Антиблокировочная система тормозов¶

Антиблокировочная система тормозов (сокр. АБС, от нем. Antiblockiersystem, англ. Anti-lock Braking System, ABS) — автоматическая система активной безопасности автомобиля, предотвращающая блокировку (полную остановку вращения) колёс при экстренном или интенсивном торможении. Основной функцией АБС является сохранение курсовой устойчивости и управляемости транспортного средства, а также сокращение тормозного пути на большинстве типов дорожного покрытия за счёт поддержания оптимального коэффициента сцепления шины с дорогой.

¶История развития

Идея предотвращения блокировки колёс возникла задолго до появления электроники. Первые механические конструкции, ограничивающие тормозное усилие на колесе, применялись на авиационном транспорте и железной дороге в начале XX века. В автомобильной промышленности пионером стала компания Chrysler, представившая в 1971 году систему Sure-Brake, работавшую на аналоговой электронике, однако она не получила массового распространения из-за низкой надёжности.

Прорыв произошёл в 1978 году, когда компания Bosch совместно с Daimler-Benz запустила серийное производство первой полностью цифровой АБС для легковых автомобилей. Система устанавливалась на Mercedes-Benz S-Class (W116) и BMW 7-й серии (E23). В 1980-х годах АБС постепенно распространялась на автомобили бизнес-класса, а с середины 1990-х годов стала массово применяться на бюджетных моделях. В 2004 году в странах Евросоюза, а с 2016 года и в России, оснащение новых легковых автомобилей АБС стало обязательным требованием технического регламента.

¶Устройство и принцип действия

¶Основные компоненты

Современная АБС состоит из трёх ключевых элементов:

• Датчики скорости вращения колёс — обычно индуктивные или датчики на эффекте Холла, устанавливаемые на ступицах. Они непрерывно передают информацию об угловой скорости каждого колеса в электронный блок управления (ЭБУ).
• Электронный блок управления — микропроцессор, который анализирует сигналы датчиков с частотой до нескольких десятков раз в секунду. Он сравнивает скорости вращения всех колёс и определяет момент начала блокировки по резкому замедлению одного из них относительно других.
• Гидравлический блок (модулятор давления) — исполнительный механизм, содержащий электромагнитные клапаны, гидроаккумулятор и насос обратной подачи тормозной жидкости. Он встраивается в тормозную магистраль между главным тормозным цилиндром и рабочими цилиндрами колёс.

¶Алгоритм работы

При нажатии на педаль тормоза давление в магистрали растёт. Если колесо начинает вращаться медленнее остальных (признак приближения к блокировке), ЭБУ подаёт команду на клапаны. Цикл регулирования включает три фазы:

1. Удержание давления — подача жидкости к колесу прекращается, давление стабилизируется.
2. Сброс давления — клапан открывается, часть жидкости отводится в гидроаккумулятор, давление падает, колесо начинает раскручиваться.
3. Повышение давления — после восстановления вращения давление вновь плавно увеличивается до момента повторной угрозы блокировки.

Циклы повторяются с частотой 10–25 раз в секунду, что воспринимается водителем как пульсация педали тормоза. При обычном торможении АБС не вмешивается в процесс, активируясь только в критических ситуациях.

¶Классификация и модификации

По количеству каналов управления АБС делятся на:

• Одноканальные — управляют давлением одновременно на всех колёсах (устаревшая схема для задней оси грузовиков).
• Двухканальные — раздельное управление по осям или бортам.
• Трёхканальные — два передних колеса регулируются индивидуально, задние — совместно.
• Четырёхканальные — наиболее совершенная схема с индивидуальным управлением каждым колесом, применяемая на большинстве современных легковых автомобилей.

На базе АБС разработаны смежные системы: противобуксовочная система (TCS/ASR), система курсовой устойчивости (ESP/ESC), система экстренного торможения (BAS) и электронный распределитель тормозных усилий (EBD).

¶Эффективность и ограничения

¶Преимущества

Использование АБС обеспечивает следующие преимущества:

• сохранение возможности манёвра (объезда препятствия) при экстренном торможении;
• предотвращение неконтролируемого заноса и разворота автомобиля;
• сокращение тормозного пути на сухом, мокром и обледенелом асфальте, а также на грунтовых покрытиях;
• равномерный износ шин и снижение нагрузки на тормозные механизмы.

¶Особенности поведения

На рыхлых поверхностях (снег, песок, гравий) эффективность АБС может быть ниже, чем при полной блокировке, поскольку заблокированное колесо создаёт перед собой «клин» из материала покрытия, усиливающий торможение. Для таких условий в некоторых системах предусмотрен режим off-road, допускающий кратковременную блокировку. Также следует учитывать, что при активной работе АБС тормозной путь на рыхлом снегу может увеличиваться на 10–15 % по сравнению с заблокированными колёсами, однако управляемость автомобиля при этом сохраняется.

¶Применение

АБС устанавливается практически на все современные легковые автомобили, лёгкие грузовики и мотоциклы. На мотоциклах система учитывает возможность подъёма заднего колеса при резком торможении и корректирует давление в переднем контуре. На грузовом транспорте и автобусах применяются пневматические модификации АБС, работающие с пневмоприводом тормозов. В авиации используются аналогичные системы, называемые антиюзовыми, предотвращающие разрушение шин при посадке.

¶Диагностика и обслуживание

Система АБС самодиагностируется при каждом включении зажигания: контрольная лампа на приборной панели загорается и гаснет через несколько секунд. Если лампа продолжает гореть или загорается во время движения, это указывает на неисправность. Типичными причинами отказов являются загрязнение или повреждение датчиков, обрыв проводки, износ зубчатого венца датчика, отказ электромагнитных клапанов или выход из строя ЭБУ. При неисправности АБС тормозная система сохраняет работоспособность, но без электронной помощи, что требует от водителя повышенного внимания и навыков прерывистого торможения.