Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Энергетика Антиблокировочные системы
просмотров - 109

Оптимальное управление тормозной системой является важ­нейшим элементом обеспечения безопасности движения автомо­биля. Новым этапом в длительном процессе совершенствования тормозов стало создание антиблокировочных систем (АБС), кото­рые обеспечивают повышение активной безопасности автомобиля. Принцип, заложенный в конструкцию любой АБС, заключается в поддержании относительного скольжения тормозящих колес в уз­ком диапазоне, при котором обеспечивается высокое значение ко­эффициента сцепления колес с дорожным полотном, в продольном и поперечном управлении автомобилем, что позволяет сохранить устойчивость и обеспечить высокую эффективность торможения.

В случае, когда передние колеса заблокированы, происходит по­теря управляемости автомобилем. В случае если задние колеса заблокирова­ны, то происходит потеря устойчивости автомобиля, особенно при торможении на дороге с разным коэффициентом сцепления.

АБС регулирует давление в тормозном приводе и не допускает блокировку колес, когда торможение выполняется с целью экстрен­ной остановки. Это обеспечивает хорошую устойчивость автомоби­ля в направлении его движения при экстренном торможении.

У автомобилей с тормозными системами без АБС при торможе­нии на заснеженной или обледенелой дороге устойчивость движе­ния легко теряется, и чтобы не допустить этого водитель должен несколько раз быстро нажать и отпустить педаль тормоза при по­пытке остановиться.

При движении автомобиля с постоянной скоростью скорость ав­томобиля и окружная скорость колес одинаковы. При этом, когда во­дитель нажимает на педаль тормоза с целью замедления скорости движения автомобиля, окружная скорость колес постепенно уменьшается и уже больше не согласуется со скоростью кузова ав­томобиля, который движется под воздействием собственной инœер­ции. Соотношение скорости движения автомобиля Vаи окружной скорости колес Vкопределяется коэффициентом скольжения (S)

.

Коэффициент скольжения, равный 0%, характеризует состояние, при котором колеса вращаются свободно без воздействия на них сопротивления трения. А коэффициент скольжения, равный 100%, имеет место в случае, когда колеса полностью заблокированы и шины скользят по поверхности дороги.

Когда разница между окружной скоростью колес и скоростью движения автомобиля становится слишком большой, начинается скольжение шин по поверхности дороги. При этом создается сила трения скольжения, которая фактически действует как тормозное усилие, замедляющее автомобиль.

Соотношение между тормозной силой и коэффициентом сколь­жения S показано на рис. 9.2. Тормозная сила не обязательно пропорциональна коэффициенту скольжения, а максимального зна­чения она достигает при значениях коэффициента скольжения от 10% до 30%. Увеличение коэффициента скольжения свыше 30% приводит к постепенному уменьшению тормозной силы.

Рис. 9.2. Зависимость тормозной силы Fт и боковой силы Fа от коэффициента скольжения S

По этой причине, чтобы тормозная сила была постоянно максимальной, ко­эффициент скольжения постоянно должен быть в пределах 10…30%. АБС должна поддерживать именно такой коэффициент скольжения, чтобы обеспечить максимальные тормозные характеристики незави­симо от дорожных условий.

На неровных или на гравийных дорогах, либо на дорогах покры­тых снегом, действие АБС может привести к увеличению тормозно­го пути по сравнению с тормозным путем автомобиля, не оборудо­ванного АБС, но автомобиль, оборудованный АБС, сохраняет управляемое движение при торможении и уменьшается износ шин.

В состав АБС входят:

· датчики;

· электронный блок управле­ния (БУ), получающий информа­цию от датчиков, обрабатывающий ее и подающий команду на исполнительные механизмы;

· исполнительные механизмы (модуляторы давления рабочего тела).

Для поддержания требуемого скольжения крайне важно знать значения линœейной скорости ав­томобиля в каждый момент вре­мени и угловую скорость тормо­зящего колеса.

Основную трудность пред­ставляет замер линœейной скоро­сти автомобиля. Непосредственный замер скорости автомобиля возможен только локационными ме­тодами, которые для этих целœей пока недостаточно разработаны.

Сегодня линœейную скорость автомобиля определяют косвенным путем, к примеру по линœейному замедлению с помощью деселœерометра. При этом гораздо чаще для определœения скорости автомобиля используют датчики угловой скорости колеса.

В блоке управления производится сравнение линœейной скорости автомобиля с окружной скоростью колеса. При достижении величи­ны заданного относительного скольжения (порогового значения) блоком управления подается команда исполнительному механизму.

В большинстве АБС замер угловой скорости колеса производит­ся индуктивно-частотными датчиками. Датчик состоит из ротора в виде зубчатого диска (или перфорированного кольца), закрепленно­го на колесе, и катушки индуктивности, установленной неподвижно с некоторым зазором относительно зубцов диска.

Регулирование только по относительному скольжению не может обеспечить оптимальных характеристик торможения. При таком принципе регулирования (так называемом алгоритме функциониро­вания) не обеспечивается адаптивность, в первую очередь, к изме­нению дорожных условий (коэффициенту сцепления шин с дорогой).

В АБС используются следующие принципы регулирования:

· по величинœе замедления тормозящего колеса;

· по величинœе угловой скорости тормозящего колеса;

· по величинœе относительного скольжения;

· по давлению рабочего тела (жидкости или воздуха).

В подавляющем большинстве случаев применяется регулирова­ние тормозящего колеса по замедлению и скольжению.

Исполнительные механизмы (модуляторы) АБС могут иметь различное устройство: клапанное, золотниковое, диафрагменное, смешанное. Модуляторы по командам блока управления изменяют давление рабочего тела в тормозных цилиндрах, а в некоторых конструкциях поддерживают определœенное время давление посто­янным.

Различают модуляторы, работающие по двухфазовым (сброс -увеличение давления) и трехфазовым (сброс - выдержка - увели­чение давления) рабочим циклам. Современные модуляторы часто имеют усложненный рабочий цикл. К примеру, фаза увеличения или уменьшения давления состоит из нескольких этапов, отличающихся темпом изменения давления.

От частоты, с которой модулятор может осуществлять рабочий цикл, зависит диапазон регулирования относительного скольжения (буксования) колеса, а следовательно и качество работы АБС. Модуляторы гидравлического тормозного привода АБС обеспечивают частоту циклов 4...12 Гц.


Читайте также


  • - Вопрос. Антиблокировочные системы.

    Оптимальное управление тормозной системой является важ­нейшим элементом обеспечения безопасности движения автомо­биля. Новым этапом в длительном процессе совершенствования тормозов стало создание антиблокировочных систем (АБС), кото­рые обеспечивают повышение... [читать подробенее]


  • - Антиблокировочные системы

    Оптимальное управление тормозной системой является важ­нейшим элементом обеспечения безопасности движения автомо­биля. Новым этапом в длительном процессе совершенствования тормозов стало создание антиблокировочных систем (АБС), кото­рые обеспечивают повышение... [читать подробенее]