Антиблокировочная система тормозов

Другие названия:

• АБС
• ABS
• Antiblockiersystem
• Anti-lock braking system

Антиблокировочная система тормозов - система, которая предотвращает блокировку колёс при торможении, благодаря чему сохраняется устойчивость и управляемость автомобиля.

Принцип действия АБС

При полностью нажатом тормозе колёса блокируются. Но с полностью заблокированными колёсами длина тормозного пути больше, чем длина тормозного пути с ещё вращающимися колесами (т.е. когда усилия тормозов меньше чем необходимо для полного блокирования вращения колёс).

Система АБС следит за вращением колес и в случае их блокировки слегка уменьшает давление в тормозной системе, чтобы дать колесу провернуться, а затем вновь увеличивает силу сжатия. Так достигается прерывистое торможение, дающее возможность корректировки курса автомобиля в условиях торможения. При достаточном опыте водитель способен чувствовать это усилие сам, и, если колеса заблокировались, он немного ослабляет нажатие на педаль тормоза.

Процесс прерывистого торможения с использованием АБС возникает несколько раз (или десятков раз) в секунду.

Плюсы АБС

Антиблокировачная система имеет ряд преимуществ, которые сделали ее применение широко распространенным

• Возможно одновременное торможение и маневрирование.
• Возможно торможение как на входе в поворот, так и на дуге поворота. Но стоит поминть, что АБС может снизить вероятность возникновения заноса или сноса при торможении, но не может исключить возможность их возникновения.
• Можно не изменять тормозное усилие в зависимости от коэффициента сцепления колес с дорожным полотном. Если при каком-то тормозном усилии происходит блокировка колес, система ABS немедленно реагирует и колеса оказываются разблокированными.
• Водители-новички могут не осваивать сложные приемы торможения (ступенчатое, прерывистое, комбинированное) — АБС всё сделает за них.
• Является основой для других систем безопасности автомобиля (ESP, ASR,  и др.).

Минусы АБС

Не смотря на плюсы, благодаря которым ABS стала широко распространённой у неё есть и минусы, которые также надо учитывать.

• Невозможно точно предсказать, в каком именно месте произойдет остановка автомобиля, ведь тормозит не водитель, а программа ABS.
• При включении антиблокировочной системы возможна задержка — на тестирование дорожного покрытия и определение коэффициента сцепления колес с дорожным полотном. Подобное происходит при начале торможения на высоких скоростях движения автомобиля (более 130 км/ч) на скользкой дороге. В первый момент, когда водитель мощно нажимает педаль тормоза и ожидает немедленного включения АБС, она остается пассивной. Эта первоначальная пассивность может привести к растерянности водителя (ведь появляется ощущение, что автомобиль вообще не реагирует на манипуляции педалью тормоза!) и замедлению его реакции, что сказывается на манипуляциях остальными органами управления автомобилем (в частности, на скорости руления).
• Если дорожное покрытие неравномерное и неоднородное (гравий, заснеженное покрытие) и/или возможно существенное изменение коэффициента сцепления колес с дорожным полотном (например, такое сочетание: асфальт — лед — снег — асфальт — вода — снег), то АБС может значительно увеличить тормозной путь, при этом улучшая контроль над управлением.
  Это связано с тем, что при торможении в таких условиях АБС снимает тормозное усилие с тех колес, чей коэффициент сцепления с дорожным полотном признается системой недостаточным. Так сохраняется устойчивость и предотвращается вхождение автомобиля в неуправляемый занос или продольное скольжение, а водитель при этом ощущает, что внезапно уменьшилась тормозная динамика. Подобное также негативно сказывается на управлении автомобилем в экстремальной ситуации — не прогнозируемое заранее снижение тормозной динамики приводит к ошибкам в манипуляциях с рулевым колесом и т. д.
• Не предназначена для маневрирования в экстремальных ситуациях. Это всего лишь "костыль" для неопытного водителя.
• Прекращение работы АБС происходит на скорости около 5–7 км/ч, что обычно вполне достаточно для обычных легковых машин, но часто оказывается критичным для тяжелых автомобилей, т.к. водитель продолжает торможение и в последней фазе, когда уже, казалось бы, опасность позади, происходит полная блокировка колес при продольном скольжении из-за отключения системы ABS. Подобное добавляет от 1 до 1,5 метра к остановочному пути, и если препятствие оказывается в непосредственной близости, а запаса свободной дороги нет, то столкновение (ДТП) неизбежно.
• При срабатывании АБС педаль тормоза начинает заметно пульсировать. Это не недостаток, а особенность работы. Но это иногда пугает неопытных водителей. 

Устройство АБС

Антиблокировочная система тормозов состоит из четырёх основных элементов:

• клапаны (минимум 2). В тормозной системе установлены клапаны для каждого тормоза, контролируемого ABS.
  В некоторых системах клапан имеет 3 положения. В положении 1 клапан открыт; давление от главного цилиндра передается на тормоз. В положении 2 клапан блокирует линию, изолируя тормоз от главного цилиндра. Это предотвращает повышение давления при более сильном нажатии на педаль тормоза. В положении 3 клапан немного снижает давление в тормозе.
  Большинство проблем с клапанами возникает из-за их засорения: в этих случаях они не могут открываться, закрываться или изменять положение. Неработающий клапан не позволяет системе регулировать клапаны и контролировать давление, подаваемое на тормоза.
• насос. Т.к. клапан может ослаблять давление тормозов, необходимо как-то его нагнетать в исходное положение. Для этого используется насос; когда клапан стравливает давление в линии, насос нагнетает его до необходимого уровня.
• датчиков скорости. Датчик скорости используется для определения ускорения или замедления колеса.
  Эти датчики используют магнит и датчик на эффекте Холла или зубчатое колесо и электромагнитную катушку для генерирования сигнала. Вращение колеса или дифференциала индуцирует магнитное поле вокруг датчика. Колебания этого магнитного поля генерируют напряжение в датчике.
  Поскольку напряжение, индуцируемое в датчике, является результатом вращения колеса, этот датчик может стать неточным на низких скоростях. Медленное вращение колеса может привести к неточным колебаниям магнитного поля и, следовательно, к неточным показаниям контроллера.
• электронного блока управления. Обрабатывает сигналы от всех датчиков, отдает управляющий импульс клапанам. У разных производителей и в разных моделях автомобиля используются различные алгоритмы и их комбинации для управления АБС.

Если в какой-либо части ABS возникает неисправность, на приборной панели автомобиля обычно загорается предупреждающая лампочка, и ABS отключается до устранения неисправности.

Типы антиблокировочных систем

Антиблокировочные тормозные системы используют различные схемы в зависимости от типа используемых тормозов. Их можно различать по количеству каналов: то есть по количеству клапанов, которые управляются индивидуально, и по количеству датчиков скорости.

Четырехканальная ABS с четырьмя датчиками

Данный тип является наилучшим. Датчики скорости устанавливаются на каждом колесе, а также для каждого колеса установлен отдельный клапан. При таком типе ABS, блок управления контролирует каждое колесо в отдельности для обеспечения наивысшего усилия торможения.

Трехканальная ABS с четырьмя датчиками

На всех четырех колесах установлены датчики скорости и отдельные клапаны для каждого из передних колес, но только один клапан для обоих задних колес. В старых автомобилях с четырехколесной ABS обычно используется этот тип.

Трехканальная ABS с тремя датчиками

Передние колеса имеют два датчика и клапана, по одному для каждого колеса, а для задних колес устанавливается один датчик и клапан. Датчик скорости задних колес расположен на заднем мосту.

Такая система предусматривает индивидуальный контроль для каждого переднего колеса, обеспечивая максимального усилия торможения. Задние же колеса отслеживаются в паре, т.е. для срабатывания ABS необходима блокировка обоих задних колес. Такой тип ABS допускает блокировку одного заднего колеса при торможения, что снижает его эффективность.

Двухканальная ABS четырьмя датчиками

Эта система, обычно устанавливаемая на легковые автомобили с конца 80-х до середины 90-х годов, использует датчик скорости на каждом колесе и по одному управляющему клапану для передних и задних колес в паре.

Если датчик скорости обнаруживает блокировку какого-либо отдельного колеса, модуль управления подает импульс на клапан для обоих колес на этой стороне автомобиля.

Одноканальная ABS с одним датчиком

Эта система обычно встречается на пикапах, внедорожниках и фургонах с АБС задних колес. 

Такая ABS имеет только один клапан для контроля обоих задних колес и один датчик, расположенный на заднем мосту. Данный тип функционирует также, как и задняя часть трехканальной ABS. Задние колеса отслеживаются в паре, т.е. для срабатывания ABS необходима блокировка обоих задних колес. Такой тип ABS допускает блокировку одного заднего колеса при торможения, что снижает его эффективность.

Такую ABS легко узнать. Обычно она имеет одну тормозную магистраль, идущую к обоим задних колесам через тройник. Вы также можете найти датчик скорости по электрическому соединению рядом с дифференциалом заднего моста.