Az ABS rendszer felépítése és működési elve

A modern autók aktív biztonsági készlete különféle asszisztenseket és rendszereket tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a vészhelyzetek megelőzését vagy a balesetek során az emberi sérülések minimalizálását.

Ezen elemek között található a blokkolásgátló fékrendszer. Ami? Hogyan működik a modern ABS? Hogyan működik az ABS és hogyan kell autót vezetni, ha ez a rendszer be van kapcsolva? A kérdésekre adott válaszok ebben az áttekintésben találhatók.

Mi a blokkolásgátló fékrendszer

A blokkolásgátló fékrendszer olyan elektrohidraulikus elemek összességét jelenti, amelyeket az autó futóműjébe telepítenek, és amelyek a fékekhez kapcsolódnak.

Jobb tapadást biztosít az útfelületen, megakadályozva a kerekek teljes megállítását fékezés közben instabil úttesten. Ez gyakran jeges vagy nedves úton történik.

Történet

Ezt a fejleményt először az 1950-es években mutatták be a nyilvánosság számára. Fogalomnak azonban nem lehetett nevezni, mert ez az elképzelés a XX. Század elején alakult ki. Tehát J. Francis mérnök 1908-ban bemutatta "Szabályozója" munkáját, amely megakadályozta a kerékcsúszást a vasúti közlekedésben.

Hasonló rendszert fejlesztett ki G. Voisin szerelő és mérnök. Megpróbált olyan fékrendszert létrehozni a repülőgépek számára, amely egymástól függetlenül szabályozta a fékező elemek hidraulikus hatását, így a repülőgép kerekei nem csúsztak meg a kifutópályán a fékezés következtében. Az 20-as években kísérleteket végzett az ilyen eszközök módosításával.

Korai rendszerek

Természetesen, mint minden találmány első fejlesztése esetében, a blokkolást megakadályozó rendszer kezdetben összetett és primitív felépítésű volt. Tehát a fent említett Gabriel Voisin lendkereket és hidraulikus szelepet használt a fékvezetékhez csatlakoztatva.

A rendszer ezen elv szerint működött. A lendkereket egy kerék dobjához erősítették, és azzal együtt forgatták. Ha nincs csúszás, a dob és a lendkerék azonos sebességgel forog. Amint a kerék megáll, a dob lelassul vele. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a lendkerék tovább forog, a hidraulika vezeték szelepe kissé kinyílt, csökkentve a fékdobra ható erőt.

Egy ilyen rendszer stabilabbnak bizonyult a jármű számára, mivel megcsúszás esetén a sofőr ösztönösen még jobban fékezi, ahelyett, hogy simán elvégezné ezt az eljárást. Ez a fejlődés 30% -kal növelte a fékezés hatékonyságát. Egy másik pozitív eredmény - kevesebb megrepedt és kopott gumiabroncs.

A rendszer azonban kellő elismerést kapott Karl Wessel német mérnök erőfeszítéseinek köszönhetően. Fejlesztését 1928-ban szabadalmaztatták. Ennek ellenére a telepítést a tervezés jelentős hibái miatt nem használták a közlekedésben.

Az 50-es évek elején valóban működő csúszásgátló fékrendszert használtak a repülésben. És 1958-ban a Maxaret készletet először motorra szerelték fel. A Royal Enfield Super Meteor működő blokkolásgátlóval volt felszerelve. A rendszert a Közúti Laboratórium figyelemmel kísérte. Tanulmányok kimutatták, hogy a fékrendszer ezen eleme jelentősen csökkenti a motorkerékpár baleseteket, amelyek többsége éppen a csúszás miatt következik be, amikor a kerék fékezés közben reteszelődik. Az ilyen mutatók ellenére a motorkerékpár-társaság műszaki osztályának főigazgatója nem hagyta jóvá az ABS tömeggyártását.

Az autókban csak egyes modellekben használtak mechanikus csúszásgátló rendszert. Az egyik a Ford Zodiac. Ennek oka az eszköz alacsony megbízhatósága volt. Csak a 60 -as évek óta. az elektronikus blokkolásgátló fékrendszer a híres Concorde repülőgépbe talált.

