Тормозя – тормози!: ABS

На скользкой дороге правила дорожного движения предписывают водителю применять прерывистое или импульсное торможение. Водитель непрерывно нажимает и отпускает тормозную педаль, и шина при каждом торможении проходит через оптимальную зону сцепления с поверхностью дороги. Именно в этот момент эффективность торможения резко увеличивается. Примерно так же работает и ABS! Однако нащупать величину тормозного усилия, обеспечивающего торможение шины с максимальной эффективностью, не всегда под силу даже опытному водителю. На скользком покрытии оно постоянно меняется, причем для каждого колеса в отдельности. Вот и приходится водителю колдовать с тормозной педалью, подруливать в короткий миг отпускания тормоза, чтобы машину не развернуло. Кроме этого, для дополнительного антиблокировочного эффекта водитель включает (с перегазовкой, чтобы не заблокировать ведущие колеса) пониженную передачу.

Правильное выполнение этого комплекса действий требует определенных навыков. А вот на автомобиле, снабженном системой ABS, вы можете получить тот же результат без усилий! И при этом не придется суетливо крутить руль и «топтать» педаль, изображая прерывистое торможение. Все это за вас сделает «антиблок». Благодаря системе ABS водитель может во время экстренного торможения объезжать препятствие или смело тормозить в повороте.

То есть независимо от усилия, прикладываемого к педали тормоза, сохраняется контроль над рулевым управлением. В США это огромное достижение позволило сократить количество аварий со смертельным исходом в среднем на 15%.

Конструкторы системы автоматического управления торможением, а это, по сути, и есть ABS, должны были учесть множество факторов: варианты сцепления между шиной и дорогой, влияние неровного покрытия, изменение давления в главном тормозном цилиндре при воздействии водителя на педаль тормоза и изменение радиуса колеса, например, при установке запасного колеса. Как работает ABS, управляемая сложным электронным блоком, подающим команды гидравлическому насосу и клапанам? Объясню «на пальцах». Датчики подсчитывают обороты колес и непрерывно измеряют скорость их вращения.

По сигналам этих датчиков электронный блок управления вычисляет среднюю скорость, которая близка к скорости автомобиля. Постоянно сравнивая параметры для каждого колеса и осредненную для всех колес скорость вращения, электроника определяет колесо, у которого скорость падает, что означает переход в предблокировочное состояние. Еще мгновение — и оно «пойдет на юз». Значит, в рабочем цилиндре этого колеса надо снизить давление.

Под воздействием сигналов блока управления система гидравлических клапанов и насосов поддерживает давление тормозной жидкости оптимальным в каждом цилиндре — даже при более сильном нажиме на педаль оно не увеличивается. Если все же обороты колеса, о котором идет речь, снова приближаются к точке юза, — откроется клапан, снижающий давление настолько, чтобы колесо начало убыстрять вращение. А когда оно разгонится выше оптимальной величины, включится насос и давление опять поднимется, но при этом — не превышая давления в цилиндрах других колес. Период уменьшения давления длится около 20 миллисекунд, а период нарастания давления, чередующийся с фазами постоянного давления, обычно продолжается примерно 200 миллисекунд. Такой цикл повторяется для каждого колеса, пока происходит экстренное торможение. Прекратится он только тогда, когда водитель отпустит педаль тормоза или скорость упадет до 5−7 км/ч. Включение ABS выдает себя своеобразным похрустыванием под капотом — это работает насос и клапаны антиблокировочного блока — и некоторым «биением» тормозной педали.

Системы ABS совершенствуются. Водитель узнает об этом прежде всего по уменьшению пульсации тормозной педали системы и по снижению громкости знакомого «стрекота». Исполнительные механизмы становятся тише. Первые системы были двухканальными с тремя датчиками (задний считывал обороты с пары колес заднего моста). Сегодня используются уже четырехканальные системы с четырьмя датчиками, по одному на каждое колесо, и четырьмя соленоидными клапанами. Такая система позволяет уверенно тормозить даже на покрытии типа «микст», то есть с разным коэффициентом сцепления справа и слева. Она умеет предотвращать вращение машины, снимая момент относительно вертикальной оси автомобиля. Современные системы ABS могут быстро менять тормозные моменты для разных коэффициентов сцепления — например, когда тормозной путь автомобиля проходит через небольшие участки льда на асфальте. Блок управления ABS, клапаны и насосы с середины 90-х годов объединяют в модуль управления. Модуль управляет величиной давления в системе тормозов, руководствуясь информацией, полученной с датчиков скорости каждого колеса. Мало того, антиблокировочную систему на многих автомобилях объединили с антипробуксовочной системой ASR или системой управления динамикой автомобиля VDC. Какое отношение торможение может иметь к разгону? Чтобы быстро и без потерь разогнаться, ни одно из ведущих колес автомобиля не должно чрезмерно буксовать. Пробуксовку можно нейтрализовать подтормаживанием одного из колес, а это отлично умеет делать система ABS!

При определенных условиях и состоянии дорожного покрытия на полноприводных автомобилях, имеющих блокировку дифференциала, часто сталкиваются с проблемой использования ABS. Эту проблему можно решить просто — отключать при необходимости ABS специальной кнопкой (десятилетний AUDI 100 Quattro). А можно прибегнуть к специальным мерам определения скорости движения, более низким пороговым величинам замедления колес и уменьшению крутящего момента двигателя, то есть применить более сложную новейшую систему управления (современный JEEP Grand Cherokee).

Мощным бескомпромиссным нажатием на тормозную педаль! При легком притормаживании система может не включиться. А от чрезмерного нажатия на тормоз хуже не будет: антиблокировочная система все равно не даст шинам пойти на «юз», и автомобиль будет тормозить стабильно, то есть не развернется вокруг собственной оси. Мало того, даже если педаль тормоза нажата «в пол», водитель может изменить направление тормозящего автомобиля, повернув руль в нужную сторону. Значит, тормозить можно и в повороте! Это, пожалуй, основное преимущество системы ABS. Есть ли у системы недостатки? К сожалению, да! При торможении на неровностях, вызывающих колебания колес и осей, система включится очень рано и машину «понесет». То же происходит и при торможении на асфальте с рассыпанным по нему гравием. При съезде с дорожного полотна на траву (например, чтобы избежать лобового удара) быстро остановиться помешает, как это ни странно, работа системы ABS. Дело в том, что намертво заблокированные в «юз» колеса зароются в почву, нагребут перед собой валики из грунта, сильно сокращая тормозной путь. А система ABS способна сократить тормозной путь только при идеальных условиях, то есть когда шины имеют отличное сцепление с дорожным покрытием. Это означает, что при несоблюдении дистанции «антиблок» не устранит опасность наезда на тормозящий впереди автомобиль. При торможении на льду водители жалуются, что «раздался знакомый стрекот и машину буквально понесло вперед». Это тоже вариант раннего срабатывания системы. Что делать в такой ситуации? Направлять колеса на снег, на полоску асфальта — короче, выискивать наименее скользкие места на дороге. Во всяком случае надо помнить — ABS против гололеда бессильна! Точно так же система не может помочь водителю в аварийной ситуации, например, при аквапланировании или при прохождении поворота с чрезмерно высокой скоростью.