ABS Bosch MK 20
      układ zapobiegający blokowaniu kół

Kopiowanie pracy w całości lub jej części bez zgody autorów jest zabronione !!!

Spis treści

10. Informacja dodatkowa (przypis webmastera)

1  

spis treści

1. WSTĘP

1.1 Co to jest ABS

ABS- (Anti-Blokier-System) to układ zapobiegający blokowaniu kół, a tym samym przyczyniający się do poprawy bezpieczeństwa jazdy, ponieważ umożliwia kontrolę nad zachowaniem kierunku jazdy samochodu, zarówno na nawierzchni o małym jak i o dużym współczynniku przyczepności.
Układ zapobiegający blokowaniu się jednego lub większej liczby kół (spowodowanego na przykład małym współczynnikiem przyczepności,
nierównościami drogi lub innymi czynnikami), optymalizuje tym samym długość drogi hamowania przez maksymalne wykorzystanie przyczepności kół do nawierzchni drogi. Osobno dla każdego koła. Podsumowując, układ ABS ma za zadanie hamować z odpowiednim poślizgiem, gdzie następuje maksymalna siła hamowania przy wymaganej sterowności.

1.2 Uwagi ogólne

Układy zapobiegające blokowaniu kół, obecnie szeroko rozpowszechnione również w samo-chodach z silnikami o średnich i małych pojemnościach skokowych są urządzeniami zapewniającymi poprawę bezpieczeństwa ruchu. Ich zadanie to kontrola i modyfikacja procesu hamowania w celu uniknięcia blokady kół we wszystkich warunkach eksploatacji pojazdu.
Stosowanie tych układów znacznie zwiększa bezpieczeństwo jazdy, umożliwia bowiem kontrolę nad zachowaniem kierunku ruchu jazdy (sterowność), również podczas hamowania awaryjnego na nawierzchniach o małej przyczepności. Wynika to z faktu, że ABS daje możliwość zmiany kierunku jazdy pojazdu w celu ominięcia przeszkody.
Należy pamiętać, że w przypadku zablokowania kół jakiekolwiek próby zmiany kierunku jazdy mogą okazać się nieskuteczne, a pojazd będzie kontynuował ruch w kierunku zgodnym z osią wzdłużną pojazdu, w najgorszym razie pojazd może wypaść z drogi. Trzeba jednocześnie zdawać sobie sprawę, że zadanie układu ABS nie polega na skróceniu drogi hamowania. Droga hamowania samochodu zależy bowiem między innymi od następujących parametrów: współczynnika przyczepności miedzy oponą, a nawierzchnią drogi i skuteczności układu hamulcowego.
 

1.3 Przyczepność i droga hamowania

Niżej podano podstawowe parametry techniczne, niezbędne do prawidłowego zrozumienia zasady działania układów ABS.
Zarówno ruch, jak i hamowanie pojazdu kołowego jest możliwe dzięki przyczepności między kołami, a nawierzchnią drogi. Jeżeli brak jest przyczepności pojazdy kołowe nie mogą się poruszać, ani tym bardziej zatrzymać. Przyczepność umożliwia przenoszenie przez ogumienie sił stycznych. Przyczepność zależy od:
rodzaju i stanu stykających się powierzchni (rodzaju bieżnika, stanu nawierzchni, występowania czynników zewnętrznych, takich jak woda, olej itp.),
- siły nacisku koła na nawierzchnie drogi, nacisków jednostkowych (masy pojazdu lub siły aerodynamicznej),
- temperatury stykających się powierzchni.
Im większa przyczepność powierzchni tym większa wartość możliwego przeniesienia momentu:
- w czasie jazdy (moment napędowy),
- w czasie zatrzymania (moment hamowania),
w czasie zmiany kierunku ruchu (moment skręcania). Przyczepność ma wpływ na przyspieszanie, hamowanie, prędkość pokonywania zakrętów.
Współczynniki przyczepności charakterystyczne dla opon poruszających się po:
- betonie suchym 0,90...0,95
- asfalcie suchym 0,80...0,90
- drodze bitej 0,50...0,55
- betonie mokrym – warstwa wody o grubości 1 mm 0,50...0,55
- betonie mokrym – warstwa wody o grubości 2 mm 0,40...0,45
- betonie pokrytym lodem 0,10
 

A - zakres zachowania kierunku jazdy (kierowanie skuteczne)
B - zakres braku zachowania kierunku jazdy (kierowanie mało skuteczne lub nieskuteczne)




 

Rys. 3 Zależność współczynnika przyczepności koła od poślizgu

Uwaga. Podane wartości odnoszą się do opon już dotartych. Maksymalna wartość sił hamowania i odpowiadająca jej droga hamowania pozostają w ścisłej zależności ze współczynnikiem przyczepności występującym między oponą i nawierzchnią. Wartość graniczna siły hamowana dla suchej nawierzchni asfaltowej może spowodować na asfalcie mokrym zablokowanie kół, z powodu mniejszego współczynnika przyczepności. Należy więc pamiętać, że ponieważ układy ABS mają za zadanie uniemożliwić blokowanie kół w każdych warunkach jazdy, to ta właściwość, idealna do kontroli zachowania kierunku jazdy, w niektórych warunkach może spowodować niewielkie wydłużenie drogi hamowania. Blokowania się kół należy zawsze unikać, gdyż. nie tylko powoduje utratę kontroli nad kierunkiem jazdy pojazdu, lecz także prawie każdorazowo sprzyja wydłużeniu drogi hamowania. Wyjątek stanowi tu gwałtowne hamowanie na miękkim piasku lub świeżym śniegu, kiedy to blokowanie kół wywołuje korzystny efekt, spowodowany zgromadzeniem się przed oponą ,,bariery" z piasku lub śniegu.
Układ zapobiegający blokowaniu kół jest tak zaprogramowany, aby utrzymać tę optymalną sytuacje, która jest niestety możliwa jedynie na gładkich nawierzchniach, gdzie występują niewielkie nierówności. W przypadku nawierzchni nierównej lub pofałdowanej nawet niewielka przerwa w regularnym funkcjonowaniu elementów hydrauliczno mechanicznych układu może spowodować niewielkie wydłużenie drogi hamowania.
Aby nastąpiło ,,hamowanie idealne", układ zapobiegający blokowaniu kół na bieżąco kontroluje prędkość i reaguje na zwalnianie w czasie jazdy poszczególnych kół oraz natychmiast reguluje ciśnienie hamowania w każdym z zacisków (dochodzi do 20 pulsacji na sekundę, odczuwalnych przez kierowcę podczas naciskania pedału hamulca).

1.4 hamowanie optymalne

Tradycyjne układy hamulcowe, nawet jeśli są wyposażone one w układ wspomagania, nie dają możliwości kontrolowania przebiegu procesu hamowania w zależności od współczynnika przyczepności nawierzchni. W warunkach ograniczonej przyczepności kierowca musi sam starać się zapobiegać blokowaniu kół, aby nie stracić kontroli nad zachowaniem kierunku jazdy pojazdu. Układy zapobiegające blokowaniu kół zostały skonstruowane w taki sposób, aby kontrolować proces hamowania i aby kontrola to mogła przebiegać w sposób automatyczny. ABS firmy Bosch jest jednym z takich układów.


