VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В статье изложен метод исследования эффективности параметров работы АБС. Разработана методика натурных исследований, основанная проведенных опытах.

The article describes the basic methods of research settings traffic. The technique of field studies based on the video-fixing.

Задача ABS — регулировать скорость вращения колёс путём изменения давления в магистралях тормозной системы. Чтобы контролировать угловую скорость, надо знать её величину и то, как она меняется со временем. Каждое колёсо снабжено датчиком, который выдаёт электрические импульсы с частотой, пропорциональной скорости вращения колеса. Эта информация поступает в блок управления АБС.

Если во время торможения угловая скорость колеса приблизилась к нулю, электронный мозг тут же примет решение его «растормозить». Гидравлический модулятор при помощи электроклапана стравит давление из магистрали и перенаправит «лишнюю» порцию тормозной жидкости в гидроаккумулятор. Давление будет снижаться до тех пор, пока колесо, снова «ухватившись» за покрытие, не раскрутится до определённой скорости. Далее ABS опять резко увеличит давление в магистрали и притормозит колесо. Цикл продолжится до тех пор, пока машина не остановится или водитель не ослабит давление на педаль до положения, когда ABS не нужна.

Рисунок 1 - Схема антиблокировочной системы (ABS).

1 — электронный датчик частоты вращения переднего колеса; 2 — переднее колесо; 3 — двухконтурный насос с электродвигателем; 4 — датчик хода педали тормоза; 5 — главный тормозной цилиндр; 6 — расширительный бачок; 7 — вакуумный усилитель; 8 — заднее колесо; 9 — электронный датчик числа оборотов колеса; 10 — регулятор давления; 11 — гидравлические клапаны; 12 — электронный блок управления

Для максимальной эффективности замедления педаль тормоза на автомобилях с ABS надо вдавливать в пол что есть силы. Впрочем, последнее делать не обязательно тем водителям, чьи машины оснащены системой Brake Assist, которая сама создаёт избыточное давление в тормозной магистрали, «дотормаживая» за слабого или нерешительного человека. При штатных замедлениях она не вмешивается. Однако резкое нажатие (удар) на педаль Brake Assist расценивает как сигнал к экстренному торможению и вступает в действие.

Оценка эффективности действия АБС проводится в отношении реализуемого сцепления ɛ и осуществляется сравнением величины достигнутого замедления автомобиля при торможении с АБС, работающей в режиме непрерывной цикличности, и теоретически возможного максимального замедления автомобиля:

где – замедление автомобиля с АБС;

- теоретически возможное максимальное замедление автомобиля;

ɛ - реализуемое сцепление.

Для определения реализуемого сцепления необходимо совершить следующие заезды:

1. Торможение с АБС, работающей в режиме непрерывной цикличности – для определения ;

2. Торможение передней осью (задние тормозные механизмы отключены) без АБС с постепенным увеличением давления в тормозном трубопроводе – для определения критического скольжения передних колес (соответствующих коэффициенту сцепления ).Особенности определения коэффициентов сцепления и : при обработке результатов испытательных заездов торможения одной осью рассматриваются участки с одинаковым скольжением обоих тормозящих колес и анализируется достигнутое замедление. Массив данных, состоящих из замедлений и соответствующих им скольжений, составляет необходимую базу для построения - S диаграммы и позволяет установить коэффициенты сцепления и .

Теоретически возможное по условиям максимального сцепления колес замедление автомобиля определяется по формуле:

где - нормальная реакция опорной поверхности на колеса передней оси в динамических условиях при включенной АБС;

- нормальная реакция опорной поверхности на колеса задней оси в динамических условиях при включенной АБС;

- максимальный коэффициент продольного сцепления колес передней оси, соответствующий критическому относительному скольжению;

- максимальный коэффициент продольного сцепления колес задней оси, соответствующий критическому относительному скольжению;

– вес автомобиля;

g – ускорение свободного падения (g=9.81 м/с²).

В качестве обьекта испытаний использовался автомобиль Ford Fusion оснащенный системой АБС.

На автомобиль была установлена следующая измерительная аппаратура:

-измерительная система для проведения испытаний на ускорение и торможение транспортных средств DB-Print типа «пятое колесо».

-датчик усилия нажатия на педаль тормоза CPFTA

-выносные датчики были установлены на каждое колесо автомобиля.

Программа испытаний включала в себя проведение следующих видов испытательных заездов:

1. торможение на льду (все типы шин);

2. торможение на укатанном снеге (все типы шин);

3. торможение на зимнем сухом асфальте (все типы шин);

4. торможение на увлажненном базальте (зимние нешипованные и летние шины)

Сводные результаты испытаний на эффективность торможения со скорости 45 км/ч до 15 км/ч

Режим торможения	Тип шин	Тормозной путь, м	Замедление, м/с2
Опорная поверхность – зимний сухой асфальт
с АБС	летние	9,64	7,20
	нешипованные	10,95	6,34
	шипованные	11,05	6,28
прерывистое	летние	12,65	5,49
	нешипованные	12,4	5,77
	шипованные	11,85	5,86
с блокировкой	летние	10,22	6,79
	нешипованные	11,45	6,07
	шипованные	11,89	5,84
Опорная поверхность – укатанный снег
с АБС	летние	37,35	1,86
	нешипованные	24,74	2,81
	шипованные	21,13	3,29
прерывистое	летние	43,73	1,59
	нешипованные	23,53	2,95
	шипованные	24,20	2,87
с блокировкой	летние	39,99	1,74
	нешипованные	19,91	3,49
	шипованные	19,78	3,51
Опорная поверхность - лед
с АБС	летние	51,28	1,35
	нешипованные	48,23	1,44
	шипованные	40,03	1,73
прерывистое	летние	64,20	1,08
	нешипованные	61,99	1,12
	шипованные	44,45	1,56
с блокировкой	летние	67,76	1,02
	нешипованные	60,81	1,14
	шипованные	42,89	1,62

Анализ результатов таблице 1 показывает, что современная АБС обеспечивает эффективность торможения выше чем с блокированными колесами, практически на всех твердых опорных поверхностях при сохранении курсовой устойчивости. Прерывистое торможение позволяет сохранит курсовую устойчивость, но, несмотря на высокую квалификацию экспертов-испытателей, не позволяет обеспечить большую эффективность торможения.

результаты испытаний эффективности действия АБС в различных условиях представлены в таблице 2.

Результаты испытаний эффективности действий АБС на льду

Коэффициент	х1М	х2М	zM, м/с2	zAL, м/с2
Опорная поверхность - лед
Нешипованные шины	0,163	0,179	1,658	1,457	0,88
Шипованные шины	0,210	0,214	2,074	1,677	0,81
Опорная поверхность – увлажненный базальт
Нешипованные шины	0,261	0,279	2,623	2,328	0,89
Летние шины	0,281	0,286	2,774	2,525	0,91

Результаты испытательных заездов на льду показали снижение эффективности действия АБС в отношении реализуемого сцепления при установке зимних шипованных шин на 8%. по отношению к торможению нешипованными шинами. Данный факт создает существенные предпосылки для сокращения тормозного пути путем совершенствования алгоритма работы АБС

Результаты испытательных заездов на увлажненном базальте показали что эффективность АБС на автомобиле с летними шинами ненамного выше чем на автомобиле с зимними нешипованными шинами. Данное расхождение объясняется настройкой алгоритма работы АБС на торможение с летними шинами.

Прогресс рождает на свет всё более продвинутые системы. Оперирующие большим количеством показаний, они способны адаптироваться под тип дорожного покрытия и тормозить по одному из заранее заложенных эффективных алгоритмов. Конечно же, электронику нельзя воспринимать как панацею от всех бед, но статистика вещь упрямая: грамотно настроенная ABS при всех исправных системах автомобиля на сухом и мокром покрытии в среднем помогает экономить до 20% тормозного пути и оставляет водителю шанс маневрировать. Стоит ли говорить, что от этих драгоценных метров могут зависеть жизнь и здоровье?

Список использованных источников

1. Волошин Г.Я.и др. Анализ дорожно-транспортных происшествий. М.:Транспорт, 1987. – 240 с.

3. Кристальный, С.Р. Проблемы функционирования АБС на автомобилях оснащенных шипованными шинами / С.Р. Кристальный, Н.В. Попов, В.А. Фомичев // Автомобильная промышленность – 2012 - №8 – стр.20-22

4. Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. М.: Транспорт,1970. - 285с.

5. Кристальный С.Р. проблемы эффективности АБС автомобилей, оснащенных средствами противоскольжения / С.Р. Кристальный, Н.В. Попов, В.А. Фомичев // вестник МАДИ – 2012 - №2 – стр 10-17

6. Организация дорожного движения в городах: Метод, пособие / под ред. Ю.Д. Шелкова / НИЦ МВД России.– М.: 1995. – 143 с.

7. Кременец Ю.А., Технические средства организации дорожного движения: Учебник для вузов / Ю.А. Кременец, М.П. Печерский, М.Б. Афанасьев - М.: Академкнига, 2005. – 279 с.

Код для цитирования: Скопировать