Антиблокировочная система(abs): устройство, принцип работы

ABS в фитнесе – что это такое?

Звучит расшифровка аббревиатуры, как Abdominal Back Spine: где «Abdominal» — «брюшная полость», «Back» – «спина», «Spine» – «позвоночник».

В первую очередь, это силовая тренировка, направленная непосредственно на укрепление мышц живота, но из названия видно, что занятие дополнительно воздействует и на мышцы спины, которые вместе с прессом являются стабилизаторами позвоночника. То есть тренировка влияет не только на рельеф и внешний вид живота, а значит, и на здоровье позвоночника и осанку.

Тренировка может включать динамические и стато-динамические упражнения для мышц кора, то есть некоторые из них частично могут подключать мышцы бедер и ягодицы в работу, но незначительно

Большее внимание в тренировке уделяется поверхностным и глубоким мышцам живота: прямой мышце живота, поперечной, наружным и внутренним косым мышцам. Это позволяет укрепить переднюю стенку живота, подтянуть боковые частям, уменьшить объемы талии

Такие тренировки могут проводиться в фитнес-центрах, а также и дома. Возможно использование дополнительного оборудования: гантелей, блинов, платформ, мячей и т.п. Также существует множество эффективных упражнений с собственным весом, которые дадут эффект не хуже, чем от дополнительного отягощения.

Тренировки АБС могут проводиться экспресс-курсом: по 30 минут, а также в стандартном формате: 45-55 минут, в зависимости от уровня нагрузки и программы. Как мы понимаем, выполнять часовую нагрузку только на пресс невозможно.

Эффективность АБС

Уже известно, что тормозной путь, машины с АБС короче, таковой без системы. Если учесть еще и возможность резкого маневрирования во время торможения, эффективность системы не вызывает никаких возражений. С одноканальной системой АБС на автомобиле, может потягаться, разве что, профессиональный гонщик. Но в условиях скользкой дороги или сложной ситуации, с многоканальной АБС не сравнится никто. А для начинающих водителей, АБС – незаменимый помощник в любых дорожных ситуациях.

Но есть ситуации, при которых ABS не эффективна, а использование некоторых приемов исключается. Это:

1. Езда по глубокому снегу, гравию;
2. Неравномерное покрытие дороги;
3. Езда на колесах с разной глубиной протектора;
4. Колеса с различным рисунком протектора;
5. Езда на летних колесах зимой и т.д.;
6. На переднеприводных машинах исключается возможность приема «газ-тормоз», для управляемого заноса;
7. При езде по неровностям в фазе отрывания от земли АБС отключается;
8. ·Для опытных водителей, неожиданность поведения автомобиля во время манёвра при работе АБС.

Как видим много факторов, негативно влияющих на работу АБС, зависят от самих водителей. Но, многие факты и цифры, говорят в пользу антиблокировочной системы. Так, тормозной путь на сухой дороге сокращается до 20%, а на мокрой и скользкой куда больше. На многих автомобилях она идет в заводской комплектации, а если нет, тогда цена ее установки не велика.

Колесная резина, на машинах с установленной противоблокоровочной системмой изнашивается меньше, чем на иных. Для использования системы, не надо уметь никаких дополнительных навыков, а цена обслуживания автомобиля остается прежней. Системы АБС долговечны и надежны, а все поломки в большинстве случаев, связаны с неправильностью эксплуатации.

Эффективность и статистика ABS

АБС может работать в пару с другими ассистирующими программами: антипробуксовочноя системой, системами стабилизации контроля, курсовой устойчивости и многими другими.

Главный залог эффективности АБС – правильное использование. В США в 1986-95 гг. было проведено исследование, которое привело статистов в ступор. Гибель пассажиров, столкнувшихся автомобилей оборудованных АБС, доходила до 40%. В ходе исследования выявилось, что водители, вместо полного выжимания педали тормоза, делали прерывистые нажатия, из-за чего система была дезинформирована и попросту не срабатывала. Для того чтоб АБС сработала педаль должна быть выжата «до отказа» и после активорования система будет выполнять свою функцию до тех пор пока машина не замедлится до скорости 5 км/ч, а дальше колеса заблокируются.

