Jak działa ABS i z czego jest zbudowany
Elementy układu hamulcowego ze względu na stałą pracę zużywają się. Klocki i tarcze się wymienia. Czasem zdarzy się, że pompa hamulcowa zacznie przeciekać – wtedy wystarczy wymienić uszczelniacze albo całą pompę. W układzie hamulcowym mamy jeszcze jeden element, który pracuje i może ulec zużyciu, a jego wymiana sprawia znacznie więcej kłopotów – pompę układu ABS/ESP.
- Pompa układu ABS, zwana też modulatorem lub agregatem, odpowiada za prawidłowe działanie całego układu.
- Jeśli dojdzie do blokady koła, mamy do czynienia z poślizgiem, czyli przejściem z tarcia statycznego między oponą a jezdnią do tarcia dynamicznego, które ma mniejszą wartość i uniemożliwia kierowanie samochodem.
- w przypadku zarejestrowania poslizgu do gry wchodzi układ ABS, który na podstawie odczytów z czujników prędkości obrotowej każdego z kół tak moduluje ciśnienie w układzie hamulcowym, aby żadne z kół nie zostało zablokowane.
- Układ ESP przez ingerencję w układ hamulcowy oraz odczyty danych z wielu czujników pozwala na stworzenie dodatkowych funkcjonalności w samochodzie.
Pompa układu ABS, zwana też modulatorem lub agregatem, odpowiada za prawidłowe działanie całego układu. Podczas hamowania sterownik odczytuje prędkości obrotowe kół, sprawdzając przy tym, czy któreś nie zostało zablokowane. Jeśli dojdzie do blokady koła, mamy do czynienia z poślizgiem, czyli przejściem z tarcia statycznego między oponą a jezdnią do tarcia dynamicznego, które ma mniejszą wartość i uniemożliwia kierowanie samochodem. W tym momencie do gry wchodzi układ ABS, który na podstawie odczytów z czujników prędkości obrotowej każdego z kół tak moduluje ciśnienie w układzie hamulcowym, aby żadne z kół nie zostało zablokowane. Dzięki temu nawet przy hamowaniu z maksymalną siłą możliwe jest precyzyjne kierowanie samochodem, na przykład wykonanie manewru w celu ominięcia przeszkody.
Co to jest ESP?
Układ ESP jest układem elektronicznie wspomaganej stabilności pojazdu. Jest on rozwinięciem układu ABS, ponieważ korzysta z tych samych czujników odczytujących prędkość obrotową kół, ale dodatkowo odbiera na bieżąco sygnały z czujnika przyspieszeń i obrotu zamontowanego w samochodzie, kąta obrotu kierownicy i m.in. położenia pedału przyspieszenia. Jak działa układ ESP? Otóż, kontrolując prędkości obrotowe kół i wiedząc, jak porusza się pojazd (czujnik obrotu i przyspieszeń), jest w stanie określić, czy samochód porusza się po wyznaczonym przez kierowcę torze, czy też znajduje się w stanie poślizgu. Jeśli wykryty zostanie poślizg, to układ ogranicza moc silnika oraz tak moduluje ciśnieniem w układzie hamulcowym poszczególnych kół, aby wyprowadzić samochód z poślizgu.
Zasada wyprowadzania samochodu z poślizgu jest dość prosta – polega na przyhamowywaniu poszczególnych kół w samochodzie. Ilustracja 1 przedstawia sytuację nadsterowności, czyli wyrzucenia tyłu podczas jazdy po łuku. Linią czerwoną zaznaczono tor jazdy samochodu, który nie ma aktywnego układu ESP. Tor czarny oznacza żądany przez kierowcę tor jazdy. Na ilustracji przedstawiona jest interwencja układu ESP polegająca na zahamowaniu przedniego lewego koła, czego efektem ma być moment obracający samochód w lewo wokół pionowej osi pojazdu. Po takiej interwencji pojazd będzie poruszał się torem zaznaczonym na zielono.
W przypadku podsterowności przedstawionej na ilustracji 2 mamy do czynienia z wyjechaniem samochodu na wprost podczas pokonywania zakrętu mimo skręconych kół pojazdu. Tutaj ingerencja układu ESP polega na przyhamowaniu tylnego prawego koła w celu stworzenia momentu obracającego samochód w prawo względem osi pionowej pojazdu. Po takiej interwencji samochód będzie się poruszał torem zaznaczonym na zielono.
ESP nie jest tylko do stabilizacji
Układ ESP przez ingerencję w układ hamulcowy oraz odczyty danych z wielu czujników pozwala na stworzenie dodatkowych funkcjonalności w samochodzie.
I tak dzięki temu układowi mamy wsparcie układu hamulcowego podczas ruszania na wzniesieniu. Kontrola utrzymywania się na wzniesieniu ułatwia ruszanie pod górę, przytrzymując hamulce jeszcze przez około dwie sekundy po zwolnieniu pedału hamulca przez kierowcę. Kierowca ma wystarczająco dużo czasu na zmianę z hamulca na pedał przyspieszenia bez użycia hamulca ręcznego. Pojazd jedzie wygodnie i bez staczania się do tyłu.
Kontrola adaptacyjna obciążenia – objętość i położenie ładunku na pojeździe użytkowym najczęściej się różnią od siebie. Obciążenie ma istotny wpływ na hamowanie, przyczepność, zdolność pokonywania zakrętów i tendencję do przewracania się samochodu. Sterowanie adaptacyjne układu hamulcowego identyfikuje zmiany masy pojazdu i środka ciężkości wzdłuż osi wzdłużnej pojazdu i dostosowuje interwencje ABS, kontroli trakcji i ESP do obciążenia pojazdu. W ten sposób kontrola dostosowująca obciążenie optymalizuje skuteczność hamowania, przyczepność i stabilność.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Rynek
Układ ABS ma 40 lat
Jeden z najważniejszych systemów wspomagających kierowcę podczas jazdy obchodzi właśnie 40-lecie obecności na rynku. W dniach 22-25 sierpnia 1978 r. Mercedes-Benz i Bosch prezentowały w Untertürkheim światową nowość, a od końca 1978 r. ABS był opcjonalnie dostępny w ówczesnym Mercedesie Klasy S (typoszereg 116). Układ zapobiegający blokowaniu kół podczas hamowania był prekursorem całej masy elektronicznych systemów, w jakie może być dziś uzbrojony każdy niemal model.
Ograniczanie przewrócenia – obciążenie i wyższy środek ciężkości lekkich samochodów dostawczych sprawiają, że osiągają one krytyczne przyspieszenie boczne szybciej niż samochody osobowe. Ryzyko przewrócenia jest zatem znacznie wyższe. Ograniczanie tendencji do przewrócenia się pojazdu jest realizowane przez stałe monitorowane zachowania pojazdu za pomocą czujników układu ESP. Układ ESP wkracza do akcji i interweniuje, gdy czujniki wykryją, że pojazd grozi wywróceniem. Funkcja łagodzenia dachowania hamuje poszczególne koła i zmniejsza moment napędowy, aby zapobiec przewróceniu i ustabilizować pojazd.
Ograniczanie „myszkowania” przyczepy – niewielki błąd kierowania, podmuch wiatru, nierówności na drodze lub niewłaściwe rozmieszczenie ładunku mogą spowodować znaczny wzrost kołysania przyczepy na boki (tzw. myszkowania). Wprowadzanie korekt toru jazdy przez kierowcę czy przyspieszanie zestawu tylko pogarsza sytuację i zwiększa wychylenia boczne przyczepy. Za pomocą czujników ESP ogranicza się kołysanie przyczepy przez hamowanie poszczególnych kół pojazdu ciągnącego. Pojazd i przyczepa są spowalniane i stabilizowane.
Wymiana ABS?
Pompa ABS składa się z silnika elektrycznego, zaworów elektromagnetycznych i podstawy, do której podłączone są przewody hamulcowe. Pompa ABS jako podzespół nie powinna być rozbierana, dlatego w przypadku awarii należy wymienić ją w całości na nową. Po pewnej zaprogramowanej liczbie cykli pompa też powinna być wymieniona ze względu na jej wewnętrzne zużycie. Zakładanie używanego egzemplarza jest nonsensem, ponieważ może się okazać niebezpieczne dla użytkownika. Używana pompa układu ABS/ESP to jak kupowanie przysłowiowego kota w worku – nie wiadomo z jakim przebiegiem był „dawca” i nie wiadomo, czy w jej wnętrzu nie ma rdzy, zanieczyszczeń, wody. Ponadto po montażu samej pompy w niektórych samochodach pojawia się od razu komunikat o niezgodności numeru VIN między samochodem a pompą. W konsekwencji układy ABS i ESP nie będą działały. Wymiana numeru VIN oczywiście jest możliwa, jednak wymaga odpowiedniej wiedzy programistycznej i sprzętu. W sterowniku samej pompy ABS jest też układ zliczający cykle. Nie zmienia to faktu, że jest to nadal pompa niewiadomego pochodzenia i w niewiadomym stanie, więc taki montaż się odradza. Proces samej wymiany nie jest zbyt skomplikowany – wymaga odłączenia przewodów hamulcowych za pomocą odpowiedniego klucza oraz odłączenia połączeń elektrycznych. Po odłączeniu wszystkich przewodów można zdjąć starą pompę i założyć nową. Po przykręceniu przewodów i podłączeniu elektryki konieczne jest użycie testera diagnostycznego, aby dokonać adaptacji nowej pompy oraz umożliwić odpowietrzenie układu przez wysterowanie zaworów do pozycji otwarcia. Na koniec należy wykonać jazdę próbną w celu upewnienia się, że hamulce działają prawidłowo i nie występują żadne wycieki na rozłączanych w czasie wymiany połączeniach.
