ABS-systemets struktur og funktionsprincip

Sættet med aktiv sikkerhed for moderne biler inkluderer forskellige assistenter og systemer, der tillader enten at forhindre en nødsituation eller minimere menneskeskader under en ulykke.

Blandt disse elementer er blokeringsfri bremsesystem. Hvad er det? Hvordan fungerer moderne ABS? Hvordan fungerer ABS, og hvordan man kører bil, når dette system er tændt? Svarene på disse spørgsmål findes i denne gennemgang.

Hvad er blokeringsfri bremsesystem

Anti-lock-bremsesystem betyder et sæt elektrohydrauliske elementer, der er installeret i bilens chassis og er forbundet med dets bremser.

Det giver bedre trækkraft på vejoverfladen, hvilket forhindrer, at hjulene stopper helt under opbremsning på ustabile vejoverflader. Dette sker ofte på is eller våde veje.

Story

For første gang blev denne udvikling præsenteret for offentligheden i 1950'erne. Imidlertid kunne det ikke kaldes et koncept, fordi denne idé blev udviklet i begyndelsen af ​​det tyvende århundrede. Så ingeniør J. Francis demonstrerede i 1908 arbejdet med sin "Regulator", som forhindrede hjulglidning i jernbanetransport.

Et lignende system blev udviklet af mekanikeren og ingeniøren G. Voisin. Han forsøgte at skabe et bremsesystem til fly, der uafhængigt regulerede den hydrauliske effekt på bremseelementerne, så flyets hjul ikke gled langs landingsbanen som et resultat af bremsning. Han gennemførte eksperimenter med ændringer af sådanne enheder i 20'erne.

Tidlige systemer

Naturligvis, som i tilfældet med alle de første udviklinger af enhver opfindelse, havde systemet, der forhindrer blokering, oprindeligt en kompleks og primitiv struktur. Så førnævnte Gabriel Voisin brugte et svinghjul og en hydraulisk ventil forbundet til bremseledningen i sine designs.

Systemet fungerede efter dette princip. Svinghjulet blev fastgjort til en tromle på et hjul og drejet med det. Når der ikke er noget skrid, roterer tromlen og svinghjulet med samme hastighed. Så snart hjulet stopper, sænkes tromlen med det. På grund af det faktum, at svinghjulet fortsætter med at dreje, åbnes hydraulikledningens ventil lidt og reducerer kraften på bremsetromlen.

Et sådant system har vist sig at være mere stabilt for køretøjet, da føreren i tilfælde af en glidning instinktivt bremser endnu mere i stedet for at udføre denne procedure jævnt. Denne udvikling har øget bremseeffektiviteten med 30 procent. Et andet positivt resultat - færre sprængte og slidte dæk.

Systemet modtog imidlertid behørig anerkendelse takket være den tyske ingeniørs Karl Wessels indsats. Dens udvikling blev patenteret i 1928. På trods af dette blev installationen ikke brugt til transport på grund af betydelige mangler i dens design.

Et virkeligt fungerende skridsikkert bremsesystem blev brugt i luftfarten i begyndelsen af ​​50'erne. Og i 1958 blev Maxaret-sættet først installeret på en motorcykel. Royal Enfield Super Meteor var udstyret med et fungerende blokeringsfrit bremsesystem. Systemet blev overvåget af Road Laboratory. Undersøgelser har vist, at dette element i bremsesystemet reducerer motorcykelulykker betydeligt, hvoraf de fleste sker netop på grund af glidning, når hjulet er låst under bremsning. På trods af sådanne indikatorer godkendte ikke chefdirektøren for motorcykelfirmaets tekniske afdeling masseproduktion af ABS.

I biler blev et mekanisk skridsikkert system kun brugt i nogle modeller. En af dem er Ford Zodiac. Årsagen til denne situation var enhedens lave pålidelighed. Kun siden 60'erne. det elektroniske blokeringsfrie bremsesystem har fundet vej til det berømte Concorde-fly.

Moderne systemer

Princippet om elektronisk ændring blev vedtaget af en ingeniør ved Fiat Research Center og kaldte opfindelsen Antiskid. Udviklingen blev solgt til Bosch, hvorefter den fik navnet ABS.

I 1971 introducerede bilproducenten Chrysler et komplet og effektivt computerstyret system. En lignende udvikling blev brugt et år tidligere af den amerikanske Ford i sin ikoniske Lincoln Continental. Efterhånden overtog også andre førende bilproducenter stafetten. I midten af ​​70'erne havde de fleste baghjulstrækbiler elektroniske blokeringsfri bremsesystemer på drivhjulene, og nogle var udstyret med en ændring, der virkede på alle fire hjul.

