Антиблокировочные системы, назначение, типы и основные элементы

Антиблокировочная система (АБС) ABS — система, предотвращающая блокировку колёс транспортного средства при торможении. Основное предназначение системы состоит в том, чтобы обеспечить управляемость транспортного средства в процессе резкого торможения, и исключить вероятность его неконтролируемого скольжения.

В настоящее время АБС как правило является частью более сложной электронной системы торможения, которая может включать в себя антипробуксовочную систему, систему электронного контроля устойчивости, а также систему помощи при экстренном торможении.

АБС устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, мотоциклах, прицепах, а также на колёсном шасси самолётов.

Принцип действия АБС

При движении транспортного средства пятно контакта его колёс находится в неподвижности относительно дорожного полотна, то есть на колесо действует сила трения покоя. Так как эта сила больше, чем сила трения скольжения, замедление при колёсах, вращающихся со скоростью, соответствующей скорости движения транспортного средства, будет эффективнее, чем замедление при проскальзывающих колёсах. Кроме того, транспортное средство, одно или несколько колёс которого находятся в скольжении, теряет управление.

Устройство системы

АБС состоит из следующих основных компонентов:

Датчики скорости либо ускорения (замедления) установленные на ступицах колёс транспортного средства.

Управляющие, которые являются элементами модулятора давления, установленные в магистрали основной тормозной системы.

Блок управления, получающий сигналы от датчиков, и управляющий работой клапанов.

После начала торможения АБС начинает постоянное и достаточно точное определение скорости вращения каждого колеса. В том случае, если какое-то колесо начинает вращаться существенно медленнее остальных (что означает, что колесо близко к блокировке), клапан в тормозной магистрали ограничивает тормозное усилие на этом колесе. Как только колесо начинает вращаться быстрее остальных, тормозное усилие восстанавливается.

Этот процесс повторяется несколько раз (или несколько десятков раз) в секунду, и как правило приводит к заметной пульсации тормозной педали. Обычно, именно по этому признаку водитель может определить момент срабатывания АБС.

Тормозное усилие может ограничиваться как во всей тормозной системе одновременно (одноканальная АБС), так и в тормозной системе борта (двухканальная АБС) или даже отдельного колеса (многоканальная АБС). Одноканальные системы обеспечивают довольно эффективное замедление, но только в том случае если условия сцепления всех колёс более или менее одинаковы. Многоканальные системы дороже и сложнее одноканальных, но имеют большую эффективность при торможении на неоднородных покрытиях, если, например, при торможении одно или несколько колёс попали на лёд, мокрый участок дороги или обочину.

В современные АБС входит система самодиагностики, которая контролирует работу всех компонентов системы по их физическим параметрам. Система самодиагностики зажигает лампу неисправности АБС на приборной панели и записывает соответствующий код неисправности в память блока управления. После определения неисправности данный компонент исключается из работы системы или вся система перестаёт работать, а тормозная система продолжает работать.

В современных автомобилях постепенно получают распространение электрические тормозные механизмы, действующие независимо на каждом колесе. В этом случае АБС существует в основном как один из алгоритмов управляющего блока такой тормозной системы, и не оказывает никакого влияния на педаль или рукоятку тормоза.

Эффективность работы АБС

В ряде случаев наличие АБС позволяет достичь существенно более короткого тормозного пути, чем при её отсутствии. Кроме того АБС позволяет водителю сохранять контроль над транспортным средством во время экстренного торможения, то есть сохраняется возможность совершения достаточно резких манёвров непосредственно в процессе торможения. Сочетание двух этих факторов делает АБС очень существенным плюсом в обеспечении активной безопасности транспортных средств.

Опытный водитель может эффективно тормозить и без использования АБС, контролируя момент срыва колёс самостоятельно (наиболее часто такой приём торможения используется мотоциклистами[1]), и ослабляя усилие торможения на грани блокировки[2]. Эффективность такого торможения может быть сравнима с торможением при использовании одноканальной АБС. Многоканальные системы в любом случае имеют преимущество в том, что они могут контролировать тормозное усилие на каждом отдельном колесе, что даёт не только эффективное замедление, но и стабильность поведения транспортного средства в сложных условиях неравномерного сцепления колёс с поверхностью дороги.

Для неопытного водителя наличие АБС лучше в любом случае, поскольку позволяет экстренно тормозить интуитивно понятным способом, просто прикладывая максимальное усилие к тормозной педали или рукоятке, и сохраняя при этом возможность манёвра.

В некоторых условиях работа АБС может привести к увеличению тормозного пути. На рыхлых поверхностях, таких как глубокий снег, песок или гравий, заблокированные при торможении колёса начинают зарываться в поверхность, что даёт дополнительное замедление, незаблокированные колёса тормозят в этих условиях медленнее. Для того, чтобы можно было эффективно тормозить в таких условиях, АБС часто делают отключаемой. Кроме того, некоторые типы АБС имеют специальный алгоритм торможения для рыхлой поверхности, который приводит к многочисленным кратковременным блокировкам колёс. Такая техника торможения позволяет достичь эффективного замедления, не теряя при этом управляемости, как при полной блокировке. Тип поверхности может быть установлен водителем вручную, или может определяться системой автоматически, путём анализа поведения автомобиля, или при помощи специальных датчиков определения дорожного покрытия.

Применяемые системы отличаются по принципу определения наличия проскальзывания колеса и основными типами систем являются:

© Электронная система;

© Механическая система.

10. Технико-эксплуатационные показатели эффективности подвижного состава: автомобиле-дни, коэффициент технической готовности, коэффициент выпуска, годовая производительность

Для планирования, учета и анализа работы ПС установлена система технико-экономических показателей, позволяющих оценивать эффективность использования АТС и результаты их работы.

Эффективность работы парка ПС удобно оценивать коэффициентами.

Коэффициент технической готовности определяет долю исправного (готового к эксплуатации) ПС в парке и характеризует техническое состояние парка АТС:

α_т=А_т /А_сп = А_ДТ/АД_СП = Д_т/Д_к,

где АД_Т — продолжительность в автомобиледнях готовности АТС к эксплуатации; Дт — дни пребывания АТС в готовом для эксплуатации состоянии; Д_к — число календарных дней.

Для учета использования парка за определенный период времени используют показатель автомобиледень — АД:

АД_СП = АД_Э + АД_Р + АД_пр,

где АД_Э – автомобиледни в эксплуатации, АД_Р – в ремонте, АД_пр – автомобиледни простоя.

Продолжительность готовности АТС к эксплуатации:

АД_Т = АД_СП - АД_рем - АД_ТО,

где АД_рем, АД_то — продолжительность простоя ПС в автомобиледнях в связи с ремонтом и техническим обслуживанием соответственно.

Коэффициент выпуска характеризует долю парка ПС, находящегося в эксплуатации (на линии) относительно календарного времени:

α_в = А_э/А_сп = АД_Э/АД_СП = Д_э/Д_к,

где Д_э — число дней эксплуатации АТС.

Коэффициент выпуска

aв = aт (1 - aн)

aв = 0.91(1 – 0.16)= 0.76

Годовая производительность Qтгод, т,

Qтгод = Qтсут * Дк aв

Дк = 365 дн – число календарных дней в году

11. Надежность как комплексный показатель. Свойства надежности: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость

Надежностью принято называть св-во объекта, в данном случае авт-ля или его составной части, сохранять во времени в установленных пределах зн-е всех параметров, характеризующих сп-сть выполнять требуемые ф-ции в заданных режимах и усл-ях прим-я, ТО, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность как св-во хар-ет и позволяет количественно оценивать, во-первых, текущее техн. сост-е авт-ля и его составных частей, а во-вторых, насколько быстро происходит изм-е их техн. сост-я при работе в определенных усл-ях эксплуатации.
Надежность яв-ся комплексным св-вом авт-ля и его составных частей и вкл-ет в себя св-ва безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Безотказность - это св-во авт-ля или его составной части сохранять работоспособность в течение определенного времени или пробега без вынужденных перерывов для устранения отказов.
Опр-е показателей безотказности позв-ет прогнозировать выход авт-ля и его составных частей из строя и планировать расход запасных частей, а также оптимизировать периодичность и номенклатуру работ по его техн. обслуживанию и ремонту.
Долговечность - это св-во авт-ля или его составной части сохранять работоспособность до наступления предельного сост-я при установленной системе техн. обслуживания и ремонта. К основным показателям долговечности отн-ся следующие. Опр-е показателей долговечности позв-ет нормировать ресурсы и сроки службы авт-лей и их агрегатов.
Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность) - это св-во авт-ля или и его составной части, заключающееся в приспособленности его к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного сост-я путем проведения техн. обслуживания и ремонтов.
Сохраняемость - это св-во авт-ля или его составной части сохранять зн-я показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования. Срок сохраняемости - это календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования авт-ля или его составной части, в течение которой сохраняются зн-я показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в установленных пределах.