Неоспоримым является утверждение, что при поездках на автомобиле его безопасность имеет первостепенное значение – она гораздо важнее, чем мощность мотора, его экономичность и даже комфорт водителя и пассажиров. В деле обеспечения безопасности работоспособность тормозной системы является наиважнейшим фактором.
Одна из распространенных причин потери управляемости – блокировка колес при резком торможении. Система АВS (anti-lock braking system), которая стала применяться с рубежа 70-х годов, решает эту проблему, регулируя давление в системе тормозного привода таким образом, чтобы колеса сохраняли проворачиваемость и автомобиль не терял управление ни на сухом, ни на мокром дорожном покрытии.
Для регулирования процесса торможения блок управления ABS получает входную информацию от датчиков вращения колес (ABS). В результате обработки этой информации в блоке управления определяется контрольная скорость автомобиля, которая учитывается при процессах регулирования.
Все изменения угловой скорости вращения одного или нескольких колес фиксируются и при значительном снижении скорости вращения в пределах определенного промежутка времени или относительно контрольной скорости трактуются системой как опасность блокировки.
Для предотвращения блокировки тормозное усилие сначала поддерживается на уровне достигнутого значения и не понижается (удержание тормозного усилия). Но если вращение колеса продолжает замедляться, тормозное усилие снижается, в результате чего колесо притормаживается с меньшим усилием. При этом обеспечивается возможность возобновления ускорения колеса, вследствие чего автомобиль остается управляемым.
При достижении некоторого предельного значения ускорения колеса блок управления определяет необходимость повышения тормозного усилия.
После этого процесс регулирования начинается заново. В зависимости от качества дорожного полотна могут выполняться от 4 до 10 циклов регулирования в секунду.
Для выполнения всех этапов – удержание, снижение, повышение тормозного усилия – блок управления ABS руководит одним или несколькими электромагнитными клапанами, объединенными в один гидравлический модулятор тормозного усилия.
Как уже было отмечено, датчики ABS служат для определения скорости вращения колес автомобиля (числа оборотов колеса). Сигналы частоты вращения передаются в блок управления ABS, который индивидуально управляет силой торможения каждого колеса.
Системы ASR, ESP и навигации также нуждаются в сигналах частоты вращения колеса, чтобы рассчитывать пройденный путь (при отсутствии сигналов спутника, например, в туннелях).
Импульсные кольца
Сигналы для датчика частоты вращения колеса формируются с помощью стального импульсного колеса (ротора), имеющего форму шестерни, жестко соединенного со ступицей колеса или наружным ШРУСом (для пассивных и активных датчиков) либо мультиполюсного магнитно-импульсного кольца в составе ступичного подшипника (для активных датчиков). Импульсный ротор имеет такую же скорость вращения, что и колесо, и проходит бесконтактно чувствительную зону головки датчика. Датчик считывает обороты без прямого контакта через воздушный зазор величиной до 2 мм. Воздушный зазор служит для того, чтобы обеспечить процесс получения сигнала без помех.
Если импульсное кольцо вышло из строя и требует замены, стоит обратить внимание на производимую компанией FEBEST продукцию. В ассортименте предлагаемых запчастей имеется широкий выбор колец с магнитно-импульсной или зубчатой конструкцией. Среди них и ШРУС, и ступицы в сборе, и ступичные подшипники с магнитным кольцом. Эти детали доступны для автомобилей европейских, корейских и японских брендов разных годов выпуска. Кроме того, часть наиболее востребованных зубчатых колец, заменить которые несложно, FEBEST предлагает в качестве самостоятельных деталей. Например, особым спросом пользуется зубчатое кольцо для Renault Duster первого поколения. Мастерам наверняка известна эта проблема – кольца зачастую растрескиваются и разрушаются. Оригинальных запчастей при этом не существует, кроме предлагаемого автопроизводителем привода в сборе.
Компания FEBEST предложила рынку афтермаркет бюджетное решение, позволяющее заменить вышедшую из строя деталь без необходимости замены всего узла. В ассортименте продукции FEBEST эти кольца можно найти под артикулом RABS-DUSTA48. Кроме Duster кольца также подходят для соплатформенных моделей Captur и Terrano.
Всего в ассортименте FEBEST присутствует 10 таких отдельных импульсных колец. В их числе кольца для Toyota Land Cruiser 100, Hyundai H-1, Mitsubishi Pajero и других популярных моделей автомобилей.
Датчики ABS
Сегодня в системе ABS применяется два основных типа датчика частоты вращения колеса. Первый тип – это пассивные (индуктивные) датчики ABS. Они состоят из постоянного магнита и соединенного с ним магнитомягкого полюсного контактного штифта, который вставлен в катушку. Такая конструкция генерирует постоянное магнитное поле. Полюсный контактный штифт находится прямо над импульсным колесом, жестко соединенным со ступицей или ШРУСом. Во время вращения импульсного колеса магнитное поле изменяется из-за постоянной смены зубца и впадины. За счет этого изменяется и магнитный поток, проходящий через полюсный контактный штифт, а вместе с ним изменяется и магнитный поток, проходящий через витки катушки. Смена магнитных полей индуцирует в обмотке переменное напряжение, которое снимается на концах обмотки. Как частота, так и амплитуда переменного напряжения пропорциональны числу оборотов колеса (скорости вращения). Когда колесо не движется, индуцируемое напряжение также равно нулю. Форма зубцов, воздушный зазор, крутизна скачка напряжения и входная чувствительность прибора управления определяют минимальную измеряемую скорость автомобиля, а также минимально возможную для использования ABS чувствительность срабатывания и скорость переключения.
Достоинства пассивных (индуктивных) датчиков ABS – надежность, автономность (они не требуют питания). Но их недостатки сегодня свели на нет их использование в новых автомобилях. Это недостаточная на сегодня чувствительность, невозможность применения при очень низких скоростях, а также невозможность определения направления вращения колеса.
С рубежа XXI века вместо пассивных (индуктивных) датчиков ABS в новых разработках используются активные датчики ABS. Как правило, они состоят из герметично залитой пластиком кремниевой интегральной микросхемы, находящейся в головке датчика. И хотя упор сделан на датчики с магниторезистивными интегральными микросхемами, работающими на свойствах изменения электрического сопротивления при изменении магнитного поля, автопроизводители все еще используют сенсорные элементы Холла, которые реагируют на малейшие изменения магнитного поля и поэтому могут использоваться при воздушных зазорах большего размера по сравнению с пассивными датчиками скорости вращения.
В качестве импульсного кольца активного датчика скорости вращения используется мультиполюсное колесо. Оно представляет собой поочередно расположенные постоянные магниты, выполненные в форме кольца на немагнитном металлическом носителе. Северный и южный полюсы этих магнитов выполняют функцию зубцов импульсного кольца. На интегральную микросхему датчика воздействует постоянно изменяющееся магнитное поле. Поэтому магнитный поток, проходящий через интегральную микросхему, также изменяется при вращении мультиполюсного кольца.
В качестве альтернативы мультиполюсному кольцу можно использовать стальное зубчатое колесо. В этом случае на интегральную микросхему Холла устанавливается магнит, вырабатывающий постоянное магнитное поле.
Ассортимент продукции FEBEST недавно пополнился сразу 171 датчиком. Это обеспечивает покрытие для самых востребованных моделей легковых и коммерческих автомобилей европейских, японских, корейских и американских брендов.
В числе новинок есть датчики, обеспечивающие по-настоящему широкое покрытие. Например, датчик с артикулом 23606-005 используется более чем в двух десятках автомобилей концерна VAG, включая Audi Q3, Skoda Octavia, VW Passat, Jetta и Tiguan разных поколений и годов выпуска. Стоит отдать должное и немецким инженерам – оригинальный датчик имеет разъем прямо на корпусе, а индивидуальные особенности конструкции автомобилей учтены уже в проводке, которая не является частью датчика, – так обеспечивается его универсальность. В точности повторив конструкцию оригинальной детали, специалисты FEBEST создали датчик, который, безусловно, будет пользоваться высоким спросом среди владельцев автомобилей немецкого концерна.
На контрасте с такой минималистичной конструкцией выделяются датчики ABS с проводом. Например, сенсор для Mitsubishi Pajero Sport, оснащенный в оригинале проводом почти полуметровой длины. Такой длинный провод несложно повредить. Поэтому в датчике ABS FEBEST 04606-022 для Pajero учтены эти особенности и специфика внедорожной эксплуатации машины – провод заключен в дополнительную оплетку и снабжен надежными кронштейнами для крепления к кузову (оригинальные кронштейны часто полностью разрушаются ржавчиной).
В числе 171 нового датчика представлены изделия для автомобилей корейских, японских, европейских и американских брендов. Широчайшая применяемость, соответствие спецификациям оригинального изделия, доступность для заказа в кратчайшие сроки делают использование продукции компании FEBEST удобным. Подобрать необходимый датчик, как и другие детали FEBEST, можно при помощи электронного каталога на сайте компании www.febest.de.