Вспомогательные системы торможения автомобиля

Назначение и виды вспомогательной тормозной системы

Одной из систем, входящих в тормозное управление автомобиля, является вспомогательная тормозная система. Она работает вне зависимости от других тормозных систем и служит для поддержания постоянной скорости на затяжных спусках. Главная задача вспомогательной тормозной системы – разгрузка рабочей тормозной системы с целью снижения ее износа и перегрева во время длительного торможения. Применяется данная система в основном на коммерческих автомобилях.

Основное назначение системы

Постепенно разгоняясь при движении на спусках, автомобиль может набрать достаточно высокую скорость, что может быть небезопасно для дальнейшего движения. Водитель вынужден постоянно контролировать скорость за счет использования рабочей тормозной системы. Такие циклы многократного притормаживания приводят к быстрому износу тормозных накладок и шин, а также увеличению температурного режима работы тормозного механизма.

В результате коэффициент трения накладок о тормозной барабан или диск снижается, что приводит к снижению эффективности всего тормозного механизма. А следовательно увеличивается тормозной путь автомобиля.

Для обеспечения длительного движения на спуске с небольшой фиксированной скоростью и без перегрева тормозных механизмов используется вспомогательная тормозная система. Она не может снизить скорость машины до нулевого значения. Это делает рабочая тормозная система, которая в “холодном” состоянии готова с наибольшей эффективностью выполнить свою задачу в нужный момент.

Виды и устройство вспомогательной тормозной системы

Вспомогательная тормозная система может быть представлена в виде следующих вариантов:

• моторный или горный тормоз;
• гидравлический тормоз-замедлитель;
• электрический тормоз-замедлитель.

Моторный тормоз

Моторный тормоз (он же “горный”) представляет собой специальную воздушную заслонку, установленную в выпускной системе двигателя автомобиля. Также в его состав входят дополнительные механизмы ограничения подачи топлива и поворота заслонки, вызывающие дополнительное сопротивление.

При торможении водитель заслонку переводит в закрытое положение, а топливный насос высокого давления – в положение ограниченной подачи топлива в двигатель. Выпуск воздуха из цилиндров через выпускную систему становится невозможным. Двигатель глушится, но вращение коленчатого вала не прекращается.

В процессе выталкивания воздуха через выпускные отверстия поршень испытывает сопротивление, за счет чего замедляется вращение коленчатого вала. Таким образом тормозной момент передается на трансмиссию и далее к ведущим колесам автомобиля.

Гидравлический тормоз-замедлитель

Устройство гидравлического тормоза-замедлителя представляет собой:

• корпус;
• два лопастных колеса.

Гидравлический тормоз-замедлитель

Лопастные колеса установлены в отдельном корпусе друг напротив друга на небольшом расстоянии. Между собой они жестко не связаны. Одно колесо, соединенное с корпусом тормоза, установлено неподвижно. Второе устанавливается на вале трансмиссии (например, карданном) и вращается вместе с ним. Корпус наполняется маслом для создания сопротивления вращению вала. Принцип работы данного устройства напоминает гидромуфту, только здесь крутящий момент не передается, а наоборот рассеивается, переходя в тепло.

Если гидравлический тормоз-замедлитель устанавливается перед коробкой передач, то он может обеспечить несколько стадий интенсивности торможения. Чем ниже передача, тем, соответственно, эффективнее торможение.

Электрический тормоз-замедлитель

Аналогично функционирует электрический тормоз-замедлитель, который состоит из:

• ротора;
• обмоток статора.

Электрический тормоз-замедлитель

Данный тип тормоза-замедлителя на автомобиле с механической трансмиссией расположен в отдельном корпусе. Ротор замедлителя соединен с карданным валом либо с любым другим валом трансмиссии, а неподвижные обмотки статора закреплены в корпусе.