 

Na rysunku 4 schematycznie określono siły działające na koło w chwili hamowania. Siła hamowania jest wprost proporcjonalna do współczynnika przyczepności i sił nacisku opony na nawierzchnie drogi.
W czasie hamowania prędkość obwodowa koła zmniejsza się szybciej niż prędkość pojazdu. Różnica między tymi wartościami jest największa w sytuacji całkowitego zablokowania kół pod wpływem nacisku na pedał hamulca, w czasie gdy pojazd jeszcze się porusza.
Różnica między prędkością pojazdu i prędkością obwodową ta, podzielona przez wartość prędkości pojazdu, podawana w procentach, jest nazywana poślizgiem:
 

- poślizgu = 0%, jeśli koło obraca się bez przeszkód,
- poślizgu = l00%, jeśli koło jest zablokowane, a pojazd nadal się porusza. Hamowanie przebiega prawidłowo, gdyż hamowanie jest równe
lub mniejsza od siły przyczepności. Jeżeli siła hamowania przekroczy wartości siły przyczepności, koła przestają się obracać i zaczynają się ślizgać. Z prób doświadczalnych wynika że zazwyczaj największą siłę hamowania uzyskuje się przy poślizgu równym 10...30%. Zadaniem układu ABS jest zachowanie wyżej wymienionych warunków podczas ruchu pojazdu.

Elementy składowe układu
 

2

spis treści

2. Elementy składowe układu BOSCH MK20

Obwód elektryczny

Obwód składa się z :
n elektronicznego zespołu sterującego,
n czterech czujników prędkości kół,
n lampki kontrolnej ABS
n Czujnik położenia pedału hamulca,
 

2.1 Elektroniczny zespół sterujący

Elektroniczny zespół sterujący steruje funkcjami układu zapobiegającego blokowaniu kół, a zwłaszcza:
1) po włączeniu zapłonu przekazuje sygnały sterujące do układu zasilania poszczególnych elementów znajdujących się pod napięciem (elektrozawory i cewka przekaźnika pompy),
2) gdy samochód jest w ruchu, dokonuje pomiarów prędkości każdego z kół dzięki sygnałom pochodzącym od każdego z czterech czujników,
3) przetwarza wszystkie cztery sygnały pochodzące od czujników i kontroluje zmniejszanie prędkości każdego z kół podczas hamowania (sygnał pochodzący od czujnika położenia pedału hamulca),
4) dokonuje pomiarów ewentualnego spadku prędkości w trakcie hamowania tendencja do blokowania kół ),
5) włącza odpowiednie elektrozawory i pompę elektryczną w celu zmniejszenia ciśnienia na zaciskach hamulcowych kół, które wykazują tendencję do blokowania,
6) gdy pojazd pozostaje w ruchu, dokonuje okresowych kontroli poszczególnych, podłączonych do niego, elementów układu w celu stwierdzenia ewentualnych nieprawidłowości (przerw w obwodzie, zwarć i usterek) i powoduje zapalanie się lampki kontrolnej ABS,
7) zapamiętuje ewentualne uszkodzenia występujące w obwodzie oraz jego elementach i przekazuje je do urządzeń diagnostycznych połączonych z odpowiednim złączem lub przekazuje obsługującemu informację w postaci sygnałów świetlnych lampki kontrolnej ABS, o odpowiedniej częstotliwości (zgodnie z kodem autodiagnostycznym),
8) przerywa funkcjonowanie układu zapobiegającego blokowaniu kół, włączając jednocześnie lampkę kontrolną ABS (w takiej sytuacji hamulce działają w sposób tradycyjny).

Elektroniczny zespół sterujący jest zaprogramowany i zakodowany stosownie do typu samochodu. W przypadku stwierdzenia usterki musi być zastąpiony urządzeniem tego samego typu ( kod identyfikacyjny firmy Bosch). Czynności związane z rozmontowywaniem i ponownym montowaniem muszą być przeprowadzane z zachowaniem maksymalnej ostrożności i czystości. Należy ponadto stosować odpowiednie narzędzia w celu niedopuszczenia do uszkodzenia któregokolwiek z elementów.

Kontrola działania

Podobnie jak w przypadku innych układów elektronicznych, nie można dokonywać bezpośredniej kontroli działania elektronicznego zespołu sterującego. Między innymi jest wzbronione podłączanie omomierza do styków zespołu. Prawidłowość działania elektronicznego zespołu sterującego musi być więc oceniona pośrednio: na podstawie zasilania i połączenia z masą odpowiednich styków, sterowania przekaźnikami, sygnałów pochodzących od czujników itp. Podczas kontroli należy odwołać się do schematów połączeń elektrycznych.





2.2 Czujnik prędkości kół

Czujniki dokonują na bieżąco pomiarów prędkości kół i przekazu do elektronicznego zespołu sterującego sygnały o wszystkich zmianach w czasie prędkości poszczególnych kół.
Czujniki prędkości kół są zainstalowane przy każdym z kół. Zęby nacięte na tarczy obracającej się razem z kołem jezdnym, przesuwają się przed końcówką czujnika, wywołują wyzwolenie impulsu elektrycznego. Czujnik wysyła więc sygnał zmienny, którego częstotliwość jest proporcjonalna do prędkości koła.
Czujniki są zasilane z małych generatorów napięcia i są zbudowane z rdzenia magnetycznego oraz z uzwojenia wykonanego z materiału przewodnikowego, który poddany działaniu pola magnetycznego generuje słabe napięcie o charakterze zmiennym.

Rys. 6   Czujniki obrotu kół	Rys. 7 Ustawienie i kształt czujników

Kontrola działania
Sprawdzanie prawidłowości działania czujników prędkości kół polega na kontroli:
- rezystancji w uzwojeniu, możliwej do zmierzenia między końcówkami złącza
czujnika (wartość prawidłowa jest podana w danych technicznych),
- sygnału wyjściowego, możliwego do zmierzenia między końcówkami złącza czujnika za pomocą woltomierza lub oscyloskopu (prawidłowa wartość jest podana w danych technicznych),
- izolacji od masy (rezystancja między pojedynczymi końcówkami i masą powinna mieć wartość nieskończoną).

Rys. 8 Przykładowe miejsce zamontowania czujnika.

Rys. 9 Budowa, zasada działania czujnika

Rys.10 Zasada działania czujnika prędkości obrotowej koła

2.3 Czujnik położenia pedału hamulca

Jest to czujnik umieszczony przy pedale hamulca. Czujnik wysyła do elektronicznego zespołu sterującego sygnał napięciowy + 12 V w celu zasygnalizowania, ze hamulce zostały uruchomione. Uruchomienie hamulców powoduje zaświecenie świata hamowania ,,stop".

Czynności kontrolne

Odłączyć złącze główne od elektronicznego zespołu sterującego włączyć zapłon i sprawdzić czy po naciśnięciu pedału hamulca napięcie wynosi +12 V na odpowiednim styku (patrz schematy połączeń elektrycznych samochodu). W przypadku negatywnego wyniku czynności należy sprawdzić przewody między czujnikiem a złączem głównym.

 

2.4 Lampka kontrolna ABS

Lampka kontrolna ABS, umieszczona na tablicy rozdzielczej, jest sterowana przez elektroniczny zespół sterujący. Zaświeca się w chwili włączenia zapłonu i gaśnie całkowicie po uruchomieniu silnika. Nie gaśnięcie lampki po uruchomieniu silnika lub świecenie się podczas jazdy samochodu wskazuje na usterkę w układzie. Usterka może zostać
wykryta za pomocą procedury autodiagnostycznej, która przewiduje odpowiednią sekwencję sygnałów świetlnych lampki dla danego typu uszkodzenia.


 

3

spis treści

3. Obwód hydrauliczny

Obwód hydrauliczny układu ABS składa się między innymi z podciśnieniowego urządzenia wspomagającego i z pompy hamulcowej typu tandem.
Każdy z dwóch wylotów pompy hamulcowej jest połączony, przez hydrauliczny zespół sterujący jednym kołem przednim i jednym kołem tylnym.
Elektrozawory umieszczone w hydraulicznym zespole sterującym pracują w trzech fazach:
1 - wzrostu ciśnienia,
2 - utrzymania stałej wartości ciśnienia,
3 - zmniejszenia ciśnienia.
Elektrozawory są sterowane przez elektroniczny zespół sterujący na podstawie sygnałów elektrycznych.
Hydrauliczny zespół sterujący zawiera następujące elementy:

• przekaźnik elektrozaworów.

• przekaźnik pompy elektrycznej,

• pompa elektryczna,

• akumulatory ciśnienia,

• elektrozawory

3.1 Przekaźnik elektrozaworów

Jest to specjalnie skonstruowany przez firmę Bosch przekaźnik z czterema zaciskami. Jego rola polega na włączaniu, po włączeniu zapłonu, zasilania do elektrozaworów ( o napięciu +12 V).

Rys. 12 Przekaźnik elektrozaworów

3.2 Przekaźnik pompy elektrycznej

Przekaźnik pompy elektrycznej został również skonstruowany przez firmę Bosch. Jest on taki sam, jak przekaźnik opisany poprzednio. Jego rola polega na włączaniu pompy elektrycznej, po włączeniu układu zapobiegającego blokowaniu kół. Przekaźnik jest sterowany przez elektroniczny zespół sterujący, który przekazuje mu ujemny przerywany sygnał elektryczny.

Rys. 13 Przekaźnik elektrozaworów

3.3 Pompa elektryczna

Pompa elektryczna płynu jest uruchamiana przez silnik o znacznej mocy zasilany odpowiednim przekaźnikiem. Sygnał sterujący przekaźnikiem jest wysyłany przez elektroniczny zespół sterujący jedynie w przypadku konieczności rozpoczęcia działania układu ABS.
Zespół pompy zbudowany z tłoczka wprawianego w ruch przez wirującą krzywkę, uruchamiana przez silniczek pompy, i dwóch jednokierunkowych za-worów kulkowych umożliwiających dopływ lub odpływ płynu
Pompa przepompowuje płyn z dolnego obwodu hydrauliczne-go zespołu sterującego, łączące-go elektrozawór regulacyjny wyjścia z zaciskiem hamulcowym, i kieruje płyn do obwodu górnego, Pompa włącza się równocześnie z elektrozaworami regulacyjnymi w chwili, gdy elektrozawór wyjścia się otwiera, a elektrozawór wejścia się zamyka ( Faza zmniejszania ciśnienia) Dzięki temu, że działanie elektrozaworów jest powiązane z działaniem pompy elektrycznej jest możliwe zmniejszenie ciśnienia w zaciskach, co kierowca wyczuwa jako lekkie pulsacje podczas naciskania na pedał hamulca (potocznie mówi się że pedał pływa).

Kontrola działania

Nieprawidłowości w działaniu lub awaria pompy elektrycznej są sygnalizowane zaświeceniem się lampki kontrolnej ABS. Czynności kontrolne są takie same, jak opisane w rozdziale poświęconym kontroli elektrozaworów.

Rys. 14 Zespół elektrohydrauliczny

Czynności kontrolne

1) sprawdzić, czy zasilanie przekaźników jest prawidłowe, (na odpowiednim styku wg schematu powinien mieć stałe napięcie +12V )
sprawdzić, czy zasilanie cewki przekaźnika jest prawidłowe (na styku przekaźnika pompy prąd, przy włączonym zapłonie, powinien mieć napięcie + 12 V),
sprawdzić działanie pompy elektrycznej - połączyć mostkowo odpowiednim przewodem styki przekaźnika w celu uruchomienia silnika pompy (je-dynie przez kilka sekund).
Jeśli czynność 1 zakończy się wynikiem negatywnym - zostanie stwierdzony brak zasilania na przekaźniku - przypuszczalnie wada znajduje się w wewnętrznym obwodzie zasilania elektronicznego zespołu sterującego. Jeśli czynność 2 zakończy się wynikiem negatywnym, są możliwe nieprawidłowości w funkcjonowaniu lub (i) zasilaniu (prądem
napięci +12V) Jeśli w trakcie przeprowadzania czynności 3 silnik się obraca istnieje prawdopodobieństwo nieprawidłowości działania przekaźnika - należy więc go wymienić. Jeśli silnik nie działa przy napięci zasilania +12V występującym na styku przekaźnika, jest prawdopodobnie usterka w obwodzie wewnętrznym zasilania silnika.

Rys. 15 Zespół pompy wraz z tłoczkiem

3.4 Akumulatory ciśnienia

W systemie opisywanym typu BOSCH MK20 znajdują się cztery akumulatory ciśnienia, które są elementami obwodu hydraulicznego.
Zadaniem akumulatorów jest chwilowe magazynowanie płynu hamulcowego. Dwa akumulatory niskiego ciśnienia (zbiorniki) znajdujące się przed pompą wtórnego obiegu (oddzielny dla każdej sekcji). Dwa akumulatory wysokiego ciśnienia (komora tłumiąca) znajdujące się za pompą wtórnego obiegu (oddzielny dla każdej sekcji). Są zbudowane z elastycznej membrany dociskanej sprężyną i niewielkiej komory, zmiennej objętości, wypełnianej płynem pochodzącym z obwodu cylinderka hamulcowego. Akumulatory ciśnienia magazynują niewielkie ilości płynu hamulcowego, pochodzącego z zacisków hamulcowych w czasie trwania fazy zmniejszenia ciśnienia i przekazują płyn ponownie do obwodu pod koniec tej fazy. Sprzyja to złagodzeniu pulsacji w czasie naciskania na pedał hamulca, podczas działania pompy elektrycznej.

Rys. 16 Akumulatory ciśnienia

Rys.17 Zespół elektrohydrauliczny

3.5 Elektrozawory

Zadaniem elektrozaworów jest ograniczanie ciśnienia płynu hamulcowego w zaciskach kół, które wykazują tendencję do blokowania. W układzie występuje osiem elektrozaworów sterowanych przez elektroniczny zespół sterujący.
Elektrozawory są umieszczone między hydraulicznym zespołem sterującym, a zaciskami hamulców. Osiem elektrozaworów podzielono na cztery grupy obsługujące kolejno: przednie koło lewe, przednie koło prawe, tylne koło prawe i tylnie kołu lewe. Na każdą grupę przypadają dwa elektrozawory: jeden jest odpowiedzialny za ładowanie (elektrozawór dolotowy, wejścia), a drugi za odciążanie (elektrozawór wylotowy, wyjścia).
Elektrozawór dolotowy pozostaje zazwyczaj otwarty, natomiast elektrozawór wylotowy zamknięty. To znaczy, że jeżeli elektroniczny
zespół sterujący nie wysyła sygnałów sterujących (w przypadku braku zasilania spowodowanego awarią obwodu lub elektronicznego zespołu sterującego), elektrozawory dolotowe pozo-stają otwarte, natomiast elektro-zawory wylotowe zamknięte.
Umożliwia to w pełni prawidłowe działanie układu hamulcowego również w przypadku nieprawidłowego funkcjonowania układu ABS.

Rys.17a Elektrozawory

3.6 Funkcje zaworów

Podczas normalnego hamowania, kiedy nie działa układ ABS, każdy z dwóch zacisków hamulcowych kół przednich i dwóch zacisków kół tylnych są zasilane płynem hamulcowym pod ciśnieniem, przepływającym przez cztery otwarte elektrozawory dolotowe.
Elektrozawory wylotowe, normalnie zamknięte, uniemożliwiają powrót płynu do zbiornika i zapewniają w ten sposób zachowanie stałej wartości ciśnienia w obwodzie. W przypadku włączenia układu ABS, elektroniczny zespół sterujący działa w niżej podany sposób.
1. Zamyka elektrozawór dolotowy w celu uniemożliwienia prze-dostania się płynu do zacisku hamulcowego (faza utrzymania ciśnienia)
Elektrozawór jest sterowany przez elektroniczny zespół sterujący, który przekazuje sygnał - ujemny.
2. Otwiera elektrozawór wylotowy w celu wypuszczenia określonej ilości płynu i zmniejszenia tym samym ciśnienia płynu w zacisku hamulcowym( faza zmniejszania ciśnienia). Elektrozawór wylotowy jest sterowany w taki sam sposób, jak elektrozawór dolotowy (patrz punkt 1).
3. Ponownie otwiera elektrozawór dolotowy w celu ponownego wzrostu ciśnienia w zacisku hamulcowym, gdy tylko koło znów zacznie się obracać.
Elektrozawór zostaje ponownie otwarty przez elektroniczny zespół sterujący w wyniku przerwania sygnału sterującego.
Cykl zamykania i otwierania każdego z elektrozaworów trwa tysięczne części sekundy i jest powtarzany do dziesięciu razy na sekundę, do chwili, aż prędkość koła nie zmniejszy się stopniowo do wartości 6...7 km/h. Wtedy cykl dobiega końca i koło może się zablokować.
 

Rys.18 Schemat hydrauliczny
1. Pompa hamulcowa 2. Serwo - urządzenie wspomagające 3. Akumulator wysokiego ciśnienia (komora tłumiąca) 4. Akumulator wysokiego ciśnienia (komora tłumiąca) 5. Silnik pompy wtórnego obiegu 6. Pompa wtórnego obiegu 7. Pompa wtórnego obiegu 8. Akumulator niskiego ciśnienia (zbiornik) 9. Akumulator niskiego ciśnienia (zbiornik) 10. Zawór szybkiego zmniejszania ciśnienia 11. Elektrozawór wejścia tylny prawy	12. Elektrozawór wyjścia tylny prawy 13. Elektrozawór wejścia przedni lewy 14. Elektrozawór wyjścia przedni lewy 15. Elektrozawór wejścia przedni prawy 16. Elektrozawór wyjścia przedni lewy 17. Elektrozawór wejścia przedni prawy 18. Elektrozawór wyjścia przedni prawy 19. Zacisk hamulcowy tylny prawy 20. Zacisk hamulcowy przedni lewy 21. Zacisk hamulcowy przedni prawy 22. Zacisk hamulcowy tylny lewy

Elektrozawór otwarty (płyn hamulcowy może przepływać).

Elektrozawór zamknięty (płyn hamulcowy nie może przepływać)

4

spis treści

4. Zasada działania instalacji hydraulicznej urządzenia
zapobiegającego blokowanie kół.

W urządzeniu ABS BOSCH MK2O zamontowane są dwa elektrozawory dla każdego obwodu hydraulicznego. Elektrozawór wejścia (9) gdy nie jest uruchomiony (nie jest połączony z masą centralki), jest otwarty i umożliwia przepływ płynu hamulcowego do zacisków hamulcowych.
Utrzymywanie ciśnienia uzyskuje się przez zamkniecie tego zaworu, to jest przy zasilaniu elektrycznym zaworu. Elektrozawór wyjścia (10), gdy nie jest uruchomiony (nie jest połączony z masą centralki), jest zamknięty odcinając wypływ płynu z akumulatora niskiego ciśnienia (2).
Zadaniem akumulatorów (2) i (5) jest chwilowe magazynowanie płynu hamulcowego który następnie wykorzystuje się w fazie zmniejszania ciśnienia. Pompa wtórnego obiegu (4) przesyła płyn hamulcowy wypływający z zacisków hamulcowych - w fazie zmniejszania ciśnienia do pompy hamulcowej poprzez odpowiedni akumulator.
Centralka elektroniczna na podstawie sygnałów otrzymywanych od czujników obrotów kół przednich i tylnych steruje centralką elektrohydrauliczną która z kolei zapewnia zmianę ciśnienia płynu hamulcowego dopływającego do zacisków hamulcowych, według 3 faz pracy urządzenia.
 

Rys. 19 Przebieg prędkości, ciśnienia, opóźnienia, przyspieszenia w czasie.

Sygnały przesyłane przez czujniki do elektronicznej centralki zostają zamienione przez wzmacniacz wejścia w sygnały o kwadratowym kształcie fali. Na podstawie częstot1iwości tych sygnałów, centralka rozpoznaje prędkość obwodową koła (3) przyspieszanie i opóźnianie (4) poszczególnych kół. Z połączenia poszczególnych prędkości obwodowych kół zostaje obliczona prędkość odniesienia (2), która uaktualniana w sposób ciągły stanowi informacje o efektywnej prędkości (1) samochodu. centralka posiada zaprogramowane w pamięci wartości progowe przyspieszenia (6) i zwalniania (7), które nie mogą być
absolutnie przekroczone przez poszczególne koło. Tak więc na podstawie systematycznego ciągłego i bardzo szybkiego porównania wartości przyspieszania i opóźnienia koła z wartościami zaprogramowanymi, centralka utrzymuje stałą kontrole nad obracaniem się koła podczas hamowania.
Po naciśnięciu przez kierowcę pedału hamulca opóźnienie dla poszczególnych kół jest różne. Zwalnianie lub zatrzymanie samochodu przy wartościach opóźnienia mieszczących się w zaprogramowanym dopuszczalnym zakresie nie powoduje uruchomienia układu ABS.
Jednak w chwili, gdy na skutek gwałtownego hamowania siła hamowania spowoduje zmniejszenie się prędkości koła poniżej prędkości odniesienia samochodu, układ rozpoczyna obliczanie wartości opóźnienia (punkt A). Przekroczenie progowej wartości opóźniania (7) zaprogramowanej w pamięci, powoduje uruchomienie układu, to jest sterowanie elektrozaworami w celu zmniejszenia ciśnienie (punkt B). Po uruchomieniu zmniejszenia ciśnienia i po chwili, w której opóźnienie rośnie w dalszym ciągu z uwagi na bezwładność układu, koło, które przestaje być hamowane, traci tendencję do blokowania się i może obracać swobodnie. Moment, w którym przywrócona zostaje wartość progowa (7) powoduje zmianę funkcjonowania układu sterowania rozpoczynając fazę utrzymania ciśnienia (punkt C).
Jeśli w ciągu określonego czasu (t) koło nie odzyska właściwej prędkości, uruchomiona zostanie faza zmniejszania ciśnienia.
Normalnie koło odzyskuje prędkość od momentu przekroczenia prędkości odniesienia: w tym miejscu zaczyna się nowy cykl hamowania (punkt D).




4.1 Faza wzrostu ciśnienia


 

Po naciśnięciu pedału hamulca ciśnienie wytworzone przez pompę hamulcową (6) przesyłane jest do zacisku hamulcowego bez zmian, ponieważ elektrozawory (9) i (10) zespołu hydraulicznego nie są połączone z masą centralki elektronicznej.

W miarę wzrostu siły hamowania, rośnie opóźnienie koła; powoduje to szybsze zwalnianie samochodu (to jest zwiększenie możliwości zablokowania koła).
Wartość oporów toczenia nie może przekroczyć określonej wartość, powyżej której koła tracą przyczepność do podłoża i rozpoczyna się poślizg koła, powodujący utratę kierowalności samochodu i wydłużenie się drogi hamowania.
Czujnik obrotów (12) sygnalizuje osiągniecie wartości opóźniania, która powoduje utratę przyczepności koła do podłoża. Wówczas centralka elektroniczna (1) natychmiast rozpoczyna sterowanie elektrozaworami zespołu elektrohydraulicznego, zmniejszając ciśnienie w układzie hamulcowym, powodując zwiększenie prędkości kół dla przy-wrócenia przyczepności kół do podłoża.





4.2 Faza utrzymania ciśnienia

W fazie tej elektroniczna centralka (1) łączy z masą elektrozawór wejścia (9), który zamyka się, natomiast elektrozawór wyjścia (10), który nie jest połączony z masą, jest już zamknięty.
Połączenie hydrauliczne pompy hamulcowej (6) z zaciskiem hamulcowym (11) zostaje przerwane (położenie oczekiwania zacisku hamulcowym (11) utrzymywane jest stałe ciśnienie, o wartości poprzednio uzyskanej, niezależnie od siły nacisku na pedał hamulca.

Swoją prędkość, w zależności od przyczepności do podłoża, do momentu rozpoznania przez czujnik obrotów (12)
osiągnięcia wartości równej prędkości odniesienia obliczonej przez centralkę elektroniczną (1). W tym momencie
centralka przechodzi z fazy utrzymywania ciśnienia do fazy zwiększania ciśnienia (jeżeli koło zwiększa prędkość)
lub zmniejszania ciśnienia (jeżeli koło wykazuje tendencję do blokowania się).





4.3 Faza zmniejszania ciśnienia

 

Po naciśnięciu pedału hamulca ciśnienie wytworzone przez pompę hamulcową (6) nie jest przesyłane do zacisku hamulcowego.
W fazie tej na elektroniczna centralka (1) łączy z masą elektrozawór wejścia (9), który zamyka się, natomiast elektrozawór wyjścia (10), łączy z masą, który otwiera się. Jednocześnie elektroniczna centralka(1) podaje napięcie (+12V) na silnik pompy elektrycznej. W zacisku hamulcowym (11) spada ciśnienie, do wartości która umożliwia odblokowanie koła (jeśli koło miało tendencję do blokowania) Płyn hamulcowy odpływa z zacisku w wyniku działania pompy wtórnego obiegu, która przekazuje płyn do górnej części
bloku elektrozaworów, powodując pulsacje wyczuwalne na pedale hamulca. W tej fazie koło zaczyna przyspieszać.





5

spis treści

5 Urządzenia diagnostyczne układów ABS

Przystępując do diagnostyki układów elektronicznych trzeba przestrzegać pewnych zasad bezpieczeństwa, przy czym mniej chodzi tu o bezpieczeństwo mechanika, a bardziej, aby diagnostykę ,,przeżył" moduł sterujący.
- Nie wolno odłączać modułu sterującego od wiązki układu, jeśli jest włączony zapłon.
- Nie wolno nakładać smaru na styki modułu sterującego. Powinny one zawsze być suche, czyste i pewnie połączone.
- Dopóki nie zostanie odłączony moduł sterujący, dopóty nie można dokonywać żadnych prac spawalniczych przy samochodzie.
- Przy pracującym silniku nie wolno odłączać przewodów od akumulatora.
- Nie wolno zamieniać wzajemnie przewodów od akumulatora.
- Nie wolno podawać samochodu działaniu temperatury powyżej 800C (w komorze suszenia), jeśli wcześniej nie wymontowano modułu sterującego.
- Jeśli występuje temperatura powyżej 800C (działa promiennik ciepła), nie
wolno użytkować modułu sterującego.
- Zespołów elektronicznych nie można poddawać działaniu nadmiernych wstrząsów (nie dopuszczać do ich upadku).
- Nie wolno ładować akumulatora zamontowanego w samochodzie.
- Nie wolno uruchamiać silnika samochodu, jeśli jest podłączone urządzenie do szybkiego ładowania lub jest podłączony szeregowo dodatkowy akumulator.
- Nie wolno zaczynać żadnych czynności kontrolnych, jeśli akumulator nie wykazuje napięcia od 11,5 V do 13,5 V.
- W sąsiedztwie modułu sterującego nie wolno prowadzić dodatkowego przewodu anteny lub innych przewodów.
-Nie wolno sprawdzać obecności napięcia przez krótkie zwieranie przewodów do masy.
- Wszelkich elementów uruchamiających podczas badania nie wolno poddawać działaniu napięcia przez okres dłuższy niż 1 do 2 sekund (należy po tym odczekać 10 sekund).
- Przyrządów do pomiaru natężenia, napięcia lub rezystancji nie wolno podłączać przy włączonym zapłonie.
- Nic wolno stosować multimetru o rezystancji wewnętrznej poniżej 10 megaomów.
- Do sprawdzania nie posługiwać się lampami z żarówkami typu żarnikowego.
- Nie wolno przystępować do pracy bez schematu instalacji elektrycznej samochodu.
- Do przeprowadzania kontroli układów elektronicznych jest potrzebny miernik, o rezystancji powyżej 10 megaomów, z automatycznym wyłącznikiem zakresu pomiarowego, lampka kontrolna z diodą świecącą, parą krótkich i długich przewodów kontrolnych oraz dobry oscyloskop. Ten rodzaj kontroli wymaga naturalnie odpowiedniego czasu, pewnego doświadczenia i wiedzy. Trochę wygodniej, pewniej i szybciej przebiega diagnostyka za pomocą odpowiedniego testera. Z dwóch rzeczy trzeba jasno zdawać sobie sprawę :
Urządzenia diagnostyczne stanowią pomoc ale nie zastąpią fachowca! Nie ma takiego urządzenia diagnostycznego, które może wszystko. Dla wszystkich układów ABS istnieją trzy różne rodzaje elektronicznych urządzeń diagnostycznych.

5.1 Diagnostyka przy podłączeniu szeregowym

Jest najelegantszą formą diagnostyki. Niestety wytwórcy urządzeń pomiarowych są zdani na to, co zostało zaprogramowane odnośnie samodiagnozowania w oprogramowaniu modułu sterującego. Często możliwości elektroniki są niewłaściwie wykorzystywane ze względu na ograniczenia kosztów lub też wytwórcy elektroniki nie chcą rozpowszechniać kodów dostępu. Dwoma przykładami przyrządów wykorzystujących tę metodę diagnozowania są przyrządy KTS 300 (Bosch) i MITTEC Dataecheck 100, stosowane także do układów wtryskowych.

5.2 Moduł diagnostyczny w miejscu modułu sterującego

Za pomocą tego urządzenia nie można dokonać pomiaru w czasie jazdy. Najprostsza forma takiej diagnostyki polega na podłączeniu listwy zaciskowej w miejsce modułu sterującego do wiązki przewodów. Celowo zastosowano numeracje złączy według przeznaczenia styków na złączu wtykowym. Teraz za pomocą oscyloskopu i miernika można zmierzyć rezystancje czujników i cewek elektromagnesów oraz napięcia na czujnikach. Od prędkości około 5 km/h czujnik wysyła sinusoidalny sygnał napięcia, który można sprawdzić za pomocą oscyloskopu. Regulowane napięcie zasilania pozwala na odpowiednio ustawić elementy wykonawcze. Przed zamknięciem obwodu należy dokładnie sprawdzić jakie napięcie i przez jaki czas powinno panować w danym miejscu. Zawory elektromagnetyczne w układzie ABS są bardzo niskoomowe, to znaczy ze przepływa przez nie prąd o dużym natężeniu, który może nagle doprowadzić do przepalenia zespołów.
Ulepszoną odmianą przyrządu jest tester Profinn 1000, firmy Weber Electronic która pozwala na porównanie wartości zmierzonych z wartościami właściwymi.
Do tego rodzaju testerów należy także urządzenie WAS 0003 firmy Bosch. Umożliwia ono diagnozowanie bez dodatkowych urządzeń pomiarowych. Za pomocą przełącznika, można doprowadzić do wskaźnika sygnału wyjściowy każdego czujnika, co umożliwia ocenę jego działania. Można też sprawdzić działanie włącznika świateł hamowania oraz ręczne ustawienie poszczególnych zaworów elektromagnetycznych i przekaźnika pompy. W podobny sposób i na podobnej zasadzie działa przyrząd firmy WABCO, umożliwiający sprawdzenie układów ABS samochodów ciężarowych. Przebieg badania może być sterowany automatycznie.


5.3 Diagnostyka między zespołem sterującym a wiązką
przewodów

Ta forma diagnostyki jest jedyną umożliwiającą kompletną analizę układu
w warunkach jazdy, bez znajomości wyników kontroli w warunkach połączenia szeregowego oraz oprogramowania modułu sterującego.
W testerze diagnostycznym ME4OOO firmy Sykes-Pickavant odczyt odbywa się za pomocą szeregu diod świecących. Za jego pomocą można określić nawet chwilowo występując usterki (ruchome styki).
Najbardziej kompleksowym urządzeniem diagnostycznym do elektroniki samo-chodowej jest tester LASER 2000 z firmy Lucas. Za pomocą pewnej liczby przewodów typu Y, można podłączyć się do prawie wszystkich modułów sterujących stosowanych w samochodach. Wielozłącze LASER 1500, o menu programowanym w zależności od modułu samochodu, umożliwia dopasowanie kanałów pomiarowych do dowolnego układu. Zarówno dla układów wtryskowych silników benzynowych jak i wysokoprężnych, a także układów ABS, można dokonać pomiarów wszystkich danych, zapamiętać je (do 4 pomiarów), wyświetlić i wydrukować.
Na podobnej zasadzie działa Pilot 1010, firmy Allied Signal, przeznaczony do układów ABS firmy Bendix i do układów wtryskowych. Moduły danych pozwalają na szersze zastosowanie tych urządzeń. Za dodatkową opłatą można uzyskać możliwość korzystania z nich za pomocą kodu dostępu.





6

spis treści

6. Odpowietrzanie, napełnianie i czyszczenie układu hamulcowego

Napełnianie płynem lub odpowietrzanie układu hamulcowego osi tylniej
z korektorem sterowanym obciążeniem, w celu lepszego przepłukania układu (usunięcia pęcherzyków powietrza i starego płynu) trzeba wykonać pod obciążeniem, zatem koła samochodu nie mogą swobodnie zwisać na podnośniku.

6.1 Odpowietrzanie układu hamulcowego

Klasyczny sposób odpowietrzania układu hamulcowego, przebiega następująco:
a) Najpierw należy napełnić zbiorniczek wyrównawczy i podczas odpowietrzania ciągle sprawdzać poziom płynu hamulcowego, aby nie dopuścić do ponownego zapowietrzenia układu.
b) Rozpoczyna się od hamulca, którego obwód hydrauliczny zawiera największą ilość płynu. W przypadku pojazdów wyposażonych w hamulce tarczowe osi przedniej i hamulce bębnowe osi tylnej takimi hamulcami są: hamulec tylny prawy i przedni prawy (oczywiście w przypadku samochodu wyposażonego w kierownicę po prawej stronie, takimi hamulcami będę hamulce lewe). Na odpowietrznik hamulca należy nasunąć przezroczysty przewód, którego drugi koniec trzeba zanurzyć w odpowiednim naczyniu, do połowy napełnionym czystym płynem hamulcowym. Koniec przewodu powinien znajdować się poniżej lustra płynu.
c) Odkręcić odpowietrznik o około 3/4 do 1 obrotu.
d) Nacisnąć silnie pedał hamulca, dokręcić odpowietrznik i po 2-3 sekundach powoli zwolnić pedał hamulca (płyn musi dopłynąć ze zbiorniczka wyrównawczego). Podane czynności powtarza się do chwili, gdy z odpowietrznika przestanie się wydobywać płyn zawierający pęcherzyki powietrza.
e) Dokręcić odpowietrznik, zdjąć przezroczysty przewód i nałożyć kapturek chroniący odpowietrznik przed zanieczyszczeniem.
f) Wykonać czynności c), d), i e) dla hamulców pozostałych kół.
g) Ponownie uzupełnić ilość płynu w zbiorniczku wyrównawczym. Ten klasyczny sposób postępowania nastarcza trzy problemy:
1) Potrzeba do tego współdziałania dwóch osób.
2) Jest pewien problem techniczny. Woda wchłonięta przez płyn hamulcowy może, wskutek niewiele różniącej je gęstości, tworzyć krople w pompie hamulcowej. Krople wody, wraz z cząsteczkami brudu, znajdującymi się przed tłokiem pompy hamulcowej, mogą pozostawać w obszarze, który pozostaje nieobjęty działaniem procesu hamowania, i mogą być powodem wystąpienia w tym miejscu korozji powierzchniowej. Przy odpowietrzaniu w klasyczny sposób, uszczelnienie tłoka wielokrotnie przesuwa się po takim kraterze i ulega uszkodzeniu. Może to doprowadzić do konieczności wymiany pompy hamulcowej.
3) Nie zawsze w najwyżej położonych miejscach układu hamulcowego, gdzie może gromadzić się powietrze, da się umieścić odpowietrzniki (szczególnie dotyczy to układów hamulcowych wyposażonych w ABS). Przepływ płynu wywołany naciśnięciem na pedał może być jednak zbyt słaby, aby usunąć pęcherze powietrza z takich miejsc, co powoduje to niekiedy że do dziesięciu razy trzeba powtarzać odpowietrzanie. Niektórych układów w klasyczny sposób w ogóle nie można odpowietrzyć.
Dlatego obecnie stosuje się urządzenia do ciśnieniowej wymiany płynu hamulcowego, które umożliwia wtłoczenie płynu hamulcowego do zbiorniczka wyrównawczego pod ciśnieniem 200 kPa.
Zbiorniczek płynu hamulcowego jest częściowo zamocowany do pompy hamulcowej za pomocą uszczelnienia z tworzywa sztucznego. Gdy mechanik znajduje się pod samochodem należy zwracać uwagę na niebezpieczeństwo odłączenia się zbiorniczka od pompy wskutek obfitego napełnienia płynem.
Podczas odpowietrzania za pomocą specjalnego urządzenia ciśnieniowego mechanik może wykonywać czynności b), c), e), f) bez martwienia się o poziom płynu w zbiorniczku i o to, czy tłok pompy nie znalazł się w krytycznym położeniu. Najlepsze są urządzenia, które są w stanie zasysać płyn hamulcowy bezpośrednio z handlowego opakowania oryginalnego i tłoczyć go do zbiorniczka wyrównawczego. Pozwala to uniknąć konieczności przelewania płynu i możliwości wchłonięcia przez płyn wilgoci z powietrza (styk dużą powierzchnią), a także niebezpieczeństwa zanieczyszczenia środowiska płynem (przypadkowe rozlanie). Istnieje wiele urządzeń służących do napełniania i odpowietrzania hamulców, które odznaczają się różnymi właściwościami. Bywają one zasilane sprężonym powietrzem. (przeważnie jako układ z akumulatorem powietrza), napięciem z sieci lub z akumulatora pojazdu. Urządzenia te zwykle mieszczą od 1 do 30 litrów płynu. Odpowiednio do liczby różnych króćców na zbiorniczkach wyrównawczych istnieje wiele końcówek adaptacyjnych. Urządzenia z napędem elektrycznym mają zaletę, że automatycznie wyłączają się, gdy zapas płynu ulega wyczerpaniu. W przypadku urządzeń zasilanych sprężonym powietrzem, trzeba w takim wypadku pracę powtarzać ponownie.
Przy dokonywaniu wymiany płynu trzeba wykonać zabieg całkowicie.
Aby uzyskać zalecany przepływ płynu przez układ trzeba dysponować 2 litrami płynu hamulcowego (po pół litra na hamulec każdego koła). Niestety stosowana praktyka warsztatowa, polegająca na używaniu zaledwie od 1 do 1,3 litra płynu, nie sprzyja względom bezpieczeństwa. W wielu „kątach” układu pozostaje stary płyn hamulcowy. Szczególnej troski przy odpowietrzaniu wymagają układy hamulcowe z ABS. Bardzo odmienne rozwiązania techniczne wymagają przeważnie rozmaitego postępowania (kolejność kół, pomocnicze użycie pompy układu ABS, wspomagań przepływu poprzez dodatkowe pompowanie pedałem hamulca). Otwory o małych średnicach (0,5 mm), komory tłumiące i gromadzące płyn, zmienne kierunki przepływu płynu i podłączenia montażowe zaworów elektromagnetycznych, tworzą pęcherzykom powietrza wiele okazji do pozostania w układzie. Dlatego układy ABS, przeznaczone do produkcyjnego montażu w samochodach, są dostarczane do producentów pojazdów w stanie wstępnego napełnienia. Szczególnego znaczenia nabrało przy tym zalecenie śledzenia minimalnego poziomu płynu w zbiorniczkach wyrównawczych.

6.2 Napełnianie układu hamulcowego

Jeśli według zakresu prac obsługowych przy układzie hamulcowym zachodzi potrzeba napełnienia układu nowym płynem, to należy kilkakrotnie użyć hamulców, przy jeździe z różnymi prędkościami i odpowietrzyć hamulce. Powietrze przeważnie pozostaje za uszczelnieniami pompy hamulcowej (szczególnie przy zaworze centralnym) lub w innych punktach układu znajdujących się na górze i nie wyposażonych w odpowietrzniki.

6.3 Czyszczenie układu hamulcowego

Jeśli układ hamulcowy zostanie napełniony niewłaściwym płynem hamulcowym, to należy postępować w sposób opisany niżej. Najpierw wymontować wszystkie podzespoły i przepłukać układ nowym, właściwym, płynem hamulcowym. Następnie zdemontować pompę hamulcowa. Wszystkie metalowe elementy hydrauliczne oczyścić osobno i sprawdzić, czy nie są zużyte; w razie potrzeby wymienić. Wszystkie części z tworzyw sztucznych, jak pierścienie uszczelniające, uszczelnienia kołnierzowe, giętkie przewody hamulcowe i włącznik świateł hamowania, w zasadzie należy wymienić. Ponownie zmontować układ hamulcowy, napełnić właściwym płynem i odpowietrzyć.






7

spis treści

7. Postępowanie ze zużytym płynem hamulcowym

Zużyty płyn hamulcowy należy gromadzić osobno i przekazywać autoryzowanym firmom utylizacji odpadów.
W tym celu trzeba w warsztacie stworzyć odpowiednie warunki do gromadzenia i przechowywania zużytego płynu. Należy zaopatrzyć się w zbiorniki o odpowiedniej pojemności. Przeważnie stosuje się beczki 120-i 220 litrowe, zaopatrzone w jeden, dwa lub cztery podłączenia spustowe, w zależności od potrzeb warsztatu. Zbiornik powinny być zamknięty, a otwierać powinni je tylko przedstawiciele firm zajmujących się odbieraniem odpadów. Pojemniki lub urządzenia stosowane odpowietrzania układu w samochodzie powinny mieć złącz w dnie, umożliwiające połączenie ze zbiornikami. Po zakończeniu prac użytkowane naczynia należy natychmiast opróżnić z płynu. Zaletą takiego sposobu jest wyeliminowanie lejków, przez które inny pracownik mógłby ,,pozbyć" się innego zużytego płynu, co znacznie zwiększyłoby koszty utylizacji.
 

8

spis treści

8 Historia ABS-u

Czy ABS to technologiczna rewolucja? W żadnym wypadku nie! Pierwszy patent układów ABS pochodzi z lat dwudziestych XX wieku. W 14 wydaniu Poradnika samochodowego Bussiena (1941 r.) jest mowa: „ W próbach są urządzenia (regulatory Piganeau), które przeciwdziałają niebezpiecznemu blokowaniu hamulców. Regulator, który czyni hamulce możliwymi do wykorzystania w każdych warunkach, wielkim postępem na drodze do podniesienia bezpieczeństwa ruchu samochodowego." Niemieckie próby około roku 1940 (Ostwald) z układem mechanicznym, w którym zastosowano zawór i przesłonę sterowane mechanicznie pomocą masy bezwładnościowej wykazały, że jest on mało precyzyjny
i odznacza się zbyt dużą zwłoką w działaniu.
Od roku 1948 zastosowano układ ABS w samolotach (np. Dunlop Maxaret-AntiSkid). Chodziło tu głównie o uniknięcie uszkodzenia opon w czasie lądowania, wskutek nadmiernych ilości ciepła wydzielających się z blokowanych kół. Te próby nie miały większego wpływu na konstrukcję samochodu, gdyż zastosowanie lotniczego układu ABS było za drogie.
Pewną odmianę układów zapobiegających blokowaniu kół wynaleziono także dla pojazdów szynowych (np. Rapidbremse). Zapobiegały one długotrwałemu blokowaniu kół podczas hamowania, a co za tym idzie zeszlifowaniu obręczy kół kolejowych na pewnej długości ich obwodów. Z tego czasu pochodzi określenie układ antyblokujący, który obecnie w literaturze fachowej został zastąpiony określeniem „układ regulacji hamowania”, bardziej pasującym do rozwiązań współczesnych. W przypadku pojazdów szynowych nie trzeba uwzględniać działania sił bocznych. Także w przypadku samolotu stabilizację ruchu zapewnia działanie usterzenia. Tylko w przypadku samochodu trzeba dodatkowo uwzględniać to uwarunkowanie, szczególnie jeśli występuje różna przyczepności dla strony prawej (np. w czasie jazdy po zaśnieżonej krawędzi drogi), co może spowodować różnice sił hamowania między stroną lewą i prawą oraz doprowadzić do obrotu pojazdu wokół osi pionowej. Gdy tylko na początku lat sześćdziesiątych pojawiły się do dyspozycji zespoły elektroniczne, które mogły zapewnić uzyskanie sygnału i kompleksową regulację, rozpoczął się światowy rozwój układów ABS. Zaoferowany w 1970 roku, przez firmy Mercedes Benz i Bosch, układ ABS, składał się z około 1000 pojedynczy elementów elektronicznych. Także w USA powstały w 1973 roku układy ABS widziane szczególnie do pojazd6w ciężarowych, również oparte na mikrozespołach elektronicznych. Te rozwiązania jednak jeszcze nie dorosły do ostrych wymagań stawianych samochodom. W efekcie NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) musiała dostosować do tych wymagań normę FMVSS 121 dotyczącą zastosowania układów ABS. Burzliwy rozwój elektroniki, w działaniu układów analogowych i cyfrowych, umożliwił przedstawienie w końcu 1978 roku pierwszego układu ABS, nadającego się produkcji wielkoseryjnej. Został on poddany badaniom i próbom na trasie 35 milionów kilometrów. Nowe rozwiązanie składało się tylko ze 130 elementów. Technicy w tym czasie znacznie zbliżyli się do ideału regulacji hamulców. Zastosowanie układu ABS zapewnia wiele korzyści. Na suchej nawierzchni wprawdzie nie zaobserwowano znaczących postępów w skróceniu drogi hamowania, jednak układ zapewnia jednakową współpracę opon z nawierzchnią i pozwala na uniknięcie spłaszczeń wskutek blokowania kół. Można osiągać większe opóźnienia na wilgotnej nawierzchni, ich poziom nie odbiega wiele od uzyskiwanych na nawierzchni suchej.
Przy dowolnym stanie nawierzchni oddziaływanie sił bocznych jest skompensowane, nawet w przypadku pełnego hamowania. Dzięki temu kierowca, w razie konieczności dokonywania skrętu kierownicą, może w pełni skoncentrować się na samym kierowaniu pojazdem.
Koszt układu ABS jest obecnie niższy niż wartość czterech nowych opon, które trzeba by zakupić po hamowaniu awaryjnym (z blokowaniem), z dużej prędkości. Już po pierwszym takim hamowaniu układ ABS amortyzuje się Dzięki temu coraz więcej producentów seryjnie wyposaża samochody w ABS. Obecnie funkcje ABS przyjmuje układ noszący nazwę ASR. Układ ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung) jest logiczną odwrotnością układu ABS. Dzięki niemu, przy ruszaniu na śliskiej nawierzchni, kierowca może bardziej wykorzystać przyczepność, nie grozi mu przy tym ześlizgnięcie się do rowu, i może jeszcze skręcać pojazdem. Silnik, jako jedyne źródło napędu, nie może doprowadzić całej siły napędowej do koła lewego, znajdującego się na nawierzchni o dobrej przyczepności, a nie napędzać przy tym koła prawego, stojącego na śniegu. Mechanizm różnicowy dba o to, aby oba koła otrzymały taki sam moment napędowy. Ale prawy hamulec może zahamować koło takim momentem, który koło lewe przetworzy w moment napędowy.
Właściwie układ ABS dostarcza wszystkich niezbędnych elementów do konstrukcji układu ASR. Jeśli jedno koło zaczyna ślizgać się przy ruszaniu, co jest śledzone przez czujniki ABS, następuje uruchomienie silnika elektrycznego. Pompa tłokowa czerpie płyn hamulcowy z pompy hamulcowej i dostarcza go do hamulca koła, koło zostaje przyhamowane. Jeśli ciśnienie okaże się zbyt duże, to podobnie jak w przypadku ABS, zostanie ono zmniejszone do takiego poziomu, aby koło mogło stabilnie przyspieszać.
Szczególnie w przypadku silników dużej mocy, elektryczne połączenie miedzy modułem sterującym ABS i ASR a sterowaniem pracą silnika jest uzasadnione, pozwalając ograniczyć nadmiar mocy i obciążenie hamulców, przez zmianę parametrów pracy silnika.
Określenie ASR stosuje się także do rozwiązań, które wyłącznie wpływają na pracę silnika, co osiąga się za pomocą dodatkowej przepustnicy, opóźniania zapłonu lub redukcji mocy.
 

9

spis treści

9 Badania nad niezbędnością stosowania układu ABS

W ramach szwedzkiego programu ESV przeanalizowano wypadki, przy których wystąpiło zablokowanie kół. Ich udział w ogólnej liczbie przebadanych wypadków (1603) wyniósł 10,5% (168). Z tych 168 wypadków sześć nastąpiło wskutek kolizji z pojazdem nadjeżdżającym z przeciwka na zakręcie, 8 wskutek zjechania z pasa jezdni przy próbie ominięcia przeszkody, a 7 nastąpiło wskutek utraty kontroli nad pojazdem i zjechania z pasa jezdni na zakręcie z innych przyczyn niż nadmierna prędkość. Można by było z pewnością uniknąć tych 21 wypadków, gdyby zastosowano układ ABS. W pełni reprezentatywne badania 28469 wypadków przeprowadziła firma Volvo. Udział wypadków związanych z działaniem hamulców osiągnął 48%, a z zablokowanymi kołami 14,2%. Badania niemieckie pozwoliły ustalić, to od 5,2% do 8,4% wypadków z ofiarami w ludziach nastąpiło w czasie hamowania na zakrętach, przy śliskiej nawierzchni. Podsumowując można stwierdzić, że do 40% wszystkich wypadków samochodowych dochodzi w czasie hamowania. Od 4% do 7,5% wypadków można było uniknąć stosując ABS, a skutki dalszych 5% do 8% mogłyby być znacznie mniej poważne.

10

10 Informacja dodatkowa (przyp. webmastera)

Zgodnie z informacją, jaką otrzymałem w dniu 4.04.2007 roku od pana Sebastiana  Matuschek, który jest trainerem technicznym w aftermarket Continental Automotive Systems we Frankfurcie (de), Systemy ABS-u MK 2, 4, 20, 25, 30,50, 70 itd. są systemami rozwiniętymi i produkowanymi przez firmę Continental Teves ( Ate ), firma Bosch nie ma z nimi nic wspólnego, systemy Boscha to 2E, 2S itd.
 

początek strony