Добавлен: 30.04.2024
Просмотров: 64
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Преимущества:
-
Это не отдельная система, она устанавливается на другие тяговые системы, таким образом, вбирая их лучшие качества. -
С водителя снимается нагрузка. -
Автомобиль остается под контролем. -
Риск несчастного случая вследствие несоразмерной реакции водителя на происходящее уменьшается.
Аббревиатуры
Известно, что большое количество одинаково звучащих сокращений (аббревиатур) может создать определенную путаницу в понимании. Здесь объяснение наиболее употребительных из них.
ABS Антиблокировочная система Препятствует блокировке колес при торможении. Несмотря на высокую эффективность торможения, автомобиль остается стабильным и управляемым.
ASR Система предотвращения буксования ведущих колес Предотвращает проскальзывание ведущих колес, например, на льду или гравии путем воздействия на тормоза или управление двигателем.
EBV Электронное перераспределение тормозной силы Предотвращает перетормаживание задних колес, прежде чем начнет функционировать ABS, или в том случае, если последняя вышла из строя.
EDS Электронная блокировка дифференциала Позволяет начать движение на разных участках дороги путем торможения проскальзывающих колес
ESP Электронно-стабилизационная программа Предотвращает возможную тряску автомобиля с помощью воздействия на тормоза и управление двигателем. Используются также следующие сокращения: ASMS – автоматическая стабилизационная система управления DSC – динамический стабилизационный контроль FDR – регулировка динамики VSA – автомобильное стабилизационное устройство VSC – стабилизационный контроль автомобиля
MSR Контроль момента буксировки Препятствует блокировке ведущих колес в случае торможения двигателем, когда внезапно отпускается педаль газа, либо происходит торможение с включенной передачей.
Физические основы.
Силы и моменты.
Любое тело подвергается воздействию различных сил и моментов. Если сумма действующих на тело сил и моментов равна нулю, тело находится в состоянии покоя, если она не равна нулю, тело движется в направлении силы, являющейся результатом сложения сил. Наиболее известна сила притяжения. Она действует по направлению к центру Земли. Если тело массой в один килограмм поместить на пружинные весы, чтобы измерить действующие на него силы, будет показано значение силы притяжения в 9,81 ньютона.
Рисунок 2 – Сила притяжения
Прочие силы, действующие на автомобиль, это: - тяговое усилие (1), - сила торможения (2), которая действует в направлении, противоположном направлению силы тяги - боковые силы (3), которые поддерживают управляемость автомобиля, и - сила сцепления (4), которые, помимо прочего, является следствием трения и притяжения Земли.
Рисунок 3 – Моменты
Помимо этого на автомобиль действуют: - момент рыскания (I), стремящийся развернуть автомобиль вокруг вертикальной оси, - момент инерции (II), стремящийся сохранить выбранное направление движения, - и прочие силы, как, например, сопротивление воздуха.
| Совместное действие нескольких из этих сил легко описать с помощью круга трения. Радиус окружности обуславливается силой сцепления шин с дорожным полотном. Чем меньше сцепление, тем меньше радиус (а), при хорошем сцеплении радиус больше (b). Основу круга трения составляет параллелограмм сил (боковая сила (S), сила торможения или тяговое усиление (В) и результирующая общая сила (G)). Пока общая сила остается внутри круга, автомобиль находится в состоянии стабильности (I). Как только общая сила выходит за границу круга, автомобиль теряет управляемость (II). Обратимся к схеме взаимодействия сил: 1. Сила торможения и боковая сила рассчитаны таким образом, чтобы результирующая сила оставалась в пределах круга. Автомобиль легко управляем. 2. Увеличим силу торможения. Боковая сила уменьшается. 3. Результирующая сила равна силе торможения. Колесо блокируется. Вследствие отсутствия действия боковой силы автомобиль становится неуправляем. Аналогичная ситуация возникает в отношении тягового усилия и боковой силы. Если значение боковой силы приближается к нулю за счет максимального увеличения тягового усиления, ведущие колеса начинают пробуксовывать. |  |
| | Рисунок 4. Совместное действие нескольких сил |
| Рисунок 5. Режим регулирования  | Чтобы система ESP могла влиять на критические ситуации, она должна распознавать два момента: - куда и с какой скоростью водитель направляет автомобиль? - куда автомобиль едет? Ответ на первый вопрос система получает от сенсора угла рулевого управления (1) и датчиков числа оборотов на колесах (2). Ответ на второй вопрос система получает от измерителя степени рыскания (3) и поперечного ускорения (4). Если поступающая информация по двум пунктам не совпадает, система ESP распознает ситуацию как критическую и вступает в действие. Критическая ситуация может выражаться в двух возможных манерах вождения: 1. В недостаточности внимания к управлению автомобилем. С помощью направленного действия на задний тормоз на внутренней траектории поворота и воздействия на управление двигателем и коробкой передач система ESP предотвращает вынос автомобиля за пределы поворота. 2. В излишнем внимании к управлению автомобилем. С помощью направленного действия на передний тормоз на внешней траектории поворота и воздействия на управление двигателем и коробкой передач система ESP предотвращает боковой занос автомобиля. |
| Как видим, ESP может противостоять недостаточному или излишнему вниманию к управлению автомобилем. Для этого необходимо изменять направление движения без прямого воздействия на управление. Основной принцип знаком Вам по гусеничным машинам. Если машина должна повернуть налево, находящаяся внутри поворота цепь тормозится, а внешней сообщается ускорение. При возвращении на начальную траекторию бывшая «внутренняя» гусеница ускоряется, а «внешняя» тормозится. По соответствующему принципу работает и ESP. Для начала рассмотрим пример автомобиля, не оборудованного системой ESP. Автомобиль должен уклониться от внезапно возникшего препятствия. Водитель сначала резко поворачивает налево, а вслед за этим вновь направо. Создается вибрация, и задняя часть срывается с траектории. Разворот вокруг вертикальной оси уже не может быть предотвращен водителем. |  Рисунок 6. Регулировка динамики |
| Рисунок 7. Пример автомобиля, оборудованного системой ESP.  | Рассмотрим пример автомобиля, оборудованного системой ESP. Водитель пытается уклониться от препятствия. По показаниям сенсоров система ESP распознает нестабильное состояние автомобиля. Система рассчитывает необходимые меры: левое заднее колесо тормозится. Таким образом, предотвращается занос автомобиля. Боковая сила, действующая на передние колеса, сохраняется. В то время как автомобиль совершает левый поворот, водитель поворачивает направо. ESP тормозит переднее правое колесо. Задние колеса вращаются свободно, чтобы обеспечить оптимальное воздействие боковой силы на заднюю ось. Имевшая место смена полосы может привести к вибрации. Чтобы предотвратить занос задней части автомобиля, тормозится левое переднее колесо. В особо критических ситуациях колесо может практически блокироваться, чтобы ограничить воздействие боковой силы на переднюю ось. После того, как автомобиль преодолел нестабильность, ESP прекращает воздействие на управление. |
| | |
Как уже было упомянуто, электронно- стабилизационная система устанавливается на распространенные и употребляемые противопробуксовочные системы. Кроме того, она существенно расширяет их действие. Система может распознавать и нейтрализовать нестабильные состояния автомобиля, как, например, пробуксовку. Чтобы обеспечить эту процедуру, необходимы некоторые дополнительные детали.
Рисунок 8 – Система и ее компоненты
Наиболее частые неисправности системы ESP
Если лампочка неисправности ABS ESP загорается и тухнет периодически, или горит постоянно, то причина в следующих элементах:
-
Неисправность датчика скорости частоты вращения колеса -
Перетертость, разрыв электропроводки жгута датчика -
Загрязнение или износ зубчатого венца датчика -
Износ ступичного подшипника -
Возможно, требуется ремонт электронного блока управления.
Американская организация IIHS (Insurance Institute for Highway Safety) проводит свои исследования в области безопасности различных автомобильных систем. По ее данным, благодаря оснащению современных автомобилей системами активной безопасности, в частности ESP, смертность в обычных ДТП удалось снизить на 43%, а в тех, где участвует один автомобиль, даже на 56%. Последняя цифра наиболее показательна, так как авария с участием одного автомобиля происходит в тех случаях, когда водитель просто не справился с управлением.
По данным того же института, вероятность переворота автомобиля со смертельными последствиями снижается на 77%, а для больших внедорожников и SUV – даже на 80%.
А вот немецкие страховщики, проведя свои исследования, пришли к выводу, что от 35 до 40% всех аварий, в которых погибли люди, могли окончиться благополучно, если бы машины, попавшие в них, были оборудованы системой стабилизации.
Основной недостаток ESP – оторванность от автомобиля. Водитель не ощущает себя полноправным водителем и не имеет возможности повлиять в тех случаях, когда мастерство вождения (силовой занос, занос резким торможением, движение по многограннику и прочее) может предотвратить ДТП, а ESP уже бессильна. ESP, как и менее продвинутые электронные системы
, это системы борьбы с уже начавшийся ситуацией заранее спланированными средствами, в то время как человек имеет возможность принять нестандартное решение. Также ESP в случае заноса не всесильна и не всегда может преодолеть сильные смещения автомобиля, когда «физика движения» оказывается много выше возможностей работы колодок, дифференциалов и КПП. Не рекомендуется обучение на автомобилях с ESP. Зато с ESP удобно трогаться, не будет пробуксовок, на автомобилях с передним приводом особенно. В большинстве ситуаций окажется крайне полезной. К тому же появляются техники управления для достижения симбиоза человека и ESP. Когда подготовленный водитель своими действиями помогает системе, а система способна это учитывать в своих действиях.
Важные особенности работы ESP:
1. На большинстве машин ESP можно отключить только долгим (1–5 секунд в зависимости от производителя) нажатием на кнопку. Единичные машины позволяют это делать оперативно на ходу.
2. На большинстве машин отключенная ESP снова активируется при наборе скорости выше 30–40 км/ч. Исключения так же единичны. Так же система снова активируется при каждом запуске двигателя.
3. На некоторых дешевых автомобилях, которые по мнению производителя точно не окажутся на бездорожье, отсутствует кнопка выключения ESP. Особенно это качается автомобилей класса А. Среди производителей замечены Форд и Опель определенных комплектаций.
На бездорожье, траве, неоднородном льду, ямах, при подскоке и в случае сухого песка на асфальте. В этих случаях ESP может не только серьезно ограничить вас в управлении и торможении, но и привести к серьезному ДТП, ведь ESP – система реакции, информация о дороге приходит уже после того, как машина проехала. Компьютер может принять решение, которое будет противоположным тому, какое следовало бы принять в следующий момент исходя из резко меняющейся дорожной ситуации.
При преодолении бездорожья многие полагаются на ESP, как на блокировки дифференциалов, ведь подтормаживая буксующее колесо автоматика передает крутящий момент на другие колеса. Производители автомобилей особо указывают на это свойство. Тем не менее, это не совсем так. Во-первых, данным приемом можно стереть тормозные колодки. Во-вторых, блокировки позволяют самому более тонко чувствовать автомобиль и посылать тягу тогда, когда это надо в особенностях на автомобилях с МКПП, в то время как электроника ориентируется по уже сложившийся ситуации. На серьезном бездорожье лучше отключить ESP, а при наличии блокировок дифференциалов обязательно их использовать. На слабом бездорожье ESP может быть вполне эффективна и достаточна.
Но при этих недостатках можно наблюдать следующую тенденцию:
Рисунок 9 – Тенденции развития ESP
Понятное дело — что раньше и трава была зеленее и солнце ярче :) Но водитель SUBARU, лет пять назад в сложной ситуации полагался только на свое мастерство.
Инженеры решили подстраховаться, не лишать удовольствия любителей повизжать шинами, и придумали систему VDC (динамической стабилизации движения). Нажали кнопочку отключения – и из электронных ассистентов на борту остались лишь ABS и HILL HOLDER.
Рисунок 10 – Система VDC
Когда под колесами рыхлый снег, в первом же повороте, пытаются контросмещением поставить Subaru боком. Это удается, но с большим трудом. Дело в том, что сорвать в скольжение Импрезу достаточно сложно и для красивого прохождения поворота по-раллийному требуется получше узнать автомобиль. Спустя некоторое время, это уже получается – автомобиль удивил, как он легко контролируется. Но когда под колесами резко кончается снег и начинается открытый лёд — на таком участке как известно легче уходит в скольжение, а для контроля его траектории требуется просто более активно работать газом.
Рисунок 11 – Указатель на щитке приборов
WRX стал первым из всех, на котором применили систему динамической стабилизации движения. Одна из себя представляет: два установленных на автомобиле датчика: сенсор в середине авто и датчик поворота руля и эта система сравнивает угловые скорости вращения колес и подтормаживает одно из них в случае необходимости.
При включенной VDС автомобиль ведет себя достаточно предсказуемо – система динамической стабилизации, вмешивается достаточно деликатно — корректирует мелкие огрехи водителя только в случае необходимости. При этом на приборной панели появляется сигнал.
Рисунок 12 – Угловые скорости вращения колес Subaru
VDC дает ощущение уверенности, и безопасности, над которой действительно очень cерьезно поработали. Легко можно представьте любую опасную ситуацию, и автомобиль действительно, как заявлено в рекламном ролике, проходит этот участок без каких бы то ни было проблем. Так же уверенно, по-раллийному он входит и в повороты. У SUBARU не эталонный полный привод, у них он разный — есть и легендарный, есть и средний.