В результате подачи напряжения на обмотки статора появляется магнитное силовое поле, которое препятствует свободному вращению ротора. Возникающий тормозной момент,подобно гидрозамедлителю, подводится к ведущим колесам транспортного средства через трансмиссию.

На прицепах и полуприцепах при необходимости также может устанавливаться тормоз-замедлитель как электрического, так и гидравлического типа. На этот случай одна из осей должна быть выполнена с полуосями, между которыми и будет установлен замедлитель.

Подведем итог

Вспомогательная тормозная система необходима для поддержания постоянной скорости при движении автомобиля на затяжных спусках. Это снижает нагрузку на тормозные механизмы, увеличивая их срок службы.

Источник статьи: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/tormoznaya-sistema/vspomogatelnaya-tormoznaya-sistema.html

BAS — что это за система помощи при торможении автомобиля

Тормоза современного автомобиля прошли множество стадий усовершенствования, как на базе новых технологий, так и по опыту их использования в различных дорожных ситуациях. В итоге оказалось, что возможности тормозной системы стали превышать способности среднестатистического водителя. Так как человек уже не мог быстро и эффективно задействовать тормозную систему. Потребовался помощник в виде электронной системы. Аббревиатура BAS именно это и означает – ассистент для тормозов.

Зачем в машине нужна система экстренного торможения BAS

Хорошая тормозная система, а плохие сейчас к серийному производству не допускаются, так как автопромышленности с безопасностью всё очень строго, снабжена системой антиблокировки ABS, поэтому практически в любой ситуации от водителя требуется только максимально сильно и быстро нажать на тормозную педаль.

Все задачи управляемости автомобиля во время торможения, его устойчивости и максимальной эффективности замедления тормозная система выполнит самостоятельно.

Но вот именно на этом этапе у водителей и наступают проблемы. Внезапный стресс может помешать правильному выполнению задачи, даже такой простой, как резкий и сильный удар по педали тормоза. Водитель может отвлечься на другие мешающие факторы, начать вращать рулевое колесо, даже просто кратковременно ослабнуть от неожиданности. В результате нажатие на педаль станет на только запоздавшим, но и недостаточно энергичным.

В идеале электроника должна сработать вообще независимо от водителя. Так и делают самые современные активные тормозные помощники, но они только на самом начале пути своего развития, и на них пока рано надеяться, хотя серийные образцы и вполне работоспособны.

Но вначале появились только пассивные BAS, которым всё же нужна хоть какая-то реакция водителя на происходящее. Водитель должен, как минимум, нажать на тормозную педаль. Дальше автоматика отреагирует на происходящее с максимально возможной скоростью и совершит всё для экстренной остановки автомобиля без потери управляемости.

Принцип работы Brake Assist System

Судорожные действия находящегося в экстремальной ситуации водителя будут без труда распознаны электроникой системы BAS. Для этого используются сигналы нескольких датчиков:

• концевой выключатель на педали тормоза, отвечающий, в частности, и за включение ламп стоп-сигналов;
• датчик давления в тормозной магистрали, фиксирующий силу нажатия на педаль и скорость нарастания этого усилия;
• датчики частоты вращения колёс, несущие информацию о скорости автомобиля;
• датчик перемещения на штоке вакуумного усилителя тормозов (ВУТ), по показаниям которого также можно оценить скорость нажатия педали.

Разумеется, система может быть исполнена разными способами, и задействуется на конкретной машине не весь этот набор датчиков.

Все данные сводятся в электронный блок, который и принимает решение на оказание помощи, когда используется режим предельного экстренного торможения. Вырабатывается сигнал регулирующего воздействия, который подаётся на управление гидроблоком ABS и атмосферным клапаном в вакуумном усилителе.

В результате усилие со стороны ВУТ увеличивается, а на исполнительные цилиндры тормозов подаётся дополнительное давление жидкости со стороны гидронасоса и ресивера модуля ABS. Торможение становится максимально эффективным, как будто водитель сразу, резко и без промедления нажал на педаль с наибольшим усилием.

Виды BAS

Помощь может оказываться, как по увеличению давления жидкости на выходе модуля главного тормозного цилиндра с усилителем тормозов, так и внутри гидроблока ABS.

Пневматическая система

По пневматическому принципу работает вакуумный усилитель тормозов, который есть почти в каждом автомобиле. Он состоит из двух камер, разделённых гибкой мембраной, в одной из которых создаётся разрежение от впускного коллектора двигателя или отдельного вакуумного насоса, а другая может контролируемо заполняться воздухом под атмосферным давлением.

Усиление, то есть дополнительная сила, прилагаемая к штоку главного тормозного цилиндра, зависит именно от разности этих двух давлений.

При обычном торможении усилитель работает в штатном режиме, снимая часть напряжения с ноги водителя на педали. Но если шток перемещается слишком быстро и со значительным усилием, включается дополнительная система клапанов, прикладывающая к мембране сразу всю силу атмосферного давления.

Получается, что при том же усилии ноги водителя к поршню главного цилиндра приложена уже значительно большая сила. ВУТ действует по правилам чрезвычайной ситуации.

Гидравлическая система

На машинах, оснащённых ABS, уже имеется гидроблок, объединяющий в себе систему клапанов, разрешающих или перекрывающих давление жидкости к исполнительным колёсным механизмам, гидравлический насос с ресивером, создающий и аккумулирующий значительную энергию жидкости под давлением и управляющую электронику. Для создания гидропривода BAS используются также и датчики ABS.

При наличии подобных инструментов вполне достаточно распознать ситуацию возникновения экстремального случая и заставить работать гидроблок по алгоритму помощи водителю, если он сам не справляется. То есть подать давление от насоса на колёсные тормоза в максимальной мере, одновременно позволяя работать ABS и прочим системам в штатном режиме для сохранения устойчивости и управляемости.

Так и поступает электронный блок, анализируя поведения водителя иногда даже в таких мелочах, как скорость переноса ноги с акселераторной педали на тормозную.

Отличие BAS от EBD, ABS, ESP

Основное отличие системы BAS от всех прочих, базирующихся на уже ставшем типовом наборе датчиков, гидравлики и электроники, состоит в том, что только она бескомпромиссно и напрямую заточена на сокращение тормозного пути автомобиля при возникновении экстренной ситуации.

Все прочие системы в разной мере больше внимания обращают на сохранение стабильного поведения автомобиля, сохранение возможности его реагирования на рулевое управление, парирование всевозможных сносов, заносов и скольжений.

Разумеется, та же ABS, ставшая базой для всех электронных помощников, тоже во многих ситуациях способна уменьшить тормозной путь, даже скорее обратное будет исключением, подлежащим устранению в новых версиях системы.

Но она может снять давление с поршней тормозов для каких-то других целей, не связанных с сокращением пути остановки, а BAS нет. Помощь при быстром замедлении может отключиться только при снятии ноги с педали, за стабильность пусть отвечают другие системы.

Источник статьи: http://autovogdenie.ru/sistema-pomoshhi-bas.html

BAS – система помощи при экстренном торможении

Аварийные ситуации бывают разные. В одних случаях водитель может просто растеряться, и тогда его реакция на критическую ситуацию будет неадекватной либо вовсе отсутствовать. Но очень часто печальные последствия ДТП происходят только потому, что находящийся за рулём тормозил недостаточно сильно, используя мощь тормозной системы на 70-80%. Безусловно, сила нажатия на педаль тормоза зависит от нескольких факторов, но в любом случае эти недостающие 20-30% – это очень весомая величина, которая позволила бы спасти огромное количество жизней. И автопроизводители не могли пройти мимо столь важного фактора. В результате появились первые устройства оказания помощи водителям при вынужденном экстренном торможении, предоставляющие возможность сокращения тормозного пути примерно на 25-40%.

Несмотря на впечатляющее количество реализаций таких систем, все они подразделяются на две большие подгруппы: те, которые помогают затормозить эффективнее посредством дожатия педали, и системы, притормаживающие автотранспортное средство самостоятельно, до момента полной его остановки.

Мы рассмотрим особенности каждого из этих подкатегорий.

Что такое BAS

Brake assistant – наиболее ёмкое название этих устройств – дословно переводится как «помощник (ассистент) при торможении». Но с подачи автоконцерна Mercedes-Benz, впервые применившую такую систему в серийном автомобиле в 2005 году, за ними закрепилось более ёмкое название – Brake assist system, или сокращённо BAS. Но это, так сказать, обобщённое название группы – каждый автопроизводитель именует свою систему по-своему.

В рамках устройств данного типа различают две подгруппы:

• системы оказания помощи водителю при вынужденном резком нажатии на тормоз в результате возникновения аварийной ситуации;
• автоматические ассистенты, производящие экстренное торможение ТС в автоматическом режиме, без участия водителя.

Задача первых – усилить резкое нажатие на тормоз (которое, как уже говорилось, редко когда бывает полным) до максимально возможного. Вторые выполняют практически ту же работу, но полностью автономно, не рассчитывая на реакцию водителя. Рассмотрим, что такое ассистент BAS в автомобиле, выбрав устройства первого типа.

Системы, усиливающие тормозное усилие, делают это посредством использования пневматического или гидравлического механизма.

Пневматическая система BAS

Её основные элементы располагаются в вакуумном усилителе. Собственно задача устройств пневматического типа сводится к увеличению КПД ВУ. Состав типичной пневмосистемы:

• датчик измерения скорости движения штока ВУ, расположен внутри усилителя;
• исполнительное устройство – электромагнитный привод штока;
• бортовой компьютер.

Как правило, пневматический ассистент работает в паре с ABS.

Принцип действия заключается в распознавании ассистентом характера торможения транспортного средства. Экстренность определяется при превышении скорости перемещения штока ВУ некоего порогового значения. Эта величина измеряется датчиком и передается в ЭБУ, который и принимает решение об активации BAS.

Происходит это посредством включения электромагнитного привода, толкающего шток до упора, причём скорость срабатывания системы выше, чем у ABS, что и позволяет усилить торможение до максимального, при котором, как уже отмечалось, тормозной путь сокращается минимум на четверть.

Гидравлическая система

Функционирование системы вспомогательного торможения гидравлического ассистента BAS основана на взаимодействии ассистента со штатным устройством курсовой устойчивости: рост усилия, прикладываемого к педали находящегося за рулём водителя до максимального уровня происходит за счёт увеличения уровня давления ТЖ в узлах системы ESC.

Состав гидравлического ассистента:

• датчик давления, устанавливаемый в ТЦ;
• датчик разрежения, устанавливаемый в ВУ (или датчик, измеряющий скорость вращения колёс);
• реле-выключатель стоп-сигнала.

Анализируя информацию, поступающую от датчиков, бортовой компьютер при необходимости запуска экстренного торможения активирует гидронасос системы ESC, формируя максимальное давление в ТЦ в режиме реального времени, которое поддерживается до остановки транспортного средства.

Особенности функционирования автоматической системы BAS

В отличие от ассистентов, максимализирующих тормозное усилие, автоматическая система BAS оказания водителю экстренной помощи при выполнении торможения представляет собой более совершенное устройство, реагирующее не столько на нажатие педали, могущее оказаться запоздалым, сколько принимающая во внимание дорожную обстановку с помощью радаров и высокоскоростных видеокамер. В случае снижения расстояния между машиной и любым другим препятствием, расположенным перед камерами, начинается торможение авто с целью увеличения расстояния до безопасного. При критическом уменьшении расстояния торможение будет максимально возможным, вне зависимости от того, среагировал ли на ситуацию водитель.

Автоматический ассистент, кроме функции экстренного торможения, может выполнять и другую работу. Например, заранее предупреждать водителя о недопустимом сближении с впереди едущим автотранспортным средством, а также активировать срабатывание пассивных средств безопасности. Неслучайно системы подобного тира иногда именуют превентивными.

Работа автоматической системы BAS основана на использовании элементов других систем:

• ACC (контроль за безопасным расстоянием до объекта, или адаптивный круиз-контроль);
• ESC (устройство автоматического торможения, входящее в состав средства курсовой устойчивости).

С тоски зрения конструктивной реализации автономная система вспомогательного торможения, спроектированная по типу BAS, может иметь и гидравлический, и пневмопривод. Единственная разница – в использовании большего количества информации, поступающей в ЭБУ, включая такие факторы, как расстояние до препятствия спереди. В данном случае на бортовой компьютер приходится большая часть работы, поскольку он должен в режиме реального времени регулировать силу торможения в зависимости от дорожной обстановки.

В целом всё большее количество автопроизводителей оснащает свои машины такими активными средствами безопасности, позволяющими эффективно тормозить начинающим водителям, у которых отсутствует опыт правильного поведения в критических ситуациях, а также физически слабым людям (прежде всего – женщинам), которые в случае необходимости просто не могут до упора выжать тормозную педаль.

Отметим, что система BAS активации помощи при торможении, независимо от типа, наиболее эффективно срабатывает в связке с другими устройствами:

• EBD, цель которой – распределение тормозного усилия, направляемого на отдельные колёса в зависимости от дорожной обстановки;
• ABS, предотвращающей заносы при блокировке колёс.

Применение устройств экстренного торможения

Исторически первой внедрённой активной системой безопасности стала ABS, появившееся в конце 70-х годов прошлого столетия и первоначально устанавливающаяся исключительно на элитные модели. Помощники типа BAS начали внедряться гораздо позже, когда антиблокировочные системы уже стали стандартом для среднего класса автомобилей. Но со временем удешевление электронных компонентов и старт массового производства привели к тому, что и устройства, обеспечивающие экстренное торможение, сегодня уже далеко не редкость.

Этому способствовало и то обстоятельство, что, начиная с 2014 года, получить максимальную оценку в краш-тестировании, проводимому под эгидой EuroNCAP, невозможно, если автомобиль не оснащён системой экстренного торможения типа BAS, что заставило многих автопроизводителей заняться её внедрением на большей части моделей, за исключением наиболее бюджетного уровня.

Впрочем, только усиления нажатия на тормоз стало недостаточно, ведь нередко водители попадают в ситуации, когда просто не успевают, или не имеют возможности среагировать на неожиданное возникновение препятствия.

Такие ассистенты представляют собой достаточно сложные комплексы, оснащённые, кроме стандартных датчиков, устройствами, позволяющими определить расстояние до объектов по ходу движения транспортного средства (радарами, лазерными дальномерами, скоростными видеокамерами).

Для их нормальной работы к бортовому компьютеру предъявляются повышенные требования, ведь нагрузка на него с каждым годом увеличивается, как и количество различных датчиков, информацию от которых он должен обрабатывать фактически одновременно.

Многие автопроизводители дают таким устройствам оригинальные названия. В частности, в настоящее время существуют следующие системы BAS пневматического типа:

• EBA (сокращение от Emergency Brake Assist) – такое наименование применяют на авто марок БМВ, Вольво, Мерседес-Бенц, Тойота;
• AFU (сокращение от Aide Freinage d’Urgence) – устанавливается на легковые авто французского происхождения.

У систем BAS гидравлического типа тоже имеется несколько реализаций с разными наименованиями:

• HBA (сокращение от Hydraulic Braking Assistance) – такую аббревиатуру используют для своих авто компании Ауди и Фольксваген;
• HBB (сокращение от Hydraulic Brake Booster) – другая разновидность гидравлических ассистентов при торможении от брендов Ауди/Фольксваген;
• SBC (сокращение от Sensotronic Brake Control) используется автоконцерном Мерседес;
• BA Plus (аббревиатура, произошедшая от Brake Assist Plus) – очередная прерогатива бренда Мерседес;
• DBC (сокращение от Dynamic Brake Control) – BAS, используемая автоконцерном БМВ.

Хотя в целом принцип работы таких помощников одинаков, их реализация может отличаться. В частности, система SBC принимает во внимание не только скорость нажатия ногой на тормозную педаль, но и прикладываемое водителем усилие, а также состояние дороги и вектор движения автомобиля. ЭБУ анализирует эту информацию, формируя наиболее эффективное тормозное усилие в конкретный момент времени, причём оно может быть разным для разных колёс.

Усилитель BAS экстренного торможения в варианте BA Plus умеет также определять расстояние до расположенного впереди объекта, предупреждая водителя о появлении опасности и в случае необходимости – дотормаживая машину.

Разумеется, подобными устройствами оснащают далеко не все модели – в основном только самые топовые комплектации. Остаётся надеяться, что в скором времени помощники торможения станут такими же обыденными, как подушки безопасности и системы АБС.

Еще более сложными и дорогими считаются автоматические BAS. На сегодня можно встретить следующие их модификации:

• PSB (сокращение от наименования Pre-Safe Brake), разработка автоконцерна Mercedex-Benz;
• CMBS (сокращение от наименования Collision Mitigation BrakingSystem), устанавливается на машины Honda;
• CBC (сокращение от наименования City Brake Control), разработка инженеров компании Fiat;
• ACS и FA (системы Activ City Stop и ForwardAlert) можно встретить на продукции автоконцерна Ford;
• FCM (сокращение от наименования Forward Collision Mitigation) ставится на авто под маркой Mitsubishi;
• CEB (сокращение от наименования City Emergency Brake) – разработка инженеров-конструкторов из Volkswagen;
• CWAB и CS (Collision Warning AutoBrake, City Safety) – автоматические BAS от Volvo;
• PEBS (сокращение от наименования Predictive Emergency BrakingSystem) – одно из немногих устройств, разработанных не автопроизводителем – немецкой компанией Bosch;
• AEB (сокращение от наименования Automatic Emergency Braking) – помощник от TRW.

Во многих из представленных систем BAS для автомобиля, кроме функции автоматического включения экстренного торможения, наличествуют и другие возможности, включая оповещение водителя о ситуации, грозящей столкновением с другим объектом, а также активация пассивных СБ.

Обслуживание BAS

Состояние помощников типа Brake assist в принципе входит в базовую диагностику любой ЭБУ, поддерживающей работу таких систем. На автомобилях марки Мерседес, если на дисплее появляется фраза «BrakeAssist visit workshop», вам следует обратиться в автосервис, о чем, собственно и говорит такая надпись, свидетельствующая о возникновении неисправности. Работа тормозной системы в этом случае не нарушена, речь идёт только об экстренном торможении.

Иногда после выключения/включения силового агрегата предупреждение исчезает, но в большинстве случаев со временем появляется вновь.

Самостоятельно выявить причину отказа достаточно сложно, особенно в случае наличия автоматизированной BAS. Дело в том, что здесь задействовано немалое количество датчиков, некоторые из которых проверить без наличия современного диагностического оборудования непросто или вовсе невозможно.

Наиболее точно установить причину отказа устройства экстренного торможения можно, анализируя коды ошибок, выдаваемых автосканером. При этом следует учесть, что подобный прибор может оказаться несовместимым с программным обеспечением, используемом в конкретной модели авто.

Источник статьи: http://drivertip.ru/osnovy/bas-v-avtomobile-dlya-chego-nuzhen.html