Электрика и тормозная система

EBD что это такое в автомобиле?

Любой автомобиль должен обладать качественной тормозной системой, которая будет безопасной и надежной. При неправильном или резком торможении, на дороге может произойти авария, занос авто и даже его переворот, со всеми вытекающими.

Скорость движения постоянно растет, причем большинство молодых людей любят быструю езду, рассчитывая на свои рефлексы. К несчастью, человеческий мозг вместе с реакцией порой не могут справиться с возникшим инцидентом и вовремя принять решение. В добавок ко всему, даже опытные водители не могут изменять принцип работы тормозной системы. Например, водитель одинаково нажимает на педаль тормоза, а колесные диски будут оказывать разное воздействие. Именно поэтому за работу тормозной системы отвечает электроника и система EBD, способная мгновенно принять решение, не считаясь с какими-либо человеческими эмоциями. Современное автомобилестроение достигло небывалого прогресса, причем один автомобиль сразу же имеет несколько довольно сложных систем. Каждая из них отвечает за определенную функцию. То есть система EBD свободно в момент торможения может корректировать автомобиль на дороге и позволяет водителю своевременно принять решение.

Особенности новой системы EBD

Аббревиатура EBD происходит от английского Eltectronic Brake Distribution. Тормозная система EBD при помощи электронного алгоритма распределяет усилия тормозов. Тормозная система EBD важнейший компонент, корректирующий поведение тормозной системы при любых ситуациях, возникающих на дороге. Система напрямую связана с антиблокировочной ABS, а также обеспечивает безопасность движения, раскрывая свои новые возможности. Благодаря автоматизированной системе торможения EBD ABS, автомобилестроение шагнуло далеко вперед. Поэтому регулирование тормозных усилий на обеих осях и их колесах распределяется благодаря электронному EBD распределению.

Электронное распределение EBD усилий тормозов по необходимости регулирует тормозные усилия на обоих осях, на всех колесах. На ее работу оказывают непосредственное воздействие состояние дорожного покрытия, погодные условия, скорость движения, то, насколько нагружено транспортное средство, также, как и повороты. Система EBD даже способна реагировать на подъем в горку или спуск с нее. Изначально продуманный алгоритм сам подбирает тормозные усилия для каждого колесного диска и добавляет его, либо изымает. Электронная система EBD невероятно быстро оценивает ситуацию, что не под силу даже десяткам опытных водителей.

Тормозной путь оптимизируется EBD, либо сокращаясь, либо увеличиваясь. Не стоит думать, что увеличение тормозного пути – плохой показатель, порой он очень даже хорош. Помимо распределения тормозных усилий, система EBD облегчает управление транспортным средством в поворотах и предотвращает попадание авто в занос или даже кювет.

Принцип работы EBD

Итак, каждое колесо автомобиля имеет встроенный независимый датчик, считывающий информацию с назначенного колесного диска. Считка информации происходит не только при торможении, но и в период движения

Причем особое внимание уделяется нагрузке, воздействующей на каждое колесо. Полученная информация попадает непосредственно в управляющую систему «Мозги». Этот центр уже самостоятельно распределяет тормозные усилия

Этот центр уже самостоятельно распределяет тормозные усилия.

Система обязательно учитывает:

• Загруженность автомобиля;
• Нагрузку, оказываемую на колеса

После учета этих двух показатель, подаются соответствующие сигналы на исполнительный элемент. Элемент быстро среагирует на полученную команду и придет в исполнение. Тем самым обеспечится минимальный тормозной путь, не произойдет аварии, заноса или вылета за пределы дороги.

Если объяснить все проще, то управляющий блок сравнивает полученные показания, с оптимальными, заложенными в системе, подгоняет их под эталон. Далее сигнал поступает на цилиндры тормозной системы, которые уже зададут усилия на соответствующие им колеса. На эти условия отводится задача по обеспечению оптимальной сцепки колес с дорожным покрытием. Оно может изменяться даже за доли секунд, не то что десятые, но и сотые. Такая скорость работы тормозной системы проектирует оптимальную длину тормозного пути, устойчивость авто в поворотах и непредвиденных ситуациях. Следовательно, водитель может предугадать поведение транспорта и и комфортно управлять автомобилем.

autokontact.ru

Периодичность замены колодок и тормозных дисков

Во всех перечисленных случаях необходимо обращаться в профессиональный сервис для ремонта или замены неисправных элементов тормозной системы. Но лучше всего — не допускать критичного износа деталей. Так, например, разница в толщине нового и изношенного тормозного диска не должна превышать 2-3 мм, а остаточная толщина материала колодок должна составлять не менее 2 мм.

Руководствоваться пробегом автомобиля при замене тормозных элементов не рекомендуется: в условиях городской езды, к примеру, передние колодки могут износиться через 10 тыс. км, в то время как в загородных поездках могут выдержать и 50-60 тыс. км (задние колодки, как правило, изнашиваются в среднем в 2-3 раза медленнее, чем передние).

Оценить состояние тормозных элементов можно, и не снимая колеса с автомобиля: на диске не должно быть глубоких проточек, а металлическая часть колодки не должна прилегать вплотную к тормозному диску.

Торможение двигателей электронным и сверхсинхронным способом

Эффект электронного торможения достигается относительно просто с помощью регулятора скорости, оснащенного тормозным резистором. Асинхронный двигатель действует как генератор. Механическая энергия рассеивается на ограничительном резисторе без увеличения потерь в самом двигателе.

Эффект торможения проявляется, когда двигатель достигает верхней точки синхронной скорости с переходом на более высокие значения. Здесь фактически инициируется режим асинхронного генератора и развивается тормозной момент. Возникающие при этом потери энергии восстанавливаются электросетью.

Подобный режим работы проявляется на двигателях подъёмников при спуске груза с номинальной скоростью. Тормозной момент полностью уравновешивается крутящим моментом от нагрузки.

За счёт этого равновесия удаётся тормозить не ослаблением скорости, а выводом двигателя в режим работы на постоянной скорости.

Для варианта эксплуатации моторов с фазным ротором, все или часть резисторов ротора должны быть накоротко замкнутыми, чтобы двигатель не развивал движение значительно выше номинальной скорости.

Сверхсинхронная система функционально видится идеальной для ограничения движения под нагрузкой, потому что:

1. Скорость остаётся стабильной и практически не зависит от вращающего момента,
2. Энергия восстанавливается и возобновляется в сети.

Тем не менее, сверхсинхронное торможение электродвигателей поддерживает только одну скорость вращения, как правило, номинальное вращение. На частотно-регулируемых двигателях используются сверхсинхронные схемы, благодаря которым изменяется скорость вращения вала от верхнего значения к нижнему значению.

Сверхсинхронное торможение легко достигается с помощью электронного регулятора скорости, который автоматически запускает эту систему при понижении частоты.

Другие тормозные системы

Редко, но всё-таки встречаются системы однофазного торможения. Эта методика включает питание двигателя между двумя фазами сети и подключает незанятый терминал к одному из двух других сетевых подключений.

Вариант остановки простым реверсивным переключением — реверс поля вращения, образованного обмотками статора

Тормозной момент ограничивается 1/3 максимального крутящего момента двигателя. Этой системой невозможно остановить мотор на полной нагрузке. Поэтому такая схема традиционно дополняется противоточным методом. Вариант однофазной блокировки характеризуется значительным дисбалансом и высокими потерями.

Также применяется торможение электродвигателей ослаблением вихревых токов. Здесь работает принцип, аналогичный тому, что используется на промышленных транспортных средствах в дополнение к механическому торможению (электрические редукторы).

Механическая энергия рассеивается в редукторе скорости. Замедление и остановка электродвигателя контролируется простым возбуждением обмотки. Выраженный недостаток этого метода — значительное увеличение инерции.

Видео настройки преобразователя частоты на торможение

Ниже представлен видеоролик, демонстрирующий наличие дефектов и ошибки частотного преобразователя в момент функции торможения двигателя. Здесь же отмечается — как устранить нарушение работы электродвигателя и, соответственно, ошибку ПЧ:

По материалам: Schneider-electric

Классические схемы тормозных систем локомотивов

Рассмотрение схем тормозов локомотивов начнем со «старичков», электровозов серии ВЛ. Хотел показать вообще ВЛ60к, но для него не нашел цветной схемы, без чего пояснить её работу понятно будет трудновато. Поэтому посмотрим на такую схему (кликабельно).

Тормозное оборудование грузового электровоза ВЛ10 Электровоз ВЛ10 производства Тбилисского электровозостроительного завода (ТЭВЗ)

Данный локомотив является двухсекционным грузовым электровозом, эксплуатируемым до сих пор на линиях, электрифицированных на постоянном токе. Однако, сейчас доля этих машин заметно снизалась, они уступили место своим более современным собратьям: электровозам 2ЭС4К, 3ЭС4К (НЭВЗ), 2ЭС6, 2ЭС10 (Уральские локомотивы).

Особенностью схемы является то, что на две секции используется один воздухораспределитель (ВР), установленный в секции А. Импульсные магистрали (желтая линия) обеих секций соединены между собой рукавом, образуя общий объем, увеличенный на 7 литров за счет ЛТЦ, расположенного в секции В.

В качестве первичного реле давления в каждой из секций выступает кран вспомогательного тормоза (КВТ), подключенный к импульсной магистрали и наполняющий тормозные цилиндры задней тележки секции (ТЦ3 и ТЦ4) непосредственно из питательной магистрали (зеленой линией показана магистраль ТЦ идущая от крана вспомогательного тормоза). От магистрали тормозных цилиндров приводится в действие вторичное реле давления (РД), которое наполняет из питательной магистрали тормозные цилиндры передней тележки секции (ТЦ1 и ТЦ2).

Каждая из секций электровоза опирается на две двухосные тележки. На каждую тележку приходится по два тормозных цилиндра, прижимающие тормозные колодки соответственно с правой и левой стороны тележки.

Электровоз ВЛ10, не смотря на свой солидный возраст, оснащен электродинамическим, а конкретно — рекуперативным тормозом. Да, и надо сказать, рекуперативный тормоз появился на электровозах постоянного тока почти сразу, как был налажен их серийный выпуск.

При работе рекуперативного тормоза нет необходимости наполнять тормозные цилиндры. Поэтому, при выходе ЭДТ на режим, схема управления им подает питание на электроблокировочный клапан (КЭБ), который перекрывает магистраль тормозных цилиндров и выпускает воздух из ТЦ3 и ТЦ4, а так же из управляющей камеры реле давления РД, выполняя тем самым отпуск тормозов на локомотиве.

При снижении эффективности рекуперативного тормоза, а так же в случает снижения давления в тормозной магистрали до 0,27–0,29 МПа (то есть при экстренном торможении) питание с КЭБ снимается, с последующим наполнением тормозных цилиндров, до давления, действующего в магистрали ТЦ. При этом подается питание на электропневматический вентиль ЭПВ, питаемый от питательной магистрали через редуктор РЕД1, настроенный на давление 0,25 МПа. В случае, если давление задаваемое от воздухораспределителя или крана вспомогательного тормоза в импульсной магистрали менее 0,25 МПа, это вызывает перемещение поршня переключательного клапана (ЗПК) и наполнение управляющей камеры крана вспомогательного тормоза до давления 0,25 МПа, с последующим наполнением тормозных цилиндров до этого же давления. Так выполняется, в данном случае замещение электродинамического тормоза пневматическим.

Тормозные механизмы

Автомобиль замедляется при помощи двух типов тормозных механизмов:

• Барабанный тормоз – подавляющее большинство машин (в основном это бюджетные модели и представители среднего класса) оснащаются такими механизмами на задней оси. Они обладают высокой надежностью и стабильностью работы. В таких тормозах из-за износа колодок между фрикционной поверхностью и стенками барабанов образуется увеличенный зазор. В устройство механизма входит регулятор, который компенсирует это расстояние, перемещая колодки максимально близко к стенкам барабана. Процесс самоподводки механизма в основном происходит во время резкого торможения. Охлаждаются тормоза за счет ребер на самом барабане и большого количества металлических частей;
• Дисковый тормоз – используется на передней оси, а в спортивных машинах и авто класса премиум и выше задействуются и на задней оси. Суппорт с двух сторон зажимает тормозной диск. Такая схема требует меньше усилий для замедления колеса, поэтому данная система более эффективна по сравнению с барабанным аналогом. Из-за этого механизмы испытывают гораздо большие температурные нагрузки. На современных дисках делаются специальные бороздки, которые улучшают отвод тепла. Такие модификации называются вентилируемыми.

Эти два типа механизмов входят в устройство основной тормозной системы авто. Она работает в обычном режиме – когда водитель хочет остановить машину. Однако в каждом автомобиле есть и вспомогательные системы. Каждая из них может работать в индивидуальном режиме. Вот их различия.

Вспомогательная (аварийная) система

Вся магистраль тормозной системы разделена на два контура. Часто производители к отдельному контуру подключают колеса по диагонали автомобиля. Расширительный бачок, установленный на главном тормозном цилиндре, внутри на определенном уровне (соответствует критически минимальному значению) имеет перегородку.

Пока тормоза в порядке, объем тормозной жидкости выше перегородки, поэтому усилия от вакуума поступают одновременно на два рукава, и они работают, как одна магистраль. Если шланг разорвется или сломается трубка, уровень ТЖ понизится.

В поврежденном контуре давление невозможно создать, пока не будет устранена течь. Однако благодаря перегородке в бачке жидкость не вытекает вся, и второй контур продолжает работать. Конечно, в таком режиме тормоза будут работать в два раза хуже, но автомобиль не будет полностью их лишен. Этого достаточно, чтобы безопасно добраться до сервиса.

Стояночная система

Эта система в народе называется просто ручник. Ее используют, как противооткатный механизм. В устройство системы входит тяга (рычаг, расположенный в салоне возле рычага коробки передач) и трос, разветвленный на два колеса.

В классическом исполнении ручной тормоз активирует основные тормозные колодки задних колес. Однако бывают модификации, имеющие свои колодки. Эта система вообще не зависит от состояния ТЖ в магистрали или неисправности системы (неисправность вакуума или другого элемента основных тормозов).

Конструкция тормозных колодок и материал изготовления

Современная тормозная колодка имеет многослойную структуру, в которой каждый слой отвечает за конкретную функцию. Производители стараются выпускать такие колодки, которые будут не только обеспечивать качественное торможение, но и осуществлять это с долей комфорта для водителя и пассажиров. Именно поэтому в конструкции колодки появились слои, способствующие снижению шума. Классическая структура колодки предусматривает наличие нескольких слоев, включая фрикционный, шумопоглощающий и адгезивный. Рабочие слои колодки располагаются на несущей пластине.

Основной функциональной частью, несущей на себе всю нагрузку, является фрикционный слой. Этот слой самый толстый и покрыт сверху небольшой прослойкой специального притирочного материала, обеспечивающего притирку колодки к поверхности диска после установки. Благодаря этому достигается большая площадь соприкосновения тормозной колодки с диском. Большинство производителей держат технологию изготовления и состав фрикционного слоя в секрете, так как от него напрямую зависят рабочие параметры колодки и эффективность торможения. В зависимости от преобладающего вещества в составе фрикционного слоя колодки представлены органическими, металлосодержащими и керамическими вариантами.

Органические тормозные колодки

Это самый распространенный вид колодок, имеющий в составе фрикционного слоя углеродную основу, чаще всего представленную графитом. Для достижения хорошего сцепления графит смешивают с рядом вспомогательных компонентов в виде бронзы, кевлара, стекловолокна, резины и ряда полимерных веществ. Отличительной особенностью колодок органического типа является их значительный износ и чувствительность к влаге.

Металлосодержащие колодки

Фрикционный слой таких колодок содержит в своем составе до 80% металлических компонентов. Такие колодки характеризуются высочайшей скоростью проведения тепла, а трение в них максимальное. Торможение достигается быстро, колодки не боятся высоких температур, но сильно вырабатывают тормозной диск.

Керамические тормозные колодки

Этот тип колодок является промежуточным вариантом, сочетающим в себе стойкость к износу, отличную теплопроводность и превосходные свойства сцепления с диском. Так как эти колодки «щадят» тормозной диск и не боятся экстремальных нагрузок и высоких температур, они нашли широкое применение в спортивных и гоночных автомобилях. Главным недостатком керамических колодок является их высокая стоимость.

Что такое стандарт ECE R90?

Эту маркировку часто можно увидеть на качественных колодках известных брендов. Это важный момент, свидетельствующий о том, что данная продукция изготовлена с использованием сертифицированных материалов и технологий и отвечает необходимым европейским стандартам качества. Следует учитывать, что дешевые китайские аналоги не имеют такой маркировки и, соответственно, могут подвести водителя в ответственный момент! Именно наличие надписи ECE R90 на самой колодке является знаком качества.

Признаки износа колодок и частые неполадки

Каждая марка и тип тормозных колодок имеют свои характеристики и периодичность замены. В зависимости от наличия шумопоглощающего и адгезивного слоя и исходной толщины фрикционной прослойки показатель критического износа, при котором требуется замена, колеблется в пределах 1-3 мм. Специалисты советуют заменить колодки еще до критического истирания, так как при очередном нажатии они могут просто раскрошиться на кусочки. Кроме того, следует следить за степенью износа тормозных дисков. При сильном износе диска катастрофы не произойдет, но тормозной путь может существенно увеличиться.

Признаком того, что колодки изношены и требуют замены, может стать появление скрипа и писка во время торможения. Дело в том, что датчик, называемый автомобилистами «пискуном», представляет собой тонкий слой металла во фрикционном слое и активируется при сильном износе от контакта с диском. Другими причинами скрипа и свиста во время торможения могут стать попадание влаги на колодку, заклинивание суппорта и изначально плохое качество колодки

Никогда не следует забывать, что тормозные колодки – главный элемент тормозной системы автомобиля, их важность огромна. Даже если нет времени на проверку и заботу о других системах авто, в случае с тормозной системой его нужно найти любой ценой

Выбирая тормозные колодки, следует руководствоваться параметрами, рекомендованными автопроизводителем, и слушать советы специалистов автосервиса. Не нужно ставить дорогую керамику на обычный автомобиль или экономить, устанавливая на мощное транспортное средство дешевые китайские колодки.

avtoexperts.ru

C тех пор, как в автомобильную промышленность пришла электроника, машины начали оснащать все большим количеством вспомогательных систем, которыми управлял электронный интеллект. Это, в частности, касалось и активной безопасности автомобиля: конструкторы усовершенствовали систему торможения, снабдив ее антиблокировочной системой, помогавшей избежать блокировки колес в экстренных ситуациях. Эволюционным развитием систем активной безопасности, связанных с торможением, стало появление еще одного механизма – системы распределения тормозных усилий.

EBD

Что представляет собой EBD

EBD (Electronic Brake Distribution), что по-русски означает «система распределения тормозных усилий», начала появляться на автомобилях в конце 1980-х – начале 1990-х годов. Именно тогда инженеры ведущих автомобильных компаний заметили, что антиблокировочная система торможения не может обеспечить стопроцентного эффекта разблокировки колес. Особенно это стало заметным, когда при торможении передние колеса получали большую загрузку, чем задние. При этом, система ABS успешно разблокировала передние колеса, а вот задние оставались заблокированными, из-за чего автомобиль разворачивало. Проведя исследования, специалисты выяснили, что тормозное усилие, которое развивается в подобной ситуации, распределяется между всеми колесами одинаково. Но колеса при этом пребывают в разных условиях – их сцепление с дорожным покрытием различно, следовательно, и ведут они себя по-разному: к примеру, передние разблокированы и «позволяют» водителю управлять авто, а задние – заблокированы, из-за чего машину заносит. Чтобы решить эту проблему, была разработана система распределения тормозных усилий.

Работа EBD

EBD состоит из трех основных компонентов: датчиков скорости вращения колес (используются те же датчики, от которых получает информацию ABS), электронного блока управления (опять-таки, общего с ABS), и клапанов в тормозной магистрали – обратных и редукционных. Когда автомобиль экстренно тормозит и срабатывает ABS, автоматически приводится в действие и система распределения тормозных усилий. Ее блок управления принимает информацию с датчиков о том, с какой скоростью вращаются колеса. На основании этих данных, система делает вывод, какие колеса имеют лучшее сцепление с дорогой, а какие – худшее. Затем происходит сам процесс распределения тормозных усилий: блок управления дает команду клапанам, которые, регулируя давление в тормозной системе, распределяют усилие торможения – передние колеса получают его меньше, задние – больше. Таким образом, усилие на всех колесах выравнивается.

Вот так EBD распределяет тормозные усилия

Одновременно система ABS, получив сигнал, что тормозное усилие распределено равномерно, разблокирует колеса, а это позволяет водителю обрести контроль над управляемостью и избежать столкновения с препятствием.

Основное отличие EBD от ABS в том, что эта система работает постоянно, контролируя распределение тормозных усилий вне зависимости от дорожных условий и деятельности водителя, а не только в экстремальной обстановке, как та же ABS. Тем не менее, сегодня зачастую автомобили, оснащенные антиблокировочной системой торможения, обладают и системой распределения тормозных усилий – настолько эти механизмы объединены и дополняют друг друга.

Достоинства и недостатки EBD

У этой системы эксплуатационных недостатков не выявлено. А вот достоинств у EBD – много. Ведь, распределяя тормозное усилие между колесами, система помогает водителю сберечь траекторию управления автомобилем, снижает риск уйти в снос или занос. Она одинаково эффективна как при прямолинейном торможении, так и при торможении в крутом повороте. В последнем случае система распределяет тормозное усилие не между передними и задними колесами, а между колесами, идущими по внешнему и внутреннему радиусу поворота.

Принцип действия тормозной системы

Схема подготовлена по материалам automn.ru и systemsauto.ru

1. трубопровод контура «левый передний-правый задний тормозные механизмы»
2. сигнальное устройство
3. трубопровод контура «правый передний — левый задний тормозные механизмы»
4. бачок главного тормозного цилиндра
5. главный тормозной цилиндр
6. вакуумный усилитель тормозов
7. педаль тормоза
8. регулятор давления
9. трос стояночного тормоза
10. тормозной механизм заднего колеса
11. регулировочный наконечник стояночного тормоза
12. рычаг привода стояночного тормоза
13. тормозной механизм переднего колеса

При нажатии на педаль тормоза в тормозной системе создается давление, которое усиливается вакуумным усилителем и передается через тормозные шланги на неподвижные части тормозного механизма — колодки.

Тем самым тормозные колодки приводятся в движение и либо зажимают тормозной диск (в дисковых тормозах), либо упираются в стенки барабана (в тормозах барабанного типа), что обеспечивает торможение.

Дисковые тормоза хотя и более дорогие, но более надежные, поэтому барабанные тормоза используются лишь на задних колесах бюджетных автомобилей.