Антиблокираща система (ABS)

Какво е ABS

Колкото и да е странно, много инциденти се случват именно поради високата ефективност на спирачките. На хлъзгави пътища - мокри или покрити с лед - аварийното използване на спирачките с цел бързо спиране на автомобила или рязко намаляване на скоростта му обикновено води до точно обратен резултат. Колелата блокират и губят сцепление, в резултат на което водачът губи контрол над шофирането.

Опитният водач в такива случаи ще спира с прекъсвания, като регулира силата върху спирачния педал по такъв начин, че да поддържа максимално сцепление и да предотвратява буксуването на автомобила. Не всички шофьори обаче имат достатъчно опит, за да преценят точно ситуацията и много малко притежават издръжливост и необходимите умения, за да реагират правилно на променящите се условия на движение. Оттук произшествията и законното желание на инженерите да добавят електронен асистент към спирачната система, абсолютно безпристрастен, способен да коригира грешките на водача и да го държи под контрол на автомобила при всякакви условия на шофиране.

Неразделна част от съвременната кола е сериозен електронен компонент. Изглежда, че автомобилите са пълни с различни видове електронни устройства, които са създадени, за да улеснят живота на своите собственици, правейки пътуването безопасно и максимално удобно. Една от първите електронни асистентски системи беше антиблокиращата спирачна система или ABS, от английски. Антиблокираща спирачна система - ABS.

И така, антиблокиращите спирачни системи дължат своя външен вид на работата на дизайнерите за подобряване на активната безопасност на автомобила. Първи опции коремни мускули са въведени още в началото на 70-те години. Те се справиха добре с възложените задължения, но бяха изградени върху аналогови процесори и поради това се оказаха скъпи за производство и ненадеждни в експлоатация. Освен това производството на прототипи не е напреднало, въпреки че във всеки случай със сигурност е било крачка напред.

Ледът беше разбит и следващата стъпка на дизайнерите беше да заменят аналоговия процесор с по-надеждни и евтини цифрови електронни блокове, базирани на интегрални схеми. През 1978 г. излиза второто поколение ABS, а първият автомобил, който го получава (макар и не в основната конфигурация, но по поръчка срещу допълнително заплащане) е Mercedes-Benz 450 SEL. И днес вече е трудно да се преброят както броят на поколенията на ABS, така и броят на автомобилите, на които антиблокиращата спирачна система е инсталирана като стандарт.

Обща структура и принцип на действие на ABS

Когато превозното средство се движи, контактният участък на колелата му е неподвижен спрямо пътната повърхност, т.е. колелото се влияе от статичната сила на триене. Тъй като тази сила е по-голяма от силата на триене при плъзгане, забавянето при въртене на колела със скорост, съответстваща на скоростта на превозното средство, ще бъде по-ефективно от забавянето при плъзгащи се колела.

ABS се състои от следните основни компоненти:

Сензори за скорост или ускорение (забавяне), инсталирани на главините на колелата на автомобила.
Регулиращи клапани, които са елементи на модулатора на налягането, монтирани в линията на главната спирачна система.
Контролен блок, който приема сигнали от сензори и контролира работата на клапаните.

ABS се привежда в работно състояние след включване на запалването и достигане на определена скорост на автомобила.

Датчиците на колелата са базирани на принципа на електромагнитната индукция. Когато колелото се върти, зъбите и кухините на специален ротор преминават покрай сензора и индуцират електрически сигнал в намотката на сензора, чиято честота е пропорционална на ъгловата скорост на колелото и броя на зъбите на ротора.

По време на спиране, веднага щом сензорът открие, че колелото започва да се блокира, електронният блок, който обработва сигнали от всички сензори, изпраща управляващ импулс към соленоидните клапани на хидравличния блок (вижте принципната схема на работата на ABS). Хидравличният агрегат е монтиран в спирачната линия непосредствено след главния спирачен цилиндър, а неговите клапани контролират налягането на течността в веригите на спирачната система. Ако спирачното колело започне да се плъзга, клапаните на корпуса на клапаните намаляват или временно прекъсват подаването на течност към работещия спирачен цилиндър. Това може да не е достатъчно за отключване на колелото и тогава соленоидният клапан ще насочи спирачната течност към връщащата линия, като по този начин ще намали налягането в работещия спирачен цилиндър. Когато колелото започне да се върти отново, когато достигне определена ъглова скорост, електронният блок на ABS премахва своята команда, клапаните се отварят и хидравличното налягане отново се предава на спирачния механизъм. Този процес се повтаря няколко пъти или няколко десетки пъти в секунда (нарича се модулация, а корпусът на клапана понякога се нарича модулатор на спирачното налягане), в резултат на което водачът усеща работата на ABS с чести резки тласъци на спирачката педал, ABS не спира, докато заплахата изчезне, блокирайки колелата или докато колата спре напълно.

Спирачната сила може да бъде ограничена както в цялата спирачна система едновременно (едноканален ABS), така и в спирачната система на накрайника (двуканален ABS) или дори на отделно колело (многоканален ABS). Едноканалните системи осигуряват доста ефективно забавяне, но само ако условията на сцепление на всички колела са горе-долу еднакви. Многоканалните системи са по-скъпи и по-сложни от едноканалните, но са по-ефективни при спиране на неравномерни повърхности, ако например по време на спиране едно или повече колела ударят леда, мокър участък на път или отстрани на пътя.

Съвременният ABS включва система за самодиагностика, която контролира работата на всички компоненти на системата според техните физически параметри. Системата за самодиагностика свети лампата за неизправност на ABS на таблото и записва съответния код за неизправност в паметта на контролния блок. След установяване на неизправност, този компонент се изключва от системата или цялата система спира да работи и спирачната система продължава да работи.