Если при резком нажатии на педаль тормоза она начала неожиданно вибрировать, бить в ногу или “хрустеть” – всё в порядке, сработала система ABS. Это одна из важных и обязательных систем безопасности современного автомобиля. Из этого материала вы узнаете, зачем нужна антиблокировочная система, из чего она состоит и как работает. Также расскажем про плюсы и минусы системы АБС, историю её развития и основные неисправности.

Что вы узнаете:

Что такое ABS?

ABS или антиблокировочная система – надстройка тормозной системы автомобиля, препятствующая блокировке колёс транспортного средства при торможении, в том числе экстренном. Аббревиатура ABS в немецком языке ABS расшифровывается как “Antiblockiersystem“, в английском – “Anti-lock braking system“. В русскоговорящих странах часто можно встретить кириллический вариант аббревиатуры – АБС – “антиблокировочная система“.

Гидроблок системы ABS

ABS – одна из первых систем безопасности в машине. Сегодня она устанавливается на легковые и грузовые автомобили, мотоциклы, прицепы и шасси самолётов. По состоянию на 2007 год не менее 76% автомобилей по всему миру имели на борту эту систему. Сейчас в ряде стран запрещено выпускать автомобили и мотоциклы без системы ABS. Так, в Евросоюзе с 2004 года нельзя производить легковые автомобили без АБС, в Китае – с 2018 года, а в Индии с 2019 года – легковые автомобили, а также двухколесный транспорт с двигателями объемом более 125 см³.

Назначение системы ABS

Главное назначение системы ABS – обеспечить возможность управления автомобилем при торможении, в том числе экстренном. При отсутствии такой системы резкое торможение может привести к блокировке колёс ведущей оси, в результате чего управление автомобилем станет невозможным – машина не будет реагировать на повороты руля и продолжит движение прямо, пока не появится сцепление колёс с дорогой. АБС помогает реализовать прерывистое торможение, за счёт чего и сохраняется управляемость автомобилем.

Несмотря на распространённость мнения о том, что антиблокировочная система сокращает тормозной путь – это не основной её функционал и не во всех дорожных ситуациях это соответствует действительности. Да, на ровной твёрдой поверхности (например, асфальт) тормозная система с АБС работает эффективнее, чем при торможении “юзом”. Но на рыхлых поверхностях (например, гравий, песок) ABS не даёт колёсам зарыться вглубь покрытия, что позволило бы лучше затормозить. В этом случае ABS, наоборот, снижает эффективность торможения.

Сравнение работы тормозов с системой ABS и без

Также тормозной путь с системой ABS длиннее, чем без неё, при торможении на гладком льду с шипованной резиной. АБС не даёт шипам как следует вгрызаться в лёд, допуская проскальзывания колёс, что снижает эффективность торможения. Но не стоит забывать, что основная функция ABS это не сокращение тормозного пути, а сохранение возможности маневрировать при торможении.

Устройство системы ABS

Несмотря на более чем 50-летнюю историю системы АБС и наличия множества производителей по всему миру, её конструкция считается типовой и состоит из ряда стандартных элементов. Рассмотрим основные компоненты из которых состоит ABS:

Датчики скорости вращения колес

Бесконтактные датчики работают по принципу магнитной индукции и передают информацию о скорости вращения колёс транспортного средства электронному блоку управления. Датчики устанавливаются в ступицу колёс или, реже, в редуктор ведущего моста. При вращении колеса импульсный ротор (зубчатое колесо в ступице) создаёт переменное магнитное поле, которое порождает в катушке датчика переменный ток. Сигнал датчика выглядит как синусоида и чем выше скорость – тем больше частота.

Датчик давления гидравлической системы

Датчики давления в системе ABS используются с для контроля давления тормозной жидкости. Наибольшее распространение получили пьезоэлектрические и ёмкостные датчики. Чувствительный элемент датчика преобразовывает давление в электрический сигнал и передает данные в электронный блок управления. По полученным значения ЭБУ вычисляет тормозные усилия на колёсах и, при необходимости, вносит корректировки.

Электронный блок управления

Электронный блок управления (ЭБУ) или процессор отвечает за управление системой ABS. Он считывает показания с датчиков скорости и давления и в соответствие с заданными алгоритмами отдаёт те или иные команды на исполнительные механизмы (насос и электромагнитные клапаны). Главная задача блока управления – обеспечить максимальное тормозное усилие, не допустив при этом блокировки колёс.