Modern rendszerek

Az elektronikus módosítás elvét a Fiat Kutatóközpont mérnöke fogadta el, és Antiskid névre keresztelte a találmányt. A fejlesztést a Boschnak adták el, amely után az ABS nevet kapta.

1971-ben a Chrysler autógyártó bevezetett egy komplett és hatékony számítógép által vezérelt rendszert. Hasonló fejlesztést használt egy évvel korábban az amerikai Ford az ikonikus Lincoln Continentalban. Fokozatosan más vezető autógyártók is átvették a stafétát. A 70-es évek közepére a hátsókerék-meghajtású autók többségének elektronikus blokkolásgátló fékrendszere volt a meghajtó kerekeken, és néhány olyan módosítással volt felszerelve, amely mind a négy keréken működött.

1976 óta hasonló fejlesztést kezdtek alkalmazni az áruszállításban. 1986-ban a rendszert EBS-nek nevezték el, mivel teljes egészében az elektronikán dolgozott.

A blokkolásgátló fékrendszer célja

Gyakran instabil felületen (jég, hengerelt hó, víz az aszfalton) fékezve a sofőr a vártnál teljesen más reakciót tapasztal - lassulás helyett a szállítás irányíthatatlanná válik, és egyáltalán nem áll meg. Sőt, a fékpedál erősebb megnyomása sem segít.

A hirtelen fékezéskor a kerekek blokkolódnak, és a pályán lévő rossz tapadás miatt egyszerűen leállnak a forgásuk. Annak érdekében, hogy ez a hatás ne fordulhasson elő, simán be kell kapcsolnia a fékeket, de vészhelyzetben a sofőr ellenőrizhetetlenül a padlóhoz nyomja a pedált. Egyes szakemberek többször megnyomják és elengedik a fékpedált, hogy instabil felületeken lelassítsák a járművet. Ennek köszönhetően a kerekek nincsenek blokkolva és nem csúsznak meg.

Bármilyen szomorúnak is hangzik, nem mindenkinek sikerül elsajátítania ezt a készséget, és egyesek nem is tartják szükségesnek ezt, hanem egyszerűen drága, nagyobb tapadással megbízható gumikat vásárolnak. Ilyen esetekben a gyártók a legtöbb modellt blokkolásgátló fékrendszerrel látják el.

Az ABS lehetővé teszi, hogy vészhelyzetben fenntartsa az autó irányítását, megakadályozva, hogy a kerekek teljesen leálljanak, amikor fékeznek.

ABS készülék

A modern ABS készüléke kevés elemet tartalmaz. A következőkből áll:

• Kerék forgásérzékelő. Az ilyen eszközöket minden kerékre felszerelik. Az elektronikus vezérlőegység elemzi az egyes érzékelők paramétereit. A kapott adatok alapján az ECU függetlenül aktiválja / deaktiválja a rendszert. Leggyakrabban az ilyen nyomkövető eszközök a Hall-érzékelő elvén működnek;
• Elektronikus vezérlőegység. Enélkül nem fog működni, mert "agyakra" van szükség az információk gyűjtéséhez és a rendszer aktiválásához. Egyes autókban mindegyik rendszernek saját ECU-ja van, azonban a gyártók gyakran egy olyan egységet telepítenek, amely az aktív biztonsági rendszer összes elemét (iránystabilitás, ABS, kipörgésgátló stb.) Feldolgozza;
• Executive eszközök. A klasszikus kivitelben ezek az elemek blokkok, szelepekkel, nyomástárolókkal, szivattyúkkal stb. Néha a szakirodalomban megtalálható a hidromodulátor név, amelyet ezekre az elemekre alkalmaznak.

Az ABS rendszer jellemzője, hogy még a legújabb autó fékrendszeréhez is csatlakoztatható. Leggyakrabban ezek egy készlet, amely egyszerűen csatlakozik a fékvezetékhez és a gép elektromos rendszeréhez.

Hogyan működik az ABS

Hagyományosan a blokkolásgátló fékrendszer munkája 3 szakaszra oszlik:

1. Kerékzár - az ECU jelet küld a rendszer aktiválásához;
2. A hajtómű működtetése - a hidraulikus blokk megváltoztatja a rendszer nyomását, ami a kerekek kioldásához vezet;
3. A rendszer kikapcsolása, amikor a kerék forgása helyreáll.

