Антиблокировочные системы

Регуляторы тормозных сил, которые применяются, в основном, с целью предотвращения юза задней оси, недотормаживают колёса. Развитие тормозных систем привело к появлению антиблокировочных систем (АБС), основным назначением которых является обеспечение оптимальной эффективности при сохранении устойчивости и управляемости автомобиля.

Принцип действия антиблокировочной системы тормозов можно уяснить на основе некоторых исходных положений.

Эффективность тормозов снижается в процессе торможения по причине блокировки колёс, то есть их полной остановки. Это объясняется тем, что блокировка колёс приводит к их скольжению, а при скольжении резко снижается коэффициент сцепления колёс с дорогой.

Относительное скольжение определяется формулой:

S=

Где V – скорость автомобиля;

w - угловая частота вращения тормозящего колеса;

к – радиус качения колеса.

Наибольшая эффективность торможения достигается при S = 15-30%.

Антиблокировочная система обеспечивает автомобилю на сухом покрытии дороги снижение тормозного пути на 10-15 %, а на мокром покрытии – на 25-35 %.

В настоящее время существует большое разнообразие систем АБС. Но все они обладают общими чертами. Рассмотрим обобщенную систему АБС.

Так, любая система должна содержать блок управления, на входы которого поступают сигналы от датчиков частоты вращения колёс, и модулятор давления, осуществляющий изменение давления в соответствии с командами блока управления.

Одним из основных элементов системы АБС является гидравлический модулятор давления. Рассмотрим его работу на примере широко применяемой системы Bosch. Модулятор содержит аккумуляторы, возвратный насос и электромагнитные клапаны.

В процессе торможения при превышении оптимального относительного скольжения блок управления формирует команду на модулятор с целью корректировки давления таким образом, чтобы для данных условий торможения получить максимальный тормозной момент. Управление осуществляется путём подачи на электромагнитные клапаны импульсов напряжения определённой ширины и амплитуды (амплитудно-широтная модуляция).

Электромагнитный клапан в рассматриваемой системе трёхпозиционный, соответственно его работа происходит в три фазы (рис.100). Первая фаза – фаза увеличения давления – клапан обесточен, при этом колёсный тормозной цилиндр сообщается с главным тормозным цилиндром (рис.100а). Тормозная система работает обычным образом, давление возрастает при нажатии на тормозную педаль. Вторая фаза – фаза поддержания давления – ток подаётся в катушку клапана, при этом главный тормозной цилиндр оказывается отключенным от колёсных цилиндров, давление остается постоянным (рис.100б). Третья фаза – фаза уменьшения давления – ток в катушке увеличен, клапан по-прежнему закрыт, тормозная жидкость из колёсных цилиндров возвращается в цепь возврата. Во второй фазе ток в катушке электромагнитного клапана равен 2,5 А, в третьей фаза – ток равен 5 А.

На рис.101 показаны графики зависимости скорости автомобиля М, линейной скорости колеса w×r и тормозного давления Р от времени t в процессе торможения с АБС.

Здесь же показана зависимость тока в катушке электромагнитного клапана I от времени, цифрами 1 – 8 – отмечены такты амплитудно-широтной модуляции – прямоугольные импульсы тока разной ширины и двух амплитуд 2,5 А и 5 А.

Упрощённая схема системы АБС в фазе уменьшения давления показана на рис.102, где 1 – датчик. 2 – колёсный тормозной цилиндр, 3 – электромагнитный клапан, 4 – возвратный насос тормозной жидкости. 5 – аккумулятор, 6 – блок управления. Возвратный насос с электроприводом от электродвигателя М перекачивает тормозную жидкость из аккумулятора на вход гидравлического модулятора 7.

Рассмотрим в качестве примера антиблокировочную систему двухосного тягача с приводом на заднюю ось. На рис.103 представлены антиблокировочная и антипробуксовочная система (ABS/ASR) фирмы WABCO; обозначения: 1 – ротор и датчик, 2 – тормозные камеры передней оси, 3 – магнитный клапан ABS, 4, 16, 17 – ресивер, 5 – тормозные камеры с электроаккумуляторами задней оси, 6 – магнитный клапан ABS, 7 – двухмагистральный клапан, 8 – дифференциальный клапан, 9 электронный блок управления, 10 – пропорциональный клапан, 12 – рабочий цилиндр ASR, 13 – переключатель ABS, 14 – контрольная лампа ABS, 15 – контрольная лампа ASR.

На рис.104 в качестве другого примера современный тормозной системы показана система EBS фирмы WABCO – электронно-пневматическая тормозная система (EBS – Electronishe Bremson Systemе) – для грузового автомобиля с колёсной формулой 4Х2. На рис.104 обозначены: 1 – центральный электронный блок управления. 2 – тормозной кран EBS, 3 – пропорциональный ускорительный клапан, 4 – магнитный клапан ABS. 5 модулятор задней оси, 6 – разобщающий клапан резервного контура, 7 – кран управления тормозного прицепа.

В настоящее время идут интенсивные разработки систем управления торможением «по проводам». На рис.105а показана принципиальная схема той же системы EBS, на рис.105б – ЕНВ (электрогидравлическая для легковых автомобилей), на рис.105в – перспективная EMB (электромеханическая). На рис.105 обозначены: 1 – колёсные тормозные механизмы, 2 – модуль регулирования давления, 3 – педаль тормоза с блоком включения и датчиком хода педали, 4 – защитный клапан, 5 – осушитель воздуха. 6 –компрессор, 7 – ресивер, 8 – блок управления, 9 – датчик нагрузки, 10 – гидравлический модуль с электронным управлением, 11 – датчик положения автомобиля, 12 – аккумуляторные батареи.

Дата добавления: 2015-10-31