Siden 1976 begyndte en lignende udvikling at blive brugt inden for godstransport. I 1986 blev systemet navngivet EBS, da det fungerede udelukkende på elektronik.

Formål med blokeringsfri bremsesystem

Ofte, når man bremser på en ustabil overflade (is, rullet sne, vand på asfalten), observerer føreren en helt anden reaktion end forventet - i stedet for at bremse, bliver transporten ukontrollabel og stopper slet ikke. Desuden hjælper det ikke at trykke hårdere på bremsepedalen.

Når bremserne trækkes brat, blokeres hjulene, og på grund af dårligt greb på sporet holder de simpelthen op med at dreje. For at forhindre, at denne effekt opstår, skal du bremse jævnt, men i en nødsituation trykker føreren ukontrollabelt pedalen mod gulvet. Nogle fagfolk trykker og slipper bremsepedalen flere gange for at bremse køretøjet på ustabile overflader. Takket være dette er hjulene ikke blokeret og glider ikke.

Så trist det kan lyde, lykkes ikke alle med at mestre denne dygtighed, og nogle anser det ikke engang for nødvendigt at gøre dette, men køber simpelthen dyre professionelle dæk med større grebspålidelighed. I sådanne tilfælde udstyrer producenter de fleste af deres modeller med et blokeringsfrit bremsesystem.

ABS giver dig mulighed for at opretholde kontrol over køretøjet i en nødsituation, hvilket forhindrer hjulene i at stoppe helt, når bremsen er aktiveret.

ABS-enhed

Enheden af ​​moderne ABS indeholder et lille antal elementer. Den består af:

• Hjulrotationssensor. Sådanne enheder er installeret på alle hjul. Den elektroniske styreenhed analyserer de parametre, der kommer fra hver af disse sensorer. Baseret på de modtagne data aktiverer / deaktiverer ECU systemet uafhængigt. Oftest fungerer sådanne sporingsenheder på princippet om en Hall-sensor;
• Elektronisk styreenhed. Uden det fungerer det ikke, fordi det tager "hjerner" at indsamle information og aktivere systemet. I nogle biler har hvert system sin egen ECU, men producenterne installerer ofte en enhed, der behandler alle elementerne i det aktive sikkerhedssystem (retningsstabilitet, ABS, trækkontrol osv.);
• Executive-enheder. I det klassiske design er disse elementer en blok med et sæt ventiler, trykakkumulatorer, pumper osv. Nogle gange i den tekniske litteratur kan du finde navnet hydromodulator, der anvendes på disse elementer.

En egenskab ved ABS-systemet er, at det kan tilsluttes bremsesystemet til ikke engang den nyeste bil. Ofte er de et sæt, der simpelthen er forbundet til bremseledningen og maskinens elektriske system.

Sådan fungerer ABS

Konventionelt er arbejdet med blokeringsfri bremsesystem opdelt i 3 faser:

1. Hjullås - ECU'en sender et signal om at aktivere systemet;
2. Aktivering af aktuatoren - den hydrauliske blok ændrer trykket i systemet, hvilket fører til oplåsning af hjulene;
3. Deaktivering af systemet, når hjulrotationen genoprettes.

Det er værd at overveje, at hele processen styres af algoritmer, der er indlejret i kontrolenhedens software. Systemets pålidelighed ligger i, at det udløses, selv før hjulene mister trækkraft. En analog, der kun fungerer på basis af data om hjulens rotation, ville have en enklere struktur og et funktionsprincip. Imidlertid ville et sådant system ikke fungere bedre end de første designs af Gabriel Voisin.

Af denne grund reagerer ABS ikke på ændringer i hjulhastighed, men på kraften ved at trykke på bremsepedalen. Med andre ord udløses systemet på forhånd, som om det advarer om en mulig glidning, der bestemmer både hjulens rotationshastighed og kraften ved at trykke på pedalen. Styreenheden beregner den mulige glidning og aktiverer aktuatoren.

Systemet fungerer efter følgende princip. Så snart der opstår en nødsituation (føreren har trykket kraftigt på bremsepedalen, men hjulene er endnu ikke låst), modtager hydromodulatoren et signal fra styreenheden og lukker to ventiler (indløb og afgang). Dette stabiliserer linjetrykket.