Érdemes megfontolni, hogy az egész folyamatot a vezérlőegység szoftverébe ágyazott algoritmusok vezérlik. A rendszer megbízhatósága abban rejlik, hogy még a kerekek tapadásának elvesztése előtt beindul. A csak a kerék forgási adatai alapján működő analógnak egyszerűbb kialakítása és működési elve lenne. Egy ilyen rendszer azonban nem működne jobban, mint Gabriel Voisin első tervei.

Emiatt az ABS nem a kerék sebességének változásaira reagál, hanem a fékpedál megnyomásának erejére. Más szavakkal, a rendszert előre beindítják, mintha egy esetleges csúszást figyelmeztetne, meghatározva mind a kerekek forgási sebességét, mind a pedál megnyomásának erejét. A vezérlő kiszámítja a lehetséges csúszást és aktiválja a működtetőt.

A rendszer a következő elv szerint működik. Amint vészhelyzet áll be (a vezető élesen megnyomta a fékpedált, de a kerekek még nem záródtak le), a hidromodulátor jelet kap a vezérlőegységtől, és bezár két szelepet (be- és kimenet). Ez stabilizálja a vezeték nyomását.

Ezután a működtető lükteti a fékfolyadékot. Ebben az üzemmódban a hidraulikus modulátor képes lassan forgatni a kereket, vagy önállóan növelheti / csökkentheti a fékfolyadék nyomását. Ezek a folyamatok a rendszer módosításától függenek.

Az ABS működésbe lépésekor a vezető azonnal érezni fogja a gyakori lüktetéssel, amelyet a pedál is továbbít. Hogy a rendszer aktív-e vagy sem, az simogatással megtudhatja az aktiválási gombra. A rendszer működési elve megismétli a tapasztalt autósok képességeit, csak sokkal gyorsabban - másodpercenként körülbelül 20-szor.

A blokkolásgátló fékrendszerek típusai

Az aktív biztonsági rendszerek fejlesztésének köszönhetően az ABS négy változata megtalálható az autóalkatrészek piacán:

• Egycsatornás. A vezérlőegység és a jel jelét egyidejűleg egyetlen vezetéken vezetik át. Leggyakrabban az első kerék meghajtású autókat szerelik fel vele, majd csak a meghajtott kerekeken. Ez a rendszer függetlenül attól, hogy melyik kerék van rögzítve. Ennek a módosításnak van egy szelepe a hidromodulátor bemeneténél és egy szelep a kimenetnél. Egy érzékelőt is használ. Ez a módosítás a leghatékonyabb;
• Kétcsatornás. Ilyen módosításoknál úgynevezett fedélzeti rendszert használnak. A jobb oldalt balról külön irányítja. Ez a módosítás elég megbízhatónak bizonyult, mivel vészhelyzet esetén az autót az út szélére szállítják. Ebben az esetben a jobb és a bal oldali kerekek más felületen vannak, ezért az ABS-nek is különböző jeleket kell küldenie a működtetőknek;
• Háromcsatornás. Ezt a módosítást nyugodtan nevezhetjük az első és a második hibridjének. Az ilyen ABS-ben a hátsó fékbetéteket egy csatornával vezérlik, mint az első esetben, és az első kerekek a fedélzeti ABS elvén működnek;
• Négycsatornás. Ez a mai napig a leghatékonyabb módosítás. Minden kerékhez külön érzékelő és hidromodulátor tartozik. Az ECU vezérli az egyes kerekek forgását a maximális tapadás érdekében.

Üzemmódok

A modern ABS-rendszer működése három üzemmódban hajtható végre:

1. Befecskendezési mód. Ez a standard üzemmód, amelyet a fékrendszer minden klasszikus változatában használnak. Blokkolásgátló fékrendszerben a kipufogószelep zárva van, a szívószelep pedig nyitva. Emiatt a fékpedál lenyomásakor a folyadék elkezd mozogni az áramkörben, mozgásba hozva minden kerék fékhengerét.
2. Hold mód. Ebben az üzemmódban a vezérlőegység azt érzékeli, hogy az egyik kerék sokkal gyorsabban lassul, mint a többi. Az úttal való érintkezés elvesztésének elkerülése érdekében az ABS blokkolja egy adott kerék bemeneti szelepét. Ennek köszönhetően nincs erő a féknyeregre, ugyanakkor a többi kerék tovább lassul.
3. Nyomásoldó üzemmód. Ez a mód akkor aktiválódik, ha az előző nem tudott megbirkózni az ebből eredő kerékblokkolással. Ebben az esetben a vezeték bemeneti szelepe továbbra is zárva marad, a kimeneti szelep pedig éppen ellenkezőleg, kinyílik, hogy csökkentse a nyomást ebben az áramkörben.

Az ABS bekapcsolt állapotában a fékezés hatékonysága attól függ, hogy mennyire hatékonyan vált át egyik üzemmódból a másikba. A normál fékrendszerekkel ellentétben bekapcsolt ABS mellett nincs szükség többszöri fékezésre, hogy a kerekek ne veszítsék el a tapadást. Ebben az esetben a vezetőnek teljesen le kell nyomnia a fékpedált. A munka többi részét maga a rendszer végzi el.

ABS-sel ellátott autóvezetés jellemzői

Bármennyire megbízható is egy autó fékrendszere, nem szünteti meg a vezető figyelmének szükségességét. A blokkolásgátló fékrendszernek megvannak a maga jellemzői. Ha ezeket nem veszik figyelembe, akkor az autó elveszítheti stabilitását. Itt vannak a vészhelyzetek alapvető szabályai:

1. Ha az autó egyszerű ABS-sel van felszerelve, akkor annak aktiválásához élesen lenyomnia kell a fékpedált. Néhány modern modell fékasszisztenssel van ellátva. Ebben az esetben a vezérlőegység érzékeli a tapadásvesztés lehetőségét és aktiválja ezt az asszisztenst. Még a pedál enyhe nyomása mellett is bekapcsol a rendszer, és függetlenül növeli a nyomást a vezetékben a kívánt paraméterig;
2. Mint már említettük, a rendszer aktiválásakor a fékpedál lüktet. Egy tapasztalatlan sofőr azonnal azt gondolja, hogy valami történt az autóval, és úgy dönt, hogy kiadja a féket;
3. Ha szöges gumiabroncsokkal halad, jobb, ha kikapcsolja az ABS-t, mivel a gumiabroncsok csapjai akkor hatnak, ha a kerék el van zárva;
4. Vezetés közben laza havon, homokon, kavicson stb. Az ABS is haszontalanabb, mint hasznos. Az a tény, hogy az elöl lezárt kerék egy kis dudort gyűjti össze az utat alkotó anyagból. Ez további csúszásállóságot eredményez. Ha a kerék elfordul, nem lesz ilyen hatás;
5. Előfordulhat, hogy az ABS-rendszer nem működik megfelelően, ha egyenetlen felületeken halad gyorsan. Enyhe fékezés esetén is a levegőben lévő kerék gyorsan leáll, ami a vezérlőegységet arra készteti, hogy aktiválja a készüléket, amikor nincs rá szükség;
6. Ha az ABS be van kapcsolva, akkor a manőver során fékeket is kell használni. Normális autóban ez csak csúszást vagy alulkormányozást vált ki. Az ABS-es autó azonban szívesebben hallgatja a kormánykereket, ha a blokkolásgátló aktív.

Fékteljesítmény

Az ABS rendszer nemcsak lerövidíti a féktávolságot, hanem maximális kontrollt biztosít a jármű felett. A nem ezzel a rendszerrel felszerelt autókhoz képest az ABS-sel felszerelt járművek határozottan hatékonyabban fékeznek. Nem kell bizonyítani. Egy ilyen autóban a rövidebb fékút mellett a gumik egyenletesebben kopnak, mivel a fékezőerő egyenletesen oszlik el minden keréken.

Ezt a rendszert különösen értékelni fogják azok a járművezetők, akik gyakran instabil felületű utakon közlekednek, például amikor az aszfalt nedves vagy csúszós. Bár egyetlen rendszer sem képes teljesen kiküszöbölni az összes hibát, megvédeni a vezetőt a vészhelyzettől (senki sem mondta le a vezető figyelmességét és előrelátását), az ABS-fékek kiszámíthatóbbá és kezelhetőbbé teszik a járművet.

Tekintettel a nagy fékteljesítményre, sok szakértő azt javasolja, hogy a kezdők hozzászokjanak az ABS-szel szerelt járművek vezetéséhez, ami növeli a biztonságot az úton. Természetesen, ha a sofőr megszegi az előzési szabályokat és a sebességkorlátozásokat, az ABS rendszer nem tudja megakadályozni az ilyen szabálysértések következményeit. Például hiába hatékony a rendszer, hiába, ha a sofőr nem téliesítette az autót, és továbbra is nyári gumikon közlekedik.

ABS működés

A modern ABS rendszer megbízható és stabil rendszernek tekinthető. Hosszú ideig megfelelően működhet, de továbbra is megfelelő működésre és időbeni karbantartásra van szüksége. A vezérlőegység ritkán hibásodik meg.

De ha a kerék forgásérzékelőit vesszük, akkor ez a legsebezhetőbb pont egy ilyen rendszerben. Ennek az az oka, hogy az érzékelő határozza meg a kerék forgási sebességét, ami azt jelenti, hogy annak közvetlen közelében kell felszerelni - a kerékagyra.

Amikor az autót sáron, tócsán, homokon vagy nedves havon vezetik, az érzékelő nagyon bepiszkolódik, és gyorsan meghibásodhat, vagy hibás értékeket adhat meg, ami a rendszer instabilitásához vezet. Ha alacsony az akkumulátor töltöttsége vagy alacsony a feszültség az autó fedélzeti rendszerében, a vezérlőegység a túl alacsony feszültség miatt kikapcsolja a rendszert.

Ha a rendszer meghibásodik, az autó nem veszíti el a fékjeit. Ebben az esetben a vezetőnek tudnia kell lassítani egy instabil úton egy klasszikus fékrendszer segítségével.

ABS teljesítmény

Tehát az ABS rendszer lehetővé teszi a vészfékezés biztonságosabb végrehajtását, és lehetővé teszi a manőverek végrehajtását teljesen lenyomott fékpedállal. Ez a két fontos paraméter teszi ezt a rendszert a fejlett aktív biztonsági rendszerrel felszerelt jármű szerves részévé.

Az ABS megléte egy tapasztalt autós számára opcionális. De egy kezdőnek az első néhány évben nagyon sokféle készséget kell elsajátítania, ezért előnyösebb, ha egy ilyen sofőr autójában több olyan rendszer található, amelyek védőhálót biztosítanak.

Egy tapasztalt sofőr könnyen (főleg, ha már évek óta vezeti az autóját) képes ellenőrizni a kerék megcsúszásának pillanatát a fékpedál erőkifejtésének változtatásával. De még hosszú vezetési tapasztalattal is felveheti a versenyt egy többcsatornás rendszer egy ilyen képességgel. Ennek az az oka, hogy a vezető nem tudja szabályozni az egyes kerékre ható erőt, az ABS viszont igen (az egycsatornás rendszer úgy működik, mint egy tapasztalt vezető, megváltoztatja az erőt a teljes fékvezetéken).

De az ABS rendszer nem tekinthető csodaszernek vészhelyzetekben egyetlen úton sem. Például, ha az autó megcsúszott a homokban vagy laza hóban, akkor éppen ellenkezőleg, megnövekedett féktávolság lesz. Egy ilyen úton éppen ellenkezőleg, a kerekek blokkolása hasznosabb lesz - a talajba fúródnak, ami felgyorsítja a fékezést. Annak érdekében, hogy az autó univerzális legyen bármilyen típusú útfelületen, a modern autómodellek gyártói kapcsolható ABS-sel szerelik fel termékeiket.

Mik a meghibásodások

Ami a blokkolásgátló fékrendszer megbízhatóságát illeti, ez az autó egyik legmegbízhatóbb rendszere. Elemei ritkán tönkremennek, leggyakrabban ennek oka az üzemeltetési és karbantartási szabályok megsértése. Minden elektronikus alkatrész biztosítékokkal és relékkel megbízhatóan védve van a túlterheléstől, így a vezérlőegység nem fog meghibásodni.

A rendszer leggyakoribb meghibásodása a kerékérzékelők meghibásodása, mivel olyan helyeken találhatók, ahol rendkívül nehéz kizárni a víz, por vagy szennyeződés bejutását. Ha az agy csapágya túl laza, akkor az érzékelők meghibásodnak.

Más problémák már inkább az autó kísérőrendszereivel társulnak. Példa erre a gép elektromos hálózatának feszültségesése. Ebben az esetben az ABS az aktivált relé miatt kikapcsol. Ugyanez a probléma figyelhető meg a hálózat áramellátása esetén.

Ha a blokkolásgátló önmagában kikapcsol, ne essen pánikba - az autó egyszerűen úgy fog viselkedni, mintha nem lenne ABS-je.

Az ABS-es autó fékrendszerének javítása és karbantartása saját jellemzőkkel rendelkezik. Például a fékfolyadék cseréje előtt kikapcsolt gyújtás mellett nyomja meg a féket és engedje el többször (kb. 20-szor). Ez felszabadítja a szelepház akkumulátorának nyomását. A fékfolyadék megfelelő cseréjéről, majd a rendszer légtelenítéséről további információkat olvashat külön cikkben.

A vezető azonnal értesül az ABS meghibásodásáról az irányítópult megfelelő jelével. Ha a figyelmeztető lámpa kigyullad, majd kialszik - figyeljen a kerékérzékelők érintkezésére. Valószínűleg az érintkezés elvesztése miatt a vezérlőegység nem kap jelet ezekből az elemekből, és hibás működést jelez.

A rendszer előnyei és hátrányai

Nem kell sokat beszélni a blokkolásgátló fékrendszer előnyeiről, mivel legfőbb előnye az autó stabilizálása abban az esetben, ha a kerék megcsúszik fékezés közben. Íme az ilyen rendszerű autó előnyei:

• Esőben vagy jégen (csúszós aszfalt) az autó nagy stabilitást és irányíthatóságot mutat;
• Manőver végrehajtásakor aktívan használhatja a fékeket a jobb kormányzási reakció érdekében;
• Sima felületeken a fékút rövidebb, mint egy ABS nélküli autó.

A rendszer egyik hátránya, hogy nem képes jól megbirkózni a puha útfelületekkel. Ebben az esetben a fékút rövidebb lesz, ha a kerekek blokkolva vannak. Bár a legújabb ABS-módosítások már figyelembe veszik a talaj jellemzőit (a megfelelő üzemmódot a sebességváltó-választón választják), és alkalmazkodnak az adott úthelyzethez.

Ezenkívül az ABS működésének elvét és előnyeit a következő videó ismerteti:

Az ABS működésének alapelvei

Videó a témáról

Az áttekintés végén kínálunk egy rövid videót arról, hogyan kell fékezni egy autót ABS-sel és anélkül:

Fékezés ABS-sel vagy anélkül

Kérdések és válaszok:

Mit jelent a blokkolásgátló fékrendszer? Ez egy elektronikus rendszer, amely megakadályozza a kerekek blokkolását fékezés közben azáltal, hogy rövid ideig csökkenti a fékfolyadék nyomását.

Mire való a blokkolásgátló fékrendszer? Ha élesen fékeznek, a kerekek elveszíthetik a tapadást, és az autó instabillá válik. Az ABS impulzusfékezést biztosít, lehetővé téve a kerekek tapadásának fenntartását.

Hogyan működik a blokkolásgátló fékrendszer? Az elektronika figyeli a kerekek blokkolását és a kerékcsúszást. Az egyes féknyereg szelepeinek köszönhetően az adott dugattyún a TJ nyomás szabályozott.

Hogyan kell fékezni blokkolásgátlóval? Az ABS-szel felszerelt autókban teljesen le kell nyomni a pedált, és maga a rendszer biztosítja az impulzusfékezést. Fékezés közben nem kell lenyomni/elengedni a pedált.