Hosted by uCoz
Anti-Lock Braking System (ABS)

Наверное, одним из самых ярких применений современных технологий в автомобилестроении являются антиблокировочные системы тормозов (anti-lock braking system - ABS).

Достаточно сказать, что в США и Канаде АБС имеют три четверти автомобилей, а Европа и Япония постепенно подтягиваются по этому показателю к лидерам. Сначала АБС появились на автомобилях высшего класса, а ныне АБС входит в стандартную комплектацию многих микролитражек. Что же такое АБС и для чего она нужна? Буквально два слова по сути. Приведу ситуацию, знакомую всем автомобилистам: при резком, экстренном торможении колеса автомобиля нередко полностью блокируются. Однако инерция автомобиля еще не преодолена, он продолжает свое движение, и, соответственно, заблокированные колеса просто скользят по дорожному покрытию, что ведет к неприятным последствиям. Во-первых, сцепление заблокированных колес с дорогой значительно меньше, чем у вращающихся, и во-вторых, автомобиль с заблокированными колесами практически неуправляем. До неприятностей, как говорится, один шаг. А если дорожное полотно влажное или обледенелое, то они практически гарантированы. Естественно, любой водитель с опытом дело до блокировки колес не доводит, а применяет так называемое прерывистое торможение. Почувствовав, что вращение колес прекратилось, и автомобиль начинает скользить, водитель отпускает педаль тормоза, колеса начинают вращаться, их сцепление с дорогой возрастает, возвращается и управляемость автомобилем. Теперь можно повторить торможение. Эта методика действенна, однако требует от водителя определенных навыков и дополнительных усилий.

Anti-lock braking system (ABS)

Все новое - хорошо забытое старое. Ведь «устройство для предотвращения жесткого торможения колес» немецкая фирма Bosch запатентовала в далеком 1936 году. А начало современной истории АБС было положено в 1964 году, когда дипломированный инженер Гейнц Либер (Heinz Leiber), в то время работавший в компании TELDIX GmbH из Гейдельберга (Heidelberg) разработал фундаментальные основы таких систем. Позже он возглавил отделение электрики и электроники автомобилей в фирме Mercedes-Benz (входящей в холдинг Daimler-Benz, а ныне - DaimlerChrysler) из Штуттгарт-Унтертюркхайма (Stuttgart-Unterturkheim). Уже 9 декабря 1970 профессор Ханс Шеренберг (Hans Scherenberg), один из высших управляющих Daimler-Benz, объявил о создании первых работоспособных образцов антиблокировочной системы. Конечно, ни о какой сложной электронике в начале 70-х прошлого века не могло идти и речи, AБС с электронным управлением появились несколько позже и первую такую систему разработала в 1978 году фирма Bosch. Вполне естественно, что впервые устанавливать АБС на серийных автомобилях с 1978 года стала именно фирма Daimler-Benz. Это были автомобили Mercedes-Benz S-класса. С 1 октября 1992 года антиблокировочные системы входят в стандартную комплектацию всех автомобилей Mercedes.

Антиблокировочная система тормозов делает то же самое, что и опытный водитель, только быстрее, точнее, эффективнее и без всякого участия человека. Достаточно сказать, что АБС за секунду делает до 25 циклов притормаживания, что абсолютно недостижимо даже для тренированных автоспортсменов.

Конструкция АБС не очень сложна, но требует высокой культуры проектирования, производства и эксплуатации. В состав простейшей АБС входят блок управления (естественно, электронный), завязанный на него гидромодуль, включенный в общую тормозную систему автомобиля, датчик вращения колес и зубчатый диск, установленный на оси колеса и вращающийся вместе с ним. Система работает следующим образом: при торможении датчик отслеживает скорость вращения колеса по зубчикам диска, и в тот момент, когда колеса блокируются, датчик подает соответствующий сигнал на блок управления, который, в свою очередь, подает команду гидромодулю на снижение давления тормозной жидкости в контурах системы. По мере снижения давления тормозные колодки отпускают колеса, и они начинают вращаться - сцепление колес с дорогой и управляемость при торможении не пострадали. Можно продолжить торможение, повторяя этот цикл многократно до тех пор, пока водитель продолжает удерживать педаль тормоза нажатой. Результат довольно заметен. Тормозной путь автомобиля с АБС на скользкой дороге по сравнению с аналогичным без этой системы уменьшается примерно на 10?15%. Согласитесь, это как раз те 5, а то и 10 метров, которых не хватает, чтобы избежать столкновения. И не будем забывать: автомобиль с АБС в течение всего времени торможения управляем, то есть всегда остается возможность совершить необходимый маневр.

Современные АБС намного сложнее. Как только появилась возможность использовать в качестве электронного блока управления компьютер, функциональность АБС резко повысилась. Установка дополнительных датчиков, например угла поворота передних колес или скорости поворота машины вокруг вертикальной оси, позволяет компьютеру на основе полных данных осуществлять еще более «интеллектуальное» управление тормозами, а на последних моделях автомобилей - еще и тягой. Различное тормозное усилие на передних и задних колесах или, в другом случае, колесах внешних или внутренних по отношению к повороту позволяет сделать движение автомобиля стабильным в различных условиях как прямолинейного движения, так и в поворотах, и предотвратить появление заноса. Подобная система, корректирующая движение в повороте и реализованная в основном программно, получила название ESP (Electronic Stability Program - программа электронной стабилизации).