Что такое АБС и как работает антиблокировочная система в автомобиле

Обзоры Тестовый редактор 21.05.24

При торможении колеса автомобиля блокируются, что приводит к увеличению тормозного пути и невозможности маневрирования. Проблема была массовой вплоть до начала 70-х гг., пока не появились первые образцы ABS – системы, автоматически предотвращающей блокировку колес. Некоторое время ABS была экзотикой, в XXI веке система используется практически на всех новых автомобилях.

Краткая история

Проблема с увеличением тормозного пути и невозможностью изменения траектории движения в случае блокировки колес была особенно острой для авиации. Первые системы ABS на самолетах появились в 20-х гг. прошлого века, пионером является ныне не существующая французская компания Voisin. Перед началом Второй мировой войны компания Bosch вела работы над механическими ABS, которые не подходили для серийного производства.

Самые свежие новости в нашем Телеграме!

Подпишитесь, чтобы всегда быть в курсе событий

Развитие микроэлектроники позволило вернуться к идее создания ABS – в 70-х гг. концерн GM предложил систему, имевшую ряд ограничений. В итоге полноценную ABS удалось создать компании Teldix GmbH в кооперации с Bosch. С конца 70-х гг. система стала предлагаться как опция для Mercedes Benz с кузовом W116 и BMW E23. С 2004 г. система стала обязательной для всех новых машин, реализуемых в странах ЕС.

Конструкция

В состав системы ABS входят:

гидравлический насос с электрическим приводом, установленный в едином модуле с гидрораспределителем;
датчики вращения, установленные в колесных ступицах;
выключатель сигнала, расположенный на педали тормоза – необходим для подачи сигнала к ABS о начале торможения, в противном случае блок может воспринимать изменение числа оборотов колес как реакцию на неровности дорожного покрытия;
соединительные трубки от блока ABS к тормозным механизмам и главному тормозному цилиндру;
блок управления с поддержкой диагностики и контрольные лампы в комбинации приборов.

На автомобилях встречаются датчики двух типов. Простой датчик установлен напротив открытого зубчатого колеса. На современных машинах датчик интегрирован в ступицу, в которой имеется отверстие с зубцами – ротор. Вне зависимости от способа установки, используются датчики с примерно одинаковой конструкцией. Датчик состоит из магнита и полюсных пластин, на которые навита катушка. При вращении ротора зубцы пересекают магнитное поле и наводят в катушке ток, импульсы которого используется блоком ABS для определения частоты вращения колеса.

Работоспособность системы во многом определяется датчиками. Например, работа датчика зависит от стабильности расстояния до задающего диска. В случае появления биения ступичного подшипника зазор будет «гулять», что приведет к появлению ошибок. Возможна и другая ситуация – запчасти от сторонних производителей могут отличаться по размерам от оригинала. Увеличение зазора на одном колесе на 1-2 мм приведет к нестабильной работе ABS. Внешние задающие диски забиваются грязью, которая может влиять на точность работы датчика.

Создание ABS позволило разработать дополнительные системы, повысившие безопасность эксплуатации автомобиля. Например, электронная регулировка тормозных усилий и система противодействия заносу построены на основе ABS. Колесные датчики используются для работы противопробуксовочной системы. В блок ABS встраивается ассистент торможения, автоматически увеличивающий давление жидкости при резком нажатии на педаль тормоза.

Принцип работы

Система начинает работать сразу после пуска двигателя. Блок управления опрашивает электронные компоненты: в случае обнаружения проблем фиксируется ошибка и в щитке приборов включается контрольная лампа ABS. Если ошибка есть, то тормоза сохраняют работоспособность, а ABS отключается. Блок ABS имеет по два клапана на каждое колесо, позволяющих подавать и сбрасывать давление жидкости. Клапаны оснащены электромагнитами для изменения положения по сигналам от блока управления.

При нажатии на педаль тормоза срабатывает концевой выключатель, необходимый для управления сигналами торможения и используемый блоком ABS. Датчики в ступицах отслеживают вращение колес. В современных системах ABS имеется функция расчета момента начала блокировки по соотношению частоты вращения колес и давления жидкости в контурах. При отсутствии блокировки жидкость проходит через блок и направляется к тормозному механизму. В случае приближения блокировки хотя бы одного колеса, система закрывает подачу жидкости для удержания давления.

Если удержание давления не позволяет избежать блокировки, то в блоке открывается выходной клапан. Система сбрасывает давление за счет слива части жидкости в отдельный резервуар внутри блока. Гидравлический насос необходим для откачки жидкости из резервуара в главный тормозной цилиндр. При сбросе давления и перекачке жидкости водитель ощущает на педали толчок.

После разблокировки и раскрутки колеса электроника начинает повышать давление. Происходит закрытие клапана слива жидкости, которая также не подается к тормозному механизму. Насос переходит в режим подпитки, повышая давление в контуре и обеспечивая торможение колеса. В случае начала блокировки цикл повторяется, частота срабатывания гидрораспределителя доходит до 20 циклов в секунду.

Система ABS непрерывно отслеживает вращение колес и противодействует заносу при торможении. В случае начала блокировки производится перераспределение тормозных усилий на задних колесах. Таким образом, система ABS регулирует баланс тормозов, не допускает блокировку колес задней оси и снижает вероятность заноса машины при торможении.

Заключение

Система ABS является важным элементом, повышающим безопасность эксплуатации автомобиля. Проблемы с ABS на машинах приводит к увеличению тормозного пути и увеличению риска заноса при снижении скорости. Включение контрольной лампы указывает на необходимость проверки ABS в условиях сервиса и устранения найденных неисправностей.