Антиблокировочная система тормозов¶

Антиблокировочная система тормозов (АБС, от нем. Antiblockiersystem, англ. Anti-lock Braking System, ABS) — это электронно-гидравлическая система активной безопасности транспортного средства, предназначенная для предотвращения полной блокировки колёс при экстренном или резком торможении. Основная задача АБС заключается в сохранении курсовой устойчивости и управляемости автомобиля в процессе торможения, а также в сокращении тормозного пути на большинстве типов дорожного покрытия за счёт поддержания колёс на грани срыва в юз.

¶История

¶Предпосылки создания

Проблема блокировки колёс при торможении была известна с первых дней автомобилестроения. Заблокированное колесо теряет сцепление с дорогой, что приводит к потере управляемости (автомобиль перестаёт реагировать на поворот руля) и заносу. Механические способы борьбы с этим явлением, такие как прерывистое нажатие на педаль тормоза, требовали от водителя высокого мастерства и не всегда были эффективны.

¶Первые разработки

Первые патенты на устройства, предотвращающие блокировку колёс, появились в начале XX века. В 1908 году инженер Й. Франсис и в 1920-х годах француз Габриэль Вуазен экспериментировали с механическими системами для авиации и железнодорожного транспорта. Однако практическое применение на автомобилях стало возможным только с развитием электроники.

В 1960-х годах компания Dunlop разработала систему Maxaret для авиации, которая затем была адаптирована для мотоциклов и автомобилей. В 1966 году американская компания Ford совместно с Kelsey-Hayes представила экспериментальную электронную АБС для задних колёс на модели Ford Thunderbird и Lincoln Continental.

¶Серийное внедрение

Первую серийную полностью электронную четырёхканальную АБС представила компания Bosch в 1978 году. Система дебютировала на моделях Mercedes-Benz S-Class (W116) и BMW 7 Series (E23). Эта разработка стала основой для всех современных АБС. К середине 1980-х годов система стала доступна на автомобилях среднего класса, а с 2000-х годов — обязательным элементом базовой комплектации во многих странах, включая страны Евросоюза и США. В России требование об обязательном оснащении легковых автомобилей АБС введено с 1 января 2015 года (Технический регламент Таможенного союза «О безопасности колёсных транспортных средств»).

¶Устройство и принцип работы

¶Основные компоненты

Современная антиблокировочная система состоит из трёх основных узлов:

Датчики скорости вращения колёс. Обычно это датчики на основе эффекта Холла или индуктивные датчики, установленные на ступице каждого колеса. Они непрерывно передают информацию об угловой скорости вращения колеса на электронный блок управления.
Электронный блок управления (ЭБУ). Микропроцессор, который анализирует сигналы от датчиков. При обнаружении признаков блокировки колеса (резкое замедление его вращения по сравнению с другими колёсами или опорной скоростью автомобиля) ЭБУ выдаёт команду исполнительным механизмам.
Гидравлический блок (модулятор давления). Содержит электромагнитные клапаны (впускные и выпускные) и насос обратной подачи тормозной жидкости. Он регулирует давление в тормозных магистралях каждого колеса (или пары колёс) по команде ЭБУ.

¶Алгоритм работы

При экстренном торможении, когда водитель резко нажимает на педаль, ЭБУ отслеживает динамику замедления каждого колеса. Если одно или несколько колёс начинают вращаться значительно медленнее других (что указывает на приближение блокировки), система входит в цикл регулирования, который повторяется несколько раз в секунду (до 15–20 циклов в секунду):

Удержание давления: ЭБУ закрывает впускной клапан, перекрывая доступ тормозной жидкости к колесу. Давление в контуре фиксируется.
Сброс давления: Если колесо продолжает замедляться, ЭБУ открывает выпускной клапан, стравливая часть жидкости в гидроаккумулятор. Давление падает, и колесо начинает раскручиваться, восстанавливая сцепление с дорогой.
Накачка давления: Как только скорость вращения колеса восстанавливается до безопасного уровня, ЭБУ открывает впускной клапан и включает насос, который возвращает тормозную жидкость обратно в магистраль. Давление снова возрастает, и торможение продолжается.

Этот цикл повторяется до тех пор, пока автомобиль не остановится или водитель не отпустит педаль тормоза. Водитель при этом ощущает характерную пульсацию педали тормоза и слышит звук работы гидравлического блока.

