Docstoc

Antiblokavimo sitema Abs ir barbo principai

Document Sample
Antiblokavimo sitema Abs ir barbo principai Powered By Docstoc
					     KAUNO TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS
                    Elektronikos inţinerijos katedra




     Rato greičio sensorius automobilio stabdžių
               antiblokavimo sistemoje




Bakalauras                                             Vadovas
Giedrė Korsakaitė                                      Doc.dr. V. Čepulis
RV-2/1 gr.




                             KAUNAS 2006
Turinys:

1. Slydimo kelyje problemos bei sprendimo būdai .................................................. 3
2. ABS atsiradimo istorija ........................................................................................ 4
3. Darbo principas ................................................................................................... 5
4. Eksploatacijos problemos ir spendimo būdai ...................................................... 8
5. ABS rūšys ..........................................................................................................10
6. Naudota literatūra...............................................................................................11




                                                                                                                            2
             1. Slydimo kelyje problemos bei sprendimo būdai

       Būtina pajusti, kaip automobilis elgiasi kritinėse situacijose staiga greitėjant ir
stabdant, kas atsitinka manevruojant vairu. Apskritai kiekvienas automobilis skirtingas ir
tie patys procesai turi skirtingas atsiradimo prieţastis, bei skirtingus “priešnuodţius”.
Tarkim, galu varomas BMW ir “Porsche” slidţiame kelyje elgsis skirtingai, nes jų
bendroji masė ir svorio išdėstymo centrai skiriasi. Vienintelis teisingas kelias išsiaiškinti,
kas yra kas, - pačiam susirasti aikštelę, pastudijuoti mašinos elgesį ir pajusti slydimo
ribas. Visiškai universalių patarimų, kaip kokiu atveju elgtis, negalima duoti.
       Saugiausias slidumas - susigulėjęs, bet nesuplūktas sniegas. Kai kuriuose
ruoţuose toks sniegas gali dengti ledą. Maţiau įgudęs vairuotojas, staiga pasikeitus
vaţiavimo sąlygoms, paprastai nespėja sureaguoti ir praranda automobilio kontrolę.
Ţinoma, jei mašina vaţiuoja tiesiai ir nėra veikiama jokios išcentrinės jėgos, nieko
neatsitiks. Tačiau darant kad ir nedidelį posūkį, stabdant, prasilenkiant su kitu
automobiliu, gavus stiprų vėjo gūsį - galima akimirksniu pradėti slysti šonu (1 pav.). Tas
pats gali atsitikti, jei automobilio ratų geometrija nesureguliuota ir mašiną “traukia” į kurį
nors šoną.




                           1 pav. Slydimas be ABS ir su ABS




                                                                                            3
       Sakyti, kad, tarkim, 60 km/val. greičio riba yra saugi ir jos neperţengus
automobilį dar bus galima suvaldyti, tikrai negalima. Saugumą lemia daug įvairių
aplinkybių. Kai kuriais atvejais (pavyzdţiui, leidţiantis apledėjusia nuokalne) toks greitis
yra didelis net solidţią patirtį turintiems profesionalams. Pradedantieji vairuotojai turėtų
kuo daugiau treniruotis ir stengtis pajausti visus automobilio kėbulo judesius bei
reakcijas į vieną ar kitą manevrą.
       Automobilį stabilizuoti galima išmokus variklį perjungti į tokį reţimą, kai jis tik
palaiko mašinos riedėjimą nuolatiniu greičiu, bet nei pristabdo, nei pagreitina judėjimo.
Tai vienas labiausiai stabilizuojančių veiksnių, nes tiek per didelis “gazavimas”, tiek
visiškas akseleratoriaus pedalo atleidimas provokuoja ratų slydimą. Ţinoma, išlaikyti
optimalų ratų sukimąsi neleidţiant jiems buksuoti ir slysti stabdant yra labai sunku.
Pravartu pabandyti kaire koja švelniai spausti stabdį, kad kaladėlės prisiglaustų prie
stabdţių diskų ir neleistų ratams prasisukti. Jei vis dėlto mašina pradėjo slysti be
galimybės sustoti iki kliūties, reikia automobilį sukti prie šaligatvio ir stabdytis remiantis į
kelkraštį. Smūgis ir nuostoliai bus maţiau skausmingi, jei avarijos trajektorija bus tiesi, o
ne susuktais ratais.
       Patyręs vairuotojas tokiose situacijose stabdys pulsavimo metodu, kad išaugotų
maksimalų ratų sukibimą su keliu ir neleistų automobiliu tapti nevaldomu.Vis dėlto nevisi
vairuotojai turi nepakankamą patirtį, kad tinkamai įvertintų situaciją, juo labiau dar
maţiaus vairuotojų tinkamai įvertina situaciją ir reaguoja į kelio pakitimus.


                              2. ABS atsiradimo istorija


       Konstruktoriai dirba, kad pagerintų automobilių saugumą. ABS buvo išrasta ir
uţpatentuota 1936 metais Vokietijoje.
       Pirmieji ABS variantai buvo pristatyti dar 70-jų metų pradţioje. Jau tuo metu
visiškai susidorodavo su iškilusiomis problemomis, bet buvo įmontuoti į analoginius
procesorius, todėl jų gamyba brangiai kainavo ir buvo nepatikima eksploatuojant. Nors ir
patentuota produkcija nepasitvirtino, bet tai jau buvo didelis ţingsnis į priekį.
       Sekantis konstruktorių ţingsnis buvo pakeisti analoginį procesorių daug
patikimesnių ir pigesniu skaitmeniniu elektroniniu blokus integruotose schemose. 1978


                                                                                              4
metais antroji ABS karta išvydo pasaulį, ir pirmasis automobilis gavęs atiblokavimo
sistemą (tiesa, negamyklinėje komplektacijoje, o pagal spec. uţsakymą uţ papildomą
mokestį) ir tai buvo MERCEDES BENZ 450 SEL.
       1990-1995 m. Šiaurės Amerikoje buvo pagaminta beveik 39 mln. automobilių su
ABS. 1995 m. 90( lengvųjų sunkveţimių bei 57( keleivinių automobilių buvo parduota su
ABS. Šiandieną jau sunku suskaičiuoti kiek kartų yra ABS, taip pat kiek ir automobilių,
kuriuose yra įmontuota serijinio tipo sistema.


                                 3. Darbo principas


       ABS susideda susideda iš 3 elementų (ţr. 2pav.) : Elektroninio valdymo bloko -
kompiuterio, hidraulinio bloko, ir greičio daviklių ratuose. Sistema pasirengia darbui po
degimo įjungimo ir pasiekus automobiliui tam tikrą greitį.




                                      2 pav. ABS schema


       Pagrindinis ABS komponentas yra kompiuteris, kuris visą laiką kontroliuoja
sistemos darbą. Jis apdoroja greičio daviklių informaciją ir reguliuoja ratų sukimosi
greitį. Pagal šią informaciją elektroninis valdiklis gali nuspręsti ar kuris nors iš ratų



                                                                                       5
nesisuka lėčiau nei kiti arba ar visi ratai ne per greitai nustojo suktis (neuţsiblokavo).
Tai gana sudėtinga problema, nes kompiuterio sprendimas neturi priklausyti nei nuo
kelio būsenos nei nuo stabdţių sistemos nusidėvėjimo. Todėl paskutiniu metu ABS
valdo "fuzzi valdikliai". Tai elektroninis įrenginys, kurio "mastymas" labiau panašus į
ţmogaus nei įprastų kompiuterinių sistemų, ir jis labiau tinka sudėtingiems procesams
valdyti.
       Kompiuteris gauna informaciją apie ratų sukimosi greitį iš daviklių, patalpintų prie
kiekvieno rato. Kiekvienas daviklio mazgas susideda iš magnetinio daviklio ir dantyto
ţiedo. Priekinių ratų daviklių dantyti ţiedai tvirtinami ant uţpakalinės stabdţių disko
pusės (ţr. 2 pav.) arba danteliai gali būti suformuoti ant šarnyrinių guolių ("granatų")
išorinės pusės.


                Magnetinis daviklis




                   Dantytas žiedas



                                       3 pav. Ratų davikliai


       Uţpakalinių ratų greičio daviklių dantyti ţiedai tvirtinami tiesiog ant uţpakalinės
ašies. Magnetiniai davikliai pritvirtinami ant kronšteinų prie kiekvieno rato (ţr. 3 pav.).




                                                                 Magnetinis daviklis


                            Dantytas žiedas
                                   4 pav. Galinio rato daviklis


                                                                                              6
       Kiekvienas greičio daviklis iš esmės yra magneto laikiklis. Kiekvienas daviklio
mazgas susideda iš nuolatinio magneto su laido apvija ant jo. Šis mazgas tvirtinamas
kaip galima arčiau prie daviklio ţiedo, kuris ratui sukantis sukasi kartu. Kai ţiedo
dantelis juda pro daviklio mazgą, magneto apvijoje indukuojama evj, nes magnetinis
laukas kinta iš stipraus į silpną ir vėl atgal. Kintant rato greičiui proporcingai keičiasi ir
indukuojamų impulsų daţnis. Šio signalo pokytį kompiuteris naudoja rato greičio
nustatymui.
        Automobiliuose su ABS vietoj standartinio pagrindinio stabdţių cilindro
naudojamas hidraulinis valdymo įtaisas, kuris susideda iš pagrindinio cilindro,
vakuuminio ar hidraulinio stiprintuvo, elektrinės pompos, akumuliatoriaus, voţtuvo
laikiklio ir spaudimo kontrolės bei indikacijos daviklių (ţr 4 pav.).
        Elektrinė pompa - tai aukšto spaudimo pompa, suprojektuota pumpuoti dideliu
daţniu trumpus impulsus. Akumuliatorius - tai azoto dujomis uţpildyta talpa, naudojama
kaupti ir tiekti slėgį stabdţių sistemai.
                                                Skysčio
                                              indikatorius
                                Skysčio
                              rezervuaras



                                                                        Elektrinė
                                                                         pompa



                         Pagrindinis
                          cilindras          Hidraulinis   Spaudimo ir
                                            mechanizmas įspėjimo davikliai

                                     5 pav. Hidraulinis blokas


        Akumuliatorius tvirtinamas prie pompos laikiklio. Viršutinė akumuliatoriaus
kamera uţpildyta azoto dujomis. Apatinė akumuliatoriaus kamera uţpildyta stabdţių
skysčiu, kuris tiekiamas iš hidraulinės elektrinės pompos. Dviem kamerom atskirti
naudojama diafragma. Kai stabdţių sistema veikia, elektrinė pompa tiekia stabdţių


                                                                                            7
skystį į apatinę akumuliatoriaus kamerą. Veikiama spaudimo diafragma juda aukštyn ir
spaudţia apatinėje kameroje esančias azoto dujas. Tada dujos, kurios yra po aukštu
spaudimu, spaudţia diafragmą ţemyn, taip sukurdamos stabdţių skysčio, esančio
apatinėje kameroje, didelį spaudimą. Kai stabdţiai veikia normaliu rėţimu (ratai
neuţblokuoti), akumuliatorius tiekia stabdţių skystį, esantį po spaudimu, į stabdţių
stiprintuvą bei uţpakalinius stabdţius. Kai veikia ABS, akumuliatorius skystį taip pat
tiekia į priekinius stabdţius. Akumuliatorius taip pat gali tiekti spaudimą keliems
stabdymams jei elektrinė pompa sugedusi.
       Voţtuvų valdymo mazge yra elektrinės relės, valdančios voţtuvo atidarinėjimą.
Pagrindinis voţtuvas atidaro kelią tarp stabdţių stiprintuvo slėgio kameros ir vidinio
pagrindinio stabdţių cilindro rezervuaro ir uţdaro skysčio tekėjimą į rezervuarą kai ABS
veikia. Tai suteikia galimybę pastoviai tiekti aukšto spaudimo stabdţių skystį kai ABS
veikia. Šis skystis keičia skystį grįţtantį į rezervuarą. Kai ABS nustoja veikti, pagrindinis
voţtuvas uţsidaro ir akumuliatoriaus spaudimas nuimamas nuo priekinių stabdţių
cilindriukų į pagrindinį cilindrą. Voţtuvų mazge taip pat yra keli maţesni voţtuvai iš viso
3 poros elektriškai valdomų voţtuvų: po vieną porą kiekvienam iš priekinių ratų stabdţių
ir viena pora kuri valdo abiejų ratų stabdţius kartu. Kiekviena pora sudaryta iš normaliai
atviro įleidimo voţtuvo ir normaliai uţdaro išleidimo.
       Kai stabdţiai veikia normaliu reţimu (ratai neuţblokuoti), slėgis stabdţiams
tiekiamas pro įleidimo voţtuvus. Kompiuteris nustato kiekvieno rato sukimosi greitį. Jei
jis nustato kad yra galimas ratų blokavimas, jis pereina į atiblokavimo funkciją ir
prijungia valdančią įtampą prie valdančių voţtuvų. Kai stabdţių sistema pradeda valdyti
ratų blokavimą, kompiuteris atidarinėja ir uţdarinėja įleidimo ir išleidimo voţtuvus, kurie
valdo bet kurio iš keturių ratų stabdţių taip kad jie nebūtų blokuojami. Kai sistema veikia
atiblokavimo reţimu stabdţių pedalas pulsuoja. Slėgio kontrolės ir įspėjimo davikliai
informuoja vairuotoją apie sistemos gedimus.


          4. Eksploatacijos problemos ir sprendimo būdai

       Pastebina, jog šiuolaikinės ABS yra aukštos kokybės ir gali ilgą laiką dirbti be
gedimų. Elektroniniai blokai ABS genda gan retai, kadangi apsaugoti specialiomis


                                                                                           8
rėlėmis . Jei ir nutinka panašūs gedimai, to prieţastis būna susijusi su taisyklių bei
rekomendacijų nesilaikymu, kurios pateiktos ţemiau. Patys nepatvariausi ABS
schemoje yra ratų davikliai.
       Šių daviklių išdėstymą negalima pavadinti pačiu geriausiu: purvo patekimas į šią
sistemą lemia siųstuvų darbą, kurie daţniausiai ir tampa ABS darbo nesklandumų
kaltininkais.
       ABS darbo pajėgumui turi įtakos įtampa tarp akumuliatoriaus gnybtai. Kai įtampa
sumaţėja iki 10,5 V ir maţiau ABS gali visiškai išsijungti per elektroninio bloko
saugiklius.
       Apsauginė rėlė gali suveikti dėl įtampos šokinėjimo automobilio elektroninėje
sistemoje. Kai taip nenutiktų , rekomenduojama: neatjunginėti elektros laidų kuomet
įjungtas degimas ir variklis veikia darbo rėţime, taip pat rekomenduojama neuţvedinėti
variklio, bandant uţvesti automobilį padedant kito automobilio akumuliatoriui, to
negalima darytis, apsikeičiant rolėmis. Būtina grieţtai stebėti automobilio kontaktinius
sujungimus ant generatoriaus. Jei automobilį prireikė remontuoti suvirinimo aparatu,
prieš pardedant darbą, reikia atjungti laidą, nuo ABS valdymo elektroninio bloko.
Nerekomenduojama šiam blokui daugiau kaip 2 valandas išlaikyti automobilį
nedidesnėje kaip 85 laipsniai temperatūroj pagal Celsijų. Tai reikalinga tam, kai norima
daţyti automobilį, bei dţiovinant jį karštuoju metodu.
       Apie tai, kad ABS atsirado gedimas, rodo kontrolinio indikatoriaus įspėjimas
automobilio prietaisų skydelyje. Į tai nereikėtų reaguoti emocionaliai, kadangi
automobilis neliks be stabdţių, bestabdant pradings ABS privalumai.
       Jeigu indikatorius uţsidegė prietaisų skydelyje vaţiuojant, tuomet būtina sustoti,
išjungti variklį ir patikrinti įtampą tarp akumuliatoriaus gnybtų. Jei įtampa bus
neţemesnė nei 10,5 V, galima tęsti kelionę, bet pasitaikius progai, įkrauti akumuliatorių.
Jeigu ABS indikatorius periodiškai mirkčioja, greičiausiai gedimas yra kontakte su
elektronine ABS sistema. Automobilį derėtų nuvaryti į apţiūrą, laidų bei jų kontaktų
patikrinimui. Jei ir po to indikatorius mirksės, patartina mašina varyti į specializuotus
servisus.




                                                                                        9
                                   5. ABS rūšys

       Pačiose brangiausiose ir tuo pačiu efektyviausiose sistemose kiekvienas ratas
turi individualų stabdţių skysčio spaudimo reguliatorių. Pigesnis ABS variantas yra su
dvejais davikliais galiniuose ratuose, su vienu bendru moduliatorium ir vienu valdymo
kanalu. Didesnę paklausą turėjo sistema su 4 davikliais, bet su 2-iem moduliatoriais (ant
kiekvienos ašies) ir 2 – iem valdymo kanalais. Trys šios sistemos moduliatoriai
aptarnauja tris kanalus, sukurdama individualų reguliavimą stabdţių skysčio slėgyje
priekinių ratų magistralėse.




                                                                                      10
                         6. Naudota literatūra



1. http://www.padangos.lt/?ws=vienas&id=19501
2. http://www.musclecarclub.com/library/tech/brakes.shtml
3. http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Anti-block_system&redirect=no
4. http://rb-kwin.bosch.com/en-na/start/product_CS_05_BREMSS.html
5. www.lbm.lt/abs.htm
9




                                                                             11

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:280
posted:3/16/2010
language:Lithuanian
pages:11