидкости, которые передаются колесам. Т.е. наставления инструктора выполняет за человека электроника и исполнительные механизмы, делая это самым оптимальным образом. Все существующие на автомобилях ABS включают в себя три главных составляющих: датчики, установленные на колесах и регистрирующие скорость их вращения, электронный блок обработки данных и модулятор или даже блок модуляторов, который и меняет циклически давление в тормозной магистрали.

Датчики. Представьте себе, что на ступице колеса закреплен зубчатый венец. Датчик неподвижно крепится над торцом венца. Он состоит из магнитного сердечника, расположенного внутри катушки. При вращении зубчатого венца в катушке индуцируется электрический ток, частота которого прямо пропорциональна угловой скорости вращения колеса. Полученная таким образом от датчика информация передается по проводу электронному блоку управления.

Электронный блок управления. Получая информацию, что называется «с колес», блок управления отслеживает моменты их блокировки. А так как блокировка происходит от переизбытка давления тормозной жидкости в магистрали, подводящей ее к колесу, «мозг» вырабатывает команду: «снизить давление!»

Модуляторы. Выполняют эту команду модуляторы, содержащие, как правило, два электромагнитных клапана. Первый перекрывает доступ жидкости в магистраль, идущую от главного цилиндра к колесу, второй — при избыточном давлении открывает путь тормозной жидкости в резервуар гидроаккумулятора низкого давления (демпфер).

ABS бывают разные

В самых дорогих, а значит, и самых эффективных четырехканальных системах каждое колесо имеет индивидуальное регулирование давления тормозной жидкости. Естественно, что количество датчиков угловой скорости, модуляторов давления и каналов управления в этом случае равно числу колес. Все четырёхканальные системы выполняют функцию EBD (регулировку тормозных усилий по осям). Дешевые обходятся одним общим модулятором и одним каналом управления. В таких ABS растормаживание всех колёс происходит при блокировке хотя бы одного. Наибольшее применение получила система с четырьмя датчиками, но с двумя модуляторами (по одному на ось) и двумя каналами управления. В них регулировка давления на оси происходит по сигналу датчика или худшего колеса, или лучшего. Наконец, выпускают трехканальную систему. Три модулятора этой системы обслуживают три канала, производя индивидуальное регулирование давления тормозной жидкости в магистралях передних колес по отдельности и обеих задних колес.

Вы думаете, что давление тормозной жидкости в тормозной магистрали создается только главным тормозным цилиндром? Отнюдь нет. Часто ему помогает специальный, встроенный в систему гидронасос. В новейших ABS с помощью компьютера оценивается динамика движения автомобиля, угол наклона дорожного полотна, сцепление с поверхностью дороги, влияние включенного круиз-контроля при замедлении автомобиля и другие факторы и, на основании этой информации определяет какое нужно давление в тормозной магистрали. Определив необходимую величину давления, ее обеспечивают подачей или стравливанием тормозной жидкости в гидроаккумулятор.

На большинстве автомобилей с антиблокировочными системами торможение на рыхлом снегу и на гравии будет намного больше, чем на остальных автомобилях (из-за эффекта сбора валика грунта или снега перед заблокированным колесом). На последних ABS блоки распознают тип опорной поверхности по относительному скольжению и допускают возможность блокировки колёс. Такие системы не зажгут лампочку неисправности при прокрутке колёс на подъёмнике (например при диагностике ступичных подшипников), хотя в памяти это обязательно отметят.

ABS — друг водителя

Перейдем теперь от теории к практике. Почему все-таки нужно стремиться приобрести автомобиль с ABS? В экстренной ситуации, когда инстинктивно вы с силой жмете на педаль тормоза, при любых, даже самых неблагоприятных дорожных условиях, автомобиль не развернет, не уведет с заданного курса. Напротив, управляемость машины сохранится, это значит, что вы сможете объехать препятствие, а при торможении на скользком повороте избежать заноса. Работа ABS сопровождается импульсными толчками на педали тормоза (их сила зависит от конкретной марки автомобиля) и звуком «трещетки», который исходит из блока модуляторов. Об исправности системы сигнализирует световой индикатор (с надписью «ABS») на приборном щитке. Индикатор загорается при включенном зажигании и гаснет через 2-3 секунды после пуска двигателя. Если сигнал подается при работающем двигателе — есть повод для беспокойства, нужно ехать на СТО диагностировать и, возможно, ремонтировать систему.

