>

Антипробуксовочная система: принцип работы

Последние несколько десятков лет автомобили активно оснащаются разными системами безопасности, способными следить за безопасностью разгона и торможения автомобиля. Подобные технологии применяются во всех современных транспортных средствах.

Они прошли долгий путь – от самых простых до целого комплекса систем, объединённых в пробуксовочные системы.

Антипробуксовочная система (АПС) является вторичным элементом активной безопасности транспортного средства, работающим совместно с антиблокировочной тормозной системой ABS, и предназначенным предотвратить пробуксовку ведущих колёс. При этом неважно, какая степень нажатия на педаль газа и какой тип дорожного покрытия. Она значительно упрощает движение автомобиля по влажной дороге и постоянно следить за буксованием ведущих колёс автомобиля.

1. История.

История антипробуксовочной системы берёт своё начало в 1930-х годах, когда изобрели механический дифференциал повышенного трения. А сделал его немецкий производитель Porsche. Это устройство отлично себя показало на бездорожье и давало возможность выровнять крутящий момент колёс, если одно теряло сцепление с дорожным покрытием. Поэтому вложение ресурсов в дальнейшие разработки подобных систем не удивляют.

antiprobuksovochnaya-sistema-princip-raboty

Первопроходцами в изобретении автоматических АПС стали американцы. В 1971 году компания Buick изобрела и установила антипробуксовочную систему под названием MaxTrac на свои автомобили. Система MaxTrac в автоматическом режиме отслеживала положение колёс, и предотвращала проскальзывание при помощи снижения оборотов двигателя.

На просторах Европы электронную антипробуксовочную систему впервые начали устанавливать на автомобилях от BMW в 1979 году. А в 1987 году АПС начали ставить на восьмицилиндровых моделях Mercedes-Benz.

Эти системы были разработаны компанией Bosch, но получились достаточно громоздкими.
АПС нового образца ASR5 появились в 1990-х годах. Они были проще по конструкции, дешевле и легче в монтаже и управлении. Все компоненты размещались в пределах одного корпуса, а в качестве генератора тормозного усилия использовался возвратный насос высокой мощности.

В своё время антипробуксовочные системы стали широко распространятсяна автомобильных гонках. В рамках Формулы–1, в 1990 году, первыми её стали использовать в команде Ferrari. Но позже, использование АПС на гонках запретили.
Начиная с 1992 года, антипробуксовочные системы массово ставят на большинство автомобилей и мотоциклов.

2. Принцип работы

Антипробуксовочная система включает в себя три основных компонента:

1. Блок управления (компьютер).

2. Датчики угловой скорости.

3. Исполнительные механизмы.

antiprobuksovochnaya-sistema-princip-raboty-1

Блок управления АПС осуществляет измерение всех показателей системы, и при необходимости (когда возникает критическая ситуация), приводит в действие исполнительные механизмы. В функции блока управления АПС также входит взаимодействие с блоками управления дифференциалом и двигателем.
Датчики угловой скорости устанавливаются на всех колёсах или только на некоторых (зависимо от особенностей системы). Они отслеживают следующие характеристики:

1. Угловая скорость вращения всех колёс.

2. Угловое ускорение на колёсах.

3. Скорость движения автомобиля.

4. Пробуксовка колёс ведущей оси.

5. Особенности движения автомобиля (прямолинейное или криволинейное).

Но измеряют датчики только угловую скорость вращения на колёсах, а остальные показатели определяются при сравнении скоростей и характеристик вращения ведущих колёс и неведущих колёс.
Исполнительные механизмы АПС отвечают за торможение колёс и/или управление двигателем автомобиля во время пробуксовки. В качестве исполнительных механизмов используются:

1. Насос обратной подачи.

2. Переключающий электромагнитный клапан на каждом из ведущих колёс.

3. Электромагнитный клапан высокого давления на каждом из ведущих колёс.

4. Гидромодуляторы антиблокировочной системы.

3. Принцип действия.

Антипробуксовочная система – это, по сути, продолжение антиблокировочной системы (АБС), построенное на её основе. Она не только выполняет предназначение АБС, но и предотвращает буксование ведущих колёс автомобиля в условиях интенсивного разгона и при движении с места. Во время торможения АПС работает подобно антиблокировочной системе, а вот во время движения АПС работает, как антипробуксовочная система.

 

antiprobuksovochnaya-sistema-princip-raboty-2

В АПС существует такое понятие как пороговая скорость. Как правило, она установлена на уровне 50-80 км/час. Если автомобиль двигается со скоростью ниже пороговой, то АПС будет оказывать влияние и на двигатель, и на тормоза. Если же автомобиль превысит пороговую скорость, то АПС будет воздействовать лишь на двигатель.

Но система исключает пробуксовку колёс в любом диапазоне скоростей. На скорости ниже пороговой антипробуксовочная система передача крутящего момента на ведущие колёса регулируется за счёт их подтормаживания. На скорости выше пороговой, предаваемое усилие регулируется за счёт регулировки крутящего момента, идущего от двигателя.

Принцип действияантипробуксовочной системы основывается на уменьшении выходной мощности двигателя и наращивании частоты вращения колёс на ведущей оси. Частоту вращения колёс определяет компьютер, получающий информацию от специальных датчиков на колёсах и от датчиков ускорения.

Зависимо от определённых характеристик прибор управляет мощностью двигателя (величиной крутящего момента) или тормозным давлением, а при наличии блокировки дифференциала, и её может привести в действие.
Система управляет тормозным давлением циклами, которые повторяются, если это становится необходимым.

Эти циклы имеют по три фазы:

1. Нагнетание давления (происходит за счёт приведения в действие насоса обратной подачи, открытия клапана с высоким давлением и перекрытия переключающего клапана, что создаёт условия для торможения ведущего колеса).

2. Удержание давления (происходит, когда насос обратной подачи отключается).

3. Сброс давления (осуществляется после окончания пробуксовки за счёт открытия впускного и переключающего клапанов).

Для управления крутящим моментом двигателя АПС взаимодействует с системой, которая управляет двигателем. Компьютер управления АПС на основе входящих данных рассчитывает нужную величину крутящего момента и посылает эти данные в систему, управляющую двигателем, где они реализуются следующим образом:

1. Изменением угла наклона дроссельной заслонки.

2. Пропуском импульса зажигания.

3. Пропуском впрыска топлива в камеру сгорания.

4. Изменением угла опережения зажигания.

5. Отменой переключения передачи (если у автомобиля автоматическая коробка передач).

antiprobuksovochnaya-sistema-princip-raboty-3

Уменьшение мощности двигателя будет тем сильнее, чем больше темп нарастания пробуксовки.
Когда антипробуксовочная система срабатывает, то на панели приборов об этом оповестит контрольная лампочка. А при необходимости её можно отключить обычным выключателем на той же панели приборов и об этом оповестит другая лампочка. При отключении АПС автомобиль будет преодолевать повороты с боковым скольжением, но антиблокировочные функции автомобиля сохранятся.

4. Производители.

Разработкой и производством антипробуксовочных систем сегодня занимаются практически все именитые автомобильные корпорации. Каждая из них ставит на свои автомобили такие системы собственного производства.

Среди самых известных производителей антипробуксовочных систем можно выделить Mercedes, BMW, Toyota, Volkswagen, Lexus. Иногда, именитые корпорации занимаются разработкой АПС в сотрудничестве с другими корпорациями или независимыми компаниями.

Все производители пытаются усовершенствовать АПС и дают им разные названия. Несмотря на это, основоположные принципы работы АПС от производителя к производителю, практически не отличаются. А разнообразие названий – это скорее заслуга маркетингового отдела, призвана выделить ту или иную продукцию и заинтересовать потенциального покупателя.

5. Другие названия.

Антипробуксовочную систему ещё часто называют противобуксовочной системой (ПБС). В английском же языке АПС именуют DynamicTractionControl (DTC), а в немецком – (AntriebsschlupfregelungASR).

Кроме того, антипробуксовочные системы могут различаться по торговому названию в зависимости от компании-разработчика и компании-производителя автомобилей. Рассмотримнескольковариантов.
В автомобилях от компаний Mercedes, Volkswagen, Audi антипробуксовочная система носит название AutomaticSlipRegulation или AccelerationSlipRegulation (ASR).

ActiveTractionControl (A-TRAC) или TrakingControl (TRC) – такое название было дано антипробуксовочной системе производителями Toyota и Lexus.
Компания Opel именует АПС, установленные на её автомобилях, как DynamicSafety (DSA).
Немецкий автомобильный производитель BMW именует антипробуксовочную систему DynamicTractionControl (DTC) или Anti-SlipControl (ASC).
А вот Mercedes называет её иначе – ElectronicTractionSystem (ETS).

На Volvo устанавливаются антипробуксовочные системы под названием SystemTractionControl (STC).
Range Rover именует АПС не иначе как ElectronicTractionControl (ETC).
А в компании Honda прижилось название TractionControlSystem (TCS).

Самой продвинутой на сегодня антипробуксовочной системой считается TRC (Toyota, Lexus). Принцип её работы такой же, как и у других, но в работу подключаются все системы безопасности на автомобиле.

6. Преимущества и недостатки антипробуксовочных систем.

К преимуществам антипробуксовочных систем относятся:

1. Снижение вероятности повреждения покрышек.

2. Безопасное движение на поворотах, на зимней дороге, при повышенной влажности дорожного покрытия.

3. Увеличение ресурсов двигателя.

4. Экономия использования топлива.

5. Повышение безопасности и комфорта в начале движения автомобиля на дороге с плохим сцеплением.

6. Обеспечение отличной управляемости и предсказуемости на дороге, что увеличивает комфортность движения автомобиля на трассе.

Что касается недостатков АПС, то некоторые опытные водители и заядлые гонщики считают, что такие системы мешают им в управлении автомобилем, и не дают возможности прочувствовать на себе все особенности движения. Этот недостаток легко исправить, нажав нужную кнопку на панели управления, которая отключит АПС. Но антипробуксовочная система очень помогает вести автомобиль в плохих дорожных условиях начинающим водителям и тем, кто зачастую переоценивает свои водительские навыки, поэтому торопиться с её отключением не стоит.

7. Особенности эксплуатации антипробуксовочной системы.

Автомобили с установленной антипробуксовочной системой не требуют каких-то особых навыков эксплуатации, но всё же стоит помнить о нескольких моментах:

1. АПС имеет свои границы возможностей, так что на гладком льду или на очень высоких скоростях, она, скорее всего не повлияет на ситуацию.

2. При использовании АПС очень важно качество покрышек. Если, к примеру, зимой использовать летнюю резину, то никакая АПС не поможет преодолеть трудный участок дороги.

3. Применение в автомобиле АПС заставляет водителя забыть о заносах, пробуксовке и скольжении. Поэтому при пересадке на другой автомобиль без подобной системы, водитель не будет подготовлен к возникновению критической ситуации, и не будет знать, как себя в ней вести.

Комментировать

Рекомендую прочитать