Антиблокировочная система тормозов реферат

Обновлено: 05.07.2024

Антиблокирвочные системы получили широкое распространение в течение последних пятнадцати лет. Сначала на дорогих и спортивных машинах, затем на более дешевых, они стали частью тормозной системы. Их относительно невысокая стоимость существенно перекрывается преимуществами, которые получает водитель. Попробуем разобраться в этом.

Содержание

 Почему ABS – антиблокировочная?

 ABS – друг водителя

Вложенные файлы: 1 файл

ABS.doc

Министерство Образования и Науки РФ

Федеральное агенство по образованию

студент группы мех-07

Антиблокировочная система тормозов ABS

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.
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.

Увы, ABS пока не встретишь на ВАЗах, Москвичах и Волгах. Зато, при выборе иномарки, на которой она установлена в качестве стандартного или заказного оборудования, вы задумаетесь: настолько ли она нужна и стоит ли той разницы в цене, которая за ней стоит?

Как работает ABS?

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 три главных группы: датчики, установленные на колесах и регистрирующие скорость их вращения, электронный блок обработки данных и любопытный узел - модулятор или даже блок модуляторов, который и меняет циклически давление в тормозной магистрали.

Представьте себе, что на ступице колеса закреплен зубчатый венец. Датчик неподвижно крепится над торцем 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!"

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. С какой частотой работает модулятор? Она колеблется, обычно от четырех до семнадцати Гц.

ABS бывают разные

В самых дорогих, а значит, и самых эффективных 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. Дешевые обходятся ABS с двумя датчиками на задних колесах, одним общим модулятором и одним каналом управления. Наибольшее применение получила система с четырьмя датчиками, но с двумя модуляторами (по одному на ось) и двумя каналами управления. Наконец, выпускают трехканальную систему, с четырьмя датчиками угловой скорости. 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 величину давления, его обеспечивают подачей или стравливанием тормозной жидкости в гидроаккумулятор.

Прогресс не остановить. Конструкторы концерна Daimler-Chrysler совместно с компанией Lucas недавно решили еще одну задачу. В случае, когда есть необходимость срочно остановить автомобиль (как правило в таких случаях водитель жмет на педаль тормоза быстрее и сильнее - "бьет" по тормозам), система, о которой идет речь, с помощью бортового компьютера определяет оптимальное давление и минимальный тормозной путь, достижимые в конкретных дорожных условиях и, с помощью изменения давления в магистрали, действую за водителя, исполняет его желание самым лучшим способом.

Следующим шагом по улучшению безопасности является применение антиблокировочной системы в комбинации с антипробуксовочной, связанных вместе единой системой управления, но это - тема нашего следующего материала.

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 импульсивными 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.

То есть, если есть ABS - просто давите на педаль тормоза и все!

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.

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.

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.

Содержание

Введение………………………………………………………………………3
1. Конструкция современных АБС, установка элементов на автомобиле…………………………………………………………….5
2. Проблемы эксплуатации АБС……………………………………….12
3. АБС на практике……………………………………………………….15
Заключение……………………………………………………………………18
Список использованной литературы………………………………………. 19

Работа содержит 1 файл

АБС.doc

Федеральное агентство по образованию

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Конструкция современных АБС, установка элементов на автомобиле…………………………………………………… ……….5
Проблемы эксплуатации АБС………………………………………. 12
АБС на практике………………………………………………………. 15

Список использованной литературы………………………………………. 19

Наверное, одним из самых ярких свидетельств применения современных электронных технологий в автомобилестроении являются антиблокировочные системы тормозов (anti-lock braking system). Достаточно сказать, что в США и Канаде АБС имеют три четверти автомобилей, а Европа и Япония постепенно подтягиваются по этому показателю к лидерам. В настоящее время, согласно директиве 71/320 ЕЭС, Правилу № 13 ЕЭК ООН, национальным требованиям США и других стран, туристические и междугородние автобусы, большегрузные автомобили и автопоезда, не оснащенные АБС, к эксплуатации не допускаются.

Более того, эта система все чаще применяется в качестве стандартного оборудования, а некоторые из функций выполняемые ею активно используются для обеспечения работы других систем комплекса активной безопасности автомобиля, таких как ASR, ESP и т. д. (им нужны те же самые датчики, да и управление тормозами для них также необходимо).

1. Конструкция современных АБС, установка элементов на автомобиле.

АБС (рис.1) состоит из электронного блока управления 1, гидравлического исполнительного устройства (модулятора), датчиков скорости вращения колес 2. Датчик состоит из катушки индуктивности и зубчатого ротора, прикрепляемого к вращающимся деталям. Система работает при условии поступления сигналов от всех колес, благодаря которым блок управления постоянно следит за скоростью вращения каждого из них.

Рисунок 1. Антиблокировочная система

Датчики. В зависимости от принятого в АБС алгоритма функционирования могут применяться различные датчики, дающие первичную информацию о скорости или ускорения автомобиля, давлении тормозном приводе. Необходимая производная информация получается путем дифференцирования или интегрирования первичной информации в блоке управления АБС.

По конструкции датчики могут быть механическими, электрическими, гидравлическими, пневматическими, радарными и др. В настоящее время широко применяются электрические датчики различных типов, дающие непрерывную информацию об угловой скорости тормозящего колеса. Дифференцирование выдаваемых датчиками данных дает возможность получать в блоке управления непрерывную информацию об угловом замедлении или ускорении колеса.

Среди электрических датчиков наиболее широкое применение нашли датчики индуктивно-частотного типа. Схема такого датчика приведена на рис. 2.

Рисунок 2. Дисковый индуктивно-частотный датчик

Датчик состоит из ротора, представляющего собой зубчатый диск (или перфорированное кольцо) из магнитного сплава, закрепленного на колесе (обычно на тормозном барабане), и катушки индуктивности, установленной неподвижно (часто на тормозном щите). Между сердечником катушки и зубчатым диском предусматривается небольшой зазор (индуктивно-частотный датчик бесконтактный). При вращении ротора в катушке индуктивности наводится импульсная ЭДС, частота и амплитуда которой пропорциональна угловой скорости диска, а следовательно, колеса. Частота импульсной ЭДС зависит от числа зубьев ротора, колеблющегося в выполненных конструкциях в пределах 60. 200. Как отмечалось, дифференцирование в блоке управления непрерывных данных об угловой скорости дает возможность получать непрерывные сведения об ускорении и замедлении колеса; можно также получать в блоке управления данные о линейной скорости автомобиля. Для этого необходимо предусмотреть в блоке управления запоминание угловой скорости в момент начала торможения и вычислять линейную скорость по выражению

где ω_0к — угловая скорость колеса в момент начала торможения.

Следует иметь в виду, что указанные вычисления производятся с некоторыми погрешностями, что отражается на качестве регулирования тормозного момента.

Гидро- и пневмодатчики, дающие непрерывную информацию о давлении в тормозном приводе, применяют сравнительно редко, так как алгоритмы функционирования, в которых используется эта информация, не получили широкого применения.

Блок управления АБС. Качество регулирования тормозных моментов на колесах автомобиля в большой степени зависит от степени учета инерционности как элементов самого автомобиля (колес, тормозного привода, тормозных механизмов), так и инерционности элементов АБС (датчиков, модуляторов, блоков управления).

Наибольшее применение нашли электронные блоки управления, обладающие минимальной инерционностью. Кроме того, только в электронных блоках возможно такое регулирование тормозных моментов, при котором можно учитывать как инерционность элементов тормозной системы, так и ряд других факторов: скорость автомобиля, упругие свойства шин и рессор, гистерезисные потери и др.

Электронные блоки могут быть аналоговыми, цифровыми и комбинированными. В настоящее время некоторое распространение получили аналоговые блоки, которые собирают на печатной плате. Цифровые блоки управления строят с применением интегральных схем, они могут обеспечить высокое качество регулирования, но имеют высокую стоимость.

Современный аналоговый блок управления включает примерно 250. 300 электронных элементов: резисторов, конденсаторов и пр. Цифровой блок имеет во много раз большее число элементов.

Электронный блок усложняется рядом дополнительных устройств: защиты от внешних электромагнитных полей, нарушающих процесс регулирования; защиты от коротких замыканий внешних цепей; сигнализации, предупреждающей водителя о неисправности системы.

В блок управления непрерывно поступает информация от датчиков. Здесь происходит логическая обработка полученных данных: дифференцирование, интегрирование, сравнение с заданными установками, усиление и выдача команд модуляторам давления.

Модуляторы. Выполняют 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. Частота работы модулятора колеблется, обычно от четырех до семнадцати Гц.

Свои функции современные АБС системы выполняют по следующему алгоритму: электромагнитные датчики непрерывно передают в электронный блок управления информацию о скорости вращения колес автомобиля, тот обрабатывает ее и посылает соответствующие указания на исполнительное устройство, которое непосредственно регулирует давление в тормозной системе. Как только угловая скорость колеса автомобиля уменьшается настолько, что возникает угроза блокировки последнего, АБС моментально дает о себе знать - блок управления подает команду на открытие электромагнитного клапана гидроагрегата, что приводит к уменьшению давления тормозной жидкости в соответствующем рабочем контуре и уменьшению тормозного момента на данном колесе. Как только датчик оповестит блок управления о том, что колесо опять набрало определенную скорость, клапан перекроется, и давление в тормозном контуре опять повыситься. Далее цикл повториться, причем количество циклов в секунду для современных АБС колеблется в пределах от 10 до 15.

На сегодняшний день существует множество разработок антиблокировочных систем, но все они подразделяются на: двухканальные, трехканальные и четырехканальные. Двухканальные АБС имеют три датчика, устанавливаемые на передних колесах и на ведущей шестерне главной передачи, но они способны регулировать тормозное усилие только попарно, на каждой оси. В отличие от двухканальных, трехканальные "умудряются" регулировать давление в тормозных механизмах передних колес по отдельности. Наиболее эффективно же свою работу выполняют более дорогие четырехканальные АБС. Они имеют четыре датчика, по одному для каждого колеса, и давление, в каждом из четырех тормозных механизмов, устанавливают индивидуально.

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 величину давления, его обеспечивают подачей или стравливанием тормозной жидкости в гидроаккумулятор.

Конструкторы концерна Daimler-Chrysler совместно с компанией Lucas недавно решили еще одну задачу. В случае, когда есть необходимость срочно остановить автомобиль (как правило в таких случаях водитель жмет на педаль тормоза быстрее и сильнее - "бьет" по тормозам), система АБС с помощью бортового компьютера определяет оптимальное давление и минимальный тормозной путь, достижимые в конкретных дорожных условиях и, с помощью изменения давления в магистрали, действую за водителя, исполняет его желание самым лучшим способом.

Управляемость заключается в способности автомобиля двигаться в заданном водителем направлении.
Наиболее известными и востребованными системами активной безопасности являются:
1) антиблокировочная система тормозов;
2) антипробуксовочная система;
3) система курсовой устойчивости;
4) система распределения тормозных усилий;
5) система экстренного торможения;
6) система обнаружения пешеходов;

Файлы: 1 файл

Система активной безопасности.doc

Введение

Надежность и исправность транспортного средства обеспечивает безопасность дорожного движения. Безопасность автомобиля напрямую зависит от его конструкции и подразделяется на активную и пассивную.

В данной работе рассмотрим активную безопасность автомобиля.

Активная безопасность автомобиля – это совокупность его конструктивных и эксплуатационных свойств, направленных на предотвращение и снижение вероятности аварийной ситуации на дороге. При возникновении такой ситуации система самостоятельно оценивает вероятную опасность и при необходимости предотвращает ее путем активного вмешательства в процесс управления автомобилем.

Применение систем активной безопасности позволяет в различных критических ситуациях сохранять контроль над автомобилем, т.е. сохранить курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.

Под курсовой устойчивостью понимается способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающим занос и опрокидывание.

Управляемость заключается в способности автомобиля двигаться в заданном водителем направлении.

Наиболее известными и востребованными системами активной безопасности являются:

1) антиблокировочная система тормозов;

2) антипробуксовочная система;

3) система курсовой устойчивости;

4) система распределения тормозных усилий;

5) система экстренного торможения;

6) система обнаружения пешеходов;

7) электронная блокировка дифференциала.

Перечисленные системы активной безопасности конструктивно связаны и тесно взаимодействуют с тормозной системой автомобиля и значительно повышают ее эффективность.

1. Антиблокировочная система тормозов

Антиблокировочная система тормозов (ABS, Antilock Brake System) предназначена предотвратить блокировку колес при торможении и сохранить управляемость автомобиля. Антиблокировочная система повышает эффективность торможения, уменьшает длину тормозного пути на сухом и мокром покрытии, обеспечивает лучшую маневренность на скользкой дороге, управляемость при экстренном торможении. В актив системы можно записать меньший и равномерный износ шин.

Система АБС не лишена недостатка. На рыхлой поверхности (песок, гравий, снег) применение антиблокировочной системы увеличивает тормозной путь. На таком покрытии наименьший тормозной путь обеспечивается как раз при заблокированных колесах. При этом, перед каждым колесом формируется клин из грунта, который и приводит к сокращению тормозного пути. В современных конструкциях ABS этот недостаток почти устранен - система автоматически определяет характер поверхности и для каждой реализует свой алгоритм торможения.

Антиблокировочная система тормозов выпускается с 1978 года. За прошедший период система претерпела значительные изменения. На основе системы АБС построена система распределения тормозных усилий. С 1985 года система интегрирована с антипробуксовочной системой. С 2004 года все автомобили, выпускающиеся в Европе, оснащаются антиблокировочной системой тормозов.

Ведущим производителем антиблокировочной системы является фирма Bosch. Система АБС устанавливается в штатную тормозную систему автомобиля без изменения ее конструкции.

Наиболее эффективной является антиблокировочная система тормозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.

Антиблокировочная система имеет следующее устройство:

1) Датчик угловой скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал.

2) На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства - электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.

3) Гидравлический блок объединяет следующие конструктивные элементы:

– впускные и выпускные электромагнитные клапаны;

– насос обратной подачи с электродвигателем;

В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.

4) Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре.

5) Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления.

6) Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.

В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.

7) Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.

Принцип работы антиблокировочной системы тормозов

Работа антиблокировочной системы тормозов носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:

На основании электрических сигналов, поступающих от датчиков угловой скорости, блок управления ABS сравнивает угловые скорости колёс. При возникновении опасности блокирования одного из колёс, блок управления закрывает соответствующий впускной клапан. Выпускной клапан при этом также закрыт. Происходит удержание давления в контуре тормозного цилиндра колеса. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в тормозном цилиндре колеса не увеличивается.

При продолжающейся блокировке колеса, блок управления открывает соответствующий выпускной клапан. Впускной клапан при этом остается закрытым. Тормозная жидкость перепускается в аккумулятор давления. Происходит сброс давления в контуре, при этом скорость вращения колеса увеличивается. При недостаточной емкости аккумулятора давления, блок управления ABS подключает к работе насос обратной подачи. Насос обратной подачи перекачивает тормозную жидкость в демпфирующую камеру, уменьшая давление в контуре. Водитель при этом ощущает пульсацию педали тормоза.

Как только угловая скорость колеса превысит определённое значение, блок управления закрывает выпускной клапан и открывает впускной. Происходит увеличение давления в контуре тормозного цилиндра колеса.

Цикл работы антиблокировочной системы тормозов повторяется до завершения торможения или прекращения блокирования. Система ABS не отключается.

2. Антипробуксовочная система

Антипробуксовочная система (ASR) предназначена для предотвращения пробуксовки ведущих колёс.

Антипробуксовочная система построена на конструктивной основе антиблокировочной системы тормозов. В системе ASR реализованы две функции:

– электронная блокировка дифференциала;

– управление крутящим моментом двигателя.

Для реализации противобуксовочных функций в системе используется насос обратной подачи и дополнительные электромагнитные клапаны на каждое из ведущих колес в гидравлическом блоке ABS:

– клапан высокого давления.

Управление системой ASR осуществляется за счет соответствующего программного обеспечения, включенного в блок управления ABS.

В своей работе блок управления ABS/ASR взаимодействует с блоком управления системы управления двигателем.

Принцип работы антипробуксовочной системы

Система ASR предупреждает пробуксовку колес во всём диапазоне скоростей автомобиля:

– при низких скоростях движения (от 0 до 80 км/ч) система обеспечивает передачу крутящего момента за счёт подтормаживания ведущих колёс;

– при скорости выше 80 км/ч усилия регулируются за счёт уменьшения передаваемого от двигателя крутящего момента.

На основании сигналов датчиков угловых скоростей колёс блок управления ABS/ASR определяет следующие характеристики:

– угловое ускорение ведущих колёс;

– скорость движения автомобиля (на основании угловой скорости не ведущих колёс);

– характер движения автомобиля - прямолинейное или криволинейное (на основании сравнения угловых скоростей не ведущих колёс);

–величину проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей ведущих и не ведущих колёс).

В зависимости от текущего значения эксплуатационных характеристик производится управление тормозным давлением или управление крутящим моментом двигателя.

Управление тормозным давлением осуществляется циклически. Рабочий цикл имеет три фазы - увеличение давления, удержание давления и сброс давления. Увеличение давления тормозной жидкости в контуре обеспечивает торможение ведущего колеса. Оно производится за счет включения насоса обратной подачи, закрытия переключающего клапана и открытия клапана высокого давления. Удержание давления достигается за счет отключения насоса обратной подачи. Сброс давления производится по окончании пробуксовки при открытых впускном и переключающем клапанах. При необходимости цикл работы повторяется.

Управление крутящим моментом двигателя осуществляется во взаимодействии с системой управления двигателем. На основании информации о проскальзывании ведущих колес, получаемой от датчиков угловой скорости колес, и фактической величине крутящего момента, получаемой от блока управления двигателем, блок управления противобуксовочной системы вычисляет величину необходимого крутящего момента. Данная информация передается в блок управления системы управления двигателем и реализуется с помощью следующих действий:

– изменения положения дроссельной заслонки;

– пропуска впрыскиваний топлива в системе впрыска;

– пропуска импульсов зажигания или изменения угла опережения зажигания в си стеме зажигания;

– отмены переключения передачи в автомобилях с автоматической коробкой передач.

При срабатывании противобуксовочной системы загорается контрольная лампа на панели приборов. Система имеет возможность отключения.

3. Система курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости (ESP) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации.

Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой и в поворотах).

Система ESP выпускается с 1995 года. Система курсовой устойчивости имеет следующее устройство:

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:

– впускные и выпускные клапаны системы ABS;

– переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;

– контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с блоком управления системы управления двигателем и блоком управления автоматической коробки передач.

Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Принцип работы системы курсовой устойчивости

Определение наступления аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля. В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от фактических параметров движения автомобиля, система ESP распознает ситуацию как неконтролируемую и включается в работу.

Стабилизация движения автомобиля с помощью системы курсовой устойчивости может достигаться несколькими способами:

– подтормаживанием определенных колес;

– изменением крутящего момента двигателя.

Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (системы):

– гидравлический усилитель тормозов;

– система предотвращения опрокидывания;

– система предотвращения столкновения;

– система стабилизации автопоезда;

– система повышения эффективности тормозов при нагреве;

– система удаления влаги с тормозных дисков.

Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Система предотвращения опрокидывания (ROP) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов.

Система предотвращения столкновения может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем. Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации - путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).

Антиблокировочная система тормозов ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

" Поволжский государственный технологический университет"

Курсовая работа Тема: Антиблокировочная система тормозов Выполнил:

Студент группы ЭМ-31

Йошкар-Ола 2013 г.

1. Антиблокировочная Система (АБС)
2. История создания ABS
3. Советы при работе с компонентами АБС
4. Как тормозить с ABS?
5. Преимущества
6. Компоненты
7. ABS бывают разные
8. ABS — друг водителя
9. Проблемы эксплуатации и неисправности ABS
Литература

1. Антиблокировочная Система (АБС)

С нем. Antiblockiersystem, с англ. Anti-lock braking system) — система, предотвращающая блокировку колёс транспортного средства при торможении. Основное предназначение системы — предотвращение блокировки тормозов и сохранение контроля над курсовой устойчивостью и поворачиваемостью. Тем не менее АБС не гарантирует уменьшения тормозного пути.

В настоящее время АБС, как правило, является более сложной электронной системой торможения, которая может включать в себя противобуксовочную систему, систему электронного контроля устойчивости, а также систему помощи при экстренном торможении.

антиблокировочная система тормоз автомобиль

2. История создания ABS

3. Советы при работе с компонентами АБС

1. В некоторых компонентах системы АБС создается давление более 180 бар. давление. Для этого при выключенном зажигании несколько раз нажмите на тормозную педаль (в некоторых случаях требуется около 20 нажатий). При прокачке задних тормозных механизмов на системе АБС, медленно открывайте штуцер прокачки.

2. Не отключайте и не соединяйте электропроводку, связанную с системой АБС, при включенном зажигании. Это может привести к серьезному повреждению микропроцессора в электронном устройстве управления.

3. Если необходимо заменить тормозной шланг или трубку, используйте только оригинальные запасные части. НЕ изготавливайте трубки самостоятельно.

4. Никогда не стучите по датчику скорости или по кольцу датчика молотком (также не роняйте их)

5. Если автомобиль оборудован системой АБС с четырьмя контролируемыми колесами, никогда не устанавливайте шины большого диаметра на одном конце автомобиля. Хорошо установить широкие шины, если они имеют диаметр как и прежние. Все четыре шины должны быть одного диаметра, иначе к модулю ЕСU будут приходить неправильные сигналы

6. Не смазывайте датчики скорости вращения колес или зубчатые роторы.

7. Не перетягивайте гайки крепления колес, так как может деформироваться тормозной диск или барабан, из-за чего сигналы скорости будут неточными

8. Всякий раз при установке датчика скорости, проверяйте зазор между датчиком и зубчатым ротором, если необходимо, отрегулируйте его (не все датчики можно отрегулировать).

9. В тормозной гидросистеме с АБС никогда не используйте тормозную жидкость на основе силикона. В этой жидкости могут накапливаться крошечные воздушные пузыри, которые трудно удалить прокачкой. Даже при нормальной работе системы АБС жидкость на основе силикона может волноваться, что приводит к образованию в системе воздушных пузырей. Используйте только рекомендуемую жидкость (смотрите инструкцию по эксплуатации автомобиля, или консультируйтесь с дилером).

10. Если Вы устанавливаете сотовый телефон или радиопередатчик (или любое другое передающее устройство), не прокладывайте провода, или не устанавливайте антенну около компонентов или жгутов проводки системы АБС. Некоторые частоты могут создавать помехи в работе системы.

11. Перед проведением любых сварочных работ на автомобиле, отсоединяйте кабели от аккумулятора (сначала отрицательный, а затем — положительный), и отключайте электросоединители от ЕСU

12. Большинство изготовителей не рекомендуют восстанавливать жгуты проводов системы. Если один из проводов поврежден, рекомендуется заменить эту часть жгута. Даже небольшие отличия в сопротивлении могут привести к неточностям при определении скорости вращения колес

4. Как тормозить с ABS?

5. Преимущества

Антиблокировочные тормозные системы имеют три важных преимущества по сравнению с тормозной системой без АБС:

1. Так как в тормозных системах с АБС колеса не блокируются, медленнее изнашиваются шины.

2. Водитель автомобиля, оборудованного АБС, лучше контролирует автомобиль. Даже при резком торможении автомобиль с АБС не теряет управления.

3. Автомобиль с АБС имеет уменьшенную тенденцию к аквапланированию (скольжению на водном слое при движении по мокрой дороге).

6. Компоненты

Электронное устройство управления (ЕСU)

К этому блоку приходит информация от датчиков скорости вращения колес и других датчиков, и на основании этой информации осуществляется управление давлением в тормозных трубках посредством гидравлического модулятора. Электронное устройство управления на большинстве систем АБС способно обнаруживать проблемы и сохранять коды неисправностей, которые позже можно прочитать. В случае возникновения проблемы, ЕСU включает контрольную лампу на приборной панели. Даже в процессе нормального движения ЕСU постоянно контролирует состояние тормозной системы.

Выключатель тормозного сигнала

Выключатель тормозного сигнала в автомобиле, оборудованном системой АБС, включает фонари стоп-сигнала, но также сообщает ЕСU о применении тормозов и о возможной блокировке колес.

Датчики скорости вращения колес

Эти датчики установлены на всех колесах на автомобилях с антиблокировочной тормозной системой с четырьмя контролируемыми колесами, или на задних колесах на автомобилях с антиблокировочной системой с двумя контролируемыми колесами, в или на кожухе задней оси, или в задней крышке коробки передач. При вращении зубчатого ротора датчики производят электрические импульсы, посылая их к электронному блоку, который использует эту информацию для определения относительной скорости вращения колес.

Независимо от автомобиля, все эти датчики имеют схожее устройство. Они состоят из постоянного магнита и обмотки. Датчик вращения переднего колеса установлен на поворотном кулаке близко к зубчатому ротору. Датчик вращения заднего колеса установлен на крепежном элементе ступицы

Также называемые кольцами датчиков, эти устройства вращаются вместе со ступицей колеса, приводными валами, задней осью или выходным валом трансмиссии. При прохождении зубцов кольца мимо датчика, в датчике генерируется ток переменного напряжения, который считывается блоком управления. Блок управления способен вычислять по частоте этого сигнала скорость автомобиля, и на основании этой информации он при необходимости корректирует давление в тормозном механизме данного колеса. При прохождении зубцов кольца [24, "https://referat.bookap.info"].

Выключатель бокового ускорения

Этот компонент не является обязательным для системы АБС. Как было сказано ранее, выключатель срабатывает при некотором значении бокового ускорения. Сигнал срабатывания выключателя приходит к блоку управления, который дает команду гидравлическому модулятору уменьшить тормозное давление. При резком торможении во время движения с большой скоростью на повороте, легко превысить коэффициент трения, и шины начинают скользить по дорожному покрытию.

Сборка гидравлического модулятора регулирует давление в контуре тормозного механизма на основании информации от ЕСU. Модулятор может поддерживать тормозное давление или, при необходимости, уменьшать его, чтобы предотвратить блокировку колеса. В модулятор вмонтированы электромагнитные клапаны, которые, в зависимости от системы, могут срабатывать до десяти раз в секунду. При срабатывании клапанов уменьшается тормозное давление. Во вмонтированной системе АБС, часть блока модулятора называется блоком клапанов

Электрический насос и мотор

На всех системах АБС применяется электрогидравлический насос, который снабжает контуры тормозной жидкостью. Насос управляется ЕСU.

На всех системах АБС применяются один или несколько накопителей, в которых под давлением хранится тормозная жидкость. Накопители — это сферические резервуары, внутри разделенные диафрагмой. По одну сторону диафрагмы находится сжатый азот (под давлением 140 бар или больше). По другую сторону диафрагмы накопитель заполняется тормозной жидкостью (с помощью электрогидравлического насоса). Если выходит из строя гидравлический насос, запасенного в накопителе давления обычно достаточно для 10 — 20 нажатий тормозной педали.

Главный цилиндр (вмонтированная система)

Главный цилиндр во вмонтированной системе АБС работает так же, как и главный цилиндр в обычной тормозной системе без АБС, но он не создает давление в тормозных механизмах, как это делает главный цилиндр в системах без АБС. Каждый гидравлический контур от главного цилиндра вмонтированной системы АБС обслуживает только передние тормоза (отдельный контур на одно колесо). Задние тормозные механизмы управляются давлением от блока гидравлического тормозного усилителя.

Блок гидравлического тормозного усилителя (вмонтированная система).

Гидравлический усилитель во вмонтированной системе АБС облегчает нажатие на шток главного тормозного цилиндра. Он также создает и регулирует давление для задних тормозных механизмов.

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

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.

7. ABS бывают разные

В самых дорогих, а значит, и самых эффективных 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. Дешевые обходятся ABS с двумя датчиками на задних колесах, одним общим модулятором и одним каналом управления. Наибольшее применение получила система с четырьмя датчиками, но с двумя модуляторами (по одному на ось) и двумя каналами управления. Наконец, выпускают трехканальную систему, с четырьмя датчиками угловой скорости. 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.

8. ABS — друг водителя

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.

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.

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.

9. Проблемы эксплуатации и неисправности 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, 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

Читайте также: