Sistemul ABS – anti-blocarea rotilor la franare

Chiar şi o scurtă apăsare a pedalei de frână poate cauza blocarea roţilor autovehiculului, chiar şi pe un carosabil uscat. Roţile blocate nu pot reacţiona la forţe laterale şi în consecinţă autovehiculul nu poate vira în timp ce frânează. Sistemul ABS recunoaşte tendinţa uneia sau mai multor roţi de a se bloca şi menţine constantă sau reduce presiunea de frânare şi astfel roţile nu se blochează. Vehiculul rămâne manevrabil în timpul frânarii iar şoferul poate alege traectoria dorită.

Principalele componente la sistemul ABS sunt:
 1. Agregatul hidraulic ABS, format din unitatea hidraulică ce intervine asupra forţelor de frânare şi unitatea de comandă dotată cu microprocesor;
2. Traductoare de turaţie ce monitorizează viteza de rotaţie a fiecărei roţi;

Atunci când este acţionată frâna, pompa de frână şi amplificatorul servo crează presiunea de frânare necesară. Unitatea de comandă, ce monitorizează permanent situaţiasistemului de frânare şi a senzorilor de rotaţie, intervine dacă sesizează tendinţa de blocare a uneia sau mai multor roţi, reglând presiunea independent pe fiecare roată.

          Principiul de funcţionare este simplu şi eficient. Fiecare senzor monitorizează câte o roată şi când sesizează că aceasta nu se mai învârte trimite semnal la calculator, care slăbeşte strângerea pe care o exercită plăcuţele de frână asupra discului sau tamburului permiţând roţii să se învârtă, şi astfel, să-şi păstreze aderenta, după care, când sesizează din nou mişcare, plăcuţele se strâng din nou pe disc sau tambur, frânând roata. Dacă senzorul sesizează din nou blocarea roţii se reia procesul. După cum se vede procesul este unul pulsatoriu, iar pe anumite intervale de timp pulsaţiile sunt neregulate. Fiecare etrier de frână este comandat hidraulic printr-o conducta separată care vine din unitatea centrală de control. Având câte un traductor pe fiecare roata şi fiecare roata fiind comandata separat, atunci, oricare roata este controlată individual şi poate avea comportament diferit. Sistemul functioneaza astfel: la apăsarea pedalei de frână se acţionează în mod direct asupra etrierului şi începe procesul de frânare. În funcţie de informaţiile primite de la traductor, electrovalvele blochează conductele de frânare şi nu mai permit lichidului să circule către etrier, în acest fel etrierul nu mai este sub presiune şi sistemul se deblochează. Odată cu blocarea conductei de alimentare a etrierului, se deblochează un circuit de retur al lichidului. Totul se întâmplă la nivel de unitate centrală şi este controlat automat de computer în funcţie de: forţa de apăsare a pedalei de frâna, de cât timp este menţinută pedala de frână apăsată şi de informaţiile primite de la traductor sau de la alte sisteme ale autovehiculului.

La sistemele de generaţie mai nouă un parametru important de care ţine seama computerul de ABS este viteza cu care se apasa pedala de frână. În felul acesta el sesizează situatile de urgenţă şi atunci când viteza de apăsare a pedalei este mare computerul menţine şi măreşte presiunea în instalaţia de frânare pentru o perioadă chiar dacă s-a luat piciorul de pe frâna. Acesta este sistemul BAS (Brake Assistant System) – în traducere  Sistem de Asistare la Frânarea de Urgenţă.

Sistemul ABS (Sistemul Anti-Blocare) are o multitudine de variante. Schema de bază a sistemului este prezentată în figura 1.

Figura 1. Sistemul ABS in ansamblu
Unitatea hidraulică conţine ventilele de comandă ale sistemului ABS, ce sunt folosite la efectuarea reglajului ABS. Alimentarea pentru sistemul ABS cu energie hidraulică se realizează cu ajutorul unei pompe hidraulice. Aceasta intră în funcţiune când este detectat un ciclu de reglare, absoarbe lichid de frână şi îl trimite prin supapele de admisie deschise către frana roţii, pentru a produce presiunea necesară.

