Святого ABS псто.

ru_auto — 03.02.2012 Результаты дневного опроса удручающие, друзья мои. Треть коммунаров не знает об ABS ничего, кроме мифов. Треть из этой трети вообще верит во всемогущество ABS, как в Господа нашего %вставьте имя из своей религии%.

Многие уважабы имеют довольно смутное представление о процессе торможения некоторых из своих автоматических мобилей, а также о роли ABS в этом процессе. Для разъяснения написана эта заметка.

Из себя она представляет компиляцию знаний, полученных ещё в средней школе на уроках физики и умудрившихся не проебаться. То-есть, собрание научных фактов и выводы из них.


Трение

Трение между телами, или телом и средой возникает из-за взаимного притяжения их молекул, а также из-за взаимной шероховатости, или вязкости.

Трение покоя
На неподвижное тело никакое трение не действует. Но если приложить к телу внешнюю силу, пытаться его сдвинуть, возникнет трение покоя, сопротивляющееся этой силе. Сила трения покоя равна внешней силе, но направлена в противоположную сторону. Сила трения покоя не может превышать некоторой величины пропорциональной массе тела.

Сила трения зависит от свойств соприкасающихся поверхностей, которые выражают через коэффициент трения. Обычно он имеет значение от 0 до 1, но при взаимопроникновении/диффузии тел, или прилипании может превышать единицу.

Трение скольжения
Когда внешняя сила, приложенная к телу, становится больше максимально возможной силы трения покоя, тело срывается с места и приходит в движение. Трение покоя переходит в трение скольжения, сила которого уже не меняется.

При скольжении трущиеся поверхности могут нагреваться и менять свои свойства, что сказывается на коэффициенте трения.

Сила трения скольжения не всегда одинакова. При увеличении скорости скольжения сила трения сперва может снижаться, а затем резким скачком возрастать. При некоторой эластичной упругости материала скользящее тело может

Трение качения
Если тело округлое, его можно вращать вокруг оси и оно будет катиться по поверхности. Трение покоя будет препятствовать проскальзыванию, но не движению. Движению будет препятствовать взаимное притяжение молекул тела и поверхности, а также их взаимная деформация. На преодоление этих факторов будет расходоваться энергия.

Из школьного курса физики известно, что коэффициент трения качения на два порядка (в сотни раз) меньше коэффициента трения скольжения. Вследствие этого у автомобилей круглые колёса, круглые шарики в подшипниках и вообще все трущиеся пары круглые. Чтобы меньше энергии терять на преодоление трения.

Подчеркну: Трение качения - не есть частный случай трения покоя. Но трение покоя участвует в качении, мешая проскальзыванию, заставляет крутиться.

Сила тяги мотора, разгоняющая машину, есть не что иное, как действующая на ведущие колеса сила трения покоя. На колёса со стороны мотора через передачу действуют силы, которые поворачивают колеса. Препятствуя проскальзыванию, и возникает сила трения покоя, направленная вперед и приводящая в движение автомобиль.

Мы уже вплотную подобрались к колёсам и автомобилям.
В идеальном случае катящееся колесо не проскальзывает по поверхности дороги и находится относительно неё в покое. Проскальзыванию препятствует сила трения покоя, которая велика.

Но на самом деле, в нашем говёном реальном мире, такого не бывает.
Кто никогда не шлифовал обледеневший асфальт колёсами одного из своих автомобилей, выйдите нахер, вы ошиблись коммуной.
Кто никогда не скользил с визгом шин на заблокированных тормозами колёсах, проследуйте нахер тоже.


Как происходит торможение автомобиля

Чтобы быстро остановиться, нужно прекратить действие движущей силы и максимально увеличить трение между колёсами и дорогой.

Простейший вариант - нажать тормоз в пол. Колёса заблокируются и автомобиль пойдёт юзом, замедляясь. Проблема в том, что из-за неровностей дорожного покрытия, упругости резины и работы амортизаторов сцепление колёс с дорогой будет постоянно меняться и эффективность торможения снизится. Кроме того, заблокированные колёса не могут изменить направление скольжения и автомобиль станет неуправляемым. А ещё покрышки сотрутся не равномерно, а в каком-то одном месте.

Также можно тормозить "накатом", нажимая на тормоз легко и плавно.
Плюсы этого способа: полностью сохранится возможность управления автомобилем и торможение будет предсказуемым.
Минусы: тормозной путь будет очень велик.

Прерывистое торможение пытается сочетать достоинства двух предыдущих способов. Смысл в том, что при блокировке колёс нужно отпускать тормоз, чтобы вернуть им сцепление с дорогой, а затем тормозить снова. Серия таких тормозных импульсов остановит машину, и сохранённый контакт с дорогой позволит полностью контролировать направление движения до остановки.
Минус способа в том, что неопытному водителю психологически непросто отпустить тормоз, видя приближающееся препятствие. Также отпускание тормоза скорее всего будет чрезмерным, что не поспособствуем сокращению тормозного пути.

