SA INCETINEASCA.
SA OPREASCA.
SA MENTINA OPRIREA.
In cele mai bune conditii, aceasta inseamna :
EFICACITATE : in timp si pe o distanta maxima.
STABILITATE : cu pastrarea traiectoriei vehiculului.
PROGRESIVITATE : cu o franare proportionala efortului conducatorului.
CONFORT : cu un efort minim pentru conducator.
Aceste doua dispozitive comporta comenzi in intregime independente si usor accesibile.
Ele sunt completate de un sistem de franare in stationare.
|
|
1 : Pedala de frana : Transmite forta de apasare a soferului catre cilindrul principal. 2 : Servofrana cu depresiune : Utilizeaza o sursa de energie exterioara (depresiunea din admisie) pentru a mari forta de apasare a conducatorului. 3 : Pompa centrala tip tandem: Genereaza si distribuie franei lichidul atunci cand conducatorul apasa pedala de frana. |
4 : Rezervorul de lichid de frana : Stocheaza lichidul de frana.
5 : Frana cu disc (fata) : Transforma energia cinetica in energie calorica.
6 : Repartitorul fortei de franare : Evita blocarea rotilor spate modificand presiunea din cilindrii receptori.
7 : Frana cu tambur (spate) : Transforma energia cinetica in energie calorica.
Conductele si lichidul de frana : Transmit presiunea (forta) din cilindrul principal in cilindrii receptori.
Principiul de baza este crearea unei forte care se opune avansarii vehiculului, tinand cont de 3 factori :
Factorul mecanic.
Factorul fiziologic.
Factorul fizic.
Oprirea rotilor este obtinuta prin frecarea unui element fix al sasiului de un element solidar cu roata in miscare de rotatie. Aceasta va duce la degajare de caldura.
Franarea transforma energia cinetica in energie calorica.
De unde apar alte doua calitati indispensabile ale sistemului de franare :
O buna eficienta la temperaturi inalte.
Un timp de recuperare minim.
Timpul de reactie : este timpul care se scurge intre perceperea obstacolului si inceputul efectiv de franare. Acest timp, variabil dupa fiecare individ si dupa starea lui generala, este in medie de 0,75 s.
Distanta de oprire este distanta parcursa in timpul de reactie, plus distanta de franare.
Distanta de franare optima este functie de :
Viteza vehiculului,
Coeficientul de frecare,
Deceleratia posibila (caracteristica franarii vehiculului).
Diagrama : Reprezentarea distantei de oprire in functie de viteza (pe un sol dur si uscat cu o deceleratie medie de 6 m/s2 = 0,59g):
c)
Factorul fizic - aderenta
Daca roata este oprita foarte brutal, ea se blocheaza si aluneca fara sa se invarta, vehiculul continuand sa inainteze : se spune atunci ca roata nu mai are aderenta.
Ea este influentata de:
forta verticala produsa de greutatea corpului Fz;
coeficientul de aderenta µ.
|
Forta de aderenta = greutatea corpului coeficientul de aderenta Coeficientul de aderenta este functie de : natura materialelor, starea suprafetelor, ungerea dintre suprafete. Forta de aderenta in functie de alunecare.Constatam ca o alunecare situata in jurul a 20 %, da un bun compromis intre stabilitatea si maniabilitatea directionala a fortei de franare. Daca automobilul dotat cu ABS se afla in curba si se produce o franare de urgenta, vehiculul ramane pe traiectoria impusa de conducator in 85% din situatii. In absenta ABS-ului numai 38% din vehicule raman pe traiectoria impusa. Observam un
vehicul lansat in linie dreapta :
|
|
Rotile deblocate |
|
Franare pana la blocarea rotilor. |
Daca nu vom mai apasa pedala de frana, vehiculul se va stabiliza pe o noua traiectorie rectilinie, diferita de prima si suprapusa cu axa sa longitudinala.
Cele 2 roti fata blocate.
Rotile fata deblocate. Rotile fata blocate.
Se constata ca, daca rotile fata sunt blocate, directia devine inoperanta.
Concluzie :
Scop Sa pastreze controlul vehiculului in franarea de urgenta.
Rol Sa evite blocarea rotilor.
Caracteristicile sistemelor ABS ABS-ul trebuie sa se adapteze foarte rapid conditiilor de aderenta aleatoare.
ABS-ul trebuie sa raspunda urmatoarelor cerinte :
Dirijabilitate (impiedicarea rotilor fata sa de blocheze).
Deceleratie maxima (utilizarea maxima a aderentei).
Stabilitate directionala (impiedicarea rotilor spate sa se blocheze); reglarea presiunii de franare spate.
Gestionarea cuplului de forte diferite care apare in timpul franarii pe o sosea cu aderenta diferita la roti.
Sa puna la dispozitie informatia de viteza.
Observatie : Un castig de distanta de oprire poate fi efectiv adus doar in anumite conditii.
Amplasarea elementelor pe vehicul.
1.Unitate
hidraulica 2.Captor
viteza roata 3.Coroana
dintata 4.Contactor
STOP 5.Rulment
instrumentat 6.Martor
Nivocode+Stop+Service 7.Martor ABS - - - -
Circuit electric ____Circuit
hidraulic
Captorii masoara viteza rotii.
Captorul pasiv nu este alimentat. El functioneaza dupa principiul inductiei. In capatul captorului se gasesc doi magneti permanenti si o bobina. Fluxul magnetic se modifica datorita trecerii dintilor coroanei dintate. Variatia campului magnetic care traverseaza bobina genereaza o tensiune alternativa sinusoidala a carei frecventa este proportionala cu viteza rotii.
|
|
Intrefier. |
Frecventa si amplitudinea semnalului sunt variabile cu viteza de rotatie!
Numai amplitudinea semnalului se modifica odata cu intrefierul!
Captorii activi sunt alimentati. Ei functioneaza dupa principiul masurarii unui camp magnetic. In capat se gaseste un element sensibil electronic. Fluxul magnetic este modificat prin defilarea dintilor coroanei dintate.
Variatia campului magnetic care traverseaza partea activa a captorului genereaza un semnal de iesire rectangular (patrat) a carui frecventa este proportionala cu viteza roti.
Amplitudinea semnalului este constanta oricare ar fi valoarea de intrefier pana la o valoare de intrefier maxima. La aceasta valoare de intrefier maxima, semnalul corespunde unei viteze a rotii egala cu zero.
Captorul magneto-rezistiv.
|
Rulment cu coroana magnetica . Captor. |
|
Alimentare
|
Informa |
|
Calculator ABS |
|
Calculateur ABS |
|
Informatie |
|
Pedala de frana |
Este un captor de tipul totul sau nimic si are rolul de a informa calculatorul in vederea intreruperii fazei de reglare a presiunii in sistemul de franare atunci cand acest lucru este necesar Informatia contactorului becului de stop are rolul de a permite sa se paraseasca modul ABS cat mai rapid. Intr-adevar, daca ABS-ul este in functionare, si daca conducatorul relaxeaza pedala de frana ca sa intrerupa franarea, semnalul transmis de contactorul de stop va permite sa se intrerupa reglarea mai rapid Informatia de la acest contactor este folosita si pentru a anticipa inceperea regularizarii in cazul debutului fanarii.
Grupul A.B.S.
Precautii :
a se respecta pozitia prescrisa pentru manipulare si transport;
a nu se solicita mecanic cablajul electric;
protectoarele se vor demonta in momentul montajului;
evitarea socurilor;
piesele vor avea ambalaj individual;
a se evita intrarea in contact cu umiditatea sau cu alte medii ostile;
a nu se utiliza lichide de frana in amestec;
respectarea timpului de stocaj;
a nu se pune in functiune pompa electrica de maniera externa atunci cand pedala de frana a fost blocata;
a se respecta ordinea operatiilor prescrise in M.R. pentru purjarea sistemului;
Versiunea cu 2 electrovane.
|
|
Rol Actionarea separata sau simultana a electrovanelor care permite modularea presiunii in circuitul de franare. Electrovana de admisie. Electrovana de evacuare Clapeta anti-retur. Pompa. Bobina. Roata. |
Functionare
Electrovanele sunt constituite dintr-un solenoid si un miez mobil care asigura functia de inchidere si de deschidere. Pozitia de repaus este asigurata prin actiunea conjugata a unui resort incorporat si a presiunii hidraulice. Toate intrarile si iesirile din si inspre electrovane sunt protejate de filtre.
Pentru a putea sa se reduca in toate momentele presiunea in frane, independent de starea electrica a electrovanelor, o clapeta de anti-retur a fost incorporata in vana de admisie. Clapeta se deschide in momentul in care presiunea din cilindrul principal este inferioara presiunii din cilindrul receptor.
Alimentarea poate sa se faca prin :
intermediul unui releul,
intermediul unui etaj de putere integrat in calculator.
Ansamblul motor-pompa este constituit dintr-un motor electric si dintr-o pompa hidraulica cu dublu circuit.
|
|
Rol : In cursul unei faze de regulare (cadere de presiune), pompa aspira lichidul de frana si il refuleaza spre cilindrul principal. Aceasta refulare este perceptibila prin miscarea pedalei de frana. Ea evita in acelasi timp coborarea la fund a acesteia din urma. |
|
Arborele pompei. Excentric. Piston. Clapeta de aspiratie. Clapeta de refulare. |
A1 Circuit primar al cilindrului principal. A2 Circuit secundar al cilindrului principal. R1 Circuit de refulare al circuitului primar. R2 Circuit de refulare al circuitului secundar. |
Functionare
Arborele motorului electric este prevazut pentru antrenarea unui excentric care transforma miscarea de rotatie intr-o miscare de curse alternative a doua pistoane dispuse fata in fata.
Procedura de control
Supravegherea motorului este efectuata prin calculator, fie controland in timpul fazei de oprire tensiunea indusa generata, fie printr-un captor inductiv care detecteaza rotatia motorului.
Rol Calculatorul de ABS indeplineste urmatoarele functii :
Reglarea ABS.
Supravegherea componentelor electronice ale sistemului.
Memorizarea defectelor aparute.
Selectare Low.
Tahimetru.
R.E.F. (Repartitor Electronic de Franare)
E.B.V. (Electronic Braking Ventil) - supapa electronica de franare.
Si dupa caz, urmatoarele functii :
E.S.P. : Control dinamic al stabilitatii.
M.S.R. : Regularizarea cuplului motor.
A.S.R. : Sistemul anti-patinaj.
A.F.U. : Asistenta de franare de urgenta electronica.
Calculatorul comanda electrovanele si pompa hidraulica utilizand :
Viteza vehiculului:
Calculatorul determina viteza vehiculului facand media vitezelor celor 4 roti. Aceasta medie este numita viteza de referinta.
Viteza de referinta este calculata cu ajutorul informatiilor furnizate de captorii rotilor, daca vehiculul este echipat cu 4 captori. Pentru vehiculele echipate cu 2 captori, mai este necesar un captor de acceleratie care participa la determinarea vitezei de referinta. Pentru vehiculele 4X4, acest tip de captor determina daca vehiculul este in miscare.
Acceleratia si deceleratia fiecarei roti:
Informatiile masurate de captor sunt transformate electric si analizate in paralel prin doua microprocesoare.
Dupa procesare, semnalele de iesire asigura comanda electrovanelor si a motorului de pompa. El calculeaza viteza de referinta a vehiculului raportata la deceleratia (sau acceleratia) rotilor (captori de viteza ai rotilor) si in consecinta deducand alunecarea.
Sunt posibile doua metode de purjare in functie de interventia pe sistem :
Purjarea grupului hidraulic se efectueaza dupa inlocuirea acestuia din urma. Aceasta operatie se va efectua cel mai bine dupa o purjare clasica.
Purjarea conventionala (clasica) se efectueaza dupa o interventie la sistemul de franare (de exemplu: inlocuirea cilindrului principal).
Dupa o incercare pe drum cu o regularizare ABS, se controleaza cursa pedalei de frana. Daca aceasta cursa nu este normala, asa cum este indicata de constructor in NT sau MR, se efectueaza o purjare a grupului hidraulic.
In verde: partea numai hidraulica In albastru : comanda electrovanelor si a motorului pompei (M).
|
1 : Pedala de frana. 2 : Servofrana. 3 : Cilindrul principal si rezervorul de lichid de frana 4 : Circuit primar. 5 : Circuit secundar. 6 : Bloc hidraulic. 7 : Roata fata stanga. 8 : Roata spate dreapta. 9 : Roata spate stanga 10 : Roata fata dreapta. |
a : Electrovane de admisie fata stanga / dreapta. b : Electrovane de admisie spate stanga / dreapta. c : Electrovane de evacuare fata stanga / dreapta. d : Electrovane de evacuare spate stanga / dreapta. e : Acumulatori de joasa presiune. f : Pompa hidraulica. g : Motor de pompa hidraulica. i : Clapeta anti-retur. |
In pozitia de repaus, clapetele centrale ale cilindrului principal sunt deschise facand legatura dintre camerele din amonte si din aval. Electrovanele de admisie sunt deschise, electrovanele de evacuare sunt inchise. Pompa hidraulica este oprita.
Franare fara regularizare.
Prin actionarea pedalei de frana cu ajutorul piciorului, dupa inchiderea clapetelor centrale, se stabileste o presiune hidraulica si determina un cuplu de franare proportional cu efortul aplicat. Electrovanele si pompa raman in repaus.
Distingem trei stari :
Regularizarea cu mentinerea presiunii.
Electrovana de admisie se inchide si izoleaza cilindrul principal de franele rotii. Cresterea presiunii de franare in frana devine imposibila.
Regularizarea cu scaderea presiunii.
Aceasta faza nu intervine decat daca efectul fazei de mentinere a presiunii n-a fost suficient pentru a evita blocarea rotii.
Regularizarea cu scaderea presiunii si activarea pompei.
Electrovana de admisie ramane inchisa. Simultan, electrovana de evacuare se deschide si pompa se pune in functiune.
Scaderea presiunii se efectueaza instantaneu gratie acumulatorului de joasa presiune. Actiunea pompei permite sa refuleze lichidul inmagazinat in acumulator spre cilindrul principal. Acumulatorii de joasa presiune au rol doar de a absorbi cresterile de debit in timpul caderii de presiune.
Pompa refuleaza lichidul de frana din acumulatorii de joasa presiune spre circuitul de franare (cilindrul principal sau cilindrii receptori ai rotilor, in functie de faza de functionare a electrovanelor de admisie).
Regularizarea cu cresterea presiunii.
Electrovana de evacuare se inchide si electrovana de admisie se deschide. Cilindrul principal este din nou in comunicare cu cilindrii receptori.
Nota :
Independent de starea electrica a electrovanelor, este posibil in toate momentele sa se reduca presiunea de franare prin relaxarea pedalei de frana. Diminuarea presiunii se efectueaza prin intermediul clapetei de anti-retur, dispusa in paralel cu electrovana de admisie.
Evacuare C Viteza de referinta Timp Viteza Admisie Presiunea
Pompa Maxi Mini PL PF Mentinere Coborare Crestere Cursa
pedala Viteza unei roti Viteza vehiculului Vi Vite Admisi P
hidraulica P Maxi Mini PL PF M C
0 : Repaus ; 1 : Activare
Roata libera : alunecare 0 %.
Roata blocata : alunecare 100 %.
Regularizarea face alegerea alunecarii care sa fie intre 10% si 30% pentru ca franarea sa fie optima.
Presiunea de franare se exercita integral. Viteza rotii considerata descreste si se indeparteaza de viteza vehiculului. Procentajul alunecarii creste si vana de admisie ramane deschisa sub actiunea resortului.
Electrovana de admisie se inchide si izoleaza cilindrul receptor de frana al rotii. Cresterea de presiune hidraulica de franare devine imposibila.
Aceasta faza nu intervine decat daca efectul fazei de mentinere a presiunii nu a fost suficient ca sa evite blocajul rotii.
Electrovana de admisie ramane inchisa. Simultan, electrovana de refulare se deschide si pompa se pune in functiune.
Scaderea de presiune se efectueaza instantaneu gratie acumulatorului de joasa presiune.
Actiunea pompei permite sa refuleze lichidul inmagazinat in acumulator spre cilindrul principal. Acumulatorii de joasa presiune servesc in mod unic pentru a absorbi cresterile de debit in timpul scaderii de presiune.
Pompa refuleaza lichidul de frana din acumulatorii de joasa presiune si il transmite circuitului de franare.
Electrovana de esapare se inchide si electrovana de admisie se deschide. Cilindrul principal este din nou in legatura cu frana rotii.
Alimentarea hidraulica se efectueaza gratie cilindrului principal, dar de asemenea si prin intermediul pompei in cazul in care acumulatorul nu este complet gol.
Cresterile de presiune in circuitul de franare genereaza intarirea pedalei de frana.
Functionarea pompei genereaza ridicarea pedalei de frana.
Combinatia acestor doua efecte provoaca o miscare a pedalei si semnaleaza conducatorului ca o regularizare este in curs.
Forta de franare = forta de aderenta longitudinala.
Cu scopul realizarii celui mai bun cuplu de franare in regularizare, calculatorul comanda electrovanele rotilor fata in mod separat.
In cazul unei franari pe un carosabil mixt, de exemplu doua roti de pe aceeasi parte sunt pe o banda de iarba sau intr-o balta de apa, un vehicul fara ABS are tendinta de a intra intr-un "tête-à-queue". Cu ABS, traiectoria initiala a vehiculului este pasrata.
In regularizare, plecand de la principiul ca puntea spate trebuie sa fie mai putin franata in raport cu puntea fata, electrovanele rotilor spate sunt comandate in acelasi timp. Acesta este principiul selectiei joase (Select Low).
Pentru a determina modularea presiunii pe cele doua roti spate, calculatorul ia in consideratie informatia rotii spate care prezinta cea mai ridicata tendinta de blocare
Compensatorul mecanic dispare, el fiind inlocuit de catre Repartitorul Electronic de Franare REF (Regulator Electronic de Franare) sau EBV (Electronic Braking Ventil).
Rol
Repartitorul electronic de franare este o largire a utilitatilor oferite de sistemele ABS. El permite sa se asigure stabilitatea franarii, in locul compensatorului, utilizand grupul hidraulic, captorii de roata si un modul de logica de regularizare suplimentara.
Principiul de functionare
REF-ul comporta un mod de calcul inainte de franare si un mod de calcul in timpul franarii.
In afara franarii: Cu ajutorul captorului rotii, calculatorul invata diferentele intre circumferintele anvelopelor fiecarei roti. Aceasta diferenta este legata de diferenta de incarcare, de presiune, de uzura a anvelopelor si de prezenta rotii de rezerva.
In franare : Functionarea REF este operationala numai in afara regularizarii.
REF-ul permite sa se amelioreze :
Eficacitatea franarii prin utilizarea optimala a puntii spate in toate circumstantele.
Stabilitatea in viraj si in franare a vehiculului prin gestionarea puntii spate diferita in acest caz.
Confortul de franare in masura in care este posibil sa se utilizeze din plin franele spate la scaderea presiunii de franare.
Sa simplifice circuitul de franare prin disparitia compensatorului de franare : este un castig in simplitate (o piesa, un montaj, un reglaj in minus) si de greutate.
El prezinta numai 2 inconveniente care fac obiectul unei atentii particulare :
Atunci cand regularizarea REF intervine, sunt perceptibile slabe vibratii ale pedalei de frana datorate utilizarii electrovanelor ABS: logica REF-ului este deci optimizata pentru a minimiza cat mai mult posibil importanta acestor vibratii.
Stabilitatea vehiculului depinde atunci de fiabilitatea ABS-ului : in plus progrese de netagaduit ale fiabilitatii ABS-ului de astazi, securitatea functionarii este protejata prin realizarea a numeroase strategii de mod degradat care permit sa se conserve prestatia REF-ului in ciuda catorva elemente cu o fiabilitate proasta ale ABS-ului (mai ales captorii de viteza ai rotii).
In aprinderea martorilor, 3 cazuri pot sa survina :
Martorul ABS se aprinde singur: ABS in afara serviciului, dar REF ramane in functionare.
Martorul NIVOCODE se aprinde singur: nivelul lichidului de frana este prea scazut.
Martorii ABS si NIVOCODE se aprind simultan: ABS si REF in afara serviciului. In acest caz conducatorul trebuie sa se opreasca (martor rosu) Þ risc de 'tête à queue'.
Nota
In timpul in care ABS-ul aditional este defectat, conducatorul pastreaza o franare clasica.
Calculatoarele de ABS furnizeaza mai ales semnalul de viteza a autovehiculului tuturor utilizatorilor acestei informatii (tabloului de bord, calculatorului de injectie, regulatorului de viteza, directiei asistate variabil).
Aceasta informatie de viteza este calculata plecand de la viteza rotilor si de la circumferinta anvelopelor. Aceasta impune o programare a circumferintei, cu ajutorul utilajului de diagnosticare, daca calculatorul de ABS este nou sau daca dimensiunile anvelopei au fost modificate.
Atentie !
Pe perioada comunicarii sistemului cu testerul de diagnosticare, ABS-ul este inactiv.
Noile calculatoare mentin dialogul cu testerul de diagnosticare pe perioada rulajelor in detrimentul securitatii !
|