Aktuatoren pulserer derefter bremsevæsken. I denne tilstand kan hydromodulatoren enten tilvejebringe en langsom svingning af hjulet eller uafhængigt øge / sænke bremsevæsketrykket. Disse processer afhænger af ændringen af ​​systemet.

Når ABS udløses, vil føreren straks mærke det ved den hyppige pulsering, som også transmitteres til pedalen. Om systemet er aktivt eller ej, kan du finde ud af ved kærtegn på aktiveringsknappen. Selve driftsprincippet for systemet gentager dygtigheden hos erfarne bilister, kun det gør det meget hurtigere - ca. 20 gange i sekundet.

Typer af blokeringsfri bremsesystemer

Takket være forbedringen af ​​aktive sikkerhedssystemer findes fire varianter af ABS på markedet for bildele:

• Enkelt kanal. Signalet til styreenheden og tilbage føres samtidigt gennem en enkelt kablet ledning. Oftest er forhjulsdrevne biler udstyret med det og derefter kun på drivhjulene. Dette system fungerer uanset hvilket hjul der er låst. Denne modifikation har en ventil ved indgangen til hydromodulatoren og en ved udløbet. Det bruger også en sensor. Denne ændring er den mest ineffektive;
• To-kanal. I sådanne ændringer anvendes det såkaldte on-board system. Den styrer højre side separat fra venstre. Denne ændring har vist sig at være ret pålidelig, da bilen i tilfælde af en nødsituation føres til siden af ​​vejen. I dette tilfælde er hjulene på højre og venstre side på en anden overflade, derfor skal ABS også sende forskellige signaler til aktuatorerne;
• Tre-kanal. Denne ændring kan sikkert kaldes en hybrid af første og anden. I sådan ABS styres de bageste bremseklodser af en kanal, som i det første tilfælde, og forhjulene fungerer på princippet om indbygget ABS;
• Fire kanaler. Dette er den mest effektive ændring til dato. Den har en individuel sensor og en hydromodulator til hvert hjul. En ECU styrer rotationen af ​​hvert hjul for maksimal trækkraft.

Driftsformer

Betjening af et moderne ABS-system kan udføres i tre tilstande:

1. Injektionstilstand. Dette er standardtilstanden, som bruges i alle klassiske varianter af bremsesystemet. I et blokeringsfrit bremsesystem er udstødningsventilen lukket, og indsugningsventilen er åben. På grund af dette, når bremsepedalen trykkes ned, begynder væske at bevæge sig i kredsløbet, hvilket sætter bremsecylinderen på hvert hjul i bevægelse.
2. Hold-tilstand. I denne tilstand registrerer kontrolenheden, at et af hjulene decelererer meget hurtigere end de andre. For at forhindre tab af kontakt med vejen blokerer ABS indløbsventilen på et bestemt hjuls linje. Takket være dette er der ingen kraft på kaliberen, men samtidig fortsætter de andre hjul med at bremse.
3. Trykudløsningstilstand. Denne tilstand aktiveres, hvis den forrige ikke kunne klare den resulterende hjullås. I dette tilfælde fortsætter ledningens indløbsventil med at være lukket, og udløbsventilen åbner tværtimod for at aflaste trykket i dette kredsløb.

Effektiviteten af ​​at bremse, når ABS-systemet er tændt, afhænger af, hvor effektivt det skifter fra en tilstand til en anden. I modsætning til et standardbremsesystem, med ABS aktiveret, er der ingen grund til at aktivere bremserne gentagne gange for at forhindre, at hjulene mister vejgreb. I dette tilfælde skal føreren træde helt ned på bremsepedalen. Resten af ​​arbejdet udføres af systemet selv.

Funktioner ved at køre bil med ABS

Så pålideligt som bremsesystemet i en bil er, eliminerer det ikke behovet for førerens opmærksomhed. Blokeringsfri bremsesystem har sine egne egenskaber. Hvis de ikke tages i betragtning, kan bilen miste stabilitet. Her er de grundlæggende regler for nødsituationer:

