Struktur dan prinsip pengoperasian sistem ABS

Kit keselamatan aktif mobil modern mencakup berbagai asisten dan sistem yang memungkinkan baik untuk mencegah situasi darurat, atau untuk meminimalkan cedera manusia selama kecelakaan.

Di antara elemen-elemen ini adalah sistem pengereman anti-lock. Apa itu? Bagaimana cara kerja ABS modern? Bagaimana cara kerja ABS dan cara mengemudikan mobil saat sistem ini aktif? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini dapat ditemukan dalam ulasan ini.

Apa itu sistem pengereman anti-lock

Sistem pengereman anti-lock berarti serangkaian elemen elektro-hidrolik yang dipasang di sasis mobil dan dihubungkan dengan remnya.

Ini memberikan cengkeraman yang lebih baik di permukaan jalan, mencegah roda berhenti sepenuhnya saat pengereman di permukaan jalan yang tidak stabil. Ini sering terjadi di jalan es atau basah.

Cerita

Perkembangan ini pertama kali dipresentasikan ke publik pada 1950-an. Namun, tidak bisa disebut sebagai konsep, karena gagasan ini dikembangkan pada awal abad ke-1908. Jadi, insinyur J. Francis pada tahun XNUMX mendemonstrasikan pekerjaan "Regulator" -nya, yang mencegah selip roda dalam transportasi kereta api.

Sistem serupa dikembangkan oleh mekanik dan insinyur G. Voisin. Ia mencoba menciptakan sistem pengereman untuk pesawat yang secara independen mengatur efek hidrolik pada elemen pengereman agar roda pesawat tidak tergelincir di sepanjang landasan akibat pengereman. Dia melakukan eksperimen dengan modifikasi perangkat semacam itu pada 20-an.

Sistem awal

Tentu saja, seperti dalam kasus semua perkembangan pertama dari setiap penemuan, pada awalnya sistem yang mencegah pemblokiran memiliki struktur yang kompleks dan primitif. Jadi, Gabriel Voisin dalam desainnya menggunakan roda gila dan katup hidrolik yang terhubung ke saluran rem.

Sistem bekerja sesuai dengan prinsip ini. Roda gila dipasang pada drum di atas roda dan diputar bersamanya. Jika tidak ada selip, drum dan flywheel berputar dengan kecepatan yang sama. Begitu roda berhenti, drum ikut melambat. Karena flywheel terus berputar, katup saluran hidraulik terbuka sedikit, mengurangi gaya pada drum rem.

Sistem seperti itu telah terbukti lebih stabil untuk kendaraan, karena jika terjadi selip, pengemudi secara naluriah menginjak rem lebih banyak, daripada melakukan prosedur ini dengan mulus. Perkembangan ini telah meningkatkan efisiensi pengereman hingga 30 persen. Hasil positif lainnya - lebih sedikit ban pecah dan aus.

Namun, sistem tersebut mendapat pengakuan berkat upaya insinyur Jerman Karl Wessel. Perkembangannya dipatenkan pada tahun 1928. Meskipun demikian, instalasi tidak digunakan dalam pengangkutan karena cacat yang signifikan pada desainnya.

Sistem rem anti selip yang benar-benar berfungsi digunakan dalam penerbangan pada awal 50-an. Dan pada tahun 1958, Maxaret kit pertama kali dipasang pada sepeda motor. Royal Enfield Super Meteor dilengkapi dengan sistem pengereman anti-lock yang berfungsi baik. Sistem dipantau oleh Laboratorium Jalan. Penelitian telah menunjukkan bahwa elemen sistem pengereman ini akan secara signifikan mengurangi kecelakaan sepeda motor, yang sebagian besar terjadi justru karena selip saat roda terkunci saat pengereman. Meski ada indikator seperti itu, direktur utama departemen teknis perusahaan sepeda motor itu tidak menyetujui produksi massal ABS.

Di mobil, sistem anti-selip mekanis hanya digunakan di beberapa model. Salah satunya adalah Ford Zodiac. Alasan untuk situasi ini adalah keandalan perangkat yang rendah. Hanya sejak tahun 60-an. sistem pengereman anti-lock elektronik telah menemukan jalannya ke pesawat Concorde yang terkenal.

Sistem modern

Prinsip modifikasi elektronik diadopsi oleh seorang insinyur di Fiat Research Center dan bernama penemuan Antiskid. Pengembangan itu dijual ke Bosch, setelah itu diberi nama ABS.

Pada tahun 1971, pabrikan mobil Chrysler memperkenalkan sistem kendali komputer yang lengkap dan efisien. Perkembangan serupa digunakan setahun sebelumnya oleh American Ford di Lincoln Continental yang ikonik. Secara bertahap, produsen mobil terkemuka lainnya mengambil alih tongkat estafet juga. Pada pertengahan 70-an, sebagian besar mobil penggerak roda belakang memiliki sistem pengereman anti-lock elektronik pada roda penggerak, dan beberapa dilengkapi dengan modifikasi yang bekerja pada keempat roda.

Sejak tahun 1976, perkembangan serupa mulai digunakan dalam angkutan barang. Pada tahun 1986, sistem itu dinamai EBS, karena berfungsi sepenuhnya pada elektronik.

Tujuan dari sistem pengereman anti-lock

Seringkali, saat mengerem di permukaan yang tidak stabil (es, salju bergulung, air di aspal), pengemudi mengamati reaksi yang sama sekali berbeda dari yang diharapkan - alih-alih melambat, kendaraan menjadi tidak terkendali dan tidak berhenti sama sekali. Apalagi, menekan pedal rem lebih keras tidak membantu.

Saat rem diterapkan secara tiba-tiba, roda akan terhalang, dan karena cengkeraman yang buruk di trek, roda berhenti berputar. Untuk mencegah efek ini terjadi, Anda perlu menginjak rem dengan mulus, tetapi dalam keadaan darurat, pengemudi menekan pedal ke lantai secara tidak terkendali. Beberapa profesional menekan dan melepaskan pedal rem beberapa kali untuk memperlambat kendaraan di permukaan yang tidak stabil. Berkat ini, roda tidak terhalang dan tidak selip.

Walaupun kedengarannya menyedihkan, tidak semua orang berhasil menguasai keterampilan ini, dan beberapa bahkan tidak menganggap perlu untuk melakukan ini, tetapi cukup membeli ban profesional yang mahal dengan keandalan cengkeraman yang lebih baik. Untuk kasus seperti itu, pabrikan melengkapi sebagian besar model mereka dengan sistem pengereman anti-lock.

ABS memungkinkan Anda untuk mempertahankan kendali atas kendaraan dalam situasi darurat, mencegah roda berhenti sepenuhnya saat rem dipasang.

Perangkat ABS

Perangkat ABS modern mencakup sejumlah kecil elemen. Terdiri dari:

• Sensor putaran roda. Perangkat semacam itu dipasang di semua roda. Unit kontrol elektronik menganalisis parameter yang berasal dari masing-masing sensor ini. Berdasarkan data yang diterima, ECU secara independen mengaktifkan / menonaktifkan sistem. Paling sering, alat pelacak tersebut bekerja berdasarkan prinsip sensor Hall;
• Unit kontrol elektronik. Tanpanya, itu tidak akan berhasil, karena dibutuhkan "otak" untuk mengumpulkan informasi dan mengaktifkan sistem. Di beberapa mobil, setiap sistem memiliki ECU sendiri, namun, pabrikan sering memasang satu unit yang memproses semua elemen sistem keselamatan aktif (stabilitas arah, ABS, kontrol traksi, dll.);
• Perangkat eksekutif. Dalam desain klasik, elemen-elemen ini adalah blok dengan satu set katup, akumulator tekanan, pompa, dll. Terkadang dalam literatur teknis Anda dapat menemukan nama hidromodulator, yang diterapkan pada elemen-elemen ini.

Fitur dari sistem ABS adalah dapat dihubungkan ke sistem pengereman bahkan bukan mobil terbaru. Paling sering, mereka adalah satu set yang hanya terhubung ke saluran rem dan sistem kelistrikan mesin.

Bagaimana ABS bekerja

Secara konvensional, pengerjaan sistem pengereman anti-lock dibagi menjadi 3 tahap:

1. Kunci roda - ECU mengirimkan sinyal untuk mengaktifkan sistem;
2. Aktuasi aktuator - blok hidrolik mengubah tekanan dalam sistem, yang mengarah pada penguncian roda;
3. Penonaktifan sistem saat putaran roda dipulihkan.

Perlu diperhatikan bahwa seluruh proses dikendalikan oleh algoritma yang tertanam dalam perangkat lunak unit kontrol. Keandalan sistem terletak pada kenyataan bahwa sistem ini dipicu bahkan sebelum roda kehilangan traksi. Analog yang bekerja hanya berdasarkan data putaran roda akan memiliki struktur dan prinsip operasi yang lebih sederhana. Namun, sistem seperti itu tidak akan bekerja lebih baik dari desain pertama Gabriel Voisin.

Untuk alasan ini, ABS tidak bereaksi terhadap perubahan kecepatan roda, melainkan gaya menekan pedal rem. Dengan kata lain, sistem dipicu terlebih dahulu, seolah-olah memperingatkan kemungkinan selip, yang menentukan kecepatan putaran roda dan kekuatan menekan pedal. Unit kontrol menghitung kemungkinan slip dan mengaktifkan aktuator.

Sistem bekerja sesuai dengan prinsip berikut. Begitu situasi darurat muncul (pengemudi menekan pedal rem dengan tajam, tetapi roda belum terkunci), hidromodulator menerima sinyal dari unit kontrol dan menutup dua katup (di saluran masuk dan keluar). Ini menstabilkan tekanan garis.

Aktuator kemudian menggerakkan minyak rem. Dalam mode ini, hidromodulator dapat menghasilkan putaran roda yang lambat, atau secara independen meningkatkan / menurunkan tekanan minyak rem. Proses ini bergantung pada modifikasi sistem.

Saat ABS dipicu, pengemudi akan langsung merasakannya dengan seringnya denyut nadi, yang juga disalurkan ke pedal. Apakah sistem aktif atau tidak, Anda dapat mengetahuinya dengan belaian pada tombol aktivasi. Prinsip pengoperasian sistem ini mengulangi keterampilan pengendara berpengalaman, hanya saja ia melakukannya lebih cepat - sekitar 20 kali per detik.

Jenis sistem pengereman anti-lock

Berkat peningkatan sistem keselamatan aktif, empat varian ABS dapat ditemukan di pasar suku cadang mobil:

• Saluran tunggal. Sinyal ke unit kontrol dan kembali secara bersamaan diumpankan melalui satu jalur kabel. Paling sering, mobil penggerak roda depan dilengkapi dengan itu, dan kemudian hanya di roda penggerak. Sistem ini berfungsi terlepas dari roda mana yang terkunci. Modifikasi ini memiliki satu katup di saluran masuk hidromodulator dan satu katup di saluran keluar. Ini juga menggunakan satu sensor. Modifikasi ini paling tidak efektif;
• Dua saluran. Dalam modifikasi seperti itu, yang disebut sistem on-board digunakan. Ini mengontrol sisi kanan secara terpisah dari kiri. Modifikasi ini terbukti cukup andal, karena saat terjadi keadaan darurat mobil dibawa ke pinggir jalan. Dalam hal ini, roda sisi kanan dan kiri berada pada permukaan yang berbeda, oleh karena itu ABS juga harus mengirimkan sinyal yang berbeda ke aktuator;
• Tiga saluran. Modifikasi ini dapat dengan aman disebut hibrida yang pertama dan kedua. Dalam ABS tersebut, bantalan rem belakang dikendalikan oleh satu saluran, seperti pada kasus pertama, dan roda depan beroperasi dengan prinsip ABS onboard;
• Empat saluran. Ini adalah modifikasi paling efisien hingga saat ini. Ini memiliki sensor individu dan hidromodulator untuk setiap roda. ECU mengontrol rotasi setiap roda untuk traksi maksimum.

Mode operasi

Pengoperasian sistem ABS modern dapat dilakukan dalam tiga mode:

1. Modus injeksi. Ini adalah mode standar, yang digunakan di semua jenis sistem rem klasik. Dalam sistem pengereman anti-lock, katup buang tertutup dan katup masuk terbuka. Karena ini, ketika pedal rem ditekan, cairan mulai bergerak di sirkuit, mengatur silinder rem setiap roda untuk bergerak.
2. modus tahan. Dalam mode ini, unit kontrol mendeteksi bahwa salah satu roda melambat lebih cepat daripada yang lain. Untuk mencegah hilangnya kontak dengan jalan, ABS memblokir katup saluran masuk dari jalur roda tertentu. Berkat ini, tidak ada gaya pada caliper, tetapi pada saat yang sama roda lainnya terus melambat.
3. Mode pelepasan tekanan. Mode ini diaktifkan jika yang sebelumnya tidak dapat mengatasi kunci roda yang dihasilkan. Dalam hal ini, katup saluran masuk terus ditutup, dan katup keluaran, sebaliknya, terbuka untuk mengurangi tekanan di sirkuit ini.

Efektivitas pengereman saat sistem ABS aktif tergantung pada seberapa efektif sistem itu berubah dari satu mode ke mode lainnya. Tidak seperti sistem pengereman standar, dengan ABS aktif, tidak perlu mengerem berulang kali agar roda tidak kehilangan traksi. Dalam hal ini, pengemudi harus menginjak pedal rem sepenuhnya. Sisa pekerjaan akan dilakukan oleh sistem itu sendiri.

Fitur mengendarai mobil dengan ABS

Sekalipun sistem pengereman di mobil, tidak menghilangkan kebutuhan akan perhatian pengemudi. Sistem pengereman anti lock memiliki ciri khas tersendiri. Jika tidak diperhitungkan, maka mobil bisa kehilangan stabilitas. Berikut adalah aturan dasar untuk keadaan darurat:

1. Jika mobil dilengkapi ABS sederhana, maka untuk mengaktifkannya, Anda perlu menekan pedal rem secara tajam. Beberapa model modern dilengkapi dengan asisten rem. Dalam hal ini, unit kontrol mendeteksi kemungkinan hilangnya traksi dan mengaktifkan asisten ini. Bahkan dengan sedikit tekanan pada pedal, sistem diaktifkan dan secara independen meningkatkan tekanan di saluran ke parameter yang diinginkan;
2. Seperti yang sudah disebutkan, saat sistem diaktifkan, pedal rem berdenyut. Seorang pengemudi yang tidak berpengalaman segera berpikir bahwa sesuatu telah terjadi pada mobilnya dan memutuskan untuk melepaskan rem;
3. Saat berkendara dengan ban bertabur, lebih baik mematikan ABS, karena stud pada ban efektif hanya saat roda diblokir;
4. Saat berkendara di atas salju, pasir, kerikil, dll. ABS juga lebih tidak berguna daripada membantu. Faktanya adalah bahwa roda yang terkunci di depannya mengumpulkan tonjolan kecil dari bahan yang membentuk jalan. Ini menciptakan ketahanan selip tambahan. Jika roda berputar, tidak akan ada efek seperti itu;
5. Selain itu, sistem ABS mungkin tidak berfungsi dengan baik saat mengemudi cepat di permukaan yang tidak rata. Bahkan dengan sedikit pengereman, roda di udara akan berhenti dengan cepat, yang akan memicu unit kontrol untuk mengaktifkan perangkat saat tidak diperlukan;
6. Jika ABS aktif, rem juga harus digunakan selama bermanuver. Pada mobil biasa, hal ini hanya akan menyebabkan tergelincir atau understeer. Namun, mobil dengan ABS ini lebih rela mendengarkan lingkar kemudi saat sistem anti-lock aktif.

Performa pengereman

Sistem ABS tidak hanya memperpendek jarak berhenti, tetapi juga memberikan kontrol maksimum pada kendaraan. Dibandingkan dengan mobil yang tidak dilengkapi sistem ini, kendaraan dengan ABS pasti akan mengerem lebih efektif. Itu tidak perlu dibuktikan. Selain jarak pengereman yang lebih pendek pada mobil seperti itu, keausan ban akan lebih merata, karena gaya pengereman didistribusikan secara merata ke semua roda.

Sistem ini akan sangat diapresiasi oleh pengendara yang sering berkendara di jalan dengan permukaan yang tidak stabil, misalnya saat aspal basah atau licin. Meskipun tidak ada sistem yang mampu sepenuhnya menghilangkan semua kesalahan, melindungi pengemudi dari keadaan darurat (tidak ada yang membatalkan perhatian dan pandangan ke depan pengemudi), rem ABS membuat kendaraan lebih mudah diprediksi dan dikendalikan.

Mengingat performa pengereman yang tinggi, banyak ahli menyarankan agar pemula membiasakan diri mengendarai kendaraan dengan ABS, yang akan meningkatkan keselamatan di jalan. Tentu saja, jika pengemudi melanggar aturan menyalip dan batas kecepatan, sistem ABS tidak akan dapat mencegah konsekuensi dari pelanggaran tersebut. Misalnya, tidak peduli seberapa efektif sistemnya, tidak ada gunanya jika pengemudi tidak mendinginkan mobil dan terus mengemudi dengan ban musim panas.

Operasi ABS

Sistem ABS modern dianggap sebagai sistem yang andal dan stabil. Ini dapat bekerja dengan baik untuk waktu yang lama, tetapi masih membutuhkan operasi yang tepat dan pemeliharaan yang tepat waktu. Unit kontrol jarang gagal.

Tetapi jika kita mengambil sensor putaran roda, maka ini adalah tempat yang paling rentan dalam sistem seperti itu. Alasannya adalah bahwa sensor menentukan kecepatan putaran roda, yang berarti harus dipasang di dekatnya - di hub roda.

Ketika mobil dikendarai melalui lumpur, genangan air, pasir atau salju basah, sensor menjadi sangat kotor dan dapat cepat rusak atau memberikan nilai yang salah, yang akan menyebabkan ketidakstabilan sistem. Jika baterai rendah atau tegangan pada sistem on-board mobil rendah, unit kontrol akan mematikan sistem karena tegangan terlalu rendah.

Jika sistem gagal, mobil tidak akan kehilangan remnya. Hanya dalam hal ini, pengemudi harus dapat memperlambat di jalan yang tidak stabil dengan bantuan sistem pengereman klasik.

kinerja ABS

Jadi, sistem ABS memungkinkan Anda melakukan pengereman darurat dengan lebih aman, dan juga memungkinkan untuk melakukan manuver dengan pedal rem ditekan penuh. Kedua parameter penting ini menjadikan sistem ini sebagai bagian integral dari kendaraan yang dilengkapi dengan sistem keselamatan aktif yang canggih.

Kehadiran ABS adalah opsional bagi pengendara berpengalaman. Tetapi seorang pemula harus belajar banyak keterampilan yang berbeda dalam beberapa tahun pertama, jadi sebaiknya mobil pengemudi seperti itu memiliki beberapa sistem yang menyediakan jaring pengaman.

Pengemudi yang berpengalaman dapat dengan mudah (terutama jika dia telah mengendarai mobilnya selama bertahun-tahun) dapat mengontrol momen slip roda dengan mengubah upaya pada pedal rem. Tetapi bahkan dengan pengalaman mengemudi yang lama, sistem multi-saluran dapat bersaing dengan keterampilan seperti itu. Alasannya adalah pengemudi tidak dapat mengontrol gaya pada roda individu, tetapi ABS dapat (sistem saluran tunggal bekerja seperti pengemudi berpengalaman, mengubah gaya pada seluruh saluran rem).

Tetapi sistem ABS tidak dapat dianggap sebagai obat mujarab dalam situasi darurat di jalan mana pun. Misalnya, jika mobil tergelincir di pasir atau di salju yang longgar, maka sebaliknya akan menyebabkan jarak pengereman yang meningkat. Di jalan seperti itu, sebaliknya, memblokir roda akan lebih berguna - mereka menggali ke dalam tanah, yang mempercepat pengereman. Agar mobil menjadi universal di semua jenis permukaan jalan, produsen model mobil modern melengkapi produk mereka dengan ABS yang dapat diganti.

Apa saja kerusakannya

Mengenai keandalan sistem pengereman anti-lock, ini adalah salah satu sistem paling andal di mobil. Elemennya jarang gagal, dan paling sering ini karena pelanggaran aturan operasi dan pemeliharaan. Semua komponen elektronik dilindungi dengan andal dari kelebihan beban oleh sekering dan relai, sehingga unit kontrol tidak akan rusak.

Kerusakan sistem yang paling umum adalah kegagalan sensor roda, karena sensor tersebut terletak di tempat yang sangat sulit untuk mengeluarkan air, debu, atau kotoran agar tidak masuk. Jika bantalan hub terlalu longgar, sensor akan gagal berfungsi.

Masalah lain sudah lebih terkait dengan sistem mobil yang menyertainya. Contohnya adalah penurunan tegangan dalam jaringan listrik mesin. Dalam kasus ini, ABS akan dinonaktifkan karena relai diaktifkan. Masalah yang sama dapat diamati dengan lonjakan daya di jaringan.

Jika sistem pengereman anti-lock mati sendiri, jangan panik - mobil akan berperilaku seolah-olah tidak memiliki ABS.

Perbaikan dan perawatan sistem rem mobil dengan ABS memiliki ciri khas tersendiri. Misalnya, sebelum mengganti minyak rem, dengan kunci kontak mati, tekan rem dan lepas beberapa kali (sekitar 20 kali). Ini akan melepaskan tekanan di badan katup akumulator. Untuk informasi tentang cara mengganti minyak rem dengan benar dan kemudian membuang sistem, baca dalam artikel terpisah.

Pengemudi akan segera mengetahui tentang kerusakan ABS melalui sinyal yang sesuai di dasbor. Jika lampu peringatan menyala dan kemudian padam - Anda harus memperhatikan kontak sensor roda. Kemungkinan besar, karena kehilangan kontak, unit kontrol tidak menerima sinyal dari elemen ini, dan menandakan kerusakan.

Keuntungan dan kerugian sistem

Tidak perlu banyak membicarakan tentang keunggulan sistem pengereman anti-lock, karena keunggulan utamanya adalah stabilitas mobil jika terjadi selip roda saat pengereman. Berikut kelebihan mobil dengan sistem seperti itu:

• Saat hujan atau di atas es (aspal licin), mobil menunjukkan stabilitas dan kemampuan pengendalian yang baik;
• Saat melakukan manuver, Anda dapat secara aktif menggunakan rem untuk respons kemudi yang lebih baik;
• Pada permukaan licin, jarak pengereman lebih pendek dibandingkan mobil tanpa ABS.

Salah satu kelemahan dari sistem ini adalah tidak dapat mengatasi permukaan jalan yang lunak. Dalam hal ini, jarak pengereman akan lebih pendek jika roda terhalang. Meskipun modifikasi ABS terbaru sudah memperhitungkan karakteristik tanah (mode yang sesuai dipilih pada pemilih transmisi), dan menyesuaikan dengan situasi jalan yang diberikan.

Selain itu, prinsip pengoperasian ABS dan kelebihannya dijelaskan dalam video berikut:

Prinsip kerja ABS

Video tentang topik

Di akhir ulasan, kami menawarkan video singkat tentang cara mengerem mobil dengan dan tanpa ABS:

Pengereman dengan atau tanpa ABS

Pertanyaan dan Jawaban:

Apa yang dimaksud dengan sistem pengereman anti-lock? Ini adalah sistem elektronik yang mencegah roda terkunci selama pengereman dengan mengurangi tekanan minyak rem secara singkat.

Untuk apa sistem pengereman anti-lock? Jika rem diinjak dengan tajam, roda bisa kehilangan traksi dan mobil menjadi tidak stabil. ABS memberikan pengereman impuls, memungkinkan roda mempertahankan traksi.

Bagaimana cara kerja sistem pengereman anti-lock? Elektronik memonitor penguncian roda dan slip roda. Berkat katup pada setiap kaliper rem, tekanan TJ pada piston tertentu diatur.

Bagaimana cara mengerem dengan sistem pengereman anti-lock? Pada mobil dengan ABS, Anda harus menekan pedal sepenuhnya, dan sistem itu sendiri akan memberikan pengereman impuls. Tidak perlu menekan/melepas pedal saat melakukan pengereman.