Система на три буквы
Назначение антиблокировочных систем – предотвращение блокировки колес транспортного средства, возникающей в результате избыточного действия рабочей тормозной системы преимущественно на дорогах с низким коэффициентом сцепления. Автомобиль, оснащенный системой, сохраняет курсовую устойчивость и управляемость даже при экстренном торможении на скользком дорожном покрытии, а остановочный путь становится короче по сравнению с торможением с заблокированными колесами. Работающая ABS на прицепе предотвращает складывание автопоезда.
Для наглядности обратимся к графику, который показывает, что при значительной величине относительного скольжения (юзе) уменьшаются коэффициенты сцепления колеса в направлении движения, а следовательно, и тормозная сила. От теории к практике.
Система ABS грузовиков состоит из трех частей:
- измерительное устройство, включающее в себя датчики частоты вращения колес;
- исполнительное устройство, представляющее из себя электромагнитные клапана в тормозных магистралях;
- электронный блок управления и соединительные кабели.
Расскажем про эти части подробнее. Скорость вращения колес контролируется при помощи индуктивного датчика и зубчатого колеса (индуктора) (рис. 1), вращающегося вместе со ступицей. Изменяющийся магнитный поток улавливается катушкой датчика, и в ней создается переменное напряжение, частота которого пропорциональна скорости колеса. Индуцированное напряжение с датчика имеет вид синусоиды. Попадая в блок управления, оно фильтруется внутренней цепью с целью отбраковки помех, возникших при прохождении сигнала. Блок управления обрабатывает информацию об ускорении, замедлении или остановке каждого колеса. Обрыв или замыкание в цепи датчика определяются, когда транспортное средство находится в неподвижном состоянии, при этом блок управления может отключит соответствующий контур (диагональ переднего и заднего колеса, а остальные колеса будут работать в обычном режиме.
В динамическом режиме блок управления анализирует амплитуду сигнала и определяет ошибки, связанные с механическими повреждениями и загрязнением индуктора. Как показывает практика, незначительные загрязнения зубчатого колеса и датчика не оказывают существенного влияния на работу системы, но при разборке ступичного узла не поленитесь очистить датчик и индуктор от грязи (рис 2). Для правильной регулировки зазора при монтаже ступицы датчик необходимо сдвинуть в сторону индуктора до упора. Он самостоятельно настраивается на минимальный воздушный зазор при первом обороте колеса. Эту регулировку советуем выполнить после проведения любых работ, связанных с разборкой ступичного узла. Еще несколько советов в конце статьи.
Магнитный клапан ABS (рис3,4) представляет собой электропневматический регулировочный клапан, обеспечивающий точное модулирование давления в тормозных камерах в процессе регулирования ABS. Он обычно устанавливается на раме транспортного средства в непосредственной близости от колеса и имеет внутри два электромагнита и два мембранных клапана. Несколько по-другому устроен исполнительный механизм ABS прицепа, но об этом позже. В режиме обычного торможения (при отсутствии тенденции к блокировке) воздух течет через клапаы свободно. В случае предстоящей блокировки по команде электронного блока давление в тормозной камере соответствующего колеса понижается, сохраняется постоянным и ступенчато повышается после ускорения колеса. Таким образом, цикл управления электромагнитным клапаном можно разделить на три фазы согласно рисункам: рост давления, снижение давления и выдержка давления. Циклы управления меняются с частотой до 5 раз в секунду. Электромагнитные клапаны не требуют постоянного ухода и в случае неисправности меняются в сборе. При каждом включении зажигания соленоиды получают электрический импульс и выполняют рабочий ход, выдавая звонкие щелчки в клапанах. Кстати, по этим щелчкам можно определить наличие системы ABS и некоторые неисправности на слух (при отсутствии питания или сгоревшем предохранителе щелчков не будет).
Важным компонентом системы является электронный блок управления(рис. 5). Входные каскады блока преобразуют сигналы от датчиков скорости вращения. При известной скорости движения и данных от отдельных колес микропроцессор подсчитывает скольжение каждого колеса и определяет тенденцию к блокировке. Блокировка предотвращается путем подачи команды на соответствующий соленоид от выходного каскада. Блок управления содержит обширную программу определения неисправностей в пределах всей системы (датчики, клапаны, проводка и т.п.). При обнаружении отказа отключается неисправная часть системы, зажигается контрольная лампа и вырабатывается код, который можно расшифровать с помощью тестера.
Блоки управления некоторых европейских производителей включают в себя не только функции ABS, но и управление системой АSR (тоже на три буквы). Назначение этой системы – удерживать пробуксовку ведущих колес, сравнивая ее с неведущими передними колесами в диапазоне, обеспечивающем оптимальное тяговое усилие и устойчивость. В зависимости от оснащения автомобиля блок управления автоматически преобразуется для выполнения требуемой функции. Другими словами, если рассматриваемый автомобиль оснащен только системой ABS, то блок управления выполняет лишь функцию ABS, если же автомобиль имеет и компоненты ASR, электроника будет управлять и пробуксовкой колес, подачей тормозного давления непосредственно на буксующее колесо с помощью дополнительного дифференциального клапана. Для определения пробуксовки и растормаживания колеса система ASR использует описанные ранее компоненты ABS.
В электронной программе блока управления заложен также принцип регулирования тормозных сил по осям. Задняя ось регулируется по принципу индивидуальной регулировки – процесс, при котором устанавливается и контролируется оптимальное давление для каждого колеса, что позволяет получать наикратчайшие пути торможения. Для передних колес используется принцип модифицированной индивидуальной регулировки, при которой блок управления сравнивает сигналы датчиков и модулирует торможение для обоих передних колес. Это позволяет избежать биения в рулевом колесе. В начале фазы торможения тормозная сила на передних колесах регулируется по тому колесу, которое имеет худшее сцепление с дорогой, а затем повышается тормозная сила на втором колесе, которое имеет лучшее сцепление с дорогой. Это приводит к сокращению тормозного пути по сравнению с величиной, которую имел бы автомобиль в случае регулирования силы торможения по колесу с худшим сцеплением. Имеется конфигурация, когда на переднюю ось устанавливается всего один модулятор ABS. Управление осуществляется по первому заблокировавшемуся колесу. Этот принцип называется «низкопороговое регулирование».
Теперь настала очередь немного рассказать об ABS прицепов и полуприцепов. В принципе, все то же самое, но, как правило, трехосные полуприцепы оснащаются датчиками ABS только на среднем мосту, а тормозная сила управляется на всех осях с помощью одного или нескольких релейного модулятора давления по сторонам (рис. 6). При штатном торможении без вмешательства ABS релейный модулятор работает как обычный ускорительный клапан, направляя сжатый воздух из ресивера в тормозные камеры по команде тормозного крана прицепа. Для выполнения функции снижения и выдержки давления в управляющей камере релейного модулятора установлены по два соленоида. Блок управления ABS прицепа получает электропитание от тягача по отдельному кабелю. С помощью этого кабеля тягач получает информацию о неисправности или об отсутствии ABS на прицепе, в этом случае на щитке приборов загорается соответствующий символ.
Так же, как и на тягаче, при включении зажигания электромагнитные клапаны модуляторов выполняют несколько рабочих ходов, а по миганию светодиода в крышке корпуса блока управления можно определить наличие неисправности.
Несколько советов тем, кому нравится искать неисправности самостоятельно. Прежде всего, советуем
проверить исправность предохранителей: те, что относятся к ABS могут располагаться отдельно от основных, и для их поиска придется воспользоваться инструкцией. О проблемах с электропитанием может подсказать отсутствие щелчков на клапанах при включении зажигания. Большинство отказов системы связанно с колесными датчиками. Как правило, это обрыв цепи. Проверяется с помощью цифрового омметра, настроенного на киллоомы после отсоединения ближайшего разъема. Им же можно проверить электрическую часть электромагнитных клапанов: две обмотки на трех контактах. Состояние электрических цепей проверяется блоком управления при каждом включении зажигания, и при обнаружении обрывов и замыканий контрольная лампа на щитке приборов горит постоянно.