Но все же, если на вашем автомобиле стоит АБС не надо радовать себя иллюзиями о полной безопасности. Все в руках водителя. Прижмитесь поплотнее к спинке сидения чтоб лучше чувствовать поведение автомобиля. Держитесь за руль обеими руками, «на 10 часов и 2 часа». По возможности, набирайтесь навыков экстремального вождения.

ABS изначально основывалась на сохранении управления. Вопреки мнению многих автолюбителей, данная система не может противостоять законам физики и сцепить колеса с дорогой, она просто увеличивает эффективность торможения, тем самим дает возможность маневрирования. Если водитель на скорости 150 км/ч влетает в бетонную стену и за 50 метров надумает тормозить, никакая система, кроме ремня и подушек безопасности его не спасет.

Что такое ABS в автомобиле и что мы выигрываем?

При наличии антиблокировочной тормозной системы мы выигрываем не только наличие подвижных колес при выжатой педали тормоза. Как известно опытным автомобилистам, при блокированных колесах критичными становятся любые неровности дороги, ее наклон, разнородность покрытия под разными колесами и даже разница в рисунках протектора. В чем же дело? Во всех случаях вам грозит страшнейший занос! И уже неизвестно, что было бы лучше, врезаться или пожинать плоды неконтролируемого поведения груды железа весом выше тонны.

Система ABS позволяет колесам сохранить сцепление с дорогой на должном уровне и контролировать поведение авто в зависимости от ситуации. Это происходит благодаря индукционным датчикам, определяющим частоту вращения колеса, они же дают команду увеличить ее или уменьшить. Также успешно применимы в ABS и датчики Холла. В современных иномарках каждое колесо снабжено датчиком, хотя раньше устройство было одноканальным, и ко всем колесам применялся один алгоритм анализа и команды к действию.

Варианты систем ABS

В настоящее время предлагается несколько версий ABS в зависимости от конфигурации тормозных контуров, конфигурации привода и трансмиссии, функциональных требований и бюджета. Наиболее популярным распреде­лением тормозных сил является диагональное разделение (Х-образная конфигурация тор­мозных контуров), менее популярным — раз­деление передних и задних колес (Н-образная конфигурация тормозных контуров). Конфи­гурации HI и НН (например, в Daimler Maybach) являются специализированными и редко ис­пользуются в сочетании с ABS. Варианты систем ABS различаются по количеству каналов управления и датчиков угловых скоростей колес.

4-канальная система ABS с 4 датчиками

4-канальные системы ABS с 4 датчиками (рис. «Варианты систем ABS» ) позволяют индивиду­ально регулировать тормозное давление на каждом колесе по четырем гидравлическим каналам, с разделением тормозных контуров между передними и задними колесами (для ll-образной конфигурации тормозных конту­ров) или диагональным распределением (для Х-образной конфигурации тормозных конту­ров). У каждого колеса есть свой датчик, из­меряющий угловую скорость.

Для сегмента сверхкомпактных автомо­билей с рабочим объемом двигателя до 660 куб.см (MIDGET) японского рынка был разработан сильно упрощенный вариант ABS. Он положил конец демпфирующим камерам и возвратным насосам. Небольшое количество компонентов по сравнению с традиционными системами обеспечивает значительную эко­номию, но имеет и ряд функциональных не­достатков. Производство систем этого типа постепенно прекращается.

3-канальная система ABS с 3 датчиками

Вместо привычного расположения с отдель­ным датчиком угловой скорости на каждом колесе в этом варианте у задних колес име­ется один датчик, устанавливаемый в диф­ференциале. В силу характеристик диффе­ренциала он позволяет измерять разность угловых скоростей колес с определенными ограничениями. Характеристики управления SL для задних колес, т.е. параллельное соеди­нение тормозов двух задних колес, позволяют обойтись одним гидравлическим каналом для (параллельного) регулирования давления за­дних колес.

Гидравлические 3-канальные системы требуют II-образной конфигурации тормозных конту­ров (разделение передних и задних колес).

Системы с 3 датчиками можно исполь­зовать только в автомобилях с задним при­водом, главным образом, в грузовиках. Количество автомобилей, оснащаемых такими системами, падает.

2-канальная система ABS с 1 или 2 датчиками

2-канальные системы ABS начали производить из-за небольшого количества требуемых компонентов и, соответственно, возможности экономии затрат. Их популярность была огра­ничена, так как их функциональность была не­достаточной. Эти системы сейчас практически не используются в автомобилях.

Некоторые продаваемые в США лег­кие грузовики с межосевым разделением тормозных контуров все еще оснащаются системами RWAL (Rear Wheel Anti-Lock, антиблокировочная система для задних колес) — специальными упрощенными версиями 2-канальной системы ABS, состоящими из датчика на дифференциале заднего моста и одиночного управляющего канала (без воз­вратного насоса), предотвращающего блоки­ровку задних колес. При достаточно большом тормозном давлении передние колеса все равно могут заблокироваться, что приводит к риску потери управляемости при опреде­ленных условиях.

Такая система не отвечает функциональным требованиям, предъявляемым к системам ABS Категории 1.

Использование ABS на мотоциклах

За последние годы удалось существенно сни­зить размер и массу систем ABS. В результате серийно производимые системы ABS стали привлекательной опцией для мотоциклов. Следовательно, этот класс транспортных средств сможет воспользоваться преимуще­ствами ABS как системы безопасности.

Автомобильная система для использова­ния в мотоциклах модифицируется. Вместо привычных восьми 2/2-ходовых клапанов в гидравлическом блоке у автомобилей (с Х-образной конфигурацией тормозных кон­туров), у мотоциклов обычно применяется четыре клапана. Алгоритм управления также кардинально отличается от используемого в автомобильной системе ABS.

Другие варианты системы появились в результате спроса на комбинированные тор­мозные системы (CBS), т.е. системы, в которых и передними, и задними тормозами можно управлять либо педалью, либо ручным ры­чагом, возможно в сочетании с отдельными средствами активации передних тормозов. Для этого типа требуется 3-канальный гидравличе­ский блок. Однако конструкция варианта CBS сильно зависит от модели мотоцикла.

Как тормозить без АБС

Из самого названия «антиблокировочная система» можно сделать вывод, что она необходима для предотвращения блокировки колес. Устанавливается она на большинстве современных автомобилей, но некоторые водители осознанно ее отключают, отмечая, что без нее удобнее контролировать процесс торможения автомобиля. Так же данная система может выйти из строя в процессе эксплуатации, о чем водителю просигнализирует лампочка АБС на панели приборов. Если она загорелась во время движения, следует вспомнить о том, как правильно тормозить без АБС, иначе велик риск столкновения с другими автомобилями.

Опытные водители, которые часто управляют автомобилями без антиблокировочной системы, на подсознательном уровне чувствуют момент, когда чуть более сильное нажатие на педаль приведет к тому, что автомобиль «пойдет юзом». Правильное торможение на автомобиле без АБС в городском потоке – это прерывистые частые нажатия на педаль. Нажимая на тормоз и отпуская его, водитель избегает варианта с блокировкой колес, при возникновении которой машина рискует стать неуправляемой.

При этом резкое торможение на автомобиле без АБС отличается от снижения скорости в обычном режиме движения. Если необходимо срочно замедлить или остановить машину, чтобы объехать возникшее на дороге препятствие, можно выбрать один из следующих способов:

Нажимать на педаль торможения прерывисто и при помощи руля увести автомобиль в сторону от препятствия

Важно в такой ситуации не подавать в панике и не вдавливать педаль в пол;
Резко нажать на педаль тормоза, чтобы колеса заблокировались. При таком варианте торможения важно держать руль в зафиксированном позиции

Если при резком торможении путем блокировки колес водитель постарается обогнуть препятствие при помощи поворота руля, его автомобиль пойдет в занос и начнет вращаться вокруг своей оси, при этом его направление движения практически не изменится.

Главный принцип при торможении автомобиля без АБС – это плавная работа с педалью тормоза. Резкое нажатие на нее или резкое отпускание приведет к потере устойчивости автомобиля.

Закрытая система с 3/3-ходовыми электромагнитными клапанами

Разработанная первоначально компанией Bosch система регулирует тормозное усилие (модуляцию тормозного усилия 3/3-ходовыми электромагнитными клапанами.

На рисунке а, б и в представлен процесс регулирования для каждого колеса.

В состоянии покоя (обесточенном состоянии) электромагнитный клапан позволяет усилию, создаваемому водителем на главном тормозном цилиндре при нажатии на педаль тормоза беспрепятственно воздействовать на колесный тормозной цилиндр. Этот процесс соответствует обычной работе тормозной системы. Тормозное усилие повышается и замедляет колесо. Если блок управления на основании сигнала датчика угловой скорости вращения колеса определяет слишком быстрое замедление колеса по сравнению с контрольной скоростью, то электромагнитный клапан сначала нагружается половиной максимального тока, в результате чего доступ к главному тормозному цилиндру перекрывается, что препятствует дальнейшему повышению давления в колесном тормозном цилиндре.

Если после этой стадии «удержания тормозного усилия» скорость вращения колеса не увеличится, а будет снижаться дальше, то электромагнитный клапан подается максимальный ток, вследствие чего открывается обратная магистраль, а тормозное усилие в колесном тормозном цилиндре уменьшается. В результате силы трения покоя дорожного полотна колесо снова ускоряется. Как только скорость примерно достигнет контрольного значения, блок управления обесточивает электромагнитный клапан, который снова возвращается в исходное положение (т.е. обратная магистраль перекрывается, тормозное усилие может уменишаться беспрепятственно). Цикл может быть начат сначала.

Чтобы поддержать тормозное усилие в главном тормозном цилиндре и обеспечить снижение усилия через накопитель, насос обратной подачи подает тормозную жидкость от накопителя во впускную магистраль главного тормозного цилиндра. Этот процесс заметен по пульсации педали тормоза. Обычно именно по этому признаку водитель определяет момент срабатывания системы ABS.

Регулирование тормозного усилия блоком управления электромагнитными клапанами происходит практически до полной остановки автомобиля либо до отпускания водителем педали тормоза и уменьшении тормозного усилия, свидетельствующего об отсутствии опасности блокировки колеса.

При выходе из строя системы ABS электромагнитные клапаны находятся в обесточенном состоянии, в результате чего тормозная система работает в обычном режиме без ABS-регулирования.

Если вдруг, что маловероятно, система ABS во время процесса регулирования в результате самодиагностики обнаружит неисправность, то, насколько это будет возможным, система продолжит регулирование торможения до конца.

На рисунке при помощи принципиальной электрической схемы представлены входы и выходы блока управления, а также взаимосвязь компонентов системы.

При включении зажигания (клемма 15) электронное реле защиты (КЗ) замыкается и соединяет клемму 30 с клелммой 31, в результате чего на блок управления (контакт 1) и на цепь управления (86) клапанного реле (К1) и реле двигателя (К2) подается «плюс» аккумуляторной батареи. Через контакты 10, 20 и 34 блок управления постоянно соединен с массой.

Через клемму 15 также подается питание на сигнальную лампу системы ABS (Н1). Она горит до тех пор, пока не будет соединена с массой через кабель 1 при помощи клапанного реле через клемму 87а или через контакт 29 блока управления.

Если блок управления через контакт 27 подает массу на разъем 87 клапанного реле, то последнее срабатывает и черезразъем 87 соединяет электромагнитные клапаны с клеммой 30. Работа клапанного реле контролируется блоком управления через контакт 32.

Функция сигнальной лампы проверяется блоком управления через контакт 29.

Через контакт 14 блока управления контролируется реле двигаеля, после того как оно будет включено контактом 28 на основании сигнала массы.

Это происходит, когда во время ABS-регулирования на насос обратной подачи подается питание от «плюса» аккумуляторной батареи. В этом случае блоком управления на основании сигнала массы управляются также электромагнитные клапаны.

Вce это зависит от частоты переменного напряжения датчиков угловой скорости вращения (В1).

Вход выключателя стоп-сигналов служит дополнительной защитой так же, как и сигнал работы двигателя через клемму 61 генератора. Сигнальная лампочка гаснет только при работающем двигателе с исправным генератором, поскольку при ABS-регулировании необходим запас энергии.

Основные функции системы ABS и ее устройство

На рисунке представлен автомобиль с системой ABS. Для регулирования процессом торможения блок управления получает входную информацию от датчиков вращения колес, которые сообщают блоку управления угловую скорость вращения колес. В результате обработки этой информации в блоке управления определяется контрольная скорость автомобиля, которая учитывается при процессах регулирования.

Любое изменение угловой скорости вращения одного или нескольких колес фиксируется и при сильном снижении скорости вращения в пределах одного промежутка времени или относительно контрольной скорости воспринимается как опасность блокировки.

Для предотвращения блокировки тормозное усилие сначало поддерживается на уровне достигнутого значения и не понижается (удержание тормозного усилия).

Если вращение колеса продолжает замедляться, то тормозное усилие снижается, в результате чего колесо притормаживается меньше. При этом обеспечивается возможность возобновления ускорения колеса, вследствие чего автомобиль остается управляемым.

При достижении некоторого предельного значения блок управления определяет необходимость повышения тормозного усилия для предотвращения прокручивания колес (повышение тормозного усилия).

После этого процесс регулирования начинается заново. В зависимости от качества дорожного полотна могут выполняться от 4 до 10 циклов регулирования в секунду до нижнего порога регулирования, составляющего прибл. 4 км/ч.

При выполнении всех процессов — удержание, снижение, повышение тормозного усилия — блок управления управление одним или несколькими электромагнитными клапанами, которые в гидроагрегате объединены в один узел. В зависимости отпроизводителя существуют три варианта регулирования:

• а) одновременное регулирование одного из передних колес и одного заднего колеса по диагонали.
• б) передние колеса регулируются по отдельности, а задние колеса регулируются вместе. В данном случае говорят о регулировании по колесу с большей склонностью к блокировке, то есть регулировка выполняется всегда по тому колесу, которое ближе всего к границе блокировки. Эта система использьзуется чаще всего.
• в) регулирование тормозного усилия для каждого отдельного колеса является оптимальным, но и самым дорогим решением.

Все современные системы ABS имеют функцию самодиагностики и энергонезависимую память ошибок. Блок управления постоянно выполняет самодиагностику и диагностику подключенных компонентов, начиная с зажигания. При обнаружении неисправности в системе ABS, блок управления отключается, на панели приборов загорается сигнальная лампочка, оповещающая водителя о том, что тормозная система работает в обычном режиме без ABS-регулирования.

Основные признаки неисправности

Датчик АБС — это катушка индуктивности, работающая в паре с зубчатым диском, который также установлен на ступице. Вместе они замеряют скорость вращения колеса. Первым симптомом неисправности устройства станет сигнал контрольной лампы, расположенной на приборной панели авто.

Наряду с сигналом лампы-индикатора о неисправности датчика свидетельствуют:

• буквенно-цифровой код ошибки бортового компьютера;
• отсутствие характерного звука и вибрации при нажатии на педаль тормоза;
• постоянная блокировка колёс при экстренном торможении;
• световой сигнал контроллера стояночного (ручного) тормоза при выключенном оборудовании.

Появление любого из этих признаков требует проведения полной диагностики системы. Отметим, что помощь мастеров автосервиса в решении данного вопроса совсем необязательна. Существуют различные способы проверки датчика АБС, и в большинстве случаев такая работа легко выполняется самостоятельно.

Не надо дозировать усилие на педали

Как же добиться торможения на грани блокировки колес? Как рассчитать усилие ноги на педали тормоза настолько точно? Очень просто! Здесь нам на помощь приходит антиблокировочная система (АБС, англ. ABS, antilock braking system) тормозов. По названию ясно, что эта система не допускает длительной блокировки колес, как бы сильно вы ни нажимали на педаль тормоза, и тем самым обеспечивает замедление на грани скольжения шин по дороге. Хотя, если быть точным, иногда допускает: при скорости ниже 5 км/ч, а также при боковом скольжении автомобиля она просто отключается. То есть АБС дает нам очень ценную возможность – возможность не думать о том, как тормозить.

Проверка датчика abs

Первое — снять грязь. Следующий шаг — замер напряжения в узле. Норма — 800-1200 Ом, но бывают нюансы, лучше уточнить заводские показатели по мануалу. Сеть бесконечно увеличивается — признак обрыва. Сопротивление на нуле — в цепи замыкание.

Протестить необходимо всю проводку. Вот какие показатели считаются приемлемыми: изоляция — 20кОм и больше, ножки — от 6 до 25 Ом.

Проблема с датчиком? Необходимо заменить его на новый. Если же исследована вся система, а неисправность так и не обнаружена, значит дело в блоке управления. Самостоятельно заниматься им не стоит — придется проверяться на СТО и ремонтироваться у квалифицированных мастеров.

История [ править | править код ]

Впервые проблема блокировки колес при торможении выявилась на железнодорожной машине, так как заблокированные колеса оказывают существенно меньшее тормозное действие, а на ободе колеса появляется выработка, снижающая ходовые качества вагона или локомотива. Кроме того, при заблокированных колесных парах существенно увеличивается вероятность схода с рельсов. Проблема была решена применением автоматических регуляторов тормозных сил, известных сегодня как грузовой авторежим. На электропоездах и трамваях, где служебное торможение электрическое, блокировку колес предотвращают электрические и электронные системы, автоматически регулирующие ток возбуждения тяговых электродвигателей, работающих при торможении в режиме генератора. Такие системы известны с 1920-х годов. Также в 1920-е годы появились первые АБС для установки на шасси самолётов. Здесь нужно было решать проблему управляемости самолета при пробеге по взлетно-посадочной полосе. Первые продукты были созданы французской компанией Avions Voisin— производителем автомобилей и авиатехники .

В те времена на большинстве автомобилей были механические тормоза с тросовым приводом и требовали от водителя значительной физической силы, иными словами, приходилось сильно давить на педаль тормоза, вызывая тем самым блокировку колёс, что, в свою очередь, негативно сказывалось на управляемости автомобиля. Позже появились гидравлические тормоза c вакуумным усилителем, но и эта система не решала проблемы блокировки колёс.

В 1936 году Bosch запатентовала технологию предотвращения блокировки колёс при резком торможении. Но на практике реализовать эту идею не удалось из-за отсутствия в те годы цифровой электроники, которая позволила бы за доли секунды реагировать на блокировку колёс. Ситуация изменилась в 1960-е годы с появлением полупроводниковых технологий, которые постепенно дошли и до автомобильной промышленности. Но первые образцы АБС, появившееся в 1971 году на одной из моделей концерна General Motors, оказались даже опасными, поскольку не решали проблемы заклинивания передних ведущих колёс.

Первую, по-настоящему работоспособную АБС изобрели немцы. Кроме Bosch, с 1964 года работу над созданием АБС начала компания Teldix GmbH. Её инженер Гейнц Либер разработал фундаментальные основы будущей АБС. Позже он возглавил отдел электрики и электроники концерна Daimler-Benz и в 1970 году Daimler-Benz торжественно объявил о создании первых работоспособных АБС. Система под названием «ABS 1» состояла из электронного контроллера, датчиков скорости, установленных на каждом колесе, и двух или более гидравлических клапанов в тормозном контуре. Система работала от данных о разности скоростей вращения разных колёс: если они вращались с разной скоростью, то контроллер, дозируя тормозное усилие, выравнивал скорость вращения. После этого система давала возможность увеличить тормозное усилие .

Комплексные испытания этой системы выявили один существенный недостаток — ненадёжность электронных компонентов. По предложению Daimler-Benz к проекту были привлечены инженеры Bosch, которые работали независимо от Либера и приобрели огромный опыт в области автомобильной электроники.

Таким образом для работы по созданию серийной антиблокировочной системы объединились удачные идеи Либера и огромный опыт инженеров Bosch в сфере разработки и производства цифровых электронных компонентов. В середине 1970-х годов АБС начали устанавливать опционально (по желанию клиента и за дополнительную плату) на автомобили представительского класса, а с 1978 года штатно на двух немецких автомобилях — Mercedes Benz W116 (S-класс) и BMW 7-й серии, причём стоимость системы в то время составляла примерно 10 % от стоимости всего автомобиля . С июля 2004 года каждый новый автомобиль, продаваемый в странах Евросоюза, должен быть оборудован системой АБС в стандартной комплектации.