4.6 Ознайомлення з конструкцією, принципом роботи основних моделей антиблокувальних систем гальм автомобілів Мета роботи

Засвоєння та поглиблення теоретичного матеріалу з розділу «Антиблокувальні системи гальм автомобіля». Ознайомлення з конструкцією основних моделей антиблокувальних систем гальм автомобіля. Вивчення принципу роботи та призначення основних вузлів механізмів. Виконання індивідуального завдання.

Основні теоретичні відомості

Антиблокувальна система гальм (ABS) відноситься до групи устаткування, яке підвищує рівень активної безпеки автомобіля.

Перші спроби встановити ABS на автомобіль були зроблені в 50-ті роки. Спочатку пробували використати системи, що застосовувалися в авіації, а пізніше - і в залізничному транспорті. Ці спроби не дали результатів, оскільки автомобільні колеса працюють в складніших умовах в процесі гальмування на них впливає більша кількість різних сил і порізному змінюються навантаження.

З розвитком електроніки в кінці 60-х проблему створення ABS вдалося розв'язати. Тоді з'явилися перші антиблокувальні системи, які встановлювалися за додаткову платню на дорогі моделі автомобілів (Ford, Mercedes, BMW, GM, Chrysler). Надалі, в міру масового виробництва цих систем, вони набули більш широкого використання і стали входити в перелік стандартного устаткування нових моделей.

Антиблокувальні системи гальм мають різні назви: марки Toyota - 4-ESC, Nissan - 4WAS, Honda -ALB, Mazda - 4W-ABS, Mitsubishi - 4 ABS і т.д. Але найпопулярніші в світі - ABS.

ABS - це системами, обладнанні пристроями керування із зворотніми зв'язками, що запобігають блокуванню коліс під час гальмування і зберігають керованість і стійкість автомобіля у визначеному напрямі.

При розробці системи ABS беруть до уваги наступне:

• варіанти зчеплення між шинами автомобіля і дорожним покриттям;

• нерівності дорожнього покриття, що викликають коливання коліс і осей;

• гальмівний гістерезис;

• зміни тиску в головному гальмівному циліндрі при дії водія на педаль гальм;

• зміни радіусу колеса, наприклад при встановленні запасного колеса.

До основних критеріїв якості керування ABS відносяться:

• підтримка шляхової стійкості під час керування автомобілем шляхом забезпечення достатньої величини поперечної сили зчеплення на задніх колесах;

• підтримка керованості автомобілем шляхом забезпечення достатньої поперечної сили зчеплення на передніх колесах;

• зменшення гальмівного шляху в порівнянні з гальмуванням із заблокованими колесами;

• швидка зміна гальмівних моментів для різних коефіцієнтів зчеплення, наприклад коли автомобіль рухається через невеликі ділянки льоду на дорожньому покритті;

• контроль низьких амплітуд зміни гальмівного моменту з метою попередження вібрацій в зубчатих передачах;

• високий рівень комфорту руху в результаті незначного впливу зворотного зв'язку на педаль гальм і використання безшумних виконавчих механізмів.

Найпростіша ABS складається (рисунок 4.53) з трьох основних елементів: електронного блоку керування – 4 , модулятора – 3 і давача швидкості коліс – 1, 2. Також до гальмівної системи відноситься головний гальмівний циліндр – 5, замок запалювання – 6, контрольна лампочка несправності ABS – 7, запобіжники – 8,9.

ABS приводиться в робоче положення після ввімкнення запалювання і досягнення автомобілем певної швидкості руху.

Давач кутової швидкості встановлюється на маточинному вузлі колеса з мінімальним проміжком у відношенні до зубчатого ротора, закріпленого на гальмівному барабані або диску, що обертається. Цей давач є котушкою індуктивності із магнітним осердям, в якій з частотою, що пропорційна до кутової швидкості обертання колеса, генерується електричний струм.

Рисунок 4.53 - Схема ABS автомобіля Mercedes W123

Електричний блок керування аналізує інформацію давачів, відстежуючи моменти блокування коліс. При необхідності він дає команди модуляторам понизити тиск в гальмівній системі автомобіля.

Модулятори мають два електромагнітні клапани, один з яких перекриває доступ рідини в систему, що сполучає головний гальмівний циліндр з робочим (колісним), а другий при надмірному тиску відкриває доступ рідини в резервуар гідроакумулятора.

З рисунку 4.54 видно як з часом удосконалювалася конструкція модулятора, зменшувалася його маса і зростав об'єм пам'яті, що зменшувало загальну масу ABS та збільшувало кількість його функцій.

За останні декілька десятиріч у світі запатентовані сотні конструкцій ABS. Найпоширеніші за міжнародною класифікацією поділяють на три основні групи (рисунок 4.55):

• чотириканальні з чотирма давачами;

• триканальні з трьома давачами;

• двоканальні з двома і трьома давачами.

Рисунок 4.54 – Зміна розмірів та об’єму пам’яті