1. Hvis bilen er udstyret med en simpel ABS, skal du trykke bremsepedalen skarpt ned for at den kan aktiveres. Nogle moderne modeller er udstyret med en bremseassistent. I dette tilfælde registrerer styreenheden muligheden for tab af trækkraft og tænder for denne assistent. Selv med et let tryk på pedalen aktiveres systemet og øger uafhængigt trykket i linjen til den ønskede parameter;
2. Som allerede nævnt, når systemet aktiveres, pulserer bremsepedalen. En uerfaren chauffør tror straks, at der er sket noget med bilen og beslutter at frigøre bremsen.
3. Når du kører på piggdæk, er det bedre at slukke for ABS, da knastene i dækkene har deres effektivitet lige når hjulet er blokeret.
4. Under kørsel på løs sne, sand, grus osv. ABS er også mere ubrugelig end nyttigt. Faktum er, at et låst hjul foran det samler en lille bump fra det materiale, der udgør vejen. Dette skaber yderligere skridsikkerhed. Hvis hjulet drejer, vil der ikke være en sådan effekt;
5. Desuden fungerer ABS-systemet muligvis ikke tilstrækkeligt, når man kører hurtigt på ujævne overflader. Selv med let bremsning stopper et hjul i luften hurtigt, hvilket vil provokere styreenheden til at aktivere enheden, når det ikke er nødvendigt;
6. Hvis ABS er tændt, skal bremserne også bruges under manøvren. I en normal bil vil dette kun provokere en glidning eller understyring. Imidlertid er bilen med ABS mere villig til at lytte til rattet, når antiblokeringssystemet er aktivt.

Bremseevne

ABS-systemet forkorter ikke kun bremselængden, men giver også maksimal kontrol over køretøjet. Sammenlignet med en bil, der ikke er udstyret med dette system, vil køretøjer med ABS helt sikkert bremse mere effektivt. Det behøver ikke bevises. Udover en kortere bremselængde i sådan en bil, vil dæk slides mere jævnt, da bremsekræfterne fordeles jævnt på alle hjul.

Dette system vil især blive værdsat af bilister, der ofte kører på veje med ustabile overflader, for eksempel når asfalten er våd eller glat. Selvom intet system er i stand til fuldstændig at eliminere alle fejl, beskytte chauffører mod en nødsituation (ingen har annulleret førerens opmærksomhed og forudseenhed), gør ABS-bremser køretøjet mere forudsigeligt og overskueligt.

På grund af den høje bremseevne anbefaler mange eksperter, at begyndere vænner sig til at køre køretøjer med ABS, hvilket vil øge sikkerheden på vejen. Hvis føreren overtræder reglerne for overhaling og hastighedsgrænser, vil ABS-systemet naturligvis ikke være i stand til at forhindre konsekvenserne af sådanne overtrædelser. For eksempel, uanset hvor effektivt systemet er, er det nytteløst, hvis føreren ikke har vinterklareret bilen og fortsætter med at køre på sommerdæk.

ABS drift

Det moderne ABS-system anses for at være et pålideligt og stabilt system. Det kan fungere korrekt i lang tid, men det har stadig brug for korrekt drift og rettidig vedligeholdelse. Kontrolenheden fejler sjældent.

Men hvis vi tager hjulrotationssensorer, så er dette det mest sårbare sted i et sådant system. Årsagen er, at sensoren bestemmer hjulets omdrejningshastighed, hvilket betyder, at det skal monteres i umiddelbar nærhed af det - på hjulnavet.

Når bilen køres gennem mudder, vandpytter, sand eller våd sne, bliver sensoren meget snavset og kan enten fejle hurtigt eller give forkerte værdier, hvilket vil føre til ustabilitet i systemet. Hvis batteriet er lavt, eller spændingen i bilens indbyggede system er lav, vil styreenheden slukke for systemet på grund af for lav spænding.

Hvis systemet svigter, mister bilen ikke sine bremser. Netop i dette tilfælde skal føreren være i stand til at bremse på en ustabil vej ved hjælp af et klassisk bremsesystem.

ABS ydeevne

Så ABS-systemet giver dig mulighed for at udføre nødbremsning mere sikkert og gør det også muligt at udføre manøvrer med bremsepedalen helt nede. Disse to vigtige parametre gør dette system til en integreret del af et køretøj udstyret med et avanceret aktivt sikkerhedssystem.

Tilstedeværelsen af ​​ABS er valgfri for en erfaren bilist. Men en nybegynder skal lære en masse forskellige færdigheder i de første par år, så det er at foretrække, at bilen til en sådan fører har flere systemer, der giver sikkerhedsnet.

En erfaren bilist uden besvær (især hvis han har kørt sin bil i mange år) vil være i stand til at kontrollere tidspunktet for hjulstop ved at ændre indsatsen på bremsepedalen. Men selv med en lang køreerfaring kan et multikanalsystem konkurrere med sådan en færdighed. Årsagen er, at føreren ikke er i stand til at styre kraften på et individuelt hjul, men det kan ABS'en (et enkeltkanalsystem fungerer som en erfaren fører, og ændrer kraften på hele bremselinjen).

Men ABS-systemet kan ikke betragtes som et universalmiddel i nødsituationer på nogen vej. For eksempel, hvis bilen skred på sandet eller i løs sne, så vil det tværtimod medføre en øget bremselængde. På en sådan vej vil det tværtimod være mere nyttigt at blokere hjulene - de graver sig ned i jorden, hvilket fremskynder bremsningen. For at bilen skal være universel på enhver type vejoverflade, udstyrer fabrikanter af moderne bilmodeller deres produkter med en omskiftelig ABS.

Hvad er fejlene

Med hensyn til pålideligheden af ​​det blokeringsfri bremsesystem er dette et af de mest pålidelige systemer i bilen. Dens elementer fejler sjældent, og oftest skyldes dette overtrædelse af reglerne for drift og vedligeholdelse. Alle elektroniske dele er pålideligt beskyttet mod overbelastning ved sikringer og relæer, så styreenheden ikke svigter.

De mest almindelige systemfejl er hjulsensorfejl, da de er placeret på steder, hvor det er ekstremt vanskeligt at udelukke vand, støv eller snavs i at komme ind i dem. Hvis navlejet er for løst, fungerer sensorerne ikke.

Andre problemer er allerede mere forbundet med bilens ledsagende systemer. Et eksempel på dette er spændingsfaldet i maskinens elektriske netværk. I dette tilfælde deaktiveres ABS på grund af det aktiverede relæ. Det samme problem kan observeres med strømstød i netværket.

Hvis blokeringsfri bremsesystem lukker af sig selv, skal du ikke gå i panik - bilen opfører sig simpelthen som om den ikke havde ABS.

Reparation og vedligeholdelse af bremsesystemet til en bil med ABS har sine egne egenskaber. For eksempel, inden skift af bremsevæske, med tændingen slukket, skal du trykke på bremsen flere gange og slippe den (ca. 20 gange). Dette frigør trykket i ventillegemets akkumulator. For information om, hvordan bremsevæske korrekt udskiftes og derefter udluftes, skal du læse i en separat artikel.

Føreren vil straks lære om ABS-funktionsfejl ved det tilsvarende signal på instrumentbrættet. Hvis advarselslampen tændes og derefter slukker - skal du være opmærksom på kontakten fra hjulsensorerne. På grund af tab af kontakt modtager kontrolenheden sandsynligvis ikke et signal fra disse elementer og signalerer en funktionsfejl.

Systemfordele og ulemper

Der er ikke behov for at tale meget om fordelene ved det blokeringsfri bremsesystem, da dets største fordel er at stabilisere bilen i tilfælde af hjulglidning under bremsning. Her er fordelene ved en bil med et sådant system:

• Under regn eller på is (glat asfalt) viser bilen større stabilitet og kontrol.
• Når du udfører en manøvre, kan du aktivt bruge bremserne til bedre styringsrespons;
• På glatte overflader er bremselængden kortere end en bil uden ABS.

En af ulemperne ved systemet er, at det ikke klarer godt med bløde vejoverflader. I dette tilfælde vil bremselængden være kortere, hvis hjulene er blokeret. Selvom de seneste ABS-ændringer allerede tager højde for jordens egenskaber (den passende tilstand er valgt på transmissionsvælgeren) og tilpasser sig den givne vejsituation.

Derudover beskrives driftsprincippet for ABS og dets fordele i følgende video:

Principper for ABS-arbejde

Video om emnet

I slutningen af ​​anmeldelsen tilbyder vi en kort video om, hvordan man bremser på en bil med og uden ABS:

Bremse med eller uden ABS

Spørgsmål og svar:

Hvad betyder blokeringsfrit bremsesystem? Det er et elektronisk system, der forhindrer hjulene i at låse under bremsning ved kortvarigt at reducere bremsevæsketrykket.

Hvad er et blokeringsfrit bremsesystem til? Hvis bremserne trækkes kraftigt, kan hjulene miste vejgreb, og bilen bliver ustabil. ABS giver impulsbremsning, så hjulene kan bevare trækkraften.

Hvordan fungerer det blokeringsfrie bremsesystem? Elektronik overvåger hjullåsning og hjulslip. Takket være ventilerne på hver bremsekaliber reguleres TJ-trykket på et bestemt stempel.

Hvordan bremses med blokeringsfrit bremsesystem? I biler med ABS skal du trykke pedalen helt ned, og selve systemet vil give impulsbremsning. Der er ingen grund til at trykke/slip pedalen under bremsning.