Антиблокировочная система тормозов

Преимущества и недостатки системы

Система АБС на мягком грунте

Рассмотрим основные плюсы системы АБС:

• сохраняет управляемость и устойчивость автомобиля при экстренном торможении, плохой погоде и т.д.;
• в большинстве случаев уменьшает длину тормозного пути;
• повышает эффективность процесса торможения;
• обеспечивает лучшую маневренность автомобиля на скользком дорожном покрытии.

Антиблокировочная система имеет и недостатки: ее использование увеличивает тормозной путь на мягких грунтах (песок).  На таких покрытиях колеса наоборот необходимо блокировать. В последних поколениях ABS данный недочет практически устранен: система «научилась» определять тип поверхности, а после реализовывать отдельный алгоритм под определенное покрытие.

Устранение неисправностей

Причиной неисправности тормозной системы могут быть отказ в работе пневмоаппаратов, нарушение регулировок, а также утечки сжатого воздуха в пневмоприводе из-за негерметичности соединений трубопроводов и гибких шлангов. О негерметичности контуров пневмопривода сигнализируют светящиеся лампы предупредительных сигналов (см. рис. Щиток приборов и Блоки контрольных ламп) и зуммер. При достижении давления в контурах выше 450— 550 кПа (4,5—5,5 кгс/ см2) лампы должны погаснуть, и одновременно должен прекратить звучание зуммер. Время заполнения ресиверов сжатым воздухом до номинального давления не должно превышать 8 мин при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Герметичность пневмопривода проверяйте при номинальном давлении, включенных потребителях сжатого воздуха и неработающем двигателе. Места большой утечки воздуха определяйте на слух. Незначительные утечки можно определить, покрывая соединения трубопроводов мыльной эмульсией.

При поиске неисправностей пользуйтесь Схемами пневматического привода тормозных систем, на которых условно изображены тормозные аппараты и трубопроводы, соединяющие их.

Схема пневмопривода тормозных систем одиночных автомобилей КАМАЗ моделей 53229, 55111, 65115

1 — водоотделитель; 2 — компрессор; 3 — охладитель; 4 — четырехконтурный защитный клапан; 5 — автоматический регулятор тормозных сил; 6 — регулятор давления; 7 — выключатель сигнала торможения; 8 — тормозной кран; 9 — пневмоцилиндры привода заслонки механизма вспомогательной тормозной системы; 10 — кран управления стояночной тормозной системой; 11 — пропорциональный клапан; 12 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 13 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 14 — манометр; 15 – передняя тормозная камера; 16 — ресивер контура IV 17 — ресивер контура II; 18 — кран слива конденсата; 19 – задняя тормозная камера; 20,24 — ускорительные клапаны; 21 — двухмагистральный перепускной клапан; 22 — выключатель контрольной лампы стояночной тормозной системы; 23 — ресиверы контура III; 25 — ресивер контура I; 26 — выключатель контрольной лампы падения давления воздуха в контуре III; 27 — кран экстренного растормаживания; 28 – модуляторы АБС; 29 – датчик скорости АБС; 30 – влагомаслоотделитель с регулятором давления; А,В,С,Д – клапаны контрольных выводов.

Схема пневмопривода тормозной системы автомобилей КАМАЗ моделей 55111, 65115, работающих с прицепом

1 — водоотделитель; 2 — компрессор; 3 — охладитель; 4 — четырехконтурный защитный клапан; 5 — автоматический регулятор тормозных сил; 6 — регулятор давления; 7 — выключатель сигнала торможения; 8 — тормозной кран; 9 — пневмоцилиндры привода заслонки механизма вспомогательной тормозной системы; 10 — кран управления стояночной тормозной системой; 11 — пропорциональный клапан; 12 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 13 — кран управления вспомогательной тормозной системой; 14 — манометр; 15 – передняя тормозная камера; 16 — ресивер контура IV; 17 — ресивер контура II; 18 — кран слива конденсата; 19 – задняя тормозная камера; 20, 24 — ускорительные клапаны; 21 — двухмагистральный перепускной клапан; 22 — выключатель контрольной лампы стояночной тормозной системы; 23 — ресиверы контура III; 25 — ресивер контура I; 26 — выключатель контрольной лампы падения давления воздуха в контуре III; 27 — кран экстренного растормаживания; 28 – модуляторы АБС; 29 – датчик скорости АБС; 30 – влагомаслоотделитель с регулятором давления; 31 – клапан управления тормозами прицепа; 32 – автоматические соединительные головки; А,В,С,Д – клапаны контрольных выводов.

Работа ABS

За каждое колесо отвечает пара клапанов, один из которых нагнетает давление в рабочий цилиндр, второй сбрасывает. Сброс происходит в гидроаккумулятор, что минимизирует потери энергии и увеличивает быстродействие.

В начале торможения выпускной клапан закрыт, это его нормальное состояние, а впускной открыт. Давление растёт, и так будет происходить до момента, когда датчики зафиксируют начало блокировки. ЭБУ чётко определяет скорость автомобиля, соотносит её со скоростью вращения колеса, а также следит за темпом его замедления. Если началась частичная блокировка, то частота вращения скачкообразно изменяется, и система реагирует, переходя в режим удержания давления.

Открывая выпускной клапан и закрывая впускной, ЭБУ не позволяет водителю продолжать увеличивать давление в магистрали подозрительного колеса. В этот момент регулировка давления происходит в импульсном режиме, без вмешательства человека. Он может нажимать на педаль с любой силой, колесо на это никак не отреагирует. Благодаря сохранению способности к качению, оно продолжает выполнять вторую свою функцию – обеспечивать не только замедление машины, но и её управляемость. Скользящей шине всё равно, в каком направлении это делать, по траектории или вбок от неё. Поэтому автомобиль на заблокированных резким торможением колёсах чаще всего просто выбрасывает с дороги.

Если колесо продолжает терять частоту вращения, то система разблокирует его, закрыв впускной клапан и сбросив давление через выпускной. И сделает это с такой скоростью, на которую не способен даже самый тренированный водитель. Поэтому тормозной путь автомобиля с ABS всегда короче, чем у не оборудованного этой системой. А в автогоночных дисциплинах антиблокировку не используют, чтобы повысить роль водительского мастерства.

При возникновении неисправностей в системе срабатывает самодиагностика ЭБУ, программа переходит в аварийный режим и высвечивает индикацию на приборной панели. Даже если выйдет из строй электронный блок и пропадёт питание, клапаны останутся в своём нормальном состоянии, тормозная система превратится в самую обычную, но в эффективности не потеряет. Пропадёт только всё положительное, что даёт предотвращение блокировки.

Появление ABS изменило даже рекомендации по безопасному вождению. Стало возможным поступать так, как ранее категорически запрещалось. Можно в случае опасности просто выжать с максимально возможной силой тормозную педаль, оставить её в этом положении и работать рулём, пытаясь избежать столкновения одновременно манёвром и торможением. Раньше это просто привело бы к вылету из полосы или неуправляемому вращению. На автомобилях с механической коробкой можно даже выжимать сцепление при торможении, что раньше не позволялось, мотор был обязан сохранять стабилизирующий момент.

Опасность выхода из строя АБС

Хотя современные АБС обладают довольно высокой надежностью и могут работать длительный срок, но, как и любые другие системы способны выйти из строя. Происходит это крайне редко, потому что электронные блоки защищены специальными реле и предохранителями. Если поломка все же произошла, то она никак не влияет на работоспособность всей тормозной системы. Модуль АБС просто выключается, а тормозная система начинает работать в обычном режиме. Игнорировать нарушение не стоит, так как можно переоценить свои возможности или попросту забыться во время экстренного торможения. При первых признаках неисправности не стоит сразу ехать на СТО, можно попытаться самостоятельно решить проблему – путем диагностики ABS.

История создания

Впервые такое решение антиблокировочной системы было придумано для железнодорожного транспорта, именно оно воздействует для генерации бесплатной энергии. Дело в том, что было замечено, когда колеса просто блокируются, вырабатывается много тепловой энергии и выработки. Эту неприятность удалось решить с помощью устройства, которое называется автоматическим регулятором торможения колес. В то время все автомобили тормозили по механическому принципу. Для того, чтобы затормозить от водителя требовалось много сил, из-за чего портилась управляемость автомобиля.

Со временем появилась новая конструкция торможения, которая приводилась в работу с помощью гидравлики. Но это тоже не решало проблемы. Первые предпосылки на АБС появились еще в 1936 году, но из-за того, что не было электроники, принцип работы не смог выйти в свет.

Как отключить ABS

Отключение, предусмотренное производителем, потребует лишь нажатия кнопки на приборной панели автомобиля.

Что потребуется

Самый простой способ — снять предохранитель АБС

Для обесточивания антиблокировочной системы необходимо получить доступ к блоку предохранителей. Для того, чтобы избавиться от срабатывания лампочки ошибки АБС, понадобится пятиконтактное реле, которое можно приобрести в любом магазине радиотоваров или автомагазине.

Пошаговые действия

Последовательность действий при обесточивании системы АБС выглядит следующим образом.

1. Нужно открыть блок предохранителей, расположенный в салоне под рулевой колонкой или моторном отсеке рядом с аккумулятором. Узнать, где конкретно расположен предохранитель ABS, можно в руководстве по пользованию автомобилем.
2. Нужно отсоединить клеммы предохранителя и вынуть его из посадочного гнезда. После этого антиблокировочная система будет обесточена.

Чтобы избавиться от раздражающих сигналов, придется обесточить и лампочку оповещения о некорректной работе системы. Для этого придется совершить следующие действия.

1. Открутить монтажный блок предохранителей и снять его нижнюю крышку.
2. Найти провод, ведущий к снятому предохранителю, разрезать его и зачистить концы.
3. Провод, ведущий на массу, нужно присоединить к контактам 85 и 86 пятиконтактного реле. Провод, идущий от предохранителя, присоединяется к контакту 30. Контакт 88 присоединяется к АБС с помощью заранее приготовленного и обжатого клеммой провода.
4. Затем провода устанавливаются в колодку реле.

Такая схема избавит автомобиль не только от работы самого АБС, но и от раздражающей сигнальной лампочки.

Возможные проблемы и нюансы

В отдельных случаях отключение антиблокировочной системы действительно укорачивает тормозной путь автомобиля. Однако это не означает, что повышается безопасность движения. ABS последних поколений также отвечают за распределение тормозных усилий по осям при стандартном торможении, заменив в этом деле стандартные механические регуляторы.

Как понять работает ли система ABS и что делать в случае её включения?

Узнать о срабатывании системы ABS можно по загорающемуся индикатору на приборной панели. Как правило, он красного или жёлтого цвета и состоит из соответствующей надписи. Кроме того, через педаль тормоза будут ощущаться толчки или вибрация совместно со звуковым эффектом . Причина этого процесс постоянного открытия/закрытия клапанов, регулирующих давление на тормозные механизмы.

Если вы почувствовали вибрацию в педали, то не убирайте ногу и продолжайте прикладывать большое усилие. На автомобилях с ABS при резком торможении лучше всего немедленно выдавить до упора педали тормоза и сцепления. Благодаря этому вы полностью перестанете тормозить двигателем, улучшив эффективность АБС. Не стремитесь понять тормозные пульсации, устранить или реагировать на них. Задача водителя быстро и с приличной силой вдавить в пол педаль тормоза и не убирать с неё ногу до полной остановки транспортного средства.

Кстати, если при включении зажигания индикатор АБС не загорается вместе с контрольными приборами, то это может говорить о неполадках в этой системе. Довольно часто проблема заключается в том, что после замены стоек или прочего серьёзного ремонта ходовой части выходит из строя датчик абс или его просто забывают подключить невнимательные специалисты сервиса. Нередко датчик АБС просто сильно загрязняется из-за своего расположения вблизи вращающихся деталей и колёс, поэтому элементарная чистка контактов «возвращает его к жизни».

В чём преимущества антиблокировочной системы тормозов?

Перечислим лишь несколько основных положительных сторон в работе системы ABS:

• Обеспечивает безопасность водителя и его пассажиров;
• Сокращает тормозной путь на различном дорожном полотне;
• Не допускает блокировку ведущих колёс, а, значит, даёт возможность водителю маневрировать, например, объехать препятствие или сохранить управление на резком повороте;
• Снижает шанс попасть в неконтролируемый занос;
• Способствует равномерному износу протектора покрышек.

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.

Система АБС: назначение и особенности

Перед тем, как рассматривать ABS, что это такое и как устроена система, необходимо разобраться с основным назначением и функциями. Начнем с того, что на панели приборов большинства авто при включении зажигания кратковременно загорается индикатор «ABS». Также при резком нажатии на педаль тормоза удается ощутить характерную вибрацию педали. Все это указывает на наличие и работоспособность указанной системы на машине.

Так вот, ABS или антиблокировочная система не позволяет колесам блокироваться при активном торможении. Такая система позволяет избежать полной потери управляемости в случае блокировки управляемых колес. Если точнее, АБС – это система, позволяющая управлять давлением в тормозных магистралях.

Начнем с того, что автомобиль без АБС с нажатой педалью тормоза и на полностью заблокированных колесах просто скользит, не реагируя на руль. Чтобы получить возможность управлять машиной, следует отпустить педаль тормоза и частично разблокировать колеса, позволив им вращаться.

Автогонщики и водители-профессионалы хорошо знают эту особенность, практикуя на автомобиле без АБС так называемый прием импульсного (ступенчатого) торможения. Весь прием сводится к тому, что водитель быстро нажимает и затем слегка приотпускает педаль тормоза, тем самым блокируя колеса для торможения, однако, не допуская полной блокировки, чтобы не произошло потери управляемости.

Само собой, обычный водитель, а не опытный профессионал при экстренном торможении испытывает моментальный испуг и сильно нажимает на тормоз. При этом машина без АБС становится попросту неуправляемой, вращение рулем во время торможения не позволяет изменить траекторию движения транспортного средства.

В такой ситуации теряется контроль над авто, не получается объехать препятствие, каким либо образом изменить траекторию движения авто при торможении и т.д. Естественно, все эти факторы долгое время оставались причиной многочисленных ДТП с серьезными последствиями.

Решить проблему была призвана система АБС. В двух словах, когда водитель сильно жмет на тормоз, система фактически имитирует работу гонщика-профессионала, который очень быстро нажимает и приотпускает тормоза. При этом электроника справляется с задачей намного быстрее и эффективнее по сравнению с человеком.

Вибрации, которые ощущаются при работе АБС на педали тормоза в виде «трещетки» и есть те самые импульсы-нажатия. Если точнее, как только система определяет, что колесо блокируется, она снижает давление в тормозной магистрали на данном колесе, чтобы позволить ему вращаться.

Пока водитель не отпустит педаль тормоза процесс блокировки и разблокировки колеса происходит непрерывно по несколько раз в секунду до момента, пока водитель не перестанет сильно жать на педаль. Система ABC настроена так, что антиблокировка ABS срабатывает только при активном торможении, то есть при легком подтормаживании ее работа зачастую не ощущается.

Еще следует добавить, что на авто с АБС машина при экстренном торможении имеет увеличенный тормозной путь по сравнению с моделями без такой системы в точно таких же условиях. Другими словами, ошибочно думать, что антиблокировочная система необходима для уменьшения тормозного пути. Главная ее задача — сохранить управляемость во время торможения, а также обеспечить равномерное и по возможности прямолинейное торможение.

Если же говорить о тормозном пути, все будет зависеть от покрытия. Например, если резко тормозить на сухом асфальте, АБС уменьшает тормозной путь, не позволяя колесам скользить. Если же тормозить на рыхлых поверхностях, на снегу или на льду, заблокированные без ABS колеса зарываются и тормозной путь меньше.

Однако, даже с учетом увеличения тормозного пути, именно АБС сохраняет возможность маневрирования и управления автомобилем, что зачастую намного важнее.

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.