Sistema ABS: princípio de operação, prós e contras

O conteúdo do artigo:

• História da aparência
• Geração
• Dispositivo
• Esquema
• Princípio da Operação
• Mau funcionamento frequente
• Prós e contras do sistema

O sistema de frenagem antibloqueio, ou também conhecido como ABS (sistema de frenagem antibloqueio), é hoje considerado padrão para carros modernos de fabricantes renomados. O objetivo principal do sistema é evitar que as rodas do veículo travem durante a frenagem. Assim, o veículo mantém a estabilidade direcional e controlabilidade. Vale lembrar que, neste caso, a distância de frenagem pode ser maior do que sem o uso do ABS.

Quando o sistema ABS apareceu?

Pela primeira vez, eles começaram a falar sobre o mecanismo de frenagem antibloqueio em 1920, quando começaram a equipar aeronaves com tal mecanismo. Os primeiros desenvolvimentos pertenceram à empresa francesa Avions Vision, conhecida fabricante de várias aeronaves e automóveis na época.

Dezesseis anos depois, a Bosch patenteou o primeiro sistema ABS que respondeu à frenagem brusca. Não chegou à implementação, uma vez que não existiam tecnologias digitais que permitissem um controle constante. Na década de 1960, o projeto foi retomado, graças ao advento da tecnologia de semicondutores. Os primeiros exemplos práticos do sistema ABS surgiram em 1971, desenvolvido pela General Motors.

Os primeiros modelos de produção começaram a ser instalados em automóveis como opção em meados da década de 1970. Como um conjunto padrão, em 1978 a Mercedes introduziu o ABS para os modelos Mercedes-Benz W116 (o protótipo do moderno Classe S). O bastão foi imediatamente pego pela BMW, após instalar a 7ª série no modelo. Na época do lançamento do sistema, seu custo era cerca de 10% do preço total do carro. Hoje em dia, desde 2004, todos os fabricantes de automóveis na Europa foram obrigados a instalar o ABS como uma opção padrão, mesmo para a configuração "mais pobre".

Quais foram as gerações do sistema de travagem antibloqueio?

O progresso não parou e é compreensível que com o desenvolvimento das tecnologias digitais e dos carros, o sistema de travagem antibloqueio tenha se desenvolvido. Conforme já mencionado, 1970 é considerado a primeira geração, quando o ABS foi criado. O desempenho nos deixou esperando o melhor, já que o eixo motriz estava bloqueado e o mecanismo do sistema em si não funcionou por um longo tempo e rapidamente caiu em mau estado.

A segunda geração veio em 1978. A partir deste ano, o Mercedes-Benz S-Class e BMW Série 7 começaram a instalar o ABS como opção padrão. É importante notar que a eficiência do mecanismo estava no seu melhor para aqueles anos e apresentou excelentes resultados. Agora, a principal tarefa dos engenheiros era reduzir o tamanho e os componentes do sistema.

A terceira geração do sistema ABS é diferenciada pelo lançamento do novo sistema 2E em 1980. A principal diferença é que o peso da unidade hidráulica foi reduzido para 4,9 kg, ante 6,3 kg. Da mesma forma, o número de elementos diminuiu, em vez de 140 havia apenas 40 elementos.

A quarta geração do sistema de freios antibloqueio ABS chega em 1995, quando surgiu a versão 5.3. A próxima redução de peso levou a indicadores de 2,6 kg e 25 componentes em vez de 40. A quinta geração é considerada em 2003, com o lançamento do sistema ABS 8. Os engenheiros caminharam em torno da primeira geração em um grande círculo, o peso do bloco era de 1,6 kg e o número de elementos era de 16.

A última sexta geração foi em 2010. É neste ano que a Bosch fabrica ABS, onde a unidade hidráulica pesa 1,1 kg e o número de elementos é de apenas 9 peças. O mesmo ano é considerado o momento do início da Bosch na direção dos sistemas de segurança (ativos e passivos). Muito provavelmente, em 2020 a Bosch apresentará um sistema modificado, destacando assim uma nova geração. Supõe-se que será baseado apenas na eletrônica que pode parasitar os mecanismos existentes do carro.

Como funciona o sistema ABS?

Não faz sentido considerar o dispositivo de cada geração do sistema de frenagem antibloqueio. Cada geração apenas complicou o mecanismo, portanto, considere a sexta geração do sistema ABS. Apesar dos carros, marcas e modelos diferentes, o dispositivo ABS é o mesmo, e o princípio de operação é o mesmo. Entre os principais elementos estão:

• sensores;
• unidade de controle eletrônico;
• bloco hidráulico.

Os sensores ABS são instalados um em cada roda. Via de regra, eles são responsáveis ​​pela velocidade de rotação das rodas, e a base do trabalho é o princípio de Hall. Os sensores são instalados no cubo de cada roda. A unidade de controle eletrônico retira informações deles e, com base nos dados recebidos, determina o momento em que o sistema de freio é ativado.

A unidade de controle eletrônico desempenha um papel significativo na operação do sistema de frenagem antibloqueio. Na verdade, ele é o chefe de todo o sistema, a unidade coleta, analisa e envia comandos para os dispositivos executivos. A coleta de informações, cálculos e transmissão de comandos estão em andamento. Via de regra, a unidade de comando envia sinais de acionamento à unidade hidráulica e à bomba, sendo a unidade hidráulica considerada o atuador do sistema de antibloqueio de frenagem. O corpo da válvula inclui um ímã elétrico com uma válvula (entrada e saída), um acumulador especial, uma bomba de came, câmaras de amortecimento e um motor elétrico. O acionamento de cada elemento leva ao bloqueio ou desbloqueio das rodas do carro.

Diagrama do dispositivo de mecanismo antibloqueio

Diagrama do sistema de travagem antibloqueio ABS

1. tanque para fluido de freio (reservatório);
2. impulsionador de freio;
3. sensor do pedal da embreagem;
4. sensor de pressão de freio;
5. Unidade de controle ABS;
6. receptor;
7. amortecedor de roda;
8. válvula de admissão, frontal esquerda;
9. válvula de escape dianteira esquerda;
10. cilindro de freio, dianteiro direito;
11. sensor de velocidade da roda.

Deve-se ter em mente que para cada roda há uma válvula de admissão e escape, bem como um cilindro de freio e um sensor. Esses elementos são focalizados no diagrama, mas não são listados para reduzir a repetição.

Como funciona o sistema ABS?

Tendo considerado em que consiste o sistema de travagem antibloqueio e seus principais elementos, consideraremos o princípio de operação. O funcionamento do ABS é cíclico, cada ciclo consiste em três fases principais: aumentar a pressão no sistema de travagem, manter a pressão e libertar a pressão. Existe a opinião de que o ABS aumenta de forma independente a pressão no mecanismo de freio, mas na verdade não é assim e a pressão só aumenta com a ajuda do motorista (se falamos de ABS puro, sem ESP).

O primeiro passo é aumentar a pressão por parte do motorista. Neste caso, a pressão no sistema de travagem aumenta naturalmente ao pressionar o pedal do travão pelo condutor. Normalmente, as válvulas de admissão estão abertas e as válvulas de escape estão fechadas. O sistema lê os dados dos sensores nas rodas. Se a velocidade da roda diminuir rapidamente em comparação com os dados programados, a unidade de controle ABS move a válvula de entrada da roda especificada para a posição fechada, enquanto a válvula de saída também está no modo fechado.

Após o fechamento da válvula de admissão, ocorre a segunda etapa. Tendo determinado qual roda freia mais, o mecanismo desconecta o cilindro do freio de sua tarefa de trabalho, bem como o circuito de trabalho do sistema de freio. Deve ser entendido que mesmo com pressões mais intensas do pedal do freio, a pressão no sistema não aumentará.

O sistema de travagem antibloqueio seleciona independentemente a pressão mais eficaz. O mecanismo também controla a velocidade de rotação das rodas, até o momento de estabilização ou parada completa.No caso de a rotação das rodas ficar abaixo do nível permitido, o mecanismo abrirá automaticamente a válvula de escape e liberará a pressão, liberando assim completamente certos mecanismos da frenagem.

A última etapa do sistema de frenagem antibloqueio é liberar a pressão. Nesta fase, o sistema abre a válvula de escape, fazendo com que a pressão em um determinado circuito caia drasticamente (para uma determinada roda ou lado). O líquido do cilindro de saída entra primeiro no acumulador e, em seguida, devido à bomba, é bombeado de volta para o receptor.

A válvula de admissão deve estar fechada, caso contrário a bomba não funcionará. Todo esse tempo, o sistema faz a leitura da velocidade da roda, após a estabilização e o retorno aos valores aceitáveis, a válvula de escape fecha automaticamente. Depois de concluir todo o processo listado, a válvula de entrada abre novamente e todo o ciclo começa do início.

Este ciclo de funcionamento do sistema de travagem antibloqueio será repetido até que a rotação das rodas esteja completamente estabilizada. Para entender, em um segundo, o mecanismo ABS pode funcionar até 6 ciclos. É impossível desativar a operação do ABS sem interferir no projeto do mecanismo de freio. Desativar o ABS pode levar a consequências irreparáveis. O fabricante projetou originalmente o sistema de frenagem usando este mecanismo.

Os defeitos de ABS mais comuns

O primeiro sinal e provavelmente o mais básico, falha do sistema ABS é considerada uma indicação de longo prazo no ícone correspondente no painel de instrumentos. No entanto, cada falha tem sua própria explicação. O problema pode ser menor, os sensores estão obstruídos ou o fio simplesmente caiu. Também pode haver um motivo mais sério - o ar entrou no sistema ou os elementos quebraram. Deve ser entendido que, mais cedo ou mais tarde, mesmo o próprio sistema de roda antibloqueio perfeito se torna inutilizável.

Como mostra a prática, os especialistas identificam várias avarias principais e mais frequentes do sistema de travagem antibloqueio. Em primeiro lugar, vale a pena verificar a integridade dos fusíveis, é possível que com o tempo eles queimem. Mais adiante na lista estão os sensores de rotação das rodas nos cubos, bem como a massa. Os sensores tendem a se desgastar, pois estão constantemente em operação. O menor bloqueio também pode levar à falha de todo o mecanismo. Não se esqueça de que outra razão para a falha de todo o sistema pode ser uma quebra de fio elementar ou danos a elementos ABS individuais.

Prós e contras do sistema ABS

Como qualquer mecanismo, os freios antibloqueio têm seus prós e contras. Para alguns, este mecanismo é muito útil na condução, enquanto outros, pelo contrário, procuram de todas as formas retirá-lo do automóvel.

Cada motorista pode destacar seus próprios prós e contras do sistema de travagem antibloqueio. No entanto, como mostra a prática, na maioria dos casos, o ABS evita situações imprevisíveis, incluindo um acidente.

Com o avanço dos veículos e dos mecanismos de segurança, o sistema de travagem antibloqueio também está sendo atualizado. De acordo com vários fabricantes, a última geração de ABS é capaz de reconhecer o tipo de superfície da estrada. Isso não só permitiu evitar erros no funcionamento do mecanismo na areia, mas também contribuiu para o desenvolvimento de mecanismos de controle da suspensão do carro. Veja também como funciona o EBD.