Электрогидравлический модулятор

Исполнительный механизм, который по команде электронного блока управления с помощью быстродействующих клапанов (по одному впускному и выпускному на каждый тормозной контур) регулирует давление в контурах гидравлической системы, обеспечивая необходимое усилие на колёсах.

Гидравлический насос

Или помпа или насос обратной подачи – закачивает тормозную жидкость обратно в главный тормозной цилиндр. Именно его работа и ощущается на педали тормоза в виде “толчков”, “ударов” или “вибраций” при активации системы ABS. Насос встроен в гидромодуль – визуально его расположение можно найти по цилиндрическому корпусу.

Гидроаккумуляторы

Или ресиверы или аккумуляторы давления необходимы для приёма тормозной жидкости после сброса давления в контуре. Ускоряют работу системы ABS. Если ёмкости давления гидроаккумулятора недостаточно – в работу включается насос, увеличивая скорость сброса давления. Количество аккумуляторов давления в системе соответствует количеству контуров гидропривода тормозов.

Демпфирующие камеры

Сглаживают пульсации в тормозном контуре, создаваемые гидравлическим насосом. В схеме системы ABS располагаются после помпы, поэтому конструктивно встроены в гидроблок ABS. Количество демпфирующих камер зависит от числа контуров тормозной системы.

Как работает АБС на автомобиле

На примере ABS Bosch 2S простыми словами расскажем принцип действия антиблокировочной тормозной системы. Итак, работа системы ABS Bosch 2S делится на три фазы: нормальное торможение, удержание давления в системе и сброс давления.

Фазы торможения в тормозной системе с ABS: а — фаза нормального торможения; б — фаза удержания давления на постоянном уровне; в — фаза сброса давления; 1 — колесный датчик; 2 — колесный (рабочий) цилиндр; 3 — нагнетательный насос; 4 — главный тормозной цилиндр; 5 — блок управления; 6 — аккумулятор давления; 7 — электромагнитный клапан; 8 — электрогидравлический модулятор; 9 — ротор колесного датчика;

В первой фазе – нормального торможения – главный тормозной цилиндр воздействует на тормозные механизмы колёс напрямую, поскольку на электромагнитные клапаны не подаётся ток и они находятся в открытом состоянии, гидравлический насос ABS не работает. Иными словами в нормальных условиях система ABS отключена и вся тормозная система функционирует без её участия.

Вторая фаза – удержания давления – активируется в случае обнаружения процессором ABS (по показаниям датчиков скорости) признаков блокировки любого из колёс. ЭБУ разъединяет связь между главным тормозным цилиндром и тормозными поршнями проблемных колёс с помощью подачи тока в 2А на обмотку электромагнитных клапанов модулятора. В заблокированных тормозных контурах давление остаётся неизменным, даже если водитель продолжит воздействовать на педаль тормоза. Не заблокированные контуры продолжают работать в штатном режиме.

Третья фаза – сброса давления – включается в работу когда фазы удержания давления недостаточно и риск блокировки колёс по-прежнему сохраняется. В этой фазе ЭБУ подаёт на электромагнитные клапаны повышенный ток в 5А и в результате большего перемещения поршня электромагнитного клапана открывается специальный канал сброса давления, через который тормозная жидкость поступает в аккумуляторы давления. В этой фазе тормозная педаль поднимается и водитель ощущает удары, вибрации и биения.

Современные системы ABS поддерживают 15-20 циклов открытия и закрытия электромагнитных клапанов в секунду.

Виды систем ABS

Системы АБС делят на несколько видов в зависимости от количества каналов. Первые антиблокировочные системы были одноканальными и наименее эффективными, так как блокировали колёса одной оси одновременно. С развитием технологий производители стали применять более точные системы, способные управлять колёсами по отдельности.

Система ABS на мотоцикле

Одноканальная. Устанавливается на задний мост автомобиля и управляет одновременно двумя колёсами оси. Отличается простотой и дешевизной конструкции, но низкой эффективностью, потому что срабатывает только при блокировке двух колёс.
Двухканальная. Управляет по отдельности передним и задним мостами. Более совершенная система, но по-прежнему не способная независимо управлять колёсами одной оси.
Трехканальная. Один канал управляет передней или задней осью, второй – ведущими колёсами по отдельности.
Четырехканальная. Наиболее эффективный и современный вид системы ABS, в которой управление всеми четырьмя колёсами осуществляется независимо друг от друга.

Неисправности системы ABS

Поскольку система ABS – важный элемент безопасности автомобиля – при проектировании этого узла особое внимание уделяется его надёжности. В процессе развития этой системы производители максимально сократили количество электронных компонентов с целью снижения количества отказов. Так, в первом поколении ABS фирмы Bosch, разработанном в 1970 году, насчитывалось порядка 1000 электрокомпонентов, а к восьмому поколению, выпущенному в 2003 году, их осталось всего 16.

Несмотря на кропотливую работу инженеров в течение многих десятилетий, гарантировать полную безотказность по-прежнему нельзя, но количество поломок сведено к минимуму. По статистике автосервисов, количество жалоб на отказ системы ABS составляет не более 0.2% от всех обращений.

Основные причины неисправности системы ABS:

Обрыв проводов. Самая безобидная, но часто сложно диагностируемая проблема – обрыв проводов. Обычно это происходит из-за некачественного крепления жгутов после ремонта. Хотя бывают и ситуации с некачественными проводами, которые со временем начинают “сыпаться”. Исправить обрыв в проводке довольно легко, вот только найти его – не всегда просто.
Выход из строя датчиков. Если с датчиком давления редко что-то случается (хотя и такое бывает), то датчики скорости страдают довольно часто. Провода датчиков ABS частенько перетираются из-за неверного крепежа после ремонта ходовой части, также бывает их портят во время демонтажа ступицы (посадочное место в ступице покрывается ржавчиной, из-за чего достать датчик целым бывает проблематично). Не редки случаи их выхода из строя от времени – банально закончился ресурс. Также иногда система ABS может показывать ошибку из-за загрязнения датчиков.
Повреждения зубчатого венца колёсной ступицы. В результате коррозии, после ДТП или вследствие некачественного ремонта зубчатый венец колёсной ступицы может быть поврежден. В этом случае корректное считывание скорости датчиком ABS станет невозможно.
Проблемы с блоком управления. Несмотря на применение интегральных микросхем и минимум электрокомпонентов – от поломок ЭБУ никто не застрахован, особенно в суровых российских реалиях (морозы, дорожные реагенты, несвоевременное обслуживание и другие причины).

Повреждённый провод датчика ABS

В качестве дополнительного уровня безопасности все производители устанавливают функцию самодиагностики для антиблокировочной системы. При обнаружении бортовым компьютером неполадок в системе ABS на панели приборов автомобиля загорится соответствующий индикатор, а в память ЭБУ запишется код ошибки, который можно будет считать.

Преимущества и недостатки ABS

Поскольку система ABS является базовой системой безопасности и способна работать только от обратного, то есть удерживать или сбрасывать лишнее давление в контурах, но не может повышать давление при необходимости, у нее есть свои преимущества и недостатки.

Плюсы системы ABS:

Помогает сохранить управляемость автомобиля при экстренном торможении;
В большинстве типичных дорожных ситуаций помогает сократить тормозной путь;
Улучшает манёвренность автомобиля на твердых поверхностях с плохим сцеплением;
Простая, надёжная и технологичная система.

Минусы системы ABS:

Увеличивает тормозной путь на мягких поверхностях, где, наоборот, желательно блокировать колёса;
Срабатывание системы в виде ударов в педаль тормоза может быть неожиданным для молодых водителей, из-за чего они могут отпустить педаль тормоза;
Из-за наличия в узле микрочипов некоторые автопроизводители столкнулись с дефицитом комплектующих для ABS во время кризиса полупроводников в 2020-2022 годах. Российский “АвтоВАЗ” в этот период выпускал партии автомобилей без магнитол и ABS.

История и эволюция системы ABS

Первые работы в направлении решения задачи блокировки колёс начались примерно с 1920-х годов. Тогда остро стояла проблема снижения эффективности тормозов после их блокировки на железнодорожных машинах, помимо этого заблокированные колёсные пары увеличивали шансы схода вагонов с рельс, а на колёсных ободах образовывалась выработка. Для решения проблемы применялись специальные электрические системы, регулирующие ток в тяговых электромоторах, работающих в режиме генератора при торможении. Примерно в то же время первые рабочие системы АБС производства Avions Voisin начали устанавливать в шасси самолётов.

Шасси самолёта

В 1936 году компания Bosch впервые запатентовала антиблокировочную тормозную систему для автомобиля, но не смогла её реализовать из-за отсутствия необходимой электроники. В 1971 году благодаря развитию полупроводниковых технологий компании удалось собрать первые образцы АБС, но они работали не так, как ожидалось. Параллельно немецкий инженер Гейнц Либер работал над системой ABS в компании Teldix GmbH. Позже он перешел в Daimler-Benz на позицию главы отдела электрики и электроники и в 1970 году немецкий концерн сообщил о создании рабочей антиблокировочной системы под названием ABS 2.

Минусом разработанной системы была низкая надёжность электронных компонентов, поэтому по заказу Daimler-Benz были привлечены опытные инженеры Bosch, которые и довели АБС до ума. С середины 1970-х годов антиблокировочная система опционально устанавливалась на представительские немецкие машины (её стоимость тогда составляла 10% от цены авто), а с 1978 года – штатно применялась в автомобилях Mercedes Benz S-Class W116 и BMW 7 Seriers E23.

Как менялся вес гидроблока системы ABS Bosch с развитием технологий

На сегодня ABS – обязательная опция автомобиля, но это лишь базовая система в плане безопасности. Обеспечить прямолинейное и равномерное движение автомобиля по поверхностям с неоднородным сцеплением, а также контролировать курсовую устойчивость в поворотах она неспособна. Это более сложные задачи, и для их решения придуманы более совершенные системы. Например, EBD (система распределения тормозных усилий) или ESP (электронная система стабилизации).

Модуль системы АБС

В современных авто ABS в чистом виде встречается все реже и является частью более продвинутых систем курсовой устойчивости, которая у разных производителей отличается наименованиями:

ESP (Electronic Stability Programme) – большинство европейские и американские авто;
ESC (Electronic Stability Control) – Honda, Kia, Hyundai;
DSC (Dynamic Stability Control) — BMW, Jaguar, Rover;
DTSC (Dynamic Stability Traction Control) — Volvo;
VSA (Vehicle Stability Assist) — Honda, Acura;
VSC (Vehicle Stability Control) — Toyota;
VDC (Vehicle Dynamic Control) — Infiniti, Nissan, Subaru.

Мифы и домыслы про систему ABS

Несмотря на широкое распространение ABS на современных автомобилях – вокруг это системы ходит много мифов и домыслов, а также есть ряд сторонников и противников этой системы. Опровергаем некоторые популярные мифы:

При отказе ABS тормозная система перестаёт работать. Это полное заблуждение, система ABS является надстройкой тормозной системы и последняя может работать независимо от АБС (что и происходит большую часть времени эксплуатации за исключением нештатных ситуаций, когда антиблокировочной системе приходится вмешиваться);
АБС увеличивает тормозной путь. При нормальной эксплуатации по ровным дорогам система АБС сокращает тормозной путь, сохраняя при этом сохраняя возможность рулевого управления. Но на рыхлых покрытиях она действительно может ухудшить эффективность торможения (но часто ли вы ездите, например, по гравию?). Более современные и технологичные системы на базе ABS способны распознавать характер покрытия, исключая этот недостаток.
Система АБС ненадёжна. Это утверждение актуально для систем разработки 50-летней давности – современные антиблокировочные системы предлагают высочайший уровень надёжности. Показатель отказов системы не превышает 0,2%.

Индикаторы неисправностей авто на панели приборов

Советы по использованию ABS

Срабатывание системы АБС может быть неожиданным для неопытного водителя, да и в целом есть некоторые нюансы эксплуатации этой системы, которые могут быть не очевидны и не всегда соблюдаются. Дадим несколько советов:

Не нужно бояться ударов в педаль тормоза и отпускать её при срабатывании ABS, наоборот, жмите тормоз в пол – так система ABS отрабатывает наиболее эффективно;
Обращайте внимание на контрольные лампы на приборной панели. Значок ABS не стоит игнорировать – обратитесь в сервис. Машина будет ездить и при нерабочей АБС, но в экстренной ситуации это может сыграть злую шутку;
Проверяйте давление в шинах и придерживайтесь заводских параметров – это важный фактор, влияющий на тормозной путь;
Следите за подвеской – неисправности в ходовой части могут нарушать положение колёс и, соответственно, контакт резины с поверхностью, что тоже сказывается на эффективности торможения.