Опытные водители могут давить на тормоз дозировано, постоянно держа колёса на грани блокировки. По такому методу и тормозной путь будет минимален и управляемость никуда не денется. Но это сложно, чо уж.

Добавляет вкуса жизни разнообразие дорожных покрытий, по которым приходится ездить, и на которых приходится тормозить.
На сухом и чистом асфальте тормозить легко и приятно, сцепление отличное, и случайно колеса заблокировать непросто. Другое дело лёд, или снег, гравий, или просто пыльная дорога.
Асфальт, покрытый льдом, снегом, дождевой водой, или даже песком с пылью - всё равно что смазанный. Свойства этих смазок несколько отличаются, но эффект один - тормозить сложнее, колёса заблокировать легче.
Однако, если снега, или песка, или рыхлого грунта под колёсами больше пары сантиметров, то заблокированное колесо быстро нагребёт перед собой валик, об который и затормозит.

Подбираемся к главной части заметки

Как работает ABS

Принцип действия описанный общими словами прост: если колесо блокируется, тормоза на нём надо приотпустить, чтобы сохранить сцепление и управляемость.
Да-да. Именно управляемость. Изначально ABS создавалась для того, "чтобы предотвратить потерю управляемости транспортного средства в процессе резкого торможения и исключить вероятность его неконтролируемого скольжения." (цитата из вики, ну а хули)

Известный миф об ABS говорит, что она сокращает тормозной путь, поскольку тормозит умнее водителя.
С точки зрения физики, звучит это вполне логично, ведь если нет блокировки колёс и проскальзывания, то сила трения больше и сцепление лучше.

Но тут надо допустить ряд значительных оговорок.
Во-первых, речь о неопытном водителе(каковых абсолютное большинство, ведь большой стаж не всегда приносит навыки, часто возраст приходит один. К тому же, на дорогах постоянно появляются свежие новички).
Во-вторых, это действительно не для любого дорожного покрытия.
В-третьих, в ряде случаев ABS напротив удлиняет тормозной путь.

Когда-то раньше ABS вообще работала довольно непредсказуемо, и производители автомобилей даже выводили в салон кнопку её отключения.
Вот примеры известных "глюков":
Вместо того чтобы дать шипованным колёсам на льду заблокироваться и вцепиться в лёд когтями, ABS отпускала их и автомобиль продолжал катиться дальше. Мог укатиться достаточно далеко, чтобы это привело к неприятностям.
Аналогично на спуске с горы, ABS могла решить, что останавливаться незачем и единственным способом прекратить неконтролируемый спуск мог оказаться ручной стояночный тормоз.
На рыхлой поверхности, где логично тормозить об валик, который нагребло перед собой колесо, ABS может дать вам его переехать и покатиться дальше.
На голом льду даже колёса с шипованными шинами заблокировать очень легко, автоматика отпустит тормоза, и автомобиль поедет дальше.

Эти проблемы встречаются и на вполне современных автомобилях, оснащённых ABS. Даже то, что во многих автомобилях на скоростях до 5км/ч ABS отключается, не всегда может предотвратить въезд в сугроб, или чей-то задний бампер.

К счастью, почти всегда можно нажать педаль тормоза посильнее и "продавить" своё намерение остановиться через слишком умную электронику. Но на это уйдут драгоценные секунды и метры тормозного пути.

Кстати, некоторые производители внедорожников учли многолетний опыт и теперь делают ABS, которая позволяет колёсам блокироваться и тормозить об грунтовые валики. Переключение ABS во внедорожный режим происходит с помощью кнопки, либо посредством каких-то систем автоматического распознавания типа грунта. О таковых выводы делать я пока не готов из-за отсутствия репрезентативной статистической выборки.


Для тех, кто всё прочитал, я тут подытожу, а для тех, кому читать лень, это будет краткой выжимкой поста.

• ABS вообще не должна сокращать тормозной путь. Это побочный эффект, проявляющийся в условиях, в которых эксплуатируют автомобили большинство водителей: в городе и на шоссе.
• ABS помогает неопытному водителю тормозить не сильно хуже опытного, не потерять управление машиной в экстренном торможении и объехать препятствие. На большинстве дорожных покрытий: асфальт, мокрый асфальт, твёрдый грунт, плотный укатанный снег, грубый шершавый лёд. Но не на всех.
• ABS не помогает сократить тормозной путь на голом льду, на рыхлом снегу/грунте. Но помогает не потерять управляемость на льду, например.

КПЗ для участников "Рыбнадзор-трофи"


ВПЗ для них же

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив