Система ABS в автомобілі: історія появи, принцип роботи, допомога при екстреному гальмуванні
- Система ABS — що це таке?
- Як влаштована система ABS у сучасних автомобілях?
- Чи може система ABS допомогти при екстреному гальмуванні?
Сучасний автомобіль — справжній «комп'ютер на колесах»: численні електронні системи керують двигуном, відповідають за роботу магнітоли та мультимедіа, відповідають за безпеку руху. В останньому випадку обов'язково слід згадати систему ABS, про яку ми детально розповімо в даному матеріалі.
Система ABS — що це таке?
Скорочення ABS розшифровується як Anti-lock Braking System або Anti-Blocking System. Написання та позначення злегка відрізняються (у тому числі й у різних мовах), але суть від цього не змінюється — перед нами «Анти-Блокувальна Система». Як легко здогадатися з назви, її суть у тому, щоб не допустити блокування коліс під час напруженого різкого гальмування. Логіка роботи системи ABS полягає у підтримці тонкого балансу на межі блокування коліс (юзу/ковзання по асфальту): потрібно періодично відпускати гальмівні механізми для вільного прокручування колеса, а потім їх знову сильно затискати. І так багато разів — наприклад, сучасні системи працюють з частотою 10–15–20 спрацьовувань на секунду.
Хоча зараз ми говоримо про автомобілі, але прообраз системи ABS вперше з'явився на залізничному транспорті та міських трамваях у 1920-х роках. Потім подібна система стала використовуватись у літаках. Та й автомобілі були десь поряд: прообраз автомобільної системи ABS був запатентований у 1936 році. Проте рівень розвитку технологій не дозволяв тоді втілити систему ABS у «залізі». Хоча, відверто кажучи, якраз із «залізом» усе було нормально: гальмівні механізми коліс, підсилювач гальм, головний гальмівний циліндр можна було виготовити без проблем, але електронний блок керування залишався лише в ідеях на папері.
Ситуація стала змінюватися у 1960–1970-х роках із бурхливим розвитком мікропроцесорів. Саме тоді, нарешті, стало можливо створити електронний блок управління, який міг швидко керувати гальмами та реалізувати логіку роботи ABS: балансувати на межі блокування коліс, але не допускати їх тривалого та повного блокування до стану юзу/ковзання по дорозі. Першими автомобілями із системою ABS стали Mercedes-Benz S-класу (W116) та BMW 7-серії (Е23) наприкінці 1970-х років.
Як влаштована система ABS у сучасних автомобілях?
Конструкцію системи ABS можна розділити на три основні елементи.
Перший елемент — отримання інформації: для цього використовуються датчики обертання коліс, які встановлені на маточинах.
Другий елемент — виконавчий механізм: це гальмівні механізми на колесах і головний гальмівний циліндр, виконаний у вигляді хитромудрого клапана. Наприклад, бувають 1- або 2- або 4-канальні системи ABS, які передбачали один/два/чотири канали для подачі гальмівної рідини на гальмівні механізми коліс. Таким чином, щоб колеса швидко блокувалися/розпускалися всі разом (1-канальна система) або попарно передні/задні (2-канальна система), або чотири колеса окремо (4-канальна система).
Відкрийте капот автомобіля, знайдіть бачок з гальмівною рідиною. Поруч побачите велике блюдце вакуумного підсилювача гальм, а ще — металевий блок з трубками, що виходять з нього. Швидше за все таких трубочок буде або дві (2-канальна система), або чотири (4-канальна система). А ось 1-канальні системи ABS вже давно не використовуються в автомобілях, але можуть використовуватись, наприклад, у причепах.
Раніше розказували, чи потрібно купувати страховку на причіп.
І, нарешті, третій елемент — електронний блок, який отримує дані від датчиків і віддає команди виконуючому механізму. Саме цей елемент став проблемою у 1930-х роках на шляху реалізації ABS з ідеї до реальної системи.
Логіка роботи системи ABS випливає із її конструкції. Датчики на маточинах коліс постійно контролюють частоту обертання і передають цю інформацію блоку керування. Той зчитує дані та звіряє їх між собою. Якщо блок управління розуміє, що під час уповільнення автомобіля три колеса мають обертання, а четверте вже заблоковане (кількість обертань = 0), то він віддає команду на виконавчий механізм — головний гальмівний циліндр та його клапан, який відповідає за конкретно взяте колесо. Далі клапан злегка розпускається, падає тиск гальмівної рідини, послаблюється хват цього колеса і воно отримує можливість вільного прокручування. Як тільки блок керування розуміє, що колесо вже прокручується, він наново подає команду на керуючий клапан для його включення, для підвищення тиску рідини в гальмівній системі — і, відповідно, для затискання гальмівного механізму цього колеса. Тільки все це відбувається постійно і дуже швидко: як уже зазначали, подібний контроль та корекція гальмування відбуваються 10–20 разів на секунду — що, до речі, відчувається по багаточастотному дрібному «дробу» в педалі гальма. До речі, ось вам і пояснення, чому саме 4-канальна система ABS є «просунутою»: вона здатна не тільки контролювати, але й керувати кожним колесом окремо.
Підібрати автоцивілку на hotline.finance
І друге «до речі»: несправності системи ABS. Як правило, найчастіша несправність системи ABS пов'язана із забрудненням або виходом з ладу датчиків, які рахують частоту обертання коліс. Часом вони можуть бути просто забиті брудом і вистачить хорошого миття, щоб привести систему до тями. Якщо говорити про блок управління або головний гальмівний циліндр з роздільними клапанами, то вони виходять з ладу рідше (та взагалі практично ніколи). Однак якщо вже щось подібне зламалося, то справа погана: гальма не працюють або працюють дуже погано, а заміна цих вузлів сильно б'є по кишені — дорого!
Чи може система ABS допомогти при екстреному гальмуванні?
Так, причому одразу декількома способами.
По-перше, вже доведено, що гальмування на межі блокування коліс (коефіцієнт проковзування 15-20%) виявляється найефективнішим — так досягається найкоротший гальмівний шлях.
По-друге, автомобіль зберігає можливість маневрування: він не йде прямо юзом, немов на лижах, а все-таки дозволяє активно керувати та об'їжджати перешкоду.
По-третє, найсучасніші системи ABS навчені розпізнавати тип покриття під колесами та змінювати логіку своєї роботи. Наприклад, при гальмуванні на льоду або в піску, краще блокувати колеса і нагрібати перед собою купку для ефективнішого гальмування. У таких випадках «розумна» система ABS дозволяє частіше та довше блокувати колеса.
Є й інші переваги, які дозволила реалізувати ця система. Насамперед саме на основі ABS вдалося створити іншу систему, навіть більш просунуту — систему стабілізації ESP. У цьому випадку також застосовуються виконуючі механізми ABS для контролю гальмівних механізмів кожного колеса окремо, але вже з метою корекції траєкторії автомобіля в повороті — щоб уникнути занесення на слизькому покритті. Правда, система ESP потребує ще більшої кількості датчиків своєї роботи.
Ще приклад: саме наявність системи ABS дозволила додати до конструкції автомобіля систему аварійного підсилювача при екстреному гальмуванні. У чому суть? У тому, що багато водіїв зазвичай їздять плавно, гальмують акуратно та заздалегідь. Однак так виробляється звичка подібного стилю гальмування, через що в екстреній ситуації водій може просто не дотиснути педаль гальма до максимуму — відповідно, необхідно ставити аварійний підсилювач екстреного гальмування (він реагує не на силу гальмування, а не різкість удару по педалі гальма). Але такий підсилювач без наявності системи ABS може зірвати колеса в юз-ковзання, чим ще більше погіршить ситуацію: шоковий стан водія, різке гальмування, а тут ще й колеса ковзають — некерована машина летить вперед! Ось система ABS дозволяє уникнути подібного: гальмування буде максимально ефективним, при цьому автомобіль збереже можливість управління.
Нарешті, функціонал ABS сьогодні навчилися застосовувати для реалізації інших функція — для більшої безпеки та комфорту. Так, датчики обертання коліс можуть опосередковано використовуватися для моніторингу тиску в шинах. Адже якщо якась із шин починає спускати повітря, то вона втрачає свою форму, обертання колеса стає нерівномірним (зараз не йдеться про гальмування, йдеться просто про рух із постійною швидкістю). У такому разі система розуміє, що три колеса обертаються нормально, а ось одне запізнюється і сіпається — отже, з ним щось не так. Система не може зрозуміти що саме. Найчастіше система навіть не показує проблемне колесо, але хоча б попереджає водія про потенційно-можливу проблему: «Гей, а давай зупинимося та перевіримо тиск у колесах, щось тут не те».
Звичайно, зворотною стороною медалі є помилкові спрацьовування системи: наприклад, через забруднення датчиків (потрібно почистити), або шиномонтаж з установкою інших дисків (потрібно проїхати деяку відстань і зберегти параметри «все ОК»). Але все-таки: раніше контроль тиску в шинах був окремою платною опцією, яка реалізовувалась на основі складних дорогих датчиків тиску та температури повітря в колесах. А тепер подібне (нехай і в спрощеному вигляді) є практично на будь-якому сучасному автомобілі із системою ABS.
Підібрати автоцивілку на hotline.finance
Також система ABS з вибірковим гальмуванням коліс попарно або кожного колеса індивідуально дозволила реалізувати функцію регулятора гальмівних зусиль. Якщо раніше доводилося ретельно налаштовувати механічний регулятор для контролю гальмівних зусиль між передніми/задніми колесами (з урахуванням завантаження автомобіля та рівня притискання до коліс кожної осі), то тепер все віддали на відкуп електроніці. Контроль тиску в шинах та регулювання гальмівних зусиль — ось вам приклади непрямого покращення безпеки завдяки системі ABS.
А що стосується комфорту, то завдяки виконавчим механізмам системи ABS автомобільні інженери зуміли додати функцію противідкату в момент старту автомобіля на підйомі. Миттєво, поки водій «газує» і автомобіль рушить вперед/вгору, ця функція просто злегка притримує гальма і не дає авто відкотитися назад/вниз. Все це стало можливим завдяки розумному блоку управління гальмами, який з'явився саме завдяки реалізації системи ABS. Звичайно, в даному випадку потрібен ще датчик поздовжнього нахилу автомобіля, але його ціна копійчана — у результаті, практично у всіх сучасних автомобілях із системою ABS є і функція допомоги при старті на підйомі.
Сподіваємося, цей матеріал допоміг детально вивчити систему ABS та ще краще пізнати свій автомобіль!
Читайте також:
- Приховані налаштування автомобілів Chevrolet Aveo та Chevrolet Lacetti
- Топ автомобілів, які найчастіше викрадали в Україні у 2024 році
- Як перевозити дітей в авто: маленькі поради для великого комфорту
- Зимові шини: топ-10 моделей різних брендів, класів, цінових сегментів
- Водії можуть отримати довідку про свою страхову історію від МТСБУ онлайн. Як це працює?
- Нове правило купівлі-продажу авто в Україні
- Як правильно підготувати авто до продажу: чесно для покупця, вигідно для продавця