¶Классификация

АБС классифицируются по количеству каналов управления, то есть по числу датчиков и клапанов, регулирующих давление независимо:

Одноканальная (1 канал, 1 датчик). Устанавливалась на ранних моделях и на заднеприводных автомобилях. Давление регулируется одновременно на всех колёсах на основе сигнала от одного датчика (обычно на заднем мосту). Эффективность низкая.
Двухканальная (2 канала, 2 датчика). Часто использовалась на лёгких грузовиках и внедорожниках. Регулировка осуществляется раздельно для передней и задней оси (диагональная или продольная схема).
Трёхканальная (3 канала, 3 датчика). Распространена на автомобилях с задним приводом. Передние колёса регулируются независимо (два канала), а задние — совместно (один канал на оба колеса).
Четырёхканальная (4 канала, 4 датчика). Наиболее современный и эффективный тип. Каждое колесо имеет свой датчик и свой гидравлический контур, что позволяет регулировать тормозное усилие индивидуально для каждого колеса. Обеспечивает максимальную устойчивость и управляемость.

¶Применение

¶Автомобильный транспорт

АБС является базовым элементом активной безопасности легковых и грузовых автомобилей, автобусов и прицепов. Она входит в состав более сложных систем, таких как:

ESP (Electronic Stability Program) — система курсовой устойчивости, использующая АБС для выборочного подтормаживания колёс для предотвращения заноса.
TSC (Trailer Stability Control) — система стабилизации прицепа.
EBD (Electronic Brakeforce Distribution) — электронная система распределения тормозных усилий, которая часто реализуется программно в блоке АБС.

¶Мотоциклы

На мотоциклах АБС особенно важна, так как при блокировке переднего колеса мотоциклист почти гарантированно падает. Современные системы для мотоциклов часто имеют функцию регулировки чувствительности в зависимости от угла наклона (Cornering ABS).

¶Железнодорожный транспорт

В поездах АБС (часто называемая противоюзовой защитой) предотвращает блокировку колёс при торможении, что снижает износ колёсных пар и рельсов, а также сокращает тормозной путь.

¶Авиация

В самолётах АБС (система автоматического торможения) предотвращает блокировку колёс шасси при посадке, особенно на мокрых или обледенелых полосах.

¶Эффективность и критика

¶Преимущества

Сохранение управляемости: Водитель может объезжать препятствие во время экстренного торможения.
Устойчивость: Автомобиль не уходит в занос при торможении на неоднородном покрытии (например, асфальт-лёд).
Сокращение тормозного пути: На сухом и мокром асфальте, а также на укатанном снегу АБС позволяет сократить тормозной путь по сравнению с заблокированными колёсами.

¶Недостатки и ограничения

Рыхлый снег и гравий: На сыпучих поверхностях (глубокий снег, песок, гравий) АБС может увеличить тормозной путь. Это связано с тем, что заблокированное колесо создаёт перед собой клин из материала, который усиливает торможение. АБС, предотвращая блокировку, этого эффекта не даёт. В таких условиях опытные водители иногда отключают АБС (если это предусмотрено конструкцией).
Низкое сцепление (гололёд): На очень скользком льду АБС не может творить чудес — тормозной путь всё равно остаётся большим, хотя автомобиль и сохраняет управляемость.
Пульсация педали: Непривычный эффект пульсации педали тормоза может испугать неопытного водителя и заставить его ослабить нажатие, что снижает эффективность торможения.

¶Интересные факты

Первым серийным автомобилем, оснащённым электронной АБС (система Sure-Track от Bendix), был Chrysler Imperial 1971 года, однако система работала только на задних колёсах.
В 2012 году Европейский союз сделал АБС обязательной для всех новых мотоциклов объёмом двигателя более 125 см³.
Современные системы АБС способны различать тип дорожного покрытия (асфальт, гравий, снег) и адаптировать алгоритм работы для максимальной эффективности (например, система Off-Road ABS на внедорожниках).

¶Источники

Бош Р. Автомобильный справочник. — М.: За рулём, 2012.
Технический регламент Таможенного союза «О безопасности колёсных транспортных средств» (ТР ТС 018/2011).
Раймпель Й. Шасси автомобиля: Тормозные системы. — М.: Машиностроение, 1989.
Материалы сайта Bosch Mobility Solutions (раздел «Антиблокировочная система»).
История развития автомобильных тормозных систем (публикации SAE International).

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →