Abs

  ((($re#erat$ro

SISTEMUL ABS

Masterand: Juverdeanu Razvan Mecatronica Avansata, an II Obiect: Echipaente ecatronice !a autoobi!e Titu!ar discip!ina: "on#$dr$in%$ &!avian &arca'

)$ Ana!iza constructiv*#u constructiv*#unc+iona! nc+iona! a sisteu!ui sisteu!ui de #r-nare #r-nare ABS )$)$ Introducere .n a doua parte a seco!u!ui //$ produc+ia de autovehicu!e s*a dezvo!tat #oarte u!t cre-ndu*se otoare #oarte puternice, care sunt capabi!e s rea!izeze acce!era+ii 'i viteze #oarte ari a!e a'ini!or$ 0in aceast cauz a aprut necesitatea conceperii unor sistee oderne (mecatronice), care s #ac ai si%ur circu!a+ia circu!a+ia pe druuri!e pub!ice$ 1ara!e! cu aceste sistee de securitate s*au dezvo!tat 'i sistee!e pentru con#ortu! pasa%eri!or 'i  bine2n+e!es sistee!e pentru ana%eentu! otoru!ui, otoru!ui, care au asi%urat #or+e 'i  per#oran+e 'i ai ari a!e otoare!or$ Tota!u! sistee!or c!asice 'i ecatronice #oreaz autovehiculul mecatronic$ Unu! dintre ce!e ai iportante dintre aceste sistee ecatronice este sisteu! de #r-nare cu ABS, care #ace posibi! oprirea autovehicu!e!or 2n condi+ii de si%uran+$ 0enuirea ABS vine de !a Anti*Loc3 Bra3in% S4ste 5siste de #r-nare cu anti*  b!ocare6$ )$7 8o+iuni %enera!e privind #r-narea$ Avanta9u! sisteu!ui de #r-nare ABS #a+ de sisteu! de #r-nare conven+iona! conven+iona! &r-narea const 2n consuarea ener%iei cinetice 5prin #recare6, acuu!ate de autovehicu!, ceea ce se rea!izeaz rea!izeaz cu a9utoru! a9utoru! discurilor şi a plăcuţelor de frână 'i a unor #or+e 5presiuni6 ac+ion-nd asupra !or cu a9utoru! unor actuatori hidraulici. (figura 1.1).

 figura 1.1

&oru!a urtoare reprezint re!a+ia ener%iei cinetice: Ec  ;,<  v7 , ⋅

⋅

  unde: *  reprezint asa autovehicu! a utovehicu!u!ui u!ui 'i * v reprezint viteza autovehicu!u!ui$ autovehicu!u!ui$

0in #oru!a de ai sus se poate observa c ener%ia cinetic cre'te e=ponen+ia! cu  ptratu! vitezei, ceea ce 2nsean c distan+a de oprire !a o vitez de );; 3>h este de ? ori ai are, dec-t !a o vitez de h 5bine2n+e!es, !a o #or+ de #r-nare identic6$ Sisteu! de #r-nare ABS a 9ucat un ro! #oarte iportant 2n cre'terea si%uran+ei active a autoobi!u!ui$ "e! ai are avanta9 a! ABS*u!ui #a+a de sisteu! de #r-nare conven+iona! este c !a o #r-nare puternic, pe un carosabi! a!unecos, evit-nd deraparea, sisteu! de #r-nare ABS #ace ca vehicu!u! s poat e#ectua vira9e 'i schibri de direc+ie 2n tipu! #r-narii, respectiv poate s reduc distan+a de #r-nare 2n anuite condi+ii ne#avorabi!e 5de e=ep!u: pe zpad, sau pe %hea+ av-nd cauciucuri de iarna cu cuie6, a'ina adapt-ndu*se !a condi+ii!e de tra#ic 'i de dru$ Totu'i, nu trebuie s ne a'tept ca ABS*u! s scurteze distan+a de #r-nare 2n orice condi+ii de dru$ "-nd conduce pe crib!ur, nisip sau ai a!es zpad proaspt, depus pe un strat de %hea+, a'ina trebuie condus ai 2ncet 'i cu u!t %ri9, pentru c distan+a de oprire poate s #ie u!t ai !un%$ )$@$ Schea 'i #unc+ionarea sisteu!ui de #r-nare ABS Schea de distribu+ie 52n p!an6 a sisteu!ui de #r-nare ABS este prezentat 2n #i%ura urtoare:

 figura 1.2

Sisteu! de #r-nare ABS este copus din senzori, o unitate E"U, o unitate "U 'i din actuatori hidraulici$ 0eci din ? senzori, c-te unu! pe #iecare roat 52n acest caz, pentru

c sunt variante, 2n care !a ro+i!e din spate se pune doar un sin%ur senzor, ai a!es c-nd acestea sunt ro+i!e tractoare6, care au ro!u! de a sura tura+ia ro+i!or 'i de a triite in#ora+ii!e ob+inute !a o unitate centra! E"U 5E!ectronic "ontro! Unit6$ Unitatea E"U are ro!u! de a pre!ucra aceste in#ora+ii 'i de a triite a!te!e, ob+inute din ce!e pre!ucrate, ctre unitatea "U 54drau!ic "ontro! Unit6$ Aceast unitate are ro!u! de a scade 5pentru o secven+ 'i !a perioade de tip bine stabi!ite6 presiunea u!eiu!ui, 2n ace! circuit de #r-nare, de !a care in#ora+ii!e triise de senzori, ctre E"U, au #ost di#erite #a+ de ce!e prestabi!ite a #i corecte, printr*un actuator hidrau!ic$ Unitatea "U va e#ectua aceast opera+ie p-n c-nd unitatea E"U va prii, de !a senzori, in#ora+ii di#erite #a+ ce!e prestabi!ite a #i corecte$ Unitatea de coand 5E"U  "U6 este prezentat 2n #i%ura urtoare:

 figura 1.3

Sisteu! de #r-nare ABS nu #unc+ioneaz dec-t !a o vitez ai are de apro=iativ C 3>h$ La o #r-nare brusc, atunci c-nd tura+ia uneia dintre ro+i atin%e un anuit nive! ini, care este prea sczut #a+a de viteza a'inii 'i roata tinde s se b!ocheze,  presiunea de !a #r-ne!e a#erente se scade cu a9utoru! actuatoru!ui hidrau!ic coandat de unitatea de contro! "U 5pentru o secven+ 'i !a perioade de tip bine stabi!ite6$ La cea!a!t variant constructiv, deci cu @ senzori 5cu un sin%ur senzor !a ro+i!e din spate6, !a ro+i!e din #a+a aceast presiune este re%!at separat !a #iecare dintre e!e, iar !a ro+i!e din spate 2preuna$ E#ectu! #r-narii 2n ace!a'i tip pentru abii ro+i din spate #ace ca stabi!itatea a'inii s #ie en+inut c-t ai u!t posibi! 5e=c!usiv oente!e c-nd una dintre ro+i!e din spate prse'te 'oseaua, din cauza unui carosabi! accidentat, b!oc-ndu*se, 'i ABS*u! s!be'te #r-narea pentru o #rac+iune de secund 'i pentru roata cea!a!t6$ Unitatea E"U 2ncepe s preia in#ora+ii!e de !a senzorii ro+i!or 'i s !e pre!ucreze, din oentu! apsrii peda!ei de #r-n$ 0ac intervine vreun de#ect 2n #unc+ionarea sisteu!ui ABS, pe bordu! a'inii se aprind unu! sau dou becuri de sena!izare$ .n #i%ura urtoare este prezentat schea b!oc a sisteu!ui de #r-nare ABS:

 figura 1.

unde: * )< * este un terina! conectat !a contactu! a'iniiD *

@; * este terina!u! 56 de a!ientare a unit+ii de contro!D

*

@) * este terina!u! 5*6, 5%round6D

*

A7 * unitatea de contro!D

*

B7S?@ * sunt 2ntreruptoare 5 s!itch*uri6, sena!e de intrare de !a peda!a de #r-nD

*

HSS * distance signal", sena! de intrare pentru unitatea "U, care con+ine in#ora+ii asupra scderii presiunii 2n circuite!e de #r-nareD

*

/)@ * diagnostic lin#"$

.n #i%ura urtoare este prezentat schea cu coponente!e sisteu!ui de #r-nare ABS:

 figura 1.$

  unde: * ) * este becu! de sena!izareD * 7 * senzorii spate*st-n%a 'i spate*dreaptaD * @ * unitatea de contro!D * ? * senzorii #a+*st-n%a 'i #a+*dreapta$ )$?$ Sisteu! E0L ehicu!e!e echipate cu ABS pot #i prevzute 'i cu un siste E0L 5E!ectronic 0i##erentia! Loc36$ Sisteu! E0L 2n!esne'te acce!erarea 'i urcarea vehicu!u!ui pe o pant abrupt 2n condi+ii ne#avorabi!e$ Acest siste #unc+ioneaz tota! autoat, 'o#eru! ne#iind ob!i%at s ac+ioneze nici un buton de pe bordu! a'inii$ Sisteu! E0L #o!ose'te ca e!eente de pre!uare a in#ora+ii!or senzorii sisteu!ui ABS$ 0ac !a o vitez ai are de ?; 3>h apare o di#eren+ de tura+ie dintre ro+i!e tractoare, ai are de );; rp 5ceea ce 2nsean apro=iativ )>@ din tura+ia nora! a ro+ii !a aceast vitez6, deci apare patinarea uneia dintre ro+i din cauza unei pr+i de carosabi! a!unecos, sisteu! E0L reduce tura+ia ro+ii care patineaz prin ac+ionarea ABS* u!ui asupra acestuia 'i 2n consecin+a prin di#eren+ia! ap!ic o #or+ de trac+iune ai ic

 pe roata cea!a!t$ 0in cauza #unc+ionrii sisteu!ui E0L, prin #r-narea uneia dintre ro+i!e tractoare 5cea care patineaz6, acesta are in vedere c 2n cazu! unor patinri dese a!e ace!eia'i ro+i, acesta se auto*decup!eaz pentru perioade scurte de tip, evit-nd ast#e! supra2nc!zirea e!eente!or de #r-nare 5discuri 'i p!cu+e de #r-n6$ Av-nd 2n vedere acest !ucru, se recoand conductori!or auto s evite acce!erri!e bru'te 'i dese 2n condi+ii!e unui carosabi! a!unecos, 'i ai a!es c-nd e=ist posibi!itatea ca a-ndou ro+i!e tractoare s patineze cu apro=iativ aceea'i tura+ie, c-nd nici E0L*u! nu poate a9uta$ )$sau 2n abi!it+i!e de 'o#er$ 0in acest otiv, de obicei sistee!e ES" in#oreaz 'o#eru! atunci c-nd intervin, pentru ca 'o#eru! s 'tie c se apropie de !iite!e de anevrabi!itate a!e autovehicu!u!ui$ Ma9oritatea ES"*uri!or activeaz o !uin indicatoare de bord 'i>sau un ton de a!ert$ Une!e sistee ES" perit 2n od inten+ionat ca traiectoria corectat a vehicu!u!ui s devieze #oarte pu+in de !a traiectoria coandat de 'o#er, cu toate ca ES"*u! ar perite ca vehicu!u! s ureze ai precis coanda 'o#eru!ui$ .ntradevr, to+i productorii de sistee ES" sub!iniaz c ES"*u! nu este un accesoriu de  per#oran+ 'i nici nu 2n!ocuie'te practici!e unui condus preventiv, ci este ai de%rab o tehno!o%ie de si%uran+ pentru a asista 'o#eru! s revin din situa+ii pericu!oase$ ES"*u! nu re'te trac+iunea, deci nu perite o cre'tere a vitezei 2n vira9e 5cu toate c #aci!iteaz o vira9are cu un contro! ai bun6$ Mai %enera!, ES"*u! #unc+ioneaz 2n !iite!e inerente a!e anevrabi!it+ii vehicu!u!ui 'i 2n !iite!e aderen+ei dintre ro+i 'i dru$ O anevr iprudent poate dep'i aceste !iite, av-nd drept consecin+ pierderea contro!u!ui$ 0e e=ep!u, 2n scenariu! unei hidrop!anri severe, ro+i!e pe care ES"*u! !e*ar #o!osi pentru a corecta derapa9u! pot s nici nu #ie 2n contact cu as#a!tu!, reduc-ndu*i e#icien+a$ .n Iu!ie 7;;?, pe ode!u! "ro(n Ma9esta, To4ota a ip!eentat sisteu! 0IM 5ehic!e 04naics Inte%rated Mana%eent6, siste care a 2ncorporat ES"*uri 2n prea!abi! independente, 'i care #unc+ioneaz nu nuai dup ce un derapa9 a #ost detectat, dar chiar  previne apari+ia derapa9e!e!or$ Uti!iz-nd schibarea e!ectric a viteze!or, acest siste ai avansat poate chiar s odi#ice trepte!e de vitez 'i nive!e!e cup!u!ui direc+iei pentru a asista 'o#eru! 2n anevre!e de evitare$

&unc+ionarea ES" se #ace si+it 2n vira9e!e abordate brusc, 2n oente!e 2n care traiectoria vehicu!u!u! are tendin+a de a scpa de sub contro!, 2n specia! pe supra#e+e!e cu aderen+ sczut 5zpad, as#a!t ud, etc$6$ Mu!te studii con#ir c ES"*u! este #oarte e#icient pentru en+inerea contro!u!ui autovehicu!u!ui: sa!veaz vie+i 'i reduce %ravitatea co!iziuni!or$  8TSA 58ationa! i%h(a4 and Tra##ic Sa#et4 Adinistration6, 2n ura studiu!ui des#'urat 2n SUA 2n anu! 7;;?, a conc!uzionat c ES"*u! reduce nuru! accidente!or cu @