Устройство системы курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает следующие системы:

- антиблокировочную систему тормозов (ABS),

- систему распределения тормозных усилий (EBD),

- электронную блокировку дифференциала (EDS),

- антипробуксовочную систему (ASR).

Система курсовой устойчивости имеет следующее устройство:

- входные датчики;

- блок управления;

- гидравлический блок.

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:

- впускные и выпускные клапаны системы ABS;

- переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;

- контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с блоком управления системы управления двигателем и блоком управления автоматической коробки передач.

Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Принцип работы системы курсовой устойчивости

Определение наступления аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля. В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от фактических параметров движения автомобиля, система ESP распознает ситуацию как неконтролируемую и включается в работу.

Стабилизация движения автомобиля с помощью системы курсовой устойчивости может достигаться несколькими способами:

- подтормаживанием определенных колес;

- изменением крутящего момента двигателя

- изменением угла поворота передних колес (при наличии системы активного рулевого управления);

- изменением степени демпфирования амортизаторов (при наличии адаптивной подвески).

Подтормаживание колес производится путем включения в работу соответствующих систем активной безопасности. Работа при этом носит циклический характер: увеличение давления, удержание давления, сброс давления.

Изменение крутящего момента двигателя в системе ESP может осуществляться несколькими путями:

- изменением положения дроссельной заслонки;

- пропуском впрыска топлива;

- пропуском импульсов зажигания;

- изменением угла опережения зажигания;

- отменой переключения передачи в АКПП;

- перераспределением крутящего момента между осями (при наличии полного привода).

Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (системы):

- гидравлический усилитель тормозов;

- система предотвращения опрокидывания;

- система предотвращения столкновения;

- система стабилизации автопоезда;

- система повышения эффективности тормозов при нагреве;

- система удаления влаги с тормозных дисков;

- и др.

Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Выводы по вопросу.

 

Учебный вопрос № 2

Виды систем пассивной безопасности: ремни безопасности; система пассивной безопасности (или подушки безопасности) (SRS); преднатяжители ремней безопасности; детские кресла. Их назначение, и выполняемые функции при попадании ТС в аварию

Ремни безопасности в автомобиле - часть системы пассивной безопасности, получившее название Supplementary Restraint System (SRS) (рис. 12). Но выполняют они свою функцию только в случаях, когда ими правильно пользуются. При столкновении автомобиля с неподвижным препятствием со скорости 50 км/ч на организм взрослого человека весом 80 кг воздействует удар силой 2 тонны! В этом случае на ребенка приходится удар силой в 500 кг. Для сидящих сзади пассажиров, не пристегнутых ремнями безопасности, лобовое столкновение также опасно. В момент удара они могут получить смертельные травмы головы, ударившись о потолок. Непристегнутый пассажир, сидящий посередине, при фронтальном ударе может даже вылететь через лобовое стекло. (СЛАЙД № 20)

Получают значительные травмы и те, кто неправильно размещает ремни на теле и не регулирует их натяжение (в случаях, когда нет автоматических натяжителей). Большому риску подвергаются любители сидеть в автомобиле в полулежачем положении. В момент столкновения они съезжают на пол салона, получая при этом травмы позвоночника и головы. Более того, в этом случае ремень может врезаться в горло и задушить сидящего. Не рекомендуется также класть ноги на панель. Если в автомобиле есть подушка безопасности (Airbag), в момент срабатывания кости ног легко ломаются.

 

Рис. 12. Ремни безопасности

Сегодня надувные подушки безопасности - обычное дело не только на дорогих машинах, но и на маленьких (и относительно недорогих) автомобильчиках. Зачем же нужны подушки безопасности? И что они из себя преставляют? Вот схема работы системы подушек безопасности:

Рис. 13. Ремни безопасности (СЛАЙД № 21)

 

Разработаны подушки безопасности как для водителей, так и для пассажиров на переднем сиденье. Для водителя подушка устанавливается обычно на рулевом управлении, для пассажира - на приборной панели (в зависимости от конструкции) (рис. 13).

Передние подушки безопасности срабатывают при получении аварийного сигнала от блока управления. В зависимости от конструкции, степень наполнения подушки газом может варироваться. Предназначение передних подушек – защита водителя и пассажира от травмирования твёрдыми предметами (кузов двигателя и др.) и осколками стёкол при фронтальных столкновениях.

Боковые подушки предназначены для уменьшения повреждения людей, находящихся в автомобиле при боковом ударе. Они устанавливаются на дверях, либо в спинках сидений. При боковом столкновении внешние датчики посылают сигналы в центральный блок управления подушками безопасности. Это делает возможным срабатывание как некоторых, так и всех боковых подушек.

Исследования влияния надувных подушек безопасности на вероятность гибели водителя при лобовых столкновениях показали, что таковая уменьшается на 20-25%.
В случае, если подушки безопасности сработали, или были каким-либо образом повреждены, они не могут быть отремонтированы. Вся система подушек безопасности подлежит замене.

Постоянно ужесточающиеся требования к системам безопасности приводят к разработкам изготовителями более совершенных и «интеллигентных» решений в этой области. Осенью 2003г., в соответствии с новым федеральным законом, больше трети новых американских автомобилей, должны будут "чувствовать" разницу, кто находится в салоне - взрослый или ребёнок - и находится ли вообще.
При таком раскладе подушки безопасности будут в случае аварии надуваться настолько, насколько это необходимо. Датчики, фиксирующие вес и давление под сиденьями и в ремнях безопасности, а также положение сидения относительно воздушной подушки - это первый шаг. Срабатывание подушки опасно резким скачком давления, который может привести к травмированию барабанных перепонок и контузии. Ведь раскрытие колокола (иногда одновременно нескольких) происходит в небольшом замкнутом пространстве автомобильного салона. Подходов к решению этой проблемы несколько. Например, скорость вылета подушки снижают до определённого предела, чтобы хоть какая-то часть вытесняемого воздуха смогла стравиться через неплотности салона. Второй, достаточно действенный способ, — применение подушек относительно небольшого объёма. Но в некоторых случаях проблем с барабанными перепонками и контузией не избежать, всё зависит от индивидуальных особенностей человека и размера машины.

Дальнейшие усовершенствования систем безопасности привели к созданию преднатяжителя ремня, обеспечивающего своевременное реагирование на аварийное замедление автомобиля, притягивая водителя и пассажиров к спинкам сидений, а также дальнейшее продвижение вперёд по инерции и получение травм от рулевой колонки, передней панели и других элементов кузова автомобиля (рис. 14).

Дополнительным элементом механизма преднатяжителя является ограничитель нагрузки. Его основная функция - предотвращение травм грудной клетки вследствие нагрузки от удержания тела ремнём безопасности. При перегрузке, превышающей заранее заданные параметры, внутренняя зубчатая рейка искривляется и обеспечивает ограниченное ослабление усилия натяжения.

 

Рис. 14. Преднатяжители ремня безопасности (СЛАЙД № 22)

 

Для задействования механизма преднатяжителя с блока управления воздушными подушками и ремнями безопасности поступает электрический сигнал. Этот сигнал задействует систему зажигания пиротехнического элемента преднатяжителя. Образовавшийся газ толкает поршень механизма, соединённого зубчатой рейкой и через планетарный механизм натягивается ремень безопасности.

Механизм преднатяжителя всегда задействуется раньше, чем воздушные подушки безопасности. Вполне возможно, что система управления «решит» задействовать только преднатяжители без задействования воздушных подушек. Время реакции системы преднатяжителя - 0.004 сек после определения аварии. Напряжение задействования пиропатрона преднатяжителя - 12 Вольт, ток не превышает 2-3 Ампер (рис. 15).

Рис. 15. Принцип действия преднатяжителей ремней безопасности (СЛАЙД № 23)

Перевозка детей до 12-летнего возраста в транспортных средствах, оборудованных ремнями безопасности, должна осуществляться с использованием специальных детских удерживающих устройств, соответствующих весу и росту ребенка, или иных средств, позволяющих пристегнуть ребенка с помощью ремней безопасности, предусмотренных конструкцией транспортного средства, а на переднем сиденье легкового автомобиля - только с использованием специальных детских удерживающих устройств (рис. 16).

Запрещается перевозить детей до 12-летнего возраста на заднем сиденье мотоцикла.Необходимость фиксации ребенка в автомобилев специальном детском удерживающем устройстве или штатным ремнем безопасности, а не на руках взрослого, обусловлена тем, что при резком торможении со скоростью в 50 км/час вес пассажиравозрастает примерно в 30 раз. Так, если вес ребенка 10 кг, то в момент удара он будет весить уже около 300 кг, и удержать его от резкого удара о переднее кресло или о ветровое стекло практически невозможно, кроме того, взрослый, держащий ребенка на руках, в этом случае способен раздавить ребенка своим весом.

 

Рис. 16. Принцип действия преднатяжителей ремней безопасности (СЛАЙД № 24)

Выводы по вопросу.

Заключение

 

Таким образом, на данном занятии были рассмотрены вопросы активной и пассивной безопасности автомобилей. В настоящее время армейские автомобили данными устройствами не комплектуются. Материал занятия актуален при дальнейшем изучении автомобилей. Знание устройства систем активной и пассивной безопасности автомобилей существенно влияет безопасность движения.

Ответить на возможные вопросы обучаемых.

Дать задание на самостоятельную подготовку. (СЛАЙД № 25)

Преподаватель автошколы

Справка.

Перевод сокращений:

4MATIC– 4WHEEL drive transmission control – управляемый полный привод.
4WD— 4 Wheel Drive, AWD (All Wheel Drive), Allroad, 4 × 4 – полный привод.
А/С – Air conditioner – кондиционер.

A/S– Air suspension – воздушная (пневматическая) подвеска.

AB – Airbag – подушка безопасности.

ABC — Active Body Control – активная ходовая часть. В амортизационных стойках
находятся гидравлически регулируемые цилиндры исполнительного механизма, которые влияют на действие винтовых пружин. Тем самым компенсируются колебания кузова относительно поперечной, продольной осей и относительно подъема.
ABS — Antilock Braking System – антиблокировочная система тормозов. Система препятствует блокировке колес, при этом снижает тормозной путь, что особенно проявляется на скользкой дороге. Кроме того, система повышает курсовую устойчивость автомобиля. Датчики оборотов снимают скорость вращения колес. Если какое-либо колесо предрасположено к блокированию – импульсно снижается давление в системе управления каналом тормозного механизма этого колеса. После разблокирования колеса давление снова возрастает. Процесс повторяется с частотой около 5 Гц до полного устранения юза данного колеса или колес.

Adaptive Brake – система, облегчающая трогание на подъеме. АСС – Active cornering
control, АСЕ — Active Cornering Enhancement, BCS, CATS – система стабилизации поперечного положения кузова в поворотах, в некоторых случаях и изменяемого хода подвесок, главную роль в которых играют активные элементы подвесок.
АСС – Adaptive Cruise Control – адаптивный круиз-контроль. Помимо автоматического управления скоростью данная система может контролировать расстояние до впереди идущего транспортного средства, подстраиваясь под скорость транспортного потока.

АСС — Automatic Climate Control, ECC (Electronic Climate Control) – климатконтроль.
AFS — система активной устойчивости ходовой части во время движения. Боковой
наклон кузова в поворотах уравнивается гидропневматической системой амортизации, тем самым улучшается устойчивость и комфортность транспортного средства на дороге.

Agility Control — система, регулирующая работу амортизаторов (применяется на
Mercedes).
Airmatic — пневмоподвеска (применяется на Mercedes).

APS — Automatic Perfomance Control – система, управляющая работой двигателя.
ASC — Anti-Slip Control – антипробуксовочная система, TRC. Предотвращает срыв
колес в проскальзывание, например, при ускорении транспортного средства.
ATTS — Active Torque Tranfer System – система активного распределения крутящего момента, которая распределяет крутящий момент между ведущими колесами.
AWC — All Wheel Control – система, обеспечивающая отличную управляемость как
на магистрали, так и на заснеженных дорогах, и на бездорожье.
BAS, ВА – Brake Assist System, PA, PABS — система помощи при торможении. Кон-
тролирует скорость приведения в действие педали тормоза. В случае резкого торможения она автоматически, максимально быстро (без помощи водителя) создает нужное давление в приводе тормозной системы для обеспечения максимального замедления транспортного средства.

Battery ground — заземление аккумулятора.

СВС — Cornering Brake Control – система управления торможением в поворотах.

CDC — CD Changer – устройство для смены CD-дисков в проигрывателе.

СЕ – Check Engine – лампа «Проверь двигатель».

CFI, CI — Central Fuel Injection – система с центральным (одноточечным) впрыском.
Charging System — система зарядки.

CIDI — Compession Ignition Direct Injection – непосредственный впрыск топлива у
дизеля.
CIFI — Cylinder Individual Injection – фазированный впрыск топлива.

CNS — Communication and Navigation System – система навигации и связи.

Collision Mitigation Braking System — система автоматического контроля за работой
тормозной системы (применяется на Honda).

Common Rail 3 — пьезоэлектрическая система впрыска топлива.
СОР – Coil-on-Plug — система зажигания, в которой у каждой свечи своя катушка
зажигания, которая расположена прямо над ней.
CVT — бесступенчатая коробка передач (вариатор) с ручным управлением.
DBW — Drive By Wire, EA, EAP, ETCS, ETS — система электронной педали «газа».
DDE — Digital Diesel Electronics, Diesel ECU — система электронного управления
работой дизельного двигателя.

DFI — Digital Fuel Injection – электронное управление дизелем с топливным насосом
распределительного типа.

Dl — Direct injection – система непосредственного впрыска топлива.

DLI — Distributor Less Ignition – система зажигания без общего распределителя. Имеет две разновидности: a) EFS – независимая система зажигания для каждого цилиндра; б) DFS (или DIS-система) – одна катушка работает на два цилиндра.
DLS — Daytime Light System – система подсветки в дневное время.
DOHC — Double overhead camshafts – два верхних распределительных вала.
DSR — система спуска с холма.

DSTC — система динамической стабилизации и контроля тяги (применяется на Volvo).
Dynamic Drive — активные стабилизаторы поперечной устойчивости (применяется
на BMW).

Easytronic — разновидность роботизированной коробки передач.
EBD — Electronic Brake Distribution – система распределения тормозных сил (электронный регулятор давления). Обеспечивает наиболее оптимальное тормозное усилие на осях, изменяя его в зависимости от дорожных условий. Главным образом – для предотвращения блокировки колес задней оси.

ECS — электронная система управления подвеской (прежде всего жесткостью амор-
тизаторов).
EEC — электронный климат-контроль.

EFI — Electronic Fuel Injection – электронный распределенный впрыск.

Electronic Injection System with Hot-Wire Airflow Sensor — электронная система
управления двигателя с датчиком массового расхода воздуха.

EOS — Exhaust Oxygen Sensor, OX Sensor, 02S — датчик кислорода (лямбда-датчик,
лямбда-зонд). Позволяет проконтролировать состав топливной смеси.
ESP — Electronic Stability Programme, VDC, VSA, VSC, VSV, DSC — электронная программа динамической стабилизации. Задействует возможности антиблокировочной, антипробуксовочной и электронной системы управления дроссельной заслонкой, корректируя траекторию движения на повороте.

EST — Electronically Controlled Transmissions – электронная система управления переключением передач последнего поколения в автоматических и роботизированных коробках передач. Обеспечивает мягкое переключение передач. Позволяет установить несколько алгоритмов переключения передач, например «зимний», «экономичный», «ручной», «спортивный».

Fast Idle — система «быстрого» холостого хода.

FDS — система контроля динамики движения. Позволяет двигателю более чутко реагировать на нажатие педали акселератора, изменяет остроту рулевого управления, а если автомобиль оснащен «автоматом» – производит переключение передач за меньшие промежутки времени.

Ford Contol Blade — задняя подвеска с элементами подруливания в повороте (применяется на Ford).

Ford Power — система бесключевого пуска двигателя кнопкой (применяется на Ford).
Four Wheel Electronic System — электронная система тяги на каждом колесе (применяется на Mercedes).

FIE — Fuel-Injected Engine – двигатель с впрыском топлива.

Glow System — система предварительного разогрева дизельного двигателя.

GPS — Global Positioning Satellite – система спутниковой навигации.
HAI — Hot Air System – система подачи горячего воздуха во впускной коллектор (при сильном морозе).

HDC — Hill Descent Control – система контроля тяги для спуска с крутых и скользких уклонов. Работает по тому же принципу, что и антипробуксовочная система.
Head Protection System — система подушек безопасности в виде «зонта», раскрывающегося над головой водителя и переднего пассажира (применяется на BMW).
Ignition System — система зажигания.

IDS — система интерактивного управления. Она согласует работу рулевого управления, подвески и тормозной системы (применяется на Opel).

IDSPlus — имеет все особенности системы IDS и, кроме того, включает систему непрерывного регулирования степени демпфирования (CDC).

Intelligent Adaptive Forwad — система голосового управления функциями.
Intelligent Light System — интеллектуальная система освещения (применяется на
Mercedes).
IRCL — IR remote central locking system – система инфракрасного управления центральным замком.
Keyless-Go — система, позволяющая открывать дверные замки и запускать двигатель без ключа – с пластиковой карточки (применяется на Mercedes).
LