ABS – sistemi
Sadržaj:
5. KONSTRUKTIVNE MOGUĆNOSTI IZVODJENJA ABS SISTEMA I PRIMJENA...................21
6. SISTEMSKE I SLUČAJNE GREŠKE ABS SISTEMA – NAČINI ODRŽAVANJA.....................22
1
1. Uvod
Kao što je poznato ABS (Anti-lock Braking System ) je sistem koji sprečava blokiranje
točkova pri intezivnom kočenju i omogućava dobru upravljivost vozila u uslovima smanjenog
prijanjanja. Pored toga od ovog sistema se očekuje da poveća stabilnost vozila pri kočenju, a
eventualno u nekim situacijama i da smanji zaustavni put vozila. 1928 godine Karl Wesels je
konstruisao prvi regulator kočione sile u svrhu sprečavanja blokiranja točkova prilikom
kočenja, a dalji razvoj je unaprijedio Robert Bosh koji ovaj regulator detaljno razradjuje 1936
godine. Medjutim prvi značajniji uredjaj za sprečavanje blokiranja konstruisao je inženjer
Fritz Ostwald koji je početkom 1940. prijavio patent pneumatsko-električnog regulatora
kočenja kod kojeg se kočioni pritisak reguliše pomoću elektromagnetnog ventila.
Prvo operativno korištenje dogodilo se 1950 godine u ratnom vazduhoplovstvu, gdje je ovaj
uređaj najprije primjenjen na avionima kako bi se izbjeglo neugodno pucanje pneumatika
prilikom slijetanja. Svoju ograničenu primjenu mehanički sistem je doživio 60-ih godina
prošlog vijeka. Ipak njihovu široku primjenu omogućio je Bosh jer je nakon gotovo pola
vijeka razvoja u svojim pogonima na tržište 1978 godine izbacio elektronski sistem (izvorni
naziv je Anti-blockier System), koji je serijski počeo ugrađivati u vozila Mercedes 450 SE, a
nekoliko mjeseci kasnije i u BMW 745i.
Prvenstveni i osnovni zadatak ABS-a je da spriječi blokiranje točkova pri kočenju što je
naročito važno u uslovima smanjenog prijanjanja jer se na taj način povećavaju mogućnosti
bezbjednog upravljanja vozilom. Samim napredovanjem u autoindustriji kao iu elektronici
osnovna verzija ABS sistema je doživjela znatna poboljšanja tako da ABS danas djeluje kao
složeni sistem sa brojnim elektronskim nadgradnjama.
2

Podjela kočionih sistema prema izvedbi izvršnih kočnica:
−
kočioni sistemi sa doboš kočnicama,
−
kočioni sistemi sa disk kočnicama,
−
kočioni sistemi sa kombinacijom disk i doboš kočnica.
Podjela kočionih sistema prema načinu regulacije kočionog momenta na točku:
−
sistemi bez regulacije,
−
sistemi sa regulacijom kočionog momenta u funkciji vertikalnog opterećenja točka,
−
sistemi sa automatiziranom regulacijom veličine kočionog momenta na točkovima.
2.2. Kočioni mehanizam (kočnica)
Postoji više načina ostvarenja kočionog momenta, i to: mehaničkim trenjem, unutrašnjim
trenjem u tečnosti, elektrodinamičkom indukcijom i stvaranjem otpora zraka.
Kod motornih vozila se najčešće kočioni moment ostvaruje mehaničkim trenjem. Na teškim
teretnim vozilima i autobusima primjenu nalaze, tzv. motorne kočnice koje pri aktiviranju
zatvaraju izduvnu cijev, istovremeno oduzimaju gorivo i motor sui tad radi kao kompresor
(stvaranjem otpora zraka), i kočnice koje rade na principu elektrodinamičke indukcije, a koje
se obično postavljaju na jedno od kardanskih vratila transmisije.
Kočioni moment, koji se ostvaruje unutrašnjim trenjem u tečnosti koristi se kod
hidrodinamičkih kočnica (takve kočnice se najčešće upotrebljavaju na stolovima za ispitivanje
motora sui). Pošto se kod frikcionih kočionih mehanizama kinetička energija putem trenja
pretvara u toplotnu, to se mora kočioni doboš konstruisati tako, da ima mogućnost dobrog
odvođenja toplote (obično se izrađuju sa rebrima). Frikcioni materijal koji se postavlja na
papuče, mora takođe biti otporan na toplotu i imati određenu čvrstoću, te se često koristi
azbestna tkanina protkana mesinganim vlaknima ili čeličnim opiljcima koji služe za brzo
odvođenje toplote sa frikcionog materijala.
U zavisnosti od načina ostvarivanja kočionog momenta vrši se podjela i kočionih
mehanizama. Na motornim vozilima najčešće su u upotrebi kočioni mehanizmi koji rade na
principu mehaničkog trenja (frikcioni kočioni mehanizmi).
U zavisnosti od mjesta na koje su postavljeni, mogu se podijeliti na: kočione mehanizme u
točkovima i kočione mehanizme koji djeluju na transmisiju.
4
2.2.1. Frikcioni kočioni mehanizam u točku
Frikcione kočnice se mogu podjeliti prema izvedbi kao na slici 1.
Slika 1. Podjela frikcionih kočnica
Izvor: (Josip Ć. Lenasi, Tomislav A. Ristanović, Motori i motorna vozila, zavod za udžbenike i
nastavna sredstva, Beograd 2005)
Frikcioni kočioni mehanizam koji se nalazi u točku radi na principu trenja koje se ostvaruje
između kočionog doboša koji je čvrsto vezan za točak (okreće se zajedno s njim) i kočionih
papuča koje su postavljene na nosaču kočionih papuča, koji je vezan za most. Osnovni
dijelovi frikcione kočnice (tzv. doboš kočnice) prikazani su na slici 2.
Slika 2. Osnovni dijelovi doboš kočnice
Izvor: (Josip Ć. Lenasi, Tomislav A. Ristanović, Motori i motorna vozila, zavod za udžbenike i
nastavna sredstva, Beograd 2005)
5

Slika 4. Tipovi doboš kočnica
Izvor: (http://sr.wikipedia.org/sr/)
Kod ovih kočnica problem predstavlja i podešavanje papuča usljed istrošenosti frikcionih
elemenata. Podešavanje može biti ručno i automatsko. Pored doboš kočnica često se koriste i
frikcione kočnice sa diskom ili disk kočnice. Princip rada i osnovni elementi disk-kočnice
vide se na sl. 5 i sl. 6.
Slika 5. Disk kočnica – princip rada
Slika 6. Disk kočnica – osnovni elementi
Izvor: (http://sr.wikipedia.org/sr/)
Ovdje su pomenute samo kočnice koje se najčešće susreću u praksi i koje se uobičajeno
nalaze na točkovima vozila. Pored ovoga povremeno se sureću i rješenja kočionih
mehanizama koji djeluju na transmisiju, itd..
7
2.3. Sistem za aktiviranje kočionog mehanizma (prenosni mehanizam)
Sistem za aktiviranje kočionog mehanizma služi da, prilikom komande od strane vozača,
razmakne kočione papuče koje se tada priljubljuju uz doboš ili disk, te na taj način vrše
kočenje vozila.
Prema načinu prenosa komande do kočionih mehanizama sistemi za aktiviranje se može
podijeliti na:
a) mehanički,
b) hidraulični
c) pneumatski i
d) kombinovani (hidromehanički, hidropneumatski itd.).
Kod vozila ukupne težine 40 – 50 kN dovoljna je energija mišića vozača da ostvari kočionu
silu u režimu naglog kočenja, te se kao sistem za aktiviranje obično koristi hidraulični sistem.
Kod vozila ukupne težine 80 – 100 kN sistem za aktiviranje je obično kombinovan: sila koju
daje vozač obično se povećava servouređajem koji ima poseban izvor energije (obično
komprimirani zrak). Sistem za aktiviranje je obično hidraulični. Kod ovih vozila često se
susreće i kombinacija gdje je servouređaj hidraulični, a sistem za aktiviranje pneumatski.
2.3.1. Mehanički sistem
Prenos sile od papučice glavnog sistema (nožne kočnice) na koju djeluje vozač do kočionog
mehanizma kod ovog sistema vrši se preko sistema poluga i čeličnih užadi. Da bi se užad
zaštitila provode se kroz cijevi. Ovaj sistem je potpuno izbačen kao sistem za aktiviranje
osnovnog (glavnog) kočionog sistema, dok je ostao u upotrebi kod gotovo svih sistema za
aktiviranje parkirnih (ručnih) kočnica. Primjer šeme mehaničke kočnice (pomoćna i parking)
dat je na slici 7. sa svim elementima.
Slika 7. Mehanička kočnica (pomoćna i parking)
Izvor: (http://sr.wikipedia.org/sr/)
8

Slika 10. Sprega radnog sa glavnim cilindrom
Izvor: (J. Lenasi, Motorna vozila, Saobraćajni fakultet, Beograd, 1986)
Osnovne prednosti hidrauličnog sistema za aktiviranje kočionog mehanizma su:
1. Istovremeno kočenje svih točkova uz željenu raspodjelu kočionih sila kako među
mostovima tako i među papučama.
2. Visok koeficijent korisnog dejstva.
3. Mogućnost tipizacije kočionih mehanizama za vozila sa različitim parametrima.
4. Jednostavna konstrukcija sistema za aktiviranje i malo vrijeme odziva sistema.
Osnovni nedostaci su:
1. Nemogućnost ostvarenja većeg prenosnog odnosa, te se zbog toga hidraulični sistem
aktiviranja bez servouređaja koristi samo kod vozila sa relativno malom ukupnom
težinom.
2. Nemogućnost funkcionisanja ukoliko dođe do oštećenja cjevovoda. U zadnje vrijeme
ovaj nedostatak je ublažen kod sistema koji imaju poseban dovod za prednji i zadnji
most (dvokružni sistem).
3. Sniženje koeficijenta korisnog dejstva pri niskim temperaturama (-30 °C i niže).
Primjer jednog dvokružnog sistema hidrauličkog prenosa sa servouređajima (7) i (8) kao
pojačivač i glavnim kočionim cilindrom (2) kao komandnim uređajem prikazan je na slici 11.
10
Slika 11. Servohidraulička instalacija kočionog sistema teretnog vozila
Izvor: (J. Lenasi, Motorna vozila, Saobraćajni fakultet, Beograd, 1986)
2.3.3. Zračni (penumatski) sistem
Zračni sistem za aktiviranje kočionog mehanizma koristi se energijom sabijenog zraka. Vozač
pri kočenju vozila samo reguliše dovod ili izlaz sabijenog zraka iz dijelova sistema. Ovaj
sistem primjenjuje se na teškim teretnim vozilima i autobusima. Pritisak u instalaciji je od 5 –
7 bar. Sistemi koji koriste komprimirani zrak rade se u varijanti jednokružni ili dvokružni.
Kod jednokružnih jednovodnih sistema svi točkovi su na istom vodu, a kod dvokružnih mogu
nezavisno da rade prednji i zadnji dio kočione instalacije. U slučaju nekog kvara postoji
mogućnost kočenja točkova na jednoj osovini. Karakteristična šema zračnog sistema data je
na slici 12. Pneumatsko kočioni sistem se sastoji od 6 glavnih elemenata koji se vide na slici
12.
Slika 12. Pneumatski sistem kočione instalacije
Izvor: (J. Lenasi, Motorna vozila, Saobraćajni fakultet, Beograd, 1986)
11

Slika 13. Pneumatska kočiona instalacija teretnog vozila sa prikolicom
Izvor: (J. Lenasi, Motorna vozila, Saobraćajni fakultet, Beograd, 1986)
Pored uobičajenih sistema za aktiviranje kočionog mehanizma često se koriste i tzv.
kombinovani hidro- pneumatskih sistemi aktiviranja kočionog mehanizma.
13
3. ABS (ANTI-LOCK BRAKING SISTEM)
ABS (Anti-lock braking system) je elektronički sistem ugrađen u gotovo sva novija vozila,
uključujući i motore. Funkcija ABS sistema je u osnovi sprječavanje blokiranja kotača, što
povećava stabilnost vozila te mu omogućava kraći zaustavni put (put kočenja) na vlažnim i
skliskim putevima. Ipak, na “mekanim” površinama kao što su pijesak ili kolnik prekriven
snijegom, ABS značajno produčuje zaustavni put, ali time poboljšava upravljivost (kontrolu)
nad vozilom. Time je ABS jedan od najvažnijih sigurnosnih sistema u automobilu, koji
spašava stotine hiljada vozača svakodnevno.
Od početnih ABS sistema koji su se ugrađivali u vozila, današnji su mnogo, mnogo
napredniji. Moderni ABS sistemi kontrolišu i raspodjelu (ravnotežu) kočenja između prednjih
i stražnjih kotača (točkova). Takva funkcija zavisno o sposobnosti sistema i podešenost je
poznatija pod nazivima kao što su: elektronska kontrola stabilnosti (ESC), elektronska
raspodjela sila kočenja (EBD), itd.
3.1. Istorijski razvoj ABS sistema
Pojava ABS-a datira još od 1928 g. kada je Nijemac „Karl Wessels” patentirao mehanizam
koji reguliše silu kočenja kod automobila, ali taj je koncept postojao samo na papiru. Tek
početkom II svjetskog rata, 1941. testiran je prvi regulator blokiranja točka za koji je
zabilježeno: Postigli su tek osrednji rezultat. Uprkos tome sto je u početku doživio neuspjeh,
ovaj je sistem postao konstrukcijska baza za slijedeće mehanizme. Ideja o senzorima koji
prate okretanje točkova i kontrolnoj jedinici koja upravlja kočnicama bila je uspješna, ali
pretvoriti koncept u funkcionišući mehanizam bilo je komplikovano. Problem senzora riješen
je već 1952 g. u ABS sistemu ugađenom u avion, ali i u Knorrov sistem iz 1954. za
lokomotivu. Ali ugradnja u automobile još nije bila moguća jer su postojali zahtjevi koji su se
postavljali pred mehanički senzor zbog tanje preciznosti te nedovoljne pouzdanosti u
zavojima, na grbavim podlogama ili nepovoljnim vanjskim uticajima.
Firma TELDIX iz Neidelberga prva se ozbiljno angažovala oko razradjivanja ABS-sistema.
Godine 1967. riješili su problem senzora beskontaktnim induktorskim senzorima. Sljedeći
problem bila je tzv. centralna jedinica, koja je još uvijek radila na analognoj tehnologiji i koja
je zbog komplikovanosti bila podložna čestim kvarovima, a integrisani krugovi još nisu
postojali. Ipak ovaj je koncept pokazao potencijal i 12. decembra 1970. prva generacija ABS-
a uvjerila je na testnoj stazi novinare i stručnjake koji su tu bili prisutni da zaista postoje
razlozi šire primjene ovog sistema za kočenje. Slijedećih osam godina inžinjeri su radili na
trajnosti i pouzdanosti sistema koji bi bio spreman za serijsku proizvodnju. Tokom tog
razdoblja ABS je uveliko profitirao razvojem elektronike. Naime, tek pojavom integrisanih
krugova mogla je biti proizvedena dovoljno mala kontrolna jedinica sposobna da prati
podatke senzora i u kratkom vremenu upravlja ventilima kontrole pritiska. Zahvaljujuci
14

Neposredno pred tedenciju točka ka blokiranju na odgovarajući elektromagnetni ventil djeluje
se ograničenom strujom što prouzrokuje udaljavanje magnetnog klipa toliko da je prolaz za
povrat ulja zatvoren. Pri tome se pritisak kočenja drži konstantnim. U slučaju da se brzina
odredjenog točka i dalje smanjuje, na odgovarajući elektromagnetni ventil se djeluje jačom
strujom i na taj način se magnetni klip tako pomjeri da oslobodi povratni kanal. U istom
trenutku se pokreće i povratna uljna pumpa koja sprovodi kočiono ulje (bez obzira na pritisak
u instalaciji) nazad u kočioni krug. Taj trenutak vozač osjeća kroz blage vibracije na pedali
kočnice.
Četiri osnovne komponente ABS sistema su:
−
Senzori brzine;
−
Pumpa;
−
Ventili;
−
Kontroler.
3.2.1. Senzori brzine
Da bi ovaj sistem mogao funkcionisati potrebna mu je ulazna informacija. U ovom slučaju
ulazna informacija za sistem je brzina, brzina kretanja vozila i brzine okretanja točkova.
Senzori brzine su komponente sistema koje daju informaciju o brzini i prenose je do
kontrolera. Ovi senzori su smješteni na svakom točku. Oni prate broj obrtaja točka, i mogu
biti različite konstrukcije. Ranije su bili mehanički, i broj obrtaja su davali na osnovu. Broja
oscilacija davača koji je pričvršćen za nepokretnu glavčinu točka, i koji je bio priljubljen uz
disk koji je imao rupice na sebi i koji se okretao kao i točak. Danas se uglavnom koriste
elektronski senzori.
Slika 15. Senzor broja obrtaja sa nazubljenim prstenom
Ivzor:
(http://www.nitro.rs/abs-najcesce-u-kvaru-zbog-senzora/)
16
3.2.2. Pumpa
Kako je ventil sposoban da propusti pritisak na kočnice, mora postojati način da se taj pritisak
vrati. To je upravo ono što pumpa radi. Kada ventil smanji pritisak u vodu, pumpa je tu da taj
pritisak povrati.
Slika 16. Pumpa i ventil
Izvor: (Kočioni sistemi putničkih i teretnih vozila ″INSTITUT ZA PRIVREDNI
INŽENJERING″, d.o.o. Fakultetska 1, Zenica, Bosna i Hercegovina (slajd - predavanje)
3.2.3. Ventil
Na svakom hidrauličnom ili pneumatskom vodu od glavnog cilindra do točka postoji ventil
koji je pod kontrolom ABS uređaja. Ventil može imati tri pozicije:
−
u poziciji jedan, ventil je otvoren, pritisak se sa glavnog kočionog cilindra
prenosi preko ventila na točak
−
u poziciji dva, ventil je zatvoren, i kočnica je odvojena od glavnog kočionog cilindra.
Ovo spriječava porast pritiska, bez obzira da li vozač i dalje pritiska pedalu kočnice.
−
u poziciji tri, ventil propušta dio pritiska na kočnice.
3.2.4. Kontroler
Kontroler predstavlja "mozak" ovog sistema. To je, u stvari, jedna mikroprocesorska jedinica
(kompjuter), koji upravlja radom cijelog ABS sistema. Kontroler prima informacije sa
senzora, i u slučaju da dođe do smanjenja brzine jednog ili više točkova, on automatski
aktivira ventil koji zatvara pritisak na kočnice. Kontroler je dio ovog sistema koji je pretrpio
najviše promjena i usavršavanja od prvih uređaja pa do danas, što je i razumljivo imajući u
vidu nagli razvoj kompjuterske tehnike u zadnjim decenijama dvadesetog vijeka.
17

kod ABS sistema svaki točak koči nezavisno, tj. vozilo je stabilno i kada točkovi nisu na istoj
podlozi (npr. Dva na suvom, dva na mokrom; dva na kolovozu, dva na bankini). Ove situacije
su veoma rizične, a to je još jedna dobra strana ABS-a, jer nijedan vozač nemože da odreaguje
kao elektronika.
Bočna stabilnost vozila zavisi od bočnog prijanjanja pneumatika na podlogu, odnosno od
veličine bočne sile koja djeluje na vozilo, stanja pneumatika i prijanjanja izmedju pneumatika
i tla. Bočne sile nedjeluju na isti način na sva četiri točka, iz prostog razloga što oni ni u
jednom trenutku nisu jednako opterećeni. Npr. prilikom ubrzavanja prednji točkovi se
rasterećuju, prilikom kočenja su dodatno opterećeni, pri prolascima kroz krivine dodatno se
opterećuju točkovi na spoljašnjoj strani, a rasterećuju na unutrašnjoj strani krivine. Prilikom
vožnje najčešće se pojavljuju kombinacije ovih situacija, pa stoga točkovi vozila gotovo
nikada nisu jednako opterećeni.
Na osnovu eksperimentalnih istraživanja koja su sprovedena s ciljem mjerenja bočnih
ubrzanja vozila utvrđeno je kako se vozila ponašaju sa i bez asistencije ABS-a. Pri izvođenju
eksperimenata u svim uslovima ispitivanja vršeno je mjerenje sa ABS-om i to pri brzinama do
160 km/h i nije bilo značajnog zanošenja vozila, pa se može zaključiti da ABS sistem do ovih
brzina omogućava stabilno kretanje vozila sa kočenjem na pravom dijelu puta.
Prilikom ovih istraživanja u seriji mjerenja ocjenjivano je i vozilo sa isključenim ABS-om, na
suvoj asfaltnoj podlozi. Ispitano vozilo je bilo stabilno do brzine od 140 km/h, dok je pri
brzini od 160 km/h dolazilo do zakretanja vozila za 90 stepeni. Iz ovoga se sa sigurnošću
može konstatovati da bi ovakva pojava bila opasna saobraćajna situacija. Na mokrim
površinama mjerenja su uspješno izvedena samo do brzine od 100 km/h, jer su pri većim
brzinama dolazila do izražaja veoma rizična zakretanja vozila oko vertikalne ose.
Za efikasnost kočionih sistema se može reći da je veća kod vozila opremljenih uređajima
protiv blokiranja točkova pri brzinama većim od 80 km/h. Pri brzinama do 48 km/h ABS
uređaji ne obezbijeđuju nikakvu prednost pri kočenju, dok pri brzinama od 40-80 km/h
imamo pojedinačne slučajeve gdje su performanse klasičnih kočnih uređaja bolje nego kod
kočnih sistema sa ABS-om. To dodatno ukazuje na činjenicu da ABS sistem nije svemoguć i
da u nekim situacijama nema prednosti u odnosu na klasični kočni sistem.
Tako dolazimo i do pitanja kako se ovo reflektuje na dužinu zaustavnog puta ?
Ukoliko je blokiranje točka dovoljno teško postići, tj. ukoliko je dobra podloga po kojoj se
vozilo kreće ABS postiže dobre rezultate. Dakle, na podlogama sa dobrim koeficijentom
trenja, poput asfalta, većina vozila opremljena ABS-om ima kraći zaustavni put od onih bez
njega, bilo da je u pitanju suv ili manje vlažan kolovoz. ABS je manje efikasan na mekanim
ili nestabilnim terenima, tj. na klizavim i rastresitim podlogama. Površine koje nisu poželjne
za ABS su: snijeg, tucanik, blato na putu, itd.,jer tada neblokirani točkovi ne mogu da
‚‚razgrnu’’ loš sloj kao što su prethodno pomenute vrste podloge, tj. da dođu do podloge koja
može da koči. U uslovima kočenja na mekanim, tj. rastresitim podlogama blokirani se točkovi
ukopavaju, stvarajući nanos ispred sebe i brže zaustavljaju vozilo od onih koji se okreću.
19
Iako je upotrebom naprednih tehnika kočenja moguće postići slične rezultate i bez ABS-a, ali
ovakav način iziskuje veliku vještinu vozača. Sa druge strane upotreba ABS sistema je
veomakonforna, jer vozač jednostavno maksimalno pritisne pedalu kočnice, a računar se brine
da kočnice svojim čeljustima ne zaključaju točkove.
Za razliku od toga ukoliko je podloga klizava, do blokiranja dolazi lako pa će i usporenje
točkova biti malo, tj. zaustavni put će biti duži. Po pljusku ili snijegu ABS produžava
zaustavni put, ali ipak sa najvećom razlikom ABS gubi na ledu, gdje se točkovi veoma lako
blokiraju pa sistem mnogo češće dozvoljava okretanje točkova te se zaustavni put produžava.
Često se može čuti da vozila opremljena ABS sistemom uvijek kraći zaustavni put, što u
principu nije tačno. Zadatak ovog sistema je da spriječi blokiranje točkova pri naglim
kočenjima, jer kad su točkovi blokirani vozilom se ne može više upravljati, pa ono gubi
stabilnost i često takve opasne saobraćajne situacije mogu završiti udarom u prepreku ili
slijetanjem sa puta. S druge strane ABS sprečava da čak i tokom kočenja vozilo može
bezbijedno da mijenja pravac. Naravno kada točkovi blokiraju, a klizanje predje 20%,
zaustavni put vozila je znatno duži, tako da je ispravno reći da ABS sprečava produženje
zaustavnog puta sprečavajući blokiranje točkova, izuzev rastresitih i vrlo klizavih podloga.
Kod sistema kočenja sa ABS-om regulisani pritisak kočenja se odnosi na točak koji teži da
blokira, čime se njegovo blokiranje sprečava, a vozilo ostaje upravljivo.
20

6. SISTEMSKE I SLUČAJNE GREŠKE ABS SISTEMA – NAČINI
ODRŽAVANJA
TUEV Rheinland, da bi ispitao ABS sistem uradio je studiju testiranja vozila kako bi utvrdio
greške i na samom uređaju, pa ćemo pomoću ovoga primjera pokušati i oobjasniti i dati uvid
na neke od greških pri ABS sistemu. (http://www.nitro.rs/abs-najcesce-u-kvaru-zbog-
senzora/)
Jedan cilj ove studije bio je da se ispita mogućnost testiranja ABS sistema na ispitnom
uređaju u normalnom radu na liniji tehničkog pregleda. Zbog toga je ispitni uređaj proširen u
cilju automatizacije ispitne sekvence, koja se može sprovesti na običnim linijama tehničkog
pregleda od strane zaposlenih kontrolora koji su prošli obuku. Studija je donela sledeće
zaključke:
−
ABS ispitni uređaj pokazuje sposobnost detektovanja grešaka test procedurom koja
zahtjeva samo malo vremena za izvođenje.
−
Automatizovana test sekvenca dozvoljava integraciju testa u proceduru tehničkog
pregleda.
−
Skeniranje memorije grešaka bila bi prednost na tehničkom pregledu, zato što se
detektuje više grešaka nego što se može videti gledajući svjetlosne lampice na
kontrlonoj tabli vozila, ali trenutno postoje još neke teškoće u komunikaciji sa
ispitnom opremom.
Sa TUEV Rheinland ispitnim uređajem izvršena su ABS testiranja i stvorena je ogromna baza
podataka (više od 250 vozila). Test procedura simulira kompleksan i zahtjevan, ali realističan
zadatak za ABS sistem (naglo kočenje na snijegu ili ledu). Mjerni sistem i ocjena mogućnosti
omogućava detekciju odstupanja od normalnog ponašanja i kompletne greške (blokada u fazi
SNIJEG ili LED). Za ove veoma značajne greške, statistička analiza je urađena i to je dovelo
do sledećih zaključaka:
−
Studija je pokazala da postoji značajna stopa grešaka (prosječna vrijednost 12,4%) za
ABS.
−
Stepen grešaka raste sa pređenom kilometražom vozila. Počinje od vrednosti 0% za
vozila koja su prešla između 0 i 25.000 km i raste do 21,7% za vozila koja su prešla
150000 do 175000 km.
−
Stepen grešaka raste i sa godištem proizvodnje vozila. Počinje od 0% za vozila
proizvedena od 1998 (starost vozila u trenutku izvođenja testa: 3 godine) i raste do
otprilike 20% za vozila napravljena pre 1992. godine (vozila sa više od 9
godina starosti u vrijeme testa).
Od ukupno 234 testa sprovedena na ispitnom uređaju sa ispravno zapisanim podacima, na
podgrupi od 144 testa izvršeno je i skeniranje memorije grešaka prije i nakon glavnog testa na
22
ispitnom uređaju, kao i samo testiranje na ispitnom uređaju. Od ovih 144 vozila memorija
greške je bila čitljiva u 95 vozila (66%), a kod 49 vozila (34%) memorija greške se nije mogla
iščitati zbog raznih razloga.
Značajan broj grešaka nije detektovan pomoću dijagnostičke opreme i nisu dokumentovane u
memoriji. Kod 9 vozila sa čitljivom memorijom grešaka i blokiranjem na snijeg fazi
(neuspjeli test na ispitnom uređaju), greška nije detektovana i dokumentovana u memoriji
grešaka kod 4 vozila.
Ovo zahtijeva kombinovanje testa na ispitnom uređaju zajedno sa skeniranjem memorije
grešaka da bi se obuhvatile sve moguće greške vezane za ABS.
6.1. Greške u radu ABSu odnosu na godište
Godište vozila, a samim tim i godište ABS sistema ima uticaja na pouzdanost sistema i
ispravnost funkcionisanja. Veći stepen greške javiće se u starijim sistemima. Da bi se dokazao
ovaj trend koji postoji u sakupljenim podacima za ovu studiju, stepen greške se
analizira prema godištu proizvodnje ispitivanog vozila.
Grafikon 2. Ukupna stopa greške (snijeg i led)
Izvor: (http://www.nitro.rs/abs-najcesce-u-kvaru-zbog-senzora/)
Grafikon 2. pokazuje ukupnu stopu greške (snijeg i led) u zavisnosti od godišta ispitivanog
vozila. Crna kriva prikazuje krivu trenda. Za starija vozila, statistički značaj rezultata opada
zato što samo mali broj takvih vozila može biti uključeno u ovu studiju. Samo mali broj
23

Tabela 1. Prosječna starost vozila u prvom tromjeseču 2012. godine prema vrsti vozila
Izvor: Statistička analiza podataka o obavljenim tehničkim pregledima u 2012. godini i
stručne teme. Stručni bilten. Institut za privredni inženjering. Zenica www.ipi.ba
Grafikon 4. Prikaz evidentiranih neispravnosti prilikom pregleda vozila po sistemima
Izvor: Statistička analiza podataka o obavljenim tehničkim pregledima u 2012. godini i
stručne teme. Stručni bilten. Institut za privredni inženjering. Zenica www.ipi.ba
Najveći broj evidentiranih neispravnosti je u sistemu kočnice 2.499, slijede elementi ovjesa,
osovine i točkovi sa 360 evidentiranih neispravnosti, te uređaji za osvjetljavanje i svjetlosnu
signalizaciju sa 356 evidentiranih neispravnosti.
25
Tabela 2. Broj neispravnosti po pojedinim sistemima / podsistemima / uređajima
Izvor: Statistička analiza podataka o obavljenim tehničkim pregledima u 2012. godini i
stručne teme. Stručni bilten. Institut za privredni inženjering. Zenica www.ipi.ba
6.2. Najčešće greške ABS i načini održavanja
Problemi sa ABS-om nisu toliko česti, ali mogu biti jako neprijatni ukoliko do njih dođe.
Uglavnom su lako rješivi, a glavni uzrok je neispravnost senzora.
Princip rada ABS-a (Anti lock Brake System) je krajnje jednostavan: upravljačka jedinica
ABS-a stalno nadzire brzinu okretanja svakog točka pojedinačno i upoređuje ih. Ako je u toku
kretanja automobila brzina nekog točka niža ili je 0, sistem reaguje smanjenjem sile kočenja
na tom točku i tako ga otpušta kako bi ponovo počeo da se vrti. Čim točak počne da se okreće
sistem iznova pojačava silu kočenja i sve kreće iznova: to je ono čuveno vibriranje koje se
oseća na pedali kočnice, kada dođe do nezgodne situacije. Ali, šta ako sistem prestane da
26

7. MOGUĆNOST TESTIRANJA ABS-A
Postoji mnogo aplikacija koje ne zahtjevaju uvijek ispitni uređaj, omogućavajući simulaciju
svih radnih uslova koji se mogu pojaviti tokom vožnje i kočenja. Primarni cilj ovog rada koji
se vrši u Institutu za bezbjednost u saobraćaju na TÜV Rheinland (Agencija za tehničko
ispitivanje Rhineland) treba da bude kreiranje jeftine ispitne opreme za provjeru sistema za
regulisanje proklizavanja, na primjer, za serije ispitivanja vozila, kao i omogućavanje
razvojnog rada u ograničenoj mjeri (http://lageros-auto-moto.webs.com/kocionisistem.htm).
Analize tržišta uređaja koji su trenutno u ponudi za ovu svrhu, otkrile su da su ti uređaji
neodgovarajući za ispitivanje ABS-a, usljed najmanje jednog od navedenih razloga:
−
Konvencionalni uređaji za ispitivanje kočnica koštaju do 30.000 eura i ne
omogućavaju ispitivanje ABS-a jer su ispitne brzine od 5 km/h previše niske; tu još
uvijek ne postoji nikakva ABS regulacija.
−
Uređaji koji koštaju do približno 250.000 eura pokreću točkove vozila tako da to
odgovara brzini od oko 20 km/h čime se dobija signal brzine od senzora. Ispitivanje se
sprovodi na ovaj način kao i putem ispitnog programa ABS elektronike. Ovi uređaji
instalirani su na krajevima linije za sklapanje u proizvodnim pogonima proizvođača
vozila, za završnu provjeru. To je ispitna procedura koja je tipski specijalizovana i ona
ima previše ograničenu upotrebljivost da bi se mogla generalno upotrebljavati.
−
Uređaji čija je cijena koštanja oko 500.000 eura obično se baziraju na konceptu mase
zamajca i dozvoljavaju ispitivanje ABS-a nezavisno od tipa i to mjerenjem i
vrednovanjem brzina točkova. U ovom slučaju, ABS regulacioni krugovi su dokazivi.
−
Najskuplji uređaji opremljeni su sa d.c. motorima sa 4 brzine kontrole, čija izlazna
snaga prelazi 40 kW po točku. Ovi uređaji koštaju više od milion eura!
Ispitivanja na uređajima sa panelima koji su konstruisani tako da omogućavaju demonstriranje
potpunog ABS regulacionog kruga na njima, nisu se pokazala kao uspješna. Može se
zaključiti, prema trenutnim informacijama, da, još uvijek, jeftini uređaji za testiranje ABS-a
nisu dostupni na tržištu.
7.1. Mogućnost novih ispitnih uređaja
Ovakva situacija je na kraju rezultirala stvaranjem koncepta jeftinih ispitnih uređaja, koji se u
suštini baziraju na ova tri uslova:
−
Simulacija kočenja na nagnutoj klizavoj površini.
−
Prebacivanje klizanja između pneumatika i puta ili pneumatika i valjka na ispitnom
uređaju, na elemente uređaja uspostavljajući tako isti odnos između obrtnih momenata
ili koeficijenata trenja i klizanja kao da je u pitanju stvarna kombinacija pneumatici-
led.
28
−
Kombinacija kliznih elemenata i pogona.
Primjena ovih zahtjeva pri izradi opreme ispitnog uređaja koja bi bila primjenljiva u praksi,
detaljno je opisana u daljem tekstu.
Ove osnovne ideje u pogledu koncepta ispitnih uređaja direktno pokazuju koliki se značaj
mora posvetiti dizajniranju asinhrone mašine.
Jedno pitanje je kako, u pogonu ispitnog uređaja, proizvesti zahtjevani odnos između
koeficijenta trenja i klizanja.
Predhodni koncept baziran je na primjeni asinhronog motora za simuliranje momenata koji
djeluju na točak vozila na takav način kao što bi na isti djelovali uslovi na klizavom putu u
svrhu ispitivanja ABS-a. Sa ispitnom opremom gdje se motor vezuje za glavčinu točka
moguće je da ovaj opisani koncept posluži, ne samo za simulaciju klizavog puta, već i za
simulaciju puta sa većim otporom klizanja ukoliko se postave mašine sa adekvatno većim
snagama. Pomoću frekventnih transformatora, različite krive μ-klizanja mogu se simulirati u
određenim granicama. Jednostavnom zvezda-trougao promjenom kontrole asinhrone mašine
mogu se simulirati skokovi vrijednosti koeficijenta trenja variraju između desne i lijeve trake.
Za ABS simulaciju asinhrona mašina se ponaša samo kao motor. Međutim, mašina može da
radi i kao generator, i u tom slučaju deluje kao kočnica. Za ovu svrhu vozilo mora pogoniti
točkove na takav način kao što bi bilo pri nadsinhronom radu asinhrone mašine. Kada se
angažuje, na primjer prva brzina i kada se ubrzava vozilo, motor vozila će dotjerati asinhronu
mašinu do brzina iznad sinhrone brzine. U tom slučaju, asinhrona mašina koja se ponaša kao
generator, će vratiti električnu snagu nazad u mrežu. Prelazak sa rada kao motor na rad kao
generator se vrši samo povećanjem brzine, nikakve dodatne električne mjere nisu potrebne.
Karakteristike simulirane putne podloge odgovaraju, pri ovim radnim uslovima, bilo
kakvoj klizavoj putnoj podlozi. Međutim, izlazna snaga motora dostignuta većim pritiskom
na papučicom gasa tako da je prekoračen izlazni obrtni momenat, točkovi će se okretati kao
što bi i u realnosti. U tom smislu, oprema za regulaciju klizanja u vožnji (DSR), može da se
testira veoma jednostavno, na ispitnim uređajima. Koeficijenti trenja koji variraju između
lijeve i desne trake mogu se dobiti sa niskim troškovima, pomoću jednostavnog zvijezda-
trougao izmjenjivača asinhrone mašine.
Na ispitnom uređaju sa 4 točka, asinhrona mašina mora biti projektovana sa brzinom praznog
hoda od otprilike 46 km/h, tako da pri nadsinhronom modu rada i izlazima jednog jedinog
točka od oko 2 do 4 kW, brzina točka bude podešena na oko 50 km/h. Ovo omogućava da
mehaničko opterećenje za, na primjer, ispitivanje katalizatora (7 kW pri 50 km/h) bude
predstavljeno bez ikakvih dodatnih komponenti. Pored toga, takvi ispitni uređaji sa 4 točka
imaju prednost da dozvoljavaju ispitivanje katalizatora takođe na vozilima sa permanentnim
pogonom na 4 točka.
29

POPIS SLIKA:
Slika 1. Podjela frikcionih kočnica
Slika 2. Osnovni dijelovi doboš kočnice
Slika 3. Tipične konstrukcije doboš kočnice
Slika 4. Tipovi doboš kočnica
Slika 5. Disk kočnica – princip rada
Slika 6. Disk kočnica – osnovni elementi
Slika 7. Mehanička kočnica (pomoćna i parking)
Slika 8. Šema hidrauličkog sistema prenosa
Slika 9. Glavni kočioni cilindar sa elementima
Slika 10. Sprega radnog sa glavnim cilindrom
Slika 11. Servohidraulička instalacija kočionog sistema teretnog vozila
Slika 12. Pneumatski sistem kočione instalacije
Slika 13. Pneumatska kočiona instalacija teretnog vozila sa prikolicom
Slika 14. Šema i način funkcionisanja Anti-blok sistema
Slika 15. Senzor broja obrtaja sa nazubljenim prstenom
Slika 16. Pumpa i ventil
POPIS GRAFIKONA:
Grafikon 1. Promjena koeficijenta trenja
Grafikon 2. Ukupna stopa greške (snijeg i led)
Grafikon 3. Greške pri snijeg i led fazi
Grafikon 4. Prikaz evidentiranih neispravnosti prilikom pregleda vozila po
sistemima
POPIS TABELA:
Tabela 1. Prosječna starost vozila u prvom tromjeseču 2012. godine prema
vrsti vozila
Tabela 2. Broj neispravnosti po pojedinim sistemima / podsistemima /
uređajima
31
Literatura
−
Josip Ć. Lenasi, Tomislav A. Ristanović,
Motori i motorna vozila,
zavod za
udžbenike i nastavna sredstva, Beograd 2005
−
Kočioni sistemi putničkih i teretnih vozila ″INSTITUT ZA PRIVREDNI
INŽENJERING″, d.o.o. Fakultetska 1, Zenica, Bosna i Hercegovina (slajd -
predavanje)
−
Sveta Đorđević,
Motori
, Kosmos, Beograd 1960
−
Statistička analiza podataka o obavljenim tehničkim pregledima u 2012. godini i
stručne teme. Stručni bilten. Institut za privredni inženjering. Zenica www.ipi.ba
−
Dušan Lučić,
Opravka motora
, Tehnčka knjiga, Beograd 1974
−
D. Janković i J. Todorović.
Teorija kretanja motornih vozila
, Mašinski fakultet,
Beograd, 1983
−
J. Lenasi,
Motorna vozila
, Saobraćajni fakultet, Beograd, 1986
Internet:
−
−
http://lageros-auto-moto.webs.com/kocionisistem.htm
−
http://www.nitro.rs/abs-najcesce-u-kvaru-zbog-senzora/
32
Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.
Slični dokumenti