;;学习目标
1.了解汽车防抱死制动系统的特点、分类和基础理论。
2.熟悉汽车防抱死制动系统的组成。
3.熟悉汽车防抱死制动系统组成部件的结构和原理。
4.掌握汽车防抱死制动系统的检修方法。;一、汽车防抱死制动系统概述
1.汽车防抱死制动系统的特点
汽车防抱死制动系统是汽车上的一种主动安全装置,是汽车在常见路面上进行较大制动力制动时,防止车轮完全抱死的系统,能保证汽车制动效能和制动时的方向稳定性,提高转向控制能力,并缩短制动距离,具有良好制动效果。如图所示,装备ABS的汽车制动时方向稳定性好;而未装备ABS的汽车制动时,若车轮抱死,汽车完全不能转向。;ABS的特点如下:
(1)增强汽车制动时的方向稳定性,确保制动效能。
(2)改善轮胎的磨损状况。
(3)使用、维修方便,工作可靠。;2.汽车防抱死制动系统的分类
(1)按结构分类
ABS按结构不同可分为整体式和分离式。
整体式ABS的制动压力调节器、制动主缸和制动助力器组合成一个整体,其优点是结构紧凑、节省安装空间,缺点是成本高,高级轿车采用较多。
分离式ABS的制动压力调节器为独立的总成,通过制动管路与制动主缸和制动轮缸相连,安装方便。;7;(2)按控制通道数目分类
ABS按控制通道数目不同可分为单通道式、双通道式、三通道式、四通道式和六通道式等。
(3)按控制方式分类
ABS按控制方式不同可分为机械式和电子式。
(4)按动力来源分类
ABS按动力来源不同可分为液压式和气压式。
(5)按控制车轮方式分类
ABS按控制车轮方式不同可分为轴控式和轮控式。其中,轴控式又分为低选控式和高选控式。;3.汽车防抱死制动系统的基础理论
(1)滑移率
车轮运动过程包括滑动、滚动或滑动与滚动相结合等状况,描述该状况的车轮运动参数称为滑移率S,其表达式为
当v车速=v轮速时,S=0,车轮处于纯滚动状况;当v轮速=0时,S=100%,车轮处于纯滑动状况(俗称车轮抱死)。显然,S值的大小确定了车轮运动中滑动成分的比例。;(2)制动过程中的受力分析
汽车制动时,对制动效能影响较大的力是制动力和轮胎可承受的侧向力,如图所示???;根据汽车行驶理论,车轮制动时地面制动力、附着力和附着系数之间的关系为
Fxb≤Fφ≤FZμ
式中Fxb——地面制动力(N);
Fφ——附着力(N);
FZ——地面对车轮的法向反力(N);
μ——车轮与地面之间的附着系数。
因此,轮式车辆制动时车辆所获得的地面制动力最大值为
Fxbmax≤FZμ
Fxbmax正比于附着系数μ。;(3)滑移率与制动效能之间的关系
附着系数取决于车轮和地面的状况以及二者之间的运动状况,包括路面质量、干湿程度以及车轮轮胎类型、气压、载荷、花纹、磨损状况和运动速度等因素。车辆在特定路面、不同车轮状况下制动,只有附着系数μ达到峰值时,才可能获得地面制动力的最大值Fxbmax。车辆操纵稳定性则要求具有尽可能大的横向附着系数,以保证正常行驶和操作性能。;附着系数与滑移率的关系如图所示,附着系数随着滑移率的变化而变化。
要想获得较大的制动力,并且在制动过程中保持车辆的操纵性和稳定性,必须使滑移率保持在特定的范围内,即20%左右。;二、汽车防抱死制动系统的组成
无论气压制动系统还是液压制动系统,ABS都是在常规制动系统的基础上增加了传感器、ABS电子控制单元(ABSECU)和ABS执行器。ABS的基本组成如图所示。;1.传感器
ABS的传感器主要是车轮转速传感器,此外,有的ABS还用到了车速传感器、减速度传感器、加速度传感器和压力差动开关等。
2.ABS电子控制单元(ABSECU)
ABSECU接收传感器的信号,比较各车轮转速和汽车行驶速度,判断各车轮的滑移情况后,向制动压力调节器发送控制指令来调节各车轮制动器的制动压力。
3.ABS执行器
ABS执行器主要包括制动压力调节器和ABS故障指示灯。;三、汽车防抱死制动系统组成部件的结构和原理
1.传感器的结构和原理
(1)车轮转速传感器
车轮转速传感器又称为轮速传感器,通常安装在车轮上,如图所示。;在ABS中,车轮转速传感器用于检测车轮转速,并将车轮转速信号发送给ABSECU,ABSECU通过计算决定是否开始或准确地进行防抱死制动。
目前使用的车轮转速传感器主要包括电磁式和霍尔式两种类型。
1)电磁式车轮转速传感器。电磁式车轮转速传感器是一种由磁通量变化而产生感应电压的装置,主要由传感头和齿圈等组成。;2)霍尔式车轮转速传感器。霍尔式车轮转速传感器也是由传感头和齿圈等组成的。;(2)其他相关传感器
1)减速度传感器。在ABS中,减速度传感器的作用是检测汽车制动时的减速度