Антиблокировочные тормозные системы

Антиблокировочную тормозную систему (АБС), которую также называют противоблокировочной или противобуксовочной системой, начали устанавливать на некоторые модели автомобилей с конца 60-х годов. Сперва АБС устанавливали на дорогие автомобили повышенной комфортности, поскольку она считалась очень дорогостоящим оборудованием и не имела широкого применения. Однако с середины 80-х годов АБС стали использовать более широко. Сейчас АБС — стандартное оборудование многих моделей автомобилей. Многие специалисты считают, что с 2000 года АБС будут устанавливать практически на все модели автомобилей.

Блокировка колес во время торможения приводит к скольжению шин, что в свою очередь может стать причиной потери сцепления с дорожным покрытием и заноса автомобиля, из-за чего тот становится неуправляемым. Это в свою очередь может привести к увеличению тормозного пути и даже к аварии. Максимальное сцепление с дорожным покрытием происходит тогда, когда шины буксуют на 15-25 процентов. АБС предназначена для того, чтобы предупреждать полную блокировку колес, их скольжение даже при самых неблагоприятных условиях на дороге, автоматической компенсацией силы сцепления и нагрузки на шину. АБС не обязательно приводит к сокращению тормозного пути, но она дает возможность водителю не терять контроль над автомобилем, когда тот стремится остановиться на максимально коротком расстоянии (рис. 8.1). На ровном и сухом дорожном покрытии автомобиль, оснащенный АБС, обычно останавливается на том же расстоянии, что и автомобиль без АБС.





При худшем состоянии дорожного покрытия, например, на влажной или обледенелой дороге. АБС дает возможность значительно сократить тормозной путь, и при этом водитель не потеряет контроля над автомобилем. Если дорожное покрытие скользкое, то шины автомобиля без АБС легко начинают буксовать, что приводит к значительному снижению способности автомобиля к торможению (табл. 8.1).

Таблица 8.1. Зависимость коэффициента сцепления от состояния дорожного покрытия и состояния шин

Состояние дорожного покрытия	Состояние шин	Коэффициент сцепления
Сухое дорожное покрытие	Новые шины	1,0 (самый высокий)
Загрязненная дорога	Новые шины	0,9
Сухое дорожное покрытие	Старые, изношенные шины	0,8
Загрязненная дорога	Старые, изношенные шины	0,7
Гравий	Новые шины	0,6
Гравий	Старые, изношенные шины	0,5
Мокрая дорога	Новые шины	0,4
Мокрая дорога	Старые, изношенные шины	0,3
Лед	Новые шины	0,2
Лед	Старые, изношенные шины	0,1 (самый низкий)

АБС, управляющая работой всех четырех колес, будет снижать и повышать мощность в тормозах тех колес, шины которых имеют слабое сцепление с дорожным покрытием, а на работу остальных влиять не будет. В автомобиле без АБС, если заблокируются оба передних или оба задних колеса, водитель потеряет управление над автомобилем. АБС устанавливают на обычную тормозную систему. В этом случае к последней добавляют один, два, три или четыре модулятора или контрольных клапана, от одного до четырех датчиков скорости и электронный блок управления ЕВСМ. Модулирующие клапаны используются для того, чтобы периодически снижать и повышать гидравлическое давление в тормозах при их использовании. Датчики скорости определяют скорость вращения колес. Электронный блок управления отслеживает скорость вращения шин и управляет работой клапанов, предупреждая тем самым блокировку колес. Как только колесо начинает блокироваться и буксовать, АБС ослабляет тормозное давление в тормозе до тех пор, пока колесо не начнет вращаться с нормальной скоростью. Затем она опять включает тормоз. Если колесо снова начинает блокироваться, операция повторяется. Это циклическое включение-выключение тормозов происходит со скоростью от 5 до 15 раз в секунду, и, если необходимо, в каждом контуре системы по отдельности (рис. 8.4).

Рисунок 8.2. Факторы, влияющие на характер торможения автомобиля

Рисунок 8.3. Экстренное торможение с АБС и без АБС

Коэффициент трения между шиной и дорожным покрытием меняется в зависимости от состояния шин и дорожного покрытия (табл. 8.1.). Если при интенсивном торможении этот коэффициент станет слишком высоким, произойдет блокировка колеса.

Работа современных электронных АБС включает в себя три этапа:

1 - работа в нормальных условиях торможения (при увеличении тормозного давления)

2 - работа во время фиксации давления, когда давление в тормозах не увеличивается, но и не уменьшается, если должна произойти блокировка

3 - уменьшение тормозного давления или отпускание тормозов, если необходимо колесо заставить снова вращаться.

В большинстве АБС используются электронные датчики скорости вращения колес с электронными контрольными модулями и управляемыми электроникой модулирующими клапанами. Во многих АБС используются три или четыре датчика скорости вращения колес: по одному для каждого переднего колеса и по одному для каждого заднего, или по одному для задней или передней оси и по два — для другой оси. АБС задних колес оснащена только датчиком (датчиками) скорости вращения задних колес. В некоторых моделях датчики скорости устанавливаются на трос спидометра, в коробку передач или на заднюю ось. АБС задних колес оснащена единственным модулирующим клапаном, который регулируют работу обоих тормозов одновременно. Это система с один контуром. Большинство АБС четырех колес имеют по контрольному клапану отдельно для каждого переднего колеса, и один — для обоих задних. Этот механизм называют тормозами с тремя контурами. Один из этих контуров регулирует работу левого переднего тормоза, другой — правого переднего, а третий — обоих задних. На некоторых моделях автомобилей контрольными клапанами, регулирующими гидравлическое давление в тормозах, оснащены каждое из четырех колес по отдельности. Такая система называется системой с четырьмя контурами (рис. 8.5). Автомобиль обычно заносит, когда тормоза на задней оси приводятся в действие неодновременно. Современные АБС с четырьмя контурами и очень сложной системой клапанов с успехом решают эту проблему.





Механическая АБС, которую называют Системой управления торможением (СУТ), используется на переднеприводных малолитражках.

Также существует специальная система, которую устанавливают на автомобили с гидравлическими тормозами без АБС, чтобы те могли пользоваться всеми преимуществами автомобилей с АБС. Ее называют «тормоз-сторож АБС». Это не АБС в обычном понимании этого слова. Такая система просто объединяет каждый по отдельности гидроконтур, немного аккумулируя давления, и тем самым уменьшает опасность очень большой разницы давления в тормозах.

Большинство моделей АБС предусматривают нормальную работу тормозов, если эта система вдруг выйдет из строя: в таком случае автомобиль будет тормозить как исправный автомобиль без АБС. Если система выйдет из строя, то электроника приведет к включению желтой лампочки аварийной световой сигнализации. Те АБС, которые используют усилитель задних тормозов, лишатся возможности управлять ими и усилителем, если произойдет поломка в секции усилителя (рис. 8.6). Электроника, которой оснащена АБС, предназначена для того, чтобы проверять эту систему всякий раз, как она начинает работать. Вы можете сами услышать или почувствовать, как система сама себя проверяет, когда автомобиль трогается с места. На некоторых автомобилях, если в этот момент держать педаль тормоза, вы можете ощутить работу модулятора, что является частью проверки. В наше время в большинстве случаев проблемы с работой АБС связаны с плохими электрическими контактами и попаданием посторонних предметов в модулирующий клапан, из-за чего происходит течь. Учтите, что АБС — сложные и совершенные механизмы, которые очень надежны-и имеют очень мало потенциальных «проблемных участков».





АБС бывают встроенные и невстроенные (последние также называют присоединенными). В старых моделях, если АБС является стандартным оборудованием, она бывает встроенной. Если же это — факультативное оборудование, то она чаще бывает присоединенной. Во встроенной системе главный тормозной цилиндр и модулирующий клапан объединены в единый механизм. В присоединенных системах модулятор находится между главным тормозным цилиндром и существующей тормозной системой. Кроме того, во встроенных системах используются гидравлический насос и аккумулятор, обслуживающие усилитель тормозов. Иногда называют такую систему закрытой, а присоединенную — открытой системой. В присоединенной системе используются главный тормозной цилиндр и усилитель, что и в обычной тормозной системе без АБС, а устройство моделирующего клапана крепится отдельно. Некоторые невстроенные системы оснащены насосом для рециркуляции тормозной жидкости: это предупреждает продавливание педали тормоза до пола во время работы модулирующего клапана по уменьшению — увеличению давления в тормозах (рис. 8.7).