Что такое АБС (ABS) в автомобиле и как работает антиблокировочная система

ABS расшифровывается как Anti-lock Braking System, в переводе — «антиблокировочная тормозная система». Русская аббревиатура АБС — прямая калька с английской, поэтому в машине можно встретить оба обозначения. Встречаются и ошибочные написания вроде «авс» или «abc в машине» — речь всегда об одном и том же.

Если коротко, антиблокировочная тормозная система — это электроника и гидравлика, которые следят за вращением каждого колеса и при угрозе блокировки на долю секунды ослабляют давление в его тормозном механизме. Колесо продолжает вращаться, сцепление шины с дорогой сохраняется, а водитель может объехать препятствие, не отпуская педаль тормоза.

Чтобы понять назначение АБС, нужно вспомнить, что происходит при торможении без неё. Когда водитель в панике давит на педаль тормоза до упора, колодки зажимают диски так сильно, что колёса перестают вращаться. Заблокированное колесо уже не катится, а скользит по дороге, как на коньках. Из этого следуют три проблемы:

• Машина теряет управляемость. Передние колёса не поворачивают автомобиль, даже если вывернуть руль: он продолжает ехать прямо по инерции.
• Растёт тормозной путь. Сила трения скольжения меньше, чем у колеса, которое катится с небольшим проскальзыванием, особенно на мокром асфальте и льду.
• Возникает занос. Если блокируются задние колёса или колёса одного борта стоят на разном покрытии, автомобиль разворачивает.

Задача ABS — предотвратить блокировку колёс и удерживать их на грани сцепления. Опытные водители раньше добивались того же прерывистым торможением: нажать, отпустить, снова нажать. Система делает это за человека, причём для каждого колеса отдельно и до 15–20 раз в секунду, чего ногой не повторить.

Набор компонентов у всех производителей примерно одинаковый. Антиблокировочная система работает вместе с обычной гидравликой тормозов и состоит из четырёх основных узлов.

Датчики скорости вращения колёс

Датчик скорости стоит у ступицы каждого колеса (в упрощённых системах — только на части колёс). Он считывает зубчатое импульсное кольцо, которое вращается вместе с колесом, и передаёт сигнал в электронный блок управления. Старые датчики индуктивные, современные — активные, на эффекте Холла: они точнее и видят вращение даже на очень малой скорости.

Электронный блок управления

Электронный блок управления (ЭБУ) — «мозг» системы. Он постоянно сравнивает скорость вращения колёс между собой и со скоростью автомобиля. Если одно колесо начинает замедляться резко быстрее остальных, блок понимает: оно вот-вот заблокируется — и даёт команду клапанам.

Гидромодулятор с клапанами

Гидромодулятор (гидроблок) — металлический блок, через который проходят тормозные магистрали ко всем колёсам. В нём для каждого канала стоят два электромагнитных клапана: впускной, который в обычном режиме открыт, и выпускной, который в обычном режиме закрыт. Переключая их, система регулирует давление тормозной жидкости в конкретном колесе.

Насос возврата

Электрический насос возвращает тормозную жидкость, сброшенную из колёсного цилиндра, обратно в магистраль, чтобы давление можно было быстро восстановить. Именно работа насоса и клапанов даёт ту самую вибрацию и треск в педали тормоза при срабатывании АБС.

В современных машинах ЭБУ, гидромодулятор и насос объединены в один узел, который в обиходе называют блок АБС.

Где находится АБС

Блок АБС расположен в моторном отсеке: обычно рядом с главным тормозным цилиндром и вакуумным усилителем или у моторного щита, ближе к одному из лонжеронов. Его легко узнать по металлическому корпусу с множеством трубок и толстому разъёму проводки. Датчики скорости находятся у ступиц колёс, а лампа ABS — на приборной панели.

Принцип работы АБС проще всего понять по шагам. Пока водитель тормозит плавно, система никак себя не проявляет: впускные клапаны открыты, и давление от педали напрямую идёт к колёсам. Всё начинается при экстренном торможении.

• Фаза удержания давления. Датчик фиксирует, что колесо замедляется слишком резко. Блок управления закрывает впускной клапан этого колеса — давление в нём перестаёт расти, даже если педаль нажата сильнее.
• Фаза сброса давления. Если колесо всё равно стремится к блокировке, открывается выпускной клапан. Часть тормозной жидкости уходит из колёсного цилиндра, насос возвращает её в магистраль, и колесо снова начинает вращаться.
• Фаза нарастания давления. Как только колесо разогналось, выпускной клапан закрывается, впускной открывается, и тормозное усилие снова растёт до следующего порога.

Цикл «удержание — сброс — нарастание» повторяется много раз в секунду, пока водитель держит педаль или пока машина не остановится. Электроника удерживает колесо в зоне небольшого проскальзывания — около 15–20%. Именно при таком скольжении шина обеспечивает максимальное сцепление с дорогой и при этом сохраняет способность поворачивать автомобиль.

Как понять, что работа АБС при торможении началась: педаль начинает мелко пульсировать и отдавать в ногу, из-под капота слышен треск или жужжание. Это нормально — значит, система работает и колёса не заблокированы.

Антиблокировочные системы различают по числу каналов (независимо регулируемых тормозных контуров) и датчиков.

• Четырёхканальная ABS с четырьмя датчиками — самый эффективный и распространённый сегодня вариант. Каждое колесо имеет свой датчик и свой канал, поэтому давление регулируется для каждого колеса отдельно.
• Трёхканальная ABS — передние колёса управляются раздельно, а задние — одним общим каналом. Давление на задней оси подбирается по колесу, которое хуже сцепляется с дорогой.
• Двухканальная ABS — по одному каналу на ось или на диагональ. Встречалась на недорогих автомобилях прошлых лет.
• Одноканальная ABS — регулирует только задние колёса, обычно с одним датчиком на дифференциале. Ставилась на старые пикапы и коммерческие машины.

На базе датчиков и гидромодулятора ABS работают и другие системы безопасности. EBD распределяет тормозное усилие между осями и колёсами в зависимости от загрузки машины. BAS (Brake Assist) распознаёт экстренное торможение по скорости нажатия на педаль и сразу подаёт максимальное давление. ESP (система курсовой устойчивости) подтормаживает отдельные колёса, чтобы удержать машину от заноса. Без антиблокировочной системы ни одна из них работать не может.

Идея не давать колёсам блокироваться появилась задолго до электроники. Ещё в 1929 году французский авиаконструктор Габриэль Вуазен запатентовал антиблокировочное устройство для тормозов самолётов. В 1950-х механическую систему Maxaret от Dunlop массово ставили на шасси самолётов, а в 1966 году её получил британский автомобиль Jensen FF — один из первых серийных автомобилей с ABS.

Настоящий прорыв случился в 1978 году: Bosch вместе с Mercedes-Benz вывел на рынок электронную четырёхканальную систему ABS, её стали предлагать на седанах S-класса W116, а вскоре и на BMW 7-й серии. С тех пор антиблокировочная система из дорогой опции превратилась в базовое оборудование: в Европе все новые легковые машины комплектуются ABS с 2004 года, а сегодня её ставят практически на все новые автомобили в мире.

• «С АБС тормозной путь всегда короче». На сухом и мокром асфальте и на укатанном снегу — обычно да. Но на рыхлом снегу, гравии и песке тормозной путь с ABS может оказаться длиннее: заблокированное колесо сгребает перед собой валик снега или щебня, который его тормозит. Главный плюс АБС — не метры, а сохранённая управляемость.
• «Педаль надо качать». С антиблокировочной системой прерывистое торможение только мешает: каждый раз, отпуская педаль, вы сбрасываете давление, и электроника начинает работу заново.
• «Вибрация педали — признак поломки». Наоборот, пульсация и треск означают, что ABS работает штатно.
• «Если АБС сломалась, тормоза откажут». Нет: при неисправности система отключается, а обычные тормоза продолжают работать — просто колёса снова могут заблокироваться.
• «С ABS можно ездить быстрее». Система не отменяет законов физики: если скорость не соответствует условиям, никакая электроника машину не остановит.

При включении зажигания лампа ABS на приборной панели загорается на несколько секунд и гаснет — так блок проводит самодиагностику. Если лампа горит постоянно или загорается во время движения, блок управления нашёл ошибку и отключил антиблокировочную систему.

Самые частые причины:

• Неисправность датчика скорости — грязь и металлическая стружка на датчике, повреждённый или перетёртый провод, окисленный разъём.
• Повреждение импульсного кольца — трещины, сколы зубьев, коррозия, особенно после замены ступичного подшипника.
• Проблемы с питанием — севший аккумулятор, сгоревший предохранитель или реле насоса.
• Неисправность блока АБС — окисление контактов, выход из строя клапанов или электродвигателя насоса.

С горящей лампой ABS ехать можно, но аккуратно: тормоза работают по-старому, и при резком торможении колёса заблокируются. Если вместе с ней горит красная лампа тормозной системы, значит, вероятно, отключилась и EBD или упал уровень тормозной жидкости — в этом случае лучше не продолжать движение и сразу ехать на диагностику. Точную причину покажет считывание кодов ошибок сканером через диагностический разъём OBD.

• Жмите педаль тормоза резко и до упора и не отпускайте её до полной остановки или пока опасность не миновала.
• Не качайте педаль — это делает за вас антиблокировочная система.
• Рулите — колёса не заблокированы, поэтому можно объехать препятствие прямо во время торможения.
• Не пугайтесь вибрации и шума — так и должна работать АБС.
• Держите дистанцию с запасом — на льду и рыхлом снегу тормозной путь всё равно будет длинным.

Особенно внимательно стоит тормозить на тяжёлых машинах. Если вы взяли в аренду минивэн или микроавтобус и везёте полный салон пассажиров с багажом, тормозной путь будет заметно длиннее, чем у легкового седана: ABS сохранит управляемость, но массу не отменит. Дистанцию на такой машине держите больше обычного.

Попробовать, как срабатывает ABS, полезно заранее: на пустой заснеженной площадке без других машин и пешеходов. Так в реальной ситуации вибрация педали не станет неожиданностью.

В LigaCar можно оформить аренду авто без водителя в Москве — в автопарке только современные автомобили, и у всех них антиблокировочная тормозная система есть в базовой комплектации. Выбирайте машину в каталоге автомобилей: от Toyota Camry для поездок по городу до минивэнов для семьи и микроавтобусов до 19 мест для компании. Для долгих путешествий подойдёт аренда авто для поездок по России, а если не хочется самому садиться за руль в непогоду — закажите аренду авто с водителем. Подробности — в условиях аренды.