هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

محتوى

تشتمل مجموعة السلامة النشطة للسيارات الحديثة على مساعدين وأنظمة مختلفة تسمح إما بمنع حالة الطوارئ أو لتقليل الإصابات البشرية أثناء وقوع حادث.

من بين هذه العناصر نظام المكابح المانعة للانغلاق. ما هذا؟ كيف يعمل نظام ABS الحديث؟ كيف يعمل نظام منع انغلاق المكابح وكيفية قيادة السيارة عندما يكون هذا النظام قيد التشغيل؟ يمكن العثور على إجابات لهذه الأسئلة في هذا الاستعراض.

ما هو نظام الفرامل المانعة للانغلاق

يقصد بنظام المكابح المانعة للانغلاق مجموعة من العناصر الكهروهيدروليكية المثبتة في هيكل السيارة والمرتبطة بفراملها.

هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

يوفر تماسكًا أفضل على سطح الطريق ، مما يمنع العجلات من التوقف تمامًا أثناء الكبح على أسطح الطرق غير المستقرة. يحدث هذا غالبًا على الجليد أو الطرق المبتلة.

القصة

تم تقديم هذا التطور لأول مرة للجمهور في الخمسينيات من القرن الماضي. ومع ذلك ، لا يمكن أن يطلق عليه مفهوم ، لأن هذه الفكرة تم تطويرها في بداية القرن العشرين. لذلك ، عرض المهندس ج. فرانسيس في عام 1950 عمل "منظمه" ، الذي منع انزلاق العجلات في النقل بالسكك الحديدية.

تم تطوير نظام مماثل بواسطة الميكانيكي والمهندس ج. فويسين. حاول إنشاء نظام كبح للطائرات ينظم بشكل مستقل التأثير الهيدروليكي على عناصر الكبح بحيث لا تنزلق عجلات الطائرة على طول المدرج نتيجة للفرملة. أجرى تجارب مع تعديلات على هذه الأجهزة في عشرينيات القرن الماضي.

الأنظمة المبكرة

بالطبع ، كما في حالة جميع التطورات الأولى لأي اختراعات ، كان النظام الذي يمنع الحجب في البداية له بنية معقدة وبدائية. لذلك ، استخدم Gabriel Voisin المذكور أعلاه دولاب الموازنة وصمام هيدروليكي متصل بخط الفرامل في تصميماته.

يعمل النظام وفقًا لهذا المبدأ. تم ربط دولاب الموازنة بأسطوانة على عجلة وتدور معها. عندما لا يكون هناك انزلاق ، فإن الأسطوانة والحدافة تدور بنفس السرعة. بمجرد أن تتوقف العجلة ، تبطئ الأسطوانة معها. نظرًا لاستمرار دولاب الموازنة في الدوران ، فتح صمام الخط الهيدروليكي قليلاً ، مما قلل من القوة على أسطوانة الفرامل.

لقد أثبت هذا النظام أنه أكثر ثباتًا للمركبة ، لأنه في حالة الانزلاق ، يقوم السائق بشكل غريزي بتطبيق المكابح بشكل أكبر ، بدلاً من تنفيذ هذا الإجراء بسلاسة. أدى هذا التطور إلى زيادة كفاءة الكبح بنسبة 30 بالمائة. نتيجة إيجابية أخرى - إطارات أقل تنفجر وبالية.

هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

ومع ذلك ، فقد حصل النظام على التقدير الواجب بفضل جهود المهندس الألماني كارل فيسيل. تم تسجيل براءة اختراع تطويرها في عام 1928. على الرغم من ذلك ، لم يتم استخدام التثبيت في النقل بسبب عيوب كبيرة في تصميمه.

تم استخدام نظام فرامل مانع للانزلاق يعمل حقًا في مجال الطيران في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي. وفي عام 1958 ، تم تثبيت مجموعة Maxaret لأول مرة على دراجة نارية. تم تجهيز Royal Enfield Super Meteor بنظام فرامل مانع للانغلاق. تمت مراقبة النظام من قبل مختبر الطريق. أظهرت الدراسات أن هذا العنصر من نظام الكبح سيقلل بشكل كبير من حوادث الدراجات النارية ، والتي تحدث معظمها على وجه التحديد بسبب الانزلاق عند قفل العجلة أثناء الكبح. على الرغم من هذه المؤشرات ، لم يوافق المدير العام للإدارة الفنية لشركة الدراجات النارية على الإنتاج الضخم لـ ABS.

