Википедија

Систем против блокирања точкова

kočioni sistem

Систем против блокирања точкова (енгл. anti-lock braking system - ABS) је сигурносни систем који спречава проклизавање, користи на авионима и на копненим возилима, као што су аутомобили, мотоцикли, камиони и аутобуси.[1] ABS функционише тако што спречава блокирање точкова током кочења, чиме се одржава пријањање са површином пута и омогућава возачу да задржи већу контролу над возилом.

Симбол за ABS
ABS кочнице на BMW мотоциклу

ABS је аутоматизовани систем који користи принципе кочења на прагу и кочења каденцом, технике које су некада практиковали вешти возачи пре него што је ABS био широко распрострањен. ABS ради много брже и ефикасније него што то може већина возача. Иако ABS генерално нуди побољшану контролу возила и смањује зауставни пут на сувим и неким клизавим површинама, на шљунковитим или снегом прекривеним површинама ABS може значајно да повећа зауставни пут, док и даље побољшава контролу управљања.[2][3][4] Од када је ABS уведен у производна возила, такви системи су постали све софистициранији и ефикаснији. Модерне верзије могу не само да спрече блокирање точкова при кочењу, већ могу и да промене равнотежу кочења са задњег на предњи део. Ова последња функција, у зависности од њених специфичних могућности и имплементације, позната је као електронска расподела силе кочења (EBS), систем контроле проклизавања (TCS), помоћ при кочењу (BAS) или електронска контрола стабилности (ESC).

Историја

уреди

Концепт за ABS претходио је модерним системима који су уведени 1950-их. Године 1908, на пример, Ј.Е. Францис је представио свој „регулатор за спречавање проклизања за шинска возила“.[5]

Године 1920, француски пионир аутомобила и авиона Габријел Воазен експериментисао је са системима који су модулисали хидраулички притисак кочења на кочницама његовог авиона како би смањили ризик од клизања гума, пошто је кочење на прагу на авиону скоро немогуће. Ови системи су користили замајац и вентил причвршћен за хидраулични вод који напаја кочионе цилиндре. Замајац је причвршћен за бубањ који ради истом брзином као и точак. При нормалном кочењу, добош и замајац треба да се окрећу истом брзином. Међутим, када се точак успори, бубањ би учинио исто, остављајући замајац да се окреће брже. Ово доводи до отварања вентила, дозвољавајући малој количини кочионе течности да заобиђе главни цилиндар у локални резервоар, снижавајући притисак на цилиндар и отпуштајући кочнице. Употреба бубња и замајца значила је да се вентил отвара само када се точак окреће. Током тестирања, примећено је побољшање перформанси кочења од 30%, јер су пилоти одмах применили пуне кочнице уместо да полако повећавају притисак како би пронашли тачку клизања. Додатна предност је била елиминација изгорелих или пукнутих гума.[6]

Прво правилно препознавање ABS система дошло је касније код немачког инжењера Карла Весела, чији је систем за модулацију снаге кочења званично патентиран 1928. године. Весел, међутим, никада није развио функционалан производ, као ни Роберт Бош који је произвео сличан патент осам година касније.[5]

Сличан кочиони систем назван Деселостат који је користио динамо машину за мерење проклизавања точкова коришћен је у железници 1930-их година.[7] До 1951. Деселостат на замајцу је коришћен у авионима да обезбеди заштиту од проклизавања при слетању. Уређај тестиран прво у Сједињеним Америчким Државама, а касније и од стране Британаца.[8] 1954. Popular Science је открила да су амерички произвођачи аутомобила у Детроиту извршили прелиминарно тестирање система Деселостат како би се спречило проклизавање аутомобила користећи јаке кочнице. Међутим, не постоје јавно доступне информација о резултатима теста.[9]

До раних 1950-их, систем против проклизавања Дунлоп Максарет био је у широкој употреби у авијацији у Великој Британији[10] Максарет, док је смањио зауставни пут до 30% у леденим или мокрим условима, такође је продужио животни век гума и имао је додатну предност што је омогућио полетање и слетање у условима који би спречили летење у авионима који нису опремљени Максаретом.

Године 1958. Лабораторија за истраживање путева је користила мотоцикл Супер Метеор за тестирање Максарет антиблок кочнице.[11] Експерименти су показали да антиблокирајуће кочнице могу бити од велике вредности за мотоцикле, код којих је проклизавање укључено у велики проценат несрећа. Зауставни пут је смањен у већини тестова у поређењу са блокираним кочењем точкова, посебно на клизавим површинама, на којима је побољшање могло бити и до 30%. Међутим, тадашњи технички директор Енфилда, Тони Вилсон-Џонс, видео је мало будућности у систему и компанија га није пустила у производњу.[11]

Потпуно механички систем је имао ограничену употребу у аутомобилима 1960-их у тркачком аутомобилу Фергусон P99, Јенсен FF, и експерименталном Форд Зодиак са погоном на сва четири, али није имао даљу употребу; систем се показао скупим и непоуздан.

Први потпуно електронски систем против блокирања кочница развијен је касних 1960-их за авион Конкорд .

Модеран ABS систем изумео је 1971. Марио Палацети (познат као 'Господин ABS') у Фијатовом истраживачком центру и сада је стандардан у скоро сваком аутомобилу. Систем је назван Антискид и патент је продат Бошу који га је назвао ABS.[12]

Компанији Босцх било је потребно пет година за развој првог дигиталног контролера за потребе тестирања, а након три године(1978.), почела је и серијска производња и уградња у луксузне аутомобиле марке Мерцедес.

Функционисање

уреди

Контролер против блокирајућег система познат је и као ЦАБ (енгл. Controller Anti-lock Brake).[13]

ABS типично укључује централну електронску контролну јединицу (ECU), четири сензора за брзину точкова и најмање два хидраулична вентила унутар хидраулике кочнице. ECU стално прати брзину ротације сваког точка; ако открије да се точак окреће знатно спорије од брзине возила, што је стање које указује на предстојећу блокаду точка, активира вентиле да смањи хидраулички притисак на кочницу на погођеном точку, чиме се смањује сила кочења на том точку; точак се тада окреће брже. Супротно томе, ако ECU детектује да се точак окреће знатно брже од осталих, хидраулички притисак кочнице на точак се повећава тако да се сила кочења поново примењује, успоравајући точак. Овај процес се непрекидно понавља и возач га може открити пулсирањем педале кочнице. Неки системи против блокирања могу применити или отпустити притисак кочења 15 пута у секунди.[14][15] Због тога је точкове аутомобила опремљених ABS-ом практично немогуће закључати чак и током паничног кочења у екстремним условима.

ECU је програмиран да занемари разлике у брзини ротације точкова испод критичног прага јер када аутомобил скреће, два точка ка центру кривине се окрећу спорије од спољна два. Из истог разлога, диференцијал се користи у готово свим друмским возилима.

Ако дође до квара у било ком делу ABS-а, на инструмент табли возила ће се обично упалити светлосни сигнал, а ABS ће бити онемогућен док се квар не отклони.

Савремени ABS примењује индивидуални притисак кочнице на сва четири точка преко контролног система сензора постављених на главчини и наменског микроконтролера . ABS се нуди или је стандардан на већини друмских возила која се данас производе и представља основу за електронске системе контроле стабилности, чија популарност убрзано расте због огромног смањења цене електронике возила током година.[16]

Савремени системи електронске контроле стабилности (ESC) је еволуција концепта ABS-а. Овде се додају најмање два додатна сензора да помогну систему: то су сензор угла управљача и жироскопски сензор. Теорија рада је једноставна: када жироскопски сензор открије да се смер којим се креће аутомобил не поклапа са оним што пријављује сензор на волану, ESC софтвер ће кочити потребне појединачне точкове (до три са најсофистициранијим). системи), тако да возило иде онако како возач намерава. Сензор на волану такође помаже у раду Контроле кочења у кривинама (CBC), јер ће то рећи ABS-у да точкови на унутрашњој страни кривине треба да коче више од точкова на спољашњој страни, и за колико.

ABS опрема се такође може користити за имплементацију система контроле проклизавања (TCS) при убрзању возила. Ако при убрзању гума изгуби вучу, ABS контролер може да открије ситуацију и предузме одговарајуће мере како би се вуча повратила. Софистицираније верзије овога такође могу истовремено да контролишу ниво гаса и кочења.

ABS сензори брзине се понекад користе у систему контроле притисака у пнеуматицима (TPMS), који може открити недовољно надувавање пнеуматика на основу разлике у брзини ротације точкова.

Компоненте

уреди

Постоје четири главне компоненте ABS-а: Сензор броја обртаја, вентили, пумпа и контролер .

 
ABS сензори броја обртаја
Сензор броја обртаја (енкодер)
Сензор броја обртаја се користи за одређивање убрзања или успоравања точка. Ови сензори користе магнет и сензор са Холовим ефектом, или зупчани точак и електромагнетни калем за генерисање сигнала. Ротација точка или диференцијала индукује магнетно поље око сензора. Флуктуације овог магнетног поља стварају напон у сензору. Пошто је напон индукован у сензору резултат ротирајућег точка, овај сензор може постати нетачан при малим брзинама. Спорије окретање точка може изазвати нетачне флуктуације у магнетном пољу и тиме узроковати нетачна очитавања контролеру.
Вентили
У кочионој линији сваке кочнице постоји вентил који контролише ABS. На неким системима вентил има три положаја:
  • У положају један, вентил је отворен; притисак из главног цилиндра се преноси право на кочницу.
  • У положају два, вентил блокира вод, изолујући ту кочницу од главног цилиндра. Ово спречава даљи пораст притиска ако возач јаче притисне папучицу кочнице.
  • У положају три, вентил ослобађа део притиска од кочнице.
 
Делимично растављена четвороканална хидраулична контролна јединица која садржи мотор, пумпу и вентиле

Већина проблема са системом вентила настаје због зачепљених вентила. Када је вентил зачепљен, не може се отворити, затворити или променити положај. Вентил који није у функцији ће спречити систем да модулира вентиле и контролише притисак који се доводи до кочница.

 
Електронски контролни модул
Пумпа
Пумпа у ABS-у се користи за враћање притиска на хидрауличке кочнице након што га вентили отпусте. Сигнал из контролера ће отпустити вентил када детектује проклизавање точка. Након што вентил ослободи притисак који добија од корисника, пумпа се користи за враћање жељене количине притиска у кочиони систем. Контролер ће модулисати статус пумпе како би обезбедио жељену количину притиска и смањио клизање.
Контролер
Контролер је јединица слична ECU у аутомобилу која прима информације од сваког појединачног сензора брзине точка. Ако точак изгуби вучу, сигнал се шаље контролору. Контролер ће тада ограничити силу кочења (EBD) и активирати ABS модулатор који укључује и искључује кочионе вентиле.

Подела

уреди

Системи против блокирања кочница користе различите шеме у зависности од врсте кочница које се користе. Могу се разликовати по броју канала: то јест, по броју вентила који се појединачно контролишу—и броју сензора броја обртаја.[15]

Четвороканални ABS са четири сензора
Постоји сензор броја обртаја на сва четири точка и посебан вентил за сва четири точка. Са овим подешавањем, контролер надгледа сваки точак појединачно како би се уверио да постиже максималну силу кочења.
Троканални ABS са четири сензора
Постоји сензор броја обртаја на сва четири точка и посебан вентил за сваки од предњих точкова, али само један вентил за оба задња точка. Старија возила са ABS-ом на сва четири точка обично користе овај тип.
Троканални ABS са три сензора
Овај систем, која се обично налази на камионима са ABS-ом на четири точка, има сензор броја обртаја и вентил за сваки од предњих точкова, са једним вентилом и једним сензором за оба задња точка. Сензор броја обртаја за задње точкове налази се на задњој осовини. Овај систем омогућава индивидуалну контролу предњих точкова, тако да оба могу постићи максималну силу кочења. Задњи точкови се, међутим, надгледају заједно; обоје морају да почну да се закључавају пре него што се ABS активира позади. Са овим системом, могуће је да се један од задњих точкова блокира током заустављања, смањујући ефикасност кочења. Овај систем је лако идентификовати, јер не постоје појединачни сензори брзине за задње точкове.
Двоканални ABS са четири сензора
Овај систем, који се обично налази на путничким аутомобилима од касних 80-их до средине 1990-их, користи сензор броја обртаја на сваком точку, са по једним контролним вентилом за предње и задње точкове као пар. Ако сензор броја обртаја детектује блокаду на било ком појединачном точку, контролни модул пулсира вентил за оба точка на том крају аутомобила.
Једноканални ABS са једним сензором
Овај систем се обично налази на камионима, теренцима и комбијима са АБС-ом на задњим точковима. Има један вентил, који контролише оба задња точка, и сензор за број обртаја, који се налази на задњој осовини. Овај систем ради исто као и задњи крај троканалног система. Задњи точкови се прате заједно и оба морају да почну да се закључавају пре него што се АБС активира. У овом систему је такође могуће да се један од задњих точкова блокира, смањујући ефикасност кочења. Овај систем је такође лако идентификовати, јер не постоје појединачни сензори брзине за било који од точкова.

Референце

уреди
  1. ^ „Тоyота Приус ц феатурес сафетy анти-скид бракинг сyстем (ABS)”. Тоyота Мотор Цорпоратион Аустралиа. Архивирано из оригинала 7. 3. 2016. г. Приступљено 7. 3. 2016. „Приус ц ис еqуиппед wитх Тоyота'с Анти-скид Бракинг Сyстем (ABS).” 
  2. ^ „Effectiveness of ABS and Vehicle Stability Control Systems” (PDF). Royal Automobile Club of Victoria. април 2004. Приступљено 2010-12-07. 
  3. ^ Heißing, Bernd (2011), Chassis Handbook, Springer, ISBN 9783834897893, Приступљено 19. 2. 2013 
  4. ^ „Speed With Style”, Cycle World, јун 1992, ISSN 0011-4286, Приступљено 19. 2. 2013 
  5. ^ а б Jon Lawes (31. 1. 2014). Car Brakes: A Guide to Upgrading, Repair and Maintenance. Crowood. стр. 207—. ISBN 978-1-84797-675-8. 
  6. ^ „Non-Skid Braking”. Flight International. 30. 10. 1953. стр. 587—588. 
  7. ^ Annual Report. Westinghouse Air Brake Company. 1936. стр. 1. Приступљено 24. 11. 2013. 
  8. ^ „Optimum Braking”. Flight International. 59 (2194): 167—168. 8. 2. 1951. Приступљено 9. 7. 2021. 
  9. ^ „Brakes”. Popular Science. 165 (2): 232. август 1954. Приступљено 9. 7. 2021. 
  10. ^ „Browse Flight's archive of Historic Aviation”. Flightglobal.com. Приступљено 2014-08-26. 
  11. ^ а б Reynolds, Jim (1990). Best of British Bikes . Patrick Stephens Ltd. ISBN 1-85260-033-0. 
  12. ^ Google Patents: US3707313A - Anti-skid braking systems - Google Patents, accessdate: 16. July 2020
  13. ^ KI4CY (2003-02-13). „Ram Glossary of abbreviations and terms”. Dodgeram.org. Архивирано из оригинала 22. 11. 2010. г. Приступљено 2010-12-07. 
  14. ^ Jack Erjavec (2000). Automotive Technology: A Systems Approach. Cengage Learning. стр. 1197—. ISBN 0-7668-0673-1. 
  15. ^ а б Nice, Karim (2000-08-23). „How Anti-Lock Brakes Work”. HowStuffWorks (на језику: енглески). Приступљено 2024-03-29. 
  16. ^ „ABS Фреqуентлy Аскед Qуестионс”. ABS Едуцатион Аллианце. 2004-05-03. Архивирано из оригинала 23. 5. 2010. г. Приступљено 2009-10-22. 
Преузето из „https://sr.wiki.x.io/w/index.php?title=Sistem_protiv_blokiranja_točkova&oldid=28885466”