In figura 2 se prezinta schema de baza pentru sistemul ABS.

Figura 2. Schema de bază la sistemul ABS: 1-pompa centrală în tandem cu servomecanism vacuumatic; 2-mecanism de frânare din roată; 3-unitatea hidraulică; 4-atenuator al pulsaţiilor coloanei de lichid; 5-rezistenta hidraulică fixă; 6-pompa hidraulică cu un singur sens de refulare; 7-supapa de intrare normal deschisă cu comanda electrică (o bobină) şi menţinută de arc în poziţie normală; 8- supapa de ieşire normal închisă cu comanda electrică (o bobină) şi menţinută de arc în poziţie normală; 9-acumulator hidraulic.

Funcţionare: presiunea de frânare realizată de către pompa centrală cu servomecanism vacuumatic se transmite prin supapa de intrare mecanismului de frânare din roată. Turaţia roţii se micşorează până când unitatea de control la sistemul ABS recunoaşte tendinţa de blocare a roţii cu ajutorul senzorului de turaţie al roţii. Dacă roata are tendinţa de blocare, pentru a evita creşterea în continuare a presiunii de frânare, este alimentată bobina supapei de intrare, aceasta se închide (supapa de ieşire este tot închisă) şi presiunea de frânare rămâne constantă. Dacă turaţia roţii scade în continuare (roata are în continuare tendinţa de blocare), este alimentată bobina supapei de ieşire, iar aceasta se deschide. Presiunea de frânare se reduce prin intermediul acumulatorului hidraulic. Pompa hidraulică începe să funcţioneze şi pompează lichidul de frână din acumulatorul hidraulic în pompa centrală, iar pedala de frână se va deplasa uşor în sus. Roata care a avut tendinţa de blocare este eliberată, îşi măreşte turaţia, iar blocarea dispare. Pentru o frânare optimă este necesară o nouă creştere a presiunii de frânare, la o anumită turaţie a roţii. În acest scop, bobina supapei de intrare nu va mai fi alimentată (supapa de intrare se deschide), pompa hidraulică lucrează în continuare, absoarbe lichidul din acumulatorul hidraulic şi îl refulează în circuitul de frânare, presiunea de frânare creşte, iar roata va fi din nou frânată. Aceste faze se repetă de până la 5….6 ori pe secundă şi se pot recunoaşte prin mişcarea pulsatorie a pedalei de frână.

Variantele pentru sistemul ABS se diferenţiază prin numărul canalelor de control şi numărul traductoarelor de turaţie din roţi. Aceste variante sunt prezentate în figura 3.

Figura 3. Variantele pentru sistemul ABS
Sisteme de frânare hibride (EHB Electroydraulic Brakes) au o legătură electrică între simulatorul hidraulic al cursei pedalei de frână şi unitatea centrală electrohidraulica de comandă şi control şi legături hidraulice (conducte) între unitatea centrală şi mecanismele de frânare din roţi, care îşi păstrează acţionarea hidraulică.

Schema de principiu a acestui sistem este prezentată în figura 4.

Figura 4. Schema de principiu a sistemului EHB: 1 şi 3-legaturi hidraulice; 2-unitate de acţionare cu simulator hidraulic al cursei pedalei; 4-mecanisme de frânare din roti cu acţionare hidraulică; 8-unitate electro-hidraulica de comandă şi control; 9-acumulator electric.
Sisteme de frânare complet electrice (EMB Electromechanical Brake) au numai legături electrice (fire) între componente, iar acţionarea mecanismelor de frânare din roti este de asemenea electrică.

Schema de principiu a unui astfel de sistem este prezentată în figura 5.

Figura 5. Schema de principiu a sistemului EMB: 5-mecanisme de frânare din roti cu acţionare electrică; 6-simulator electric al cursei pedalei de frână; 7-sistemul electric de management; 9-acumulatoare electrice.

sursa: docauto.ro