في السيارات ، تم استخدام نظام ميكانيكي مضاد للانزلاق في بعض الموديلات فقط. واحد منهم هو فورد الأبراج الفلكية. كان سبب هذا الموقف هو انخفاض موثوقية الجهاز. فقط منذ الستينيات. وجد نظام المكابح الإلكترونية المانعة للانغلاق طريقه إلى طائرة كونكورد الشهيرة.

الأنظمة الحديثة

اعتمد مبدأ التعديل الإلكتروني من قبل مهندس مركز البحث أمر وأطلق على الاختراع اسم Antiskid. تم بيع المشروع لشركة Bosch ، وبعد ذلك تم تسميته ABS.

في عام 1971 ، صانع سيارات كرايسلر قدم نظامًا كاملًا وفعالًا يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر. تم استخدام تطور مماثل قبل عام من قبل شركة فورد الأمريكية في سيارتها الأيقونية لينكولن كونتيننتال. تدريجيًا ، تولى مصنعو السيارات الرائدون الآخرون زمام القيادة. بحلول منتصف السبعينيات ، كانت معظم مركبات الدفع الخلفي تحتوي على أنظمة مكابح إلكترونية مانعة للانغلاق على عجلات القيادة ، وبعضها تم تجهيزه بتعديل يعمل على جميع العجلات الأربع.

هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

منذ عام 1976 ، بدأ استخدام تطور مماثل في نقل البضائع. في عام 1986 ، تم تسمية النظام باسم EBS ، حيث كان يعمل بالكامل على الإلكترونيات.

الغرض من نظام المكابح المانعة للانغلاق

في كثير من الأحيان ، عند الكبح على سطح غير مستقر (جليد ، ثلج متدحرج ، ماء على الأسفلت) ، يلاحظ السائق رد فعل مختلف تمامًا عما كان متوقعًا - فبدلاً من التباطؤ ، تصبح السيارة غير قابلة للتحكم ولا تتوقف على الإطلاق. علاوة على ذلك ، فإن الضغط بقوة على دواسة الفرامل لا يساعد.

عندما يتم الضغط على الفرامل بشكل مفاجئ ، يتم حظر العجلات ، وبسبب الإمساك الضعيف بالمسار ، تتوقف العجلات ببساطة عن الدوران. لمنع حدوث هذا التأثير ، تحتاج إلى استخدام الفرامل بسلاسة ، ولكن في حالة الطوارئ ، يقوم السائق بالضغط على الدواسة على الأرض دون حسيب ولا رقيب. يقوم بعض المحترفين بالضغط على دواسة الفرامل وتحريرها عدة مرات لإبطاء سرعة السيارة على الأسطح غير المستقرة. بفضل هذا ، لا يتم حظر العجلات ولا تنزلق.

هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

بقدر ما قد يبدو الأمر محزنًا ، لا ينجح الجميع في إتقان هذه المهارة ، والبعض لا يعتبر أنه من الضروري القيام بذلك ، ولكن ببساطة قم بشراء إطارات احترافية باهظة الثمن مع موثوقية قبضة أكبر. في مثل هذه الحالات ، يقوم المصنعون بتجهيز معظم طرازاتهم بنظام كبح مانع للانغلاق.

يسمح لك نظام ABS بالحفاظ على التحكم في السيارة في حالة الطوارئ ، مما يمنع العجلات من التوقف تمامًا عند الضغط على الفرامل.

جهاز ABS

يشتمل جهاز ABS الحديث على عدد صغير من العناصر. إنها تتكون من:

  • مستشعر دوران العجلة. يتم تثبيت هذه الأجهزة على جميع العجلات. تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بتحليل المعلمات التي تأتي من كل من هذه المستشعرات. بناءً على البيانات المستلمة ، تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بشكل مستقل بتنشيط / إلغاء تنشيط النظام. في أغلب الأحيان ، تعمل أجهزة التتبع هذه على مبدأ مستشعر القاعة ؛
  • وحدة التحكم الالكترونية. بدونها ، لن تنجح ، لأنها تتطلب "عقولاً" لجمع المعلومات وتفعيل النظام. في بعض السيارات ، يحتوي كل نظام على وحدة تحكم إلكترونية خاصة به ، ومع ذلك ، غالبًا ما يقوم المصنعون بتثبيت وحدة واحدة تعالج جميع عناصر نظام الأمان النشط (الاستقرار الاتجاهي ، ABS ، التحكم في الجر ، إلخ) ؛
  • الأجهزة التنفيذية. في التصميم الكلاسيكي ، تكون هذه العناصر عبارة عن كتلة بها مجموعة من الصمامات ومراكم الضغط والمضخات وما إلى ذلك. في بعض الأحيان ، يمكنك العثور في الأدبيات الفنية على اسم المُعدِّل المائي ، والذي يتم تطبيقه على هذه العناصر.
هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

تتمثل إحدى ميزات نظام ABS في أنه يمكن توصيله بنظام الكبح ولا حتى أحدث السيارات. غالبًا ما تكون عبارة عن مجموعة متصلة ببساطة بخط الفرامل والنظام الكهربائي للآلة.

كيف يعمل نظام ABS

تقليديًا ، ينقسم عمل نظام المكابح المانعة للانغلاق إلى 3 مراحل:

  1. قفل العجلة - ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة لتنشيط النظام ؛
  2. تشغيل المشغل - تقوم الكتلة الهيدروليكية بتغيير الضغط في النظام ، مما يؤدي إلى فتح العجلات ؛
  3. تعطيل النظام عند استعادة دوران العجلة.

يجدر النظر في أن العملية برمتها يتم التحكم فيها بواسطة خوارزميات مدمجة في برنامج وحدة التحكم. تكمن موثوقية النظام في حقيقة أنه يتم تشغيله حتى قبل أن تفقد العجلات الجر. التناظرية التي تعمل فقط على أساس بيانات دوران العجلة سيكون لها تصميم ومبدأ تشغيل أبسط. ومع ذلك ، فإن مثل هذا النظام لن يعمل بشكل أفضل من التصميمات الأولى لـ Gabriel Voisin.

هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

لهذا السبب ، لا يتفاعل نظام ABS مع التغيرات في سرعة العجلة ، ولكن مع قوة الضغط على دواسة الفرامل. بمعنى آخر ، يتم تشغيل النظام مسبقًا ، كما لو كان تحذيرًا من انزلاق محتمل ، مما يحدد سرعة دوران العجلات وقوة الضغط على الدواسة. تحسب وحدة التحكم الانزلاق المحتمل وتنشط المشغل.

يعمل النظام وفقًا للمبدأ التالي. بمجرد ظهور حالة طارئة (قام السائق بالضغط بحدة على دواسة الفرامل ، لكن لم يتم قفل العجلات بعد) ، يستقبل جهاز التعديل المائي إشارة من وحدة التحكم ويغلق صمامين (عند المدخل والمخرج). هذا يعمل على استقرار ضغط الخط.

ثم ينبض المشغل بسائل الفرامل. في هذا الوضع ، يمكن أن يوفر المغير الهيدروليكي إما تدويرًا بطيئًا للعجلة ، أو زيادة / تقليل ضغط سائل الفرامل بشكل مستقل. تعتمد هذه العمليات على تعديل النظام.

هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

عندما يتم تشغيل نظام منع انغلاق المكابح (ABS) ، يشعر السائق به على الفور من خلال النبض المتكرر ، والذي ينتقل أيضًا إلى الدواسة. يمكنك معرفة ما إذا كان النظام نشطًا أم لا عن طريق المداعبة على زر التنشيط. يكرر مبدأ تشغيل النظام مهارة سائقي السيارات ذوي الخبرة ، إلا أنه يفعل ذلك بشكل أسرع - حوالي 20 مرة في الثانية.

أنواع أنظمة المكابح المانعة للانغلاق

بفضل التحسين في أنظمة السلامة النشطة ، يمكن العثور على أربعة أنواع من ABS في سوق قطع غيار السيارات:

  • قناة واحدة. يتم تغذية الإشارة إلى وحدة التحكم والظهر في نفس الوقت من خلال خط سلكي واحد. في أغلب الأحيان ، تم تجهيز سيارات الدفع الأمامي بها ، وبعد ذلك فقط على عجلات القيادة. يعمل هذا النظام بغض النظر عن العجلة المغلقة. يحتوي هذا التعديل على صمام واحد عند مدخل المُعدِّل المائي وآخر في المخرج. كما أنه يستخدم مستشعرًا واحدًا. هذا التعديل هو الأكثر فعالية ؛
  • قناتين. في مثل هذه التعديلات ، يتم استخدام ما يسمى بنظام على متن الطائرة. يتحكم في الجانب الأيمن بشكل منفصل عن اليسار. أثبت هذا التعديل أنه يمكن الاعتماد عليه تمامًا ، لأنه في حالة الطوارئ ، يتم نقل السيارة إلى جانب الطريق. في هذه الحالة ، تكون عجلات الجانبين الأيمن والأيسر على سطح مختلف ، لذلك يجب على نظام ABS أيضًا إرسال إشارات مختلفة إلى المشغلات ؛
  • ثلاث قنوات. يمكن تسمية هذا التعديل بأمان بمزيج من الأول والثاني. في مثل هذا ABS ، يتم التحكم في وسادات الفرامل الخلفية من خلال قناة واحدة ، كما في الحالة الأولى ، وتعمل العجلات الأمامية وفقًا لمبدأ ABS الموجود على متن الطائرة ؛
  • أربع قنوات. هذا هو التعديل الأكثر فعالية حتى الآن. يحتوي على مستشعر فردي ومحول مائي لكل عجلة. تتحكم وحدة التحكم الإلكترونية في دوران كل عجلة لتحقيق أقصى قدر من الجر.

ميزات قيادة السيارة بنظام ABS

على الرغم من موثوقية نظام الكبح في السيارة ، إلا أنه لا يلغي الحاجة إلى اهتمام السائق. نظام الفرامل المانعة للانغلاق له خصائصه الخاصة. إذا لم يتم أخذها في الاعتبار ، فقد تفقد السيارة الاستقرار. فيما يلي القواعد الأساسية لحالات الطوارئ:

  1. إذا كانت السيارة مزودة بنظام ABS بسيط ، فلكي يتم تنشيطها ، تحتاج إلى الضغط بحدة على دواسة الفرامل. تم تجهيز بعض الطرز الحديثة بمساعد الفرامل. في هذه الحالة ، تكتشف وحدة التحكم إمكانية فقدان الجر وتقوم بتنشيط هذا المساعد. حتى مع وجود ضغط طفيف على الدواسة ، يتم تنشيط النظام ويزيد الضغط في الخط بشكل مستقل إلى المعلمة المطلوبة ؛
  2. كما ذكرنا سابقًا ، عند تنشيط النظام ، تنبض دواسة الفرامل. يعتقد السائق عديم الخبرة على الفور أن شيئًا ما قد حدث للسيارة ويقرر تحرير الفرامل ؛
  3. عند القيادة على إطارات مرصعة ، من الأفضل إيقاف تشغيل ABS ، لأن الأزرار الموجودة في الإطارات لها فعاليتها فقط عند انسداد العجلة ؛
  4. أثناء القيادة على الثلج أو الرمل أو الحصى ، إلخ. ABS هو أيضا عديم الفائدة أكثر من كونه مفيد. الحقيقة هي أن العجلة المقفلة أمامها تجمع نتوءًا صغيرًا من المادة التي تشكل الطريق. هذا يخلق مقاومة إضافية للانزلاق. إذا دارت العجلة ، فلن يكون هناك مثل هذا التأثير ؛
  5. أيضًا ، قد لا يعمل نظام ABS بشكل مناسب عند القيادة بسرعة على الأسطح غير المستوية. حتى مع الكبح الطفيف ، ستتوقف عجلة في الهواء بسرعة ، مما سيؤدي إلى استفزاز وحدة التحكم لتنشيط الجهاز عندما لا يكون مطلوبًا ؛
  6. إذا كان نظام منع انغلاق المكابح في وضع التشغيل ، فيجب أيضًا استخدام الفرامل أثناء المناورة. في السيارة العادية ، لن يؤدي ذلك إلا إلى انزلاق أو انحراف. ومع ذلك ، فإن السيارة المزودة بنظام ABS تكون أكثر استعدادًا للاستماع إلى عجلة القيادة عندما يكون نظام منع القفل نشطًا.
هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

ما هي الاعطال

بالنسبة لموثوقية نظام المكابح المانعة للانغلاق ، يعد هذا أحد أكثر الأنظمة موثوقية في السيارة. نادرًا ما تفشل عناصره ، وغالبًا ما يكون هذا بسبب انتهاك قواعد التشغيل والصيانة. جميع الأجزاء الإلكترونية محمية بشكل موثوق من الأحمال الزائدة بواسطة الصمامات والمرحلات ، لذلك لن تفشل وحدة التحكم.

أكثر أعطال النظام شيوعًا هي فشل مستشعرات العجلات ، نظرًا لوجودها في أماكن يصعب فيها للغاية استبعاد الماء أو الغبار أو الأوساخ من دخولها. إذا كان محمل المحور مرتخيًا جدًا ، فسوف تتعطل أجهزة الاستشعار.

هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

ترتبط المشاكل الأخرى بالفعل أكثر بالأنظمة المصاحبة للسيارة. مثال على ذلك هو انخفاض الجهد في الشبكة الكهربائية للآلة. في هذه الحالة ، سيتم إلغاء تنشيط ABS بسبب التتابع النشط. يمكن ملاحظة نفس المشكلة مع زيادة الطاقة في الشبكة.

إذا توقف نظام المكابح المانعة للانغلاق من تلقاء نفسه ، فلا داعي للذعر - فالسيارة ستتصرف ببساطة كما لو لم يكن بها نظام ABS.

إصلاح وصيانة نظام الفرامل للسيارة مع ABS له خصائصه الخاصة. على سبيل المثال ، قبل تغيير سائل الفرامل ، مع إيقاف الإشعال ، اضغط على الفرامل عدة مرات ثم حررها (حوالي 20 مرة). سيؤدي ذلك إلى تحرير الضغط في مجمع جسم الصمام. للحصول على معلومات حول كيفية استبدال سائل الفرامل بشكل صحيح ثم تسييل النظام ، اقرأ في مقال منفصل.

سيتعرف السائق على الفور على عطل ABS من خلال الإشارة المقابلة على لوحة القيادة. إذا ظهر ضوء التحذير ثم انطفأ - يجب الانتباه إلى ملامسة مستشعرات العجلة. على الأرجح ، بسبب فقدان الاتصال ، لا تتلقى وحدة التحكم إشارة من هذه العناصر ، وتشير إلى وجود عطل.

هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

مزايا وعيوب النظام

لا داعي للحديث كثيرًا عن مزايا نظام المكابح المانعة للانغلاق ، حيث أن ميزته الرئيسية تكمن في ثبات السيارة في حالة انزلاق العجلة أثناء الكبح. فيما يلي مزايا السيارة بمثل هذا النظام:

  • أثناء المطر أو على الجليد (الأسفلت الزلق) ، تظهر السيارة ثباتًا وإمكانية تحكم كبيرة ؛
  • عند القيام بالمناورة ، يمكنك استخدام الفرامل بفعالية لتحسين استجابة التوجيه ؛
  • على الأسطح الملساء ، تكون مسافة الكبح أقصر من السيارة بدون نظام ABS.

ومن عيوب النظام أنه لا يتكيف بشكل جيد مع أسطح الطرق اللينة. في هذه الحالة ، ستكون مسافة الكبح أقصر في حالة انسداد العجلات. على الرغم من أن أحدث تعديلات ABS تأخذ بالفعل في الاعتبار خصائص التربة (يتم تحديد الوضع المناسب على محدد ناقل الحركة) ، والتكيف مع حالة الطريق المحددة.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم وصف مبدأ تشغيل ABS ومزاياها في الفيديو التالي:

مقالات مماثلة

اقرأ أيضا

رئيسي » مقالات » هيكل ومبدأ تشغيل نظام ABS

إضافة تعليق