Systém ABS: princip činnosti, klady a zápory

Obsah článku:

• Historie vzhledu
• Generace
• přístroj
• Systém
• Princip činnosti
• Časté poruchy
• Klady a zápory systému

Protiblokovací brzdový systém nebo také známý jako ABS (protiblokovací brzdový systém) je dnes považován za standard pro moderní automobily známých výrobců. Hlavním účelem systému je zabránit zablokování kol vozidla během brzdění. Vozidlo si tak zachovává směrovou stabilitu a ovladatelnost. Stojí za připomenutí, že v tomto případě může být brzdná dráha delší než bez použití ABS.

Kdy se objevil systém ABS?

Poprvé začali mluvit o protiblokovacím mechanismu v roce 1920, kdy začali vybavovat letadla takovým mechanismem. První vývoj patřil francouzské společnosti Avions Vision, v té době známému výrobci různých letadel a automobilů.

O šestnáct let později si Bosch nechal patentovat první systém ABS, který reagoval na prudké brzdění. Nedošlo k implementaci, protože neexistovaly žádné digitální technologie, které by umožňovaly neustálou kontrolu. V 60. letech byl projekt znovu obnoven, a to díky nástupu polovodičové technologie. První praktické příklady systému ABS se objevily v roce 1971 a byly vyvinuty společností General Motors.

První sériové modely začaly být instalovány na auta jako volitelná výbava v polovině 70. let minulého století. Jako standardní sadu představil Mercedes v roce 1978 ABS pro modely Mercedes-Benz W116 (prototyp moderní třídy S). Obušek okamžitě převzalo BMW, když do modelu nainstalovalo 7. řadu. V době vydání systému byly jeho náklady asi 10% z celkové ceny automobilu. V současné době, od roku 2004, jsou všichni výrobci automobilů v Evropě povinni instalovat ABS jako standardní možnost, a to i pro „nejchudší“ konfiguraci.

Jaké byly generace protiblokovacího systému?

Pokrok nezastavil a je pochopitelné, že s rozvojem digitálních technologií a automobilů se vyvinul protiblokovací systém brzd. Jak již bylo zmíněno, rok 1970 je považován za první generaci, kdy byl ABS poprvé vytvořen. Výkon nás nechal očekávat to nejlepší, protože hnací náprava byla zablokována a samotný systémový systém dlouho nefungoval a rychle chátral.

Druhá generace přišla v roce 1978. Od letošního roku začaly Mercedes-Benz třídy S a BMW řady 7 instalovat ABS jako standardní možnost. Stojí za zmínku, že účinnost mechanismu byla v těch letech nejlepší a ukázala vynikající výsledky. Nyní bylo hlavním úkolem inženýrů zmenšit velikost a součásti systému.

Třetí generace systému ABS se vyznačuje vydáním nového systému 2E v roce 1980. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že hmotnost hydraulické jednotky byla snížena na 4,9 kg, což je nárůst z 6,3 kg. Podobně se snížil počet prvků, místo 140 jich bylo jen 40 prvků.

Čtvrtá generace protiblokovacího systému ABS připadá na rok 1995, kdy se objevila verze 5.3. Další snížení hmotnosti vedlo k ukazatelům o 2,6 kg a 25 komponent místo 40. Uvažuje se o páté generaci v roce 2003, kdy byl vydán systém ABS 8. Inženýři obcházeli první generaci ve velkém kruhu, hmotnost bloku byla 1,6 kg a počet prvků byl 16.

Poslední šestá generace je v roce 2010. Právě letos vyrábí Bosch ABS, kde hydraulická jednotka váží 1,1 kg a počet prvků je pouze 9 dílů. Tentýž rok je považován za okamžik startu společnosti Bosch ve směru bezpečnostních systémů (aktivních a pasivních). V roce 2020 společnost Bosch s největší pravděpodobností představí upravený systém, čímž zvýrazní novou generaci. Předpokládá se, že bude založen pouze na elektronice, která může parazitovat na stávajících mechanismech auta.

Jak systém ABS funguje?

Nemá smysl uvažovat o zařízení každé generace protiblokovacího systému. Každá generace pouze komplikovala mechanismus, zvažte tedy šestou generaci systému ABS. Navzdory různým automobilům, značkám a modelům je zařízení ABS stejné a princip fungování je stejný. Mezi hlavní prvky patří:

• senzory;
• elektronická řídicí jednotka;
• hydraulický blok.

Senzory ABS jsou instalovány po jednom na každé kolo. Zpravidla jsou zodpovědní za rychlost otáčení kol a základem práce je Hallův princip. Senzory jsou instalovány na náboji každého kola. Elektronická řídicí jednotka z nich odebírá informace a na základě přijatých dat určuje okamžik aktivace brzdového systému.

Elektronická řídicí jednotka hraje významnou roli v činnosti protiblokovacího systému. Ve skutečnosti je to hlava celého systému; jednotka shromažďuje, analyzuje a odesílá příkazy výkonným zařízením. Shromažďování informací, výpočty a přenos příkazů probíhají. Řídicí jednotka zpravidla vysílá ovládací signály do hydraulické jednotky a čerpadla, která je považována za pohon protiblokovacího systému. Těleso ventilu obsahuje elektrický magnet s ventilem (vstup a výstup), speciální akumulátor, vačkové čerpadlo, tlumicí komory a elektromotor. Aktivace každého prvku vede k zablokování nebo odblokování kol automobilu.

Schéma zařízení protiblokovacího mechanismu

Schéma protiblokovacího systému ABS

1. nádrž na brzdovou kapalinu (nádrž);
2. Posilovač brzd;
3. snímač pedálu spojky;
4. snímač brzdného tlaku;
5. Řídicí jednotka ABS;
6. přijímač;
7. tlumič kol;
8. vstupní ventil, přední levý;
9. výfukový ventil, přední levý;
10. brzdový válec, přední pravý;
11. snímač otáček kola.

Je třeba mít na paměti, že pro každé kolo existuje sací a výfukový ventil, stejně jako brzdový válec a snímač. Tyto prvky jsou umístěné v diagramu, ale nejsou uvedeny, aby se snížilo opakování.

Jak systém ABS funguje?

Po zvážení toho, z čeho se skládá protiblokovací brzdový systém, a jeho hlavních prvků, zvážíme princip činnosti. Provoz ABS je cyklický, každý cyklus se skládá ze tří hlavních fází: zvýšení tlaku v brzdovém systému, udržení tlaku a uvolnění tlaku. Existuje názor, že ABS nezávisle zvyšuje tlak v brzdovém mechanismu, ale ve skutečnosti tomu tak není a tlak se zvyšuje pouze s pomocí řidiče (pokud mluvíme o čistém ABS, bez ESP).

Prvním krokem je zvýšit tlak ze strany řidiče. V tomto případě se tlak v brzdovém systému přirozeně zvyšuje sešlápnutím brzdového pedálu řidičem. Sací ventily jsou obvykle otevřené a výfukové ventily zavřené. Systém čte data ze senzorů na kolech. Pokud se rychlost kola ve srovnání s naprogramovanými údaji rychle zpomalí, řídicí jednotka ABS přesune vstupní ventil zadaného kola do zavřené polohy, zatímco výstupní ventil je také v zavřeném režimu.

Poté, co je sací ventil uzavřen, probíhá druhý stupeň. Poté, co mechanismus určil, které kolo brzdí nejvíce, odpojí brzdový válec od jeho pracovního úkolu, stejně jako od pracovního okruhu brzdového systému. Mělo by být zřejmé, že ani při intenzivnějším sešlápnutí brzdového pedálu se tlak v systému nezvýší.

Protiblokovací systém nezávisle volí nejúčinnější tlak. Mechanismus také ovládá rychlost otáčení kol, a to až do okamžiku stabilizace nebo úplného zastavení.V případě, že je otáčení kol pod přípustnou úroveň, mechanismus automaticky otevře výfukový ventil a uvolní tlak, čímž zcela uvolní některé mechanismy z brzdění.

Posledním krokem protiblokovacího systému je uvolnění tlaku. V této fázi systém otevře výfukový ventil, kvůli kterému tlak v určitém okruhu prudce klesá (na určité kolo nebo stranu). Kapalina z výstupního válce nejprve vstupuje do akumulátoru a poté je v důsledku čerpadla čerpána zpět do přijímače.

Vstupní ventil musí být uzavřen, jinak čerpadlo nepracuje. Po celou tuto dobu systém čte otáčky kol, po stabilizaci a návratu na přípustné hodnoty se výfukový ventil automaticky zavře. Po dokončení celého uvedeného postupu se vstupní ventil znovu otevře a celý cyklus začíná od začátku.

Tento cyklus činnosti protiblokovacího systému se bude opakovat, dokud se rotace kola zcela stabilizuje. Abychom pochopili, za jednu sekundu může mechanismus ABS pracovat až 6 cyklů. Bez zásahu do konstrukce brzdového mechanismu nelze deaktivovat činnost ABS. Deaktivace ABS může mít nenapravitelné důsledky. Výrobce původně navrhl brzdový systém pomocí tohoto mechanismu.

Nejčastější poruchy ABS

První známka a pravděpodobně nejzákladnější porucha systému ABS je považována za dlouhodobou indikaci na odpovídající ikoně na přístrojové desce. Přesto má každé členění své vlastní vysvětlení. Problém může být menší, senzory jsou ucpané nebo drát jednoduše spadl. Může existovat také vážnější důvod - do systému vstoupil vzduch nebo rozpad prvků. Mělo by být zřejmé, že dříve nebo později se dokonce i samotný dokonalý protiblokovací systém kol stane nepoužitelným.

Jak ukazuje praxe, odborníci identifikují několik hlavních a nejčastějších poruch protiblokovacího systému. Za prvé stojí za to zkontrolovat integritu pojistek, je možné, že se časem mohou spálit. Dále v seznamu jsou senzory otáčení kol na nábojích a také hmotnost. Senzory mají tendenci se opotřebovávat, protože jsou neustále v provozu. Sebemenší zablokování může také vést k selhání celého mechanismu. Nezapomeňte, že dalším důvodem selhání celého systému může být elementární přerušení vodiče nebo poškození jednotlivých prvků ABS.

Klady a zápory systému ABS

Jako každý mechanismus, i protiblokovací brzdy mají své pro a proti. Pro někoho je tento mechanismus velmi užitečný při řízení, zatímco jiní se naopak snaží jej všemi možnými způsoby vyjmout z auta.

Každý řidič může zdůraznit své vlastní výhody a nevýhody protiblokovacího systému. Přesto, jak ukazuje praxe, ve většině případů ABS šetří před nepředvídatelnými situacemi, včetně nehody.

S pokrokem vozidel a bezpečnostních mechanismů dochází také k modernizaci protiblokovacího systému. Podle různých výrobců je nejnovější generace ABS schopna rozpoznat typ povrchu vozovky. To nejenže umožnilo vyhnout se chybám v provozu mechanismu na písku, ale také přispělo k vývoji kontrolních mechanismů pro zavěšení automobilu. Podívejte se také, jak funguje EBD.