Следует помнить о том, что торможение автомобиля с ABS не должно быть многократным и прерывистым. Тормозную педаль необходимо удерживать нажатой со значительным усилием во время процесса торможения — система сама обеспечит наименьший тормозной путь. Чтобы сделать такой простой вывод в США, например, потребовалось провести изучение причин достаточно большого количества автомобильных аварий в 1986-95 годах, в период массового внедрения ABS на американских автомобилях. Специалисты Страхового Института Безопасности Движения на Автострадах (Insurance Institute for Highway Safety) сначала не верили полученной статистике: вероятность гибели пассажиров при столкновении двух автомобилей, двигавшихся по сухому асфальту, оснащенных ABS была на 42% выше, чем при авариях машин без ABS. Оказалось, что во всех случаях водители, пересевшие с автомобилей, оснащенных обычными тормозными системами на модели с ABS допускали ошибку: они по привычке импульсивно нажимали на педаль при торможении и этим дезинформировали электронный блок управления, что и приводило к снижению эффективности торможения в ряде случаев до опасной черты.

На сухой дороге ABS может уменьшить тормозной путь автомобиля примерно на 20% по сравнению с тормозным путем машин с заблокированными колесами. На снегу, льду, мокром асфальте разница, естественно, будет намного больше. Замечено: применение ABS способствует увеличению срока службы шин. Установка ABS ненамного повышает стоимость автомобиля, не усложняет его техническое обслуживание и не требует от водителя каких-то особых навыков управления. Постоянное совершенствование конструкции систем вместе со снижением их стоимости вскоре приведет к тому, что они станут неотъемлемой, стандартной частью легковых автомобилей всех классов.

И всё же ABS не панацея

Специалисты считают, что наличие в автомобиле ABS создает у водителя иллюзию безопасности, в результате чего он не учитывает, что ABS не создает сцепления с дорогой — это прерогатива протектора и размеров пятна контакта покрышек колес. Да, ABS предотвратит блокировку тормозов и позволит сохранить контроль над курсовой устойчивостью и поворачиваемостью, но она не гарантирует уменьшения тормозного пути. Когда речь идет о сухих и нескользких дорогах, бывает как раз наоборот — тормозной путь оказывается больше, чем у обычного автомобиля, но понимание этого приходит, к сожалению, слишком поздно.

Другой вопрос — могут ли ABS всегда достоверно распознавать ситуацию? Помнится, журналисты World Off Road во время испытаний внедорожников моделировали неудачный въезд на холм: потеря сцепления на полпути вверх, сильное нажатие на педаль тормоза, чтобы удержать машину на склоне, включение задней передачи — и мягкий спуск с горы, используя торможение двигателем. Все шло нормально, пока не пришел черед Ford Explorer, а затем и Mitsubishi Pajero, оснащенных ABS. Джипы упрямо скатывались с холма, несмотря на то, что испытатели выжимали педаль тормоза до упора: система воспринимала небольшое скольжение вниз на сыпучем склоне и резкое нажатие на тормоз в этот момент как команду разблокировать колеса. В результате и Ford, и Mitsubishi не могли удержаться на склоне без применения «ручника». Нетрудно представить, чем чревата подобная ситуация в реальной жизни, если склон достаточно длинный, коллизия приключилась ближе к вершине, водитель растерялся (или не действует стояночный тормоз), а сзади уже пристроилась какая-нибудь машина.

Словом, как бы ни была хороша ABS в плане улучшения активной безопасности автомобиля, главным по-прежнему остается водитель, который обязан критически осмысливать дорожную ситуацию и реальные возможности своего «железного друга».

Проблемы эксплуатации ABS

Заметим, что 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, о которых упомянем чуть ниже. 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, нельзя разъединять электрические разъемы при включенном зажигании и работающем двигателе, необходимо строго следить за состоянием контактных соединений на генераторе. Если приходится заводить двигатель методом «прикуривания» от постороннего аккумулятора либо предоставлять для этой цели в качестве «донора» собственный автомобиль, соблюдайте следующие правила. При подсоединении проводов от внешнего аккумулятора необходимо, чтобы зажигание на вашем автомобиле было выключено (ключ из замка вынут). Пусть подзарядится ваш АКБ 5-10 минут. Перед запуском вашего автомобиля «донор» нужно заглушить и выключить зажигание, только потом включать зажигание и заводить свой. Это сохранит генератор на «доноре», а многие электронные блоки на вашем автомомбиле.

Что еще? 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.

avtonov.info

Антиблокировочная система ABS. Принцип работы

Как ни странно, многие аварии происходят именно из-за высокой эффективности тормозов. На скользких дорогах - мокрых или покрытых ледяной коркой - экстренное задействование тормозов с целью быстро остановить автомобиль либо резко снизить его скорость приводит обычно к прямо противоположному результату. Колеса блокируются и теряют сцепление с дорожным покрытием, а автомобиль нисколько не уменьшает скорость и, более того, вовсе перестает слушаться руля.

Опытный водитель в таких случаях будет тормозить прерывисто, регулируя усилие на педаль тормоза таким образом, чтобы сохранить максимальное сцепление колес с дорогой и не допустить срыва автомобиля в занос. Однако далеко не все водители имеют достаточный опыт, чтобы точно оценить ситуацию, и уж совсем немногие обладают выдержкой и необходимыми навыками, чтобы отреагировать на изменение дорожной обстановки должным образом. Отсюда аварии и законное желание инженеров приставить к тормозам "пастуха", абсолютно беспристрастного, способного исправлять оплошности водителя и сохранять ему контроль над автомобилем в любых условиях движения.

История создания ABS

Итак, своим появлением антиблокировочные системы обязаны работам конструкторов над улучшением активной безопасности автомобиля. Первые варианты ABS были представлены еще в начале 70-х. Они вполне справлялись с возложенными обязанностями, но были построены на аналоговых процессорах, а потому оказались дорогостоящими в производстве и ненадежными в эксплуатации. Далее изготовления опытных образцов дело не продвинулось, хотя, в любом случае, это был, безусловно, шаг вперед.

Лед тронулся, и следующим шагом конструкторов стала замена аналогового процессора более надежными и недорогими цифровыми электронными блоками на интегральных схемах. В 1978 году ABS второго поколения увидела свет, и первым автомобилем, получившим ее (правда, не в базовой комплектации, а под заказ за дополнительную плату), стал Mercedes-Benz 450 SEL. А сегодня уже трудно подсчитать как количество поколений ABS, так и число автомобилей, на которые антиблокировочная система устанавливается серийно.

Общее устройство и принцип работы ABS

Антиблокировочная система состоит (см. схему ABS Mercedes W123) из трех основных элементов: электронного блока управления (4), гидравлического блока (3) и датчиков скорости колес (1, 2). ABS приводится в рабочее состояние после включения зажигания и достижения автомобилем некоторой скорости движения.

В основу работы колесных датчиков положен принцип электромагнитной индукции. При вращении колеса мимо датчика проходят зубцы и впадины специального ротора и наводят в обмотке датчика электрический сигнал, частота которого пропорциональна угловой скорости колеса и количеству зубцов на роторе.

При торможении, как только датчик определяет, что колесо начинает блокироваться, электронный блок, обрабатывающий сигналы от всех датчиков, отдает управляющий импульс электромагнитным клапанам гидравлического блока (см. принципиальную схему работы ABS). Гидравлический блок установлен в тормозной магистрали сразу после главного тормозного цилиндра, а его клапаны управляют давлением жидкости в контурах тормозной системы. Если заторможенное колесо начало скользить, клапаны гидроблока понижают или временно прекращают подачу жидкости к рабочему тормозному цилиндру. Этого может оказаться недостаточно, чтобы колесо разблокировалось, и тогда электромагнитный клапан направит тормозную жидкость в отводную магистраль, снижая тем самым давление в рабочем тормозном цилиндре. Когда колесо вновь начинает вращаться, по достижении им некоторой угловой скорости, электронный блок ABS снимает свою команду, клапаны открываются, и гидравлическое давление опять передается на тормозной механизм. Торможение и растормаживание колеса будут происходить периодически (этот процесс называется модуляцией, и гидроблок иногда называют модулятором тормозного давления), и водитель ощущает работу ABS частыми резкими толчками на педали тормоза, пока не исчезнет угроза блокирования или до полной остановки автомобиля.

При работе ABS эффективность замедления автомобиля, кроме того, что управление не выходит из-под контроля водителя, остается выше, чем при торможении юзом. Испытаниями установлено, что на скользком покрытии тормозной путь автомобиля, оснащенного ABS, может быть на 15% короче, чем у обычной автомашины. Кроме того, ходимость протектора покрышек при использовании ABS увеличивается на 5-7%.

И всё же ABS не панацея

В свое время страховые компании США провели анализ дорожно-транспортных происшествий, и оказалось, что автомобили с ABS чаще становятся участниками аварий, чем автомобили с обычной тормозной системой. Так, на сухом покрытии отмечено увеличение ДТП на 42%, а на влажном - даже на 65%. Согласитесь, в свете сказанного в предыдущей главе эти цифры обескураживают. Специалисты считают, что наличие в автомобиле ABS создает у водителя иллюзию безопасности, в результате чего он не учитывает, что ABS не создает сцепления с дорогой - это прерогатива протектора и размеров пятна контакта покрышек колес. Да, ABS предотвратит блокировку тормозов и позволит сохранить контроль над курсовой устойчивостью и поворачиваемостью, но она не гарантирует уменьшения тормозного пути. Когда речь идет о сухих и нескользких дорогах, бывает как раз наоборот - тормозной путь оказывается больше, чем у обычного автомобиля, но понимание этого приходит, к сожалению, слишком поздно.

Другой вопрос - могут ли ABS всегда достоверно распознавать ситуацию? Помнится, журналисты World Off Road во время испытаний внедорожников моделировали неудачный въезд на холм: потеря сцепления на полпути вверх, сильное нажатие на педаль тормоза, чтобы удержать машину на склоне, включение задней передачи - и мягкий спуск с горы, используя торможение двигателем.

Все шло нормально, пока не пришел черед Ford Explorer, а затем и Mitsubishi Pajero, оснащенных ABS. Джипы упрямо скатывались с холма, несмотря на то, что испытатели выжимали педаль тормоза до упора: система воспринимала небольшое скольжение вниз на сыпучем склоне и резкое нажатие на тормоз в этот момент как команду разблокировать колеса. В результате и Ford, и Mitsubishi не могли удержаться на склоне без применения "ручника". Нетрудно представить, чем чревата подобная ситуация в реальной жизни, если склон достаточно длинный, коллизия приключилась ближе к вершине, водитель растерялся (или не действует стояночный тормоз), а сзади уже пристроилась какая-нибудь машина. Словом, как бы ни была хороша ABS в плане улучшения активной безопасности автомобиля, главным по-прежнему остается водитель, который обязан критически осмысливать дорожную ситуацию и реальные возможности своего "железного друга".

Проблемы эксплуатации ABS

Будем считать предыдущую главу не более чем "лирическим" отступлением и вернемся к рассмотрению сугубо практических вещей, например, неисправностей, с которыми могут столкнуться владельцы автомобилей с ABS.

Заметим, что 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, о которых упомянем чуть ниже. 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. Что еще? 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.

mirznanii.com

Тормозная система ABS - диагностика

В настоящем издании мы хотели бы рассмотреть систему ABS и остановиться на некоторых возможных неисправностях и возможностях для диагностики неисправностей электронных узлов. Основное внимание будет уделено не конструкции и принципу действия, а проведению диагностики и поиску неисправностей.

В конце 70-х годов технический прогресс шагнул настолько далеко, началось серийное производство первой тормозной системы ABS. С помощью тормозн­ой системы ABS стало возможным повысить уровень безопасности во время критических ситуаций, связанных с необходимостью торможения. Различные дорожные условия (мокрое или скользкое покрытие) или внезапно возникающие препятствия приводили при экстренном торможении автомобилей без ABS к блокированию колёс.

Следствием являлось то, что водитель терял способность управлять автомобилем. В автомобилях, оснащённых ABS, предотвращается блокирование колёс, и они остаются управляемыми в любое время, даже в случае торможения до полной остановки или экстренного торможения.

Узлы системы ABS

Система ABS состоит из следующих узлов:

 

Управляющее устройство является сердцем системы. В нём происходит приём сигналов от сенсорных датчиков числа оборотов колёс и их оценка. Из этих данных складывается информация о скольжении колёс при торможении, и замедлении колёс или ускорении колёс. В цифровом регуляторе, который состоит из двух независимых друг от друга и работающих параллельно микроконтроллеров для каждой пары колёс, эта информация обрабатывается. Образованные на основании этой информации сигналы регулирования в виде исполнительных команд поступают на магнитные клапаны гидроагрегата.

В гидроагрегате расположены магнитные клапаны, которые выполняют регулировочные команды управляющего устройства. Даже в случае экстренного торможения, когда водитель давит на педаль тормоза изо всех сил, они сохраняют давление в колёсных тормозных цилиндрах оптимальным. Гидроагрегат расположен между главным тормозным цилиндром и колёсными тормозными цилиндрами.

В колёсных тормозных цилиндрах давление в системе тормозного привода, поступающее от главного тормозного цилиндра, преобразуется в нажимное усилие, которое прижимает тормозные колодки к тормозным дискам или тормозным барабанам.

Как работает система ABS?

При торможении до полной остановки система ABS регулирует давление в системе тормозного привода, которое должно быть направлено в устройство непосредственного торможения. Оно подбирается для каждого колеса индивидуально, в зависимости от того, замедляется ли колесо, ускоряется ли оно или скользит.

Это регулирование происходит следующим образом:

Сенсорные датчики числа оборотов определяют число оборотов передних колёс и дифференциала задней оси, а также число оборотов задних колёс. Эти данные необходимы управляющему устройству для расчёта окружной скорости колёс. Как только управляющее устройство высчитывает, что одно или несколько колёс находятся на пороге блокирования, подаётся команда на магнитные клапаны и обратный насос соответствующего колеса. Каждое переднее колесо получает такое воздействие от «своего» магнитного клапана, что достигается максимально возможный эффект торможения. Причём это происходит независимо от других колёс. В автомобилях, имеющих только один сенсорный датчик числа оборотов на дифференциале задней оси, колесо с наибольшей «склонностью» к блокированию определяет значение тормозного давления для обоих колёс. Вследствие этого колесо с лучшим коэффициентом сцепления тормозится несколько меньше, и тормозной путь получается несколько больше, однако устойчивость автомобиля в этом случае всё равно гораздо лучше. В автомобилях с сенсорным датчиком на задних колёсах регулирование происходит так же, как и на передних колёсах.Управляющее устройство управляет магнитными клапанами в трёх различных рабочих положениях:

В первом рабочем положении (образование давления) главный цилиндр и колёсный цилиндр связаны друг с другом. Это означает, что впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт. Давление может беспрепятственно нарастать.

Во втором рабочем положении (держать давление) связь между главным цилиндром и колёсным цилиндром прерывается. Давление в системе тормозного привода остаётся постоянным. Это означает, что на впускной клапан подаётся ток, и клапан вследствие этого остаётся закрытым. Выпускной клапан по-прежнему остаётся закрытым.

В третьем рабочем положении (снизить давление) давление в системе тормозного привода уменьшается. Это означает, что ток подаётся на выпускной клапан, и он открывается. Одновременно давление снижается за счёт включения обратного насоса. Впускной клапан закрыт.

Три различные рабочие положения позволяют увеличивать или уменьшать давление в системе тормозного привода по ступенчатому циклу, благодаря шаговому воздействию на магнитные клапаны. При срабатывании системы ABS эти рабочие положения сменяются 4-10 раз в секунду, в зависимости от особенностей дорожного покрытия.

Что происходит при неисправности системы ABS?

Если в системе обнаруживается неисправность, она тотчас же выключается. Тормозная система автомобиля в этом случае продолжает работать без ограничений. О выходе из строя системы ABS водителю сигнализирует аварийная лампочка ABS, которая зажигается на передней панели.

Поиск неисправностей

Если система ABS неисправна и загорелась аварийная лампочка, то, в зависимости от года выпуска и типа ABS, существует несколько в системе ABS возможностей для поиска неисправности или диагностики. Но начинать всегда нужно с самых простых:

Неисправные предохранители:

Знакомство с инструкцией и осмотр колодки с предохранителями исключает первый источник неисправности, если мы убедимся в том, что все предохранители, связанные с системой ABS, находятся в рабочем состоянии.

Визуальная проверка:

  • все ли разъёмы и проводники в порядке?
  • надёжно ли вставлен разъём?
  • нет ли заметных потёртостей на проводниках, которые приводят к возможному короткому замыканию?
  • все ли соединения с массой находятся в порядке?
  • нет ли следов загрязнения или механического повреждения на
  • сенсорных датчиках числа оборотов и / или колёсиках датчиков?
  • все ли шины в порядке, правильно ли они подобраны по размеру и одинаковы ли они?

Подшипники колёс и подвеска моста:Проверить состояние подшипников и подвеску моста (шаровые опоры и сочленения) на состояние и наличие люфта.

Проверка рабочей тормозной системы:

Необходимо проверить рабочую тормозную систему на тормозном стенде, также обязательна проверка на герметичность.

Если во время этих проверок неисправности не выявлено, то следует провести дальнейшие измерения. Для этого существуют различные возм­ожности. Они зависят, например, от года выпуска и типа автомобиля и от имеющихся в наличии приборов для проведения проверки.

Если система ABS приспособлена для проведения диагностики, то можно при помощи специального прибора для диагностики ознакомиться с информацией из банка неисправностей и запросить значения величин и параметры. Если прибора для диагностики нет в наличии или система ABS не приспособлена для проведения диагностики, то последующие измерения можно провести с помощью осциллоскопа или тестера.

Однако очень важно всегда иметь перед собой электрическую схему проверяемой системы.

Опыт показывает, что большинство неисправностей вызвано вследствие неисправности разъёмов, обрыва проводников или вследствие нарушения соединений с массой. Эти неисправности, как правило, легко определить с помощью тестера или осциллоскопа.

Проверка с помощью тестера /осциллоскопа

Все приведённые здесь в качестве примера измерения проводились на автомобиле Фольксваген Гольф 3. Важно отметить, аккумулятор должен быть полностью заряжен, чтобы во время измерений можно было заметить возможные падения напряжения на проводниках/разъёмах.

Измерение подачи напряжения и соединения с массой управляющего устройства

Сначала нужно отсоединить разъём от управляющего устройства ABS. Затем нужно ознакомиться на электрической схеме с расположением контактов и подключить красный измерительный проводник тестера к соответствующему контакту подачи напряжения, а чёрный измерительный проводник к любому контакту массы автомобиля. Обратите внимание на то, чтобы точка измерения была чистой и чтобы измерительный проводник имел надёжный контакт. При подключении к разъёму управляющего устройства надо соблюдать осторожность, чтобы не повредить контакты разъёма. Проверить напряжение и убедиться в том, что аккумулятор подаёт напряжение. Измеряя сопротивление, проверить соединение управляющего устройства с массой. Для этого на электрической схеме определить соответствующие контакты, связанные с массой, и подключить измерительный проводник тестера. Второй измерительный проводник снова подключить на массу автомобиля. Величина сопротивления не должна превышать примерно 0,1 Ом (величина приблизительная, зависящая от сечения проводника и его длины).

Если во время измерения напряжения или сопротивления выявится неисправность, то есть напряжение отсутствует или величина сопротивления слишком большая или равна бесконечности, то нужно проверить проводники до ближайшего соединения. Все соединения обозначены на электрической схеме. Эти соединения следует разомкнуть, и с помощью проверки сопротивления проверить проводники на проводимость, а также на контакт с массой. Для этого измерительные проводники тестера подключить к концам соответствующего проводника. Измеренная величина должны быть в пределах 0,1 Ом. Если сопротивление существенно больше или равно бесконечности, то мы имеем дело с обрывом проводника или с замыканием на массу. Таким же образом можно определить обрыв или замыкание на корпус каждого отдельного соединения.

Проверка сенсорных датчиков числа оборотов

Для облегчения понимания смысла измеренных величин коротко объясним, как устроены индуктивные сенсорные датчики колёс и как определяется число оборотов.

Сенсорные датчики числа оборотов размещены непосредственно над импульсным ротором, который связан со ступицей или приводным валом. Полюсный сердечник, вокруг которого находится обмотка, связан с постоянным магнитом, магнитное поле которого проникает в индуктор. Вращательное движение импульсного ротора и связанная с этим смена зубьев и межзубных впадин вызывает изменение магнитного потока через полюсный сердечник и обмотку. Изменяющееся магнитное поле индуцирует в обмотке переменное напряжение, которое и измеряется. Частота и амплитуда этого напряжения соответствуют числу оборотов колеса.

Проверка с помощью тестера

Измерение сопротивления: Отсоединить разъём сенсорного датчика и с помощью омметра измерить внутреннее сопротивление на обоих контактах. Важно: это измерение можно проводить только в том случае, когда Вы убедились в том, что речь идёт об индуктивном датчике. Сенсорный датчик Холла при измерении сопротивления выйдет из строя.

Величина сопротивления должна составлять от 800 Ом до 1200 Ом (руководствоваться паспортными величинами). Если сопротивление равно 0 Ом, то речь идёт о коротком замыкании, если величина сопротивления равна бесконечности — то об обрыве. Измерение замыкания на корпус, с соответствующего контакта на массу автомобиля, должно показать сопротивление, равное бесконечности.

Проверка напряжения: тестер подключить к обоим контактам. Измерительная шкала тестера должна быть установлена на измерение переменного напряжения. Если вращать колесо рукой, то сенсорный датчик вызовет напряжение примерно 100 милливольт.

Проверка с помощью осциллоскопа: с помощью осциллоскопа можно увидеть сигнал, образуемый сенсорным датчиком, увидеть в графическом изображении. Для этого измерительный проводник осциллоскопа подключить к проводнику передачи сигнала сенсорного датчика, а проводник массы подключить к соответствующему контакту массы. Диапазон измерений осциллоскопа должен находиться в пределах 200 милливольт и 50 миллисекунд. Вращая колесо рукой можно — при отключённом сенсорном датчике — наблюдать на осциллоскопе синусоидальный сигнал. В зависимости от числа оборотов будет изменяться частота и снимаемое напряжение.

Проверка переключателя тормозных сигнальных огней: переключатель сигнала торможения можно проверить способом измерения на проводимость или способом измерения напряжения. При проверке на проводимость тестер надо установить на минимальную шкалу измерения сопротивления или на звуковой сигнал.

Отсоединить разъём от переключателя сигнала торможения и измерительные проводники подключить к разъёмным контактам переключателя. При нажатии педали тормоза сопротивление должно показывать величину примерно 0 Ом или, мы должны услышать тоновый звуковой сигнал.

При проверке напряжения проверить омметром входное напряжение на переключателе (величина соответствует напряжению аккумулятора). При нажатии педали тормоза на втором контакте должно быть приложено напряжение аккумулятора.

Проверка насоса высокого давления: отсоединить разъём от насоса высокого давления. С помощью двух любых проводников кратковременно приложить к насосу высокого давления напряжение от аккумулятора. Если насос начнёт работать, то можно сделать вывод, что он исправен.

Активные сенсорные датчики числа оборотов колёс

В заключение краткая информация по «активным сенсорным датчикам»: Активные сенсорные датчики приобретают всё большее значение. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с пассивными сенсорными датчиками. Их сигнал гораздо точнее, и они могут измерять скорость в обоих направлениях с точностью до 0,1 км/час. Такие точные данные используются в других системах, например, в системе спутниковой навигации, в противооткатных системах и т.д. Другим преимуществом является то, что они занимают мало места, что обусловлено их небольшими конструктивными размерами.

Конструктивные отличия от пассивных сенсорных датчиков заключаются в следующем: импульсный ротор выполнен не в форме зубчатого колеса, а может быть, например, встроен в уплотняющее кольцо колёсного подшипника. В уплотняющее кольцо помещаются магниты, которые поочерёдно, в зависимости от их полярности, размещены по окружности. Уплотняющее кольцо становится многополюсным кольцом. Как только многополюсное кольцо начинает вращаться, изменяется магнитный поток, протекающий через измерительные ячейки сенсорного датчика. Магнитный поток оказывает влияние на напряжение, которое возникает в сенсорном датчике. Сенсорный датчик связан двухжильным проводником с управляющим устройством. Информация о числе оборотов поступает в управляющее устройство в виде электрического тока.

Частота тока (аналогично частоте в индуктивном датчике) соответствует числу оборотов колеса. Напряжение питания активного сенсорного датчика — ещё одно отличие от индуктивного датчика — составляет от 4,5 вольт до 20 вольт.

www.avtodiagnostika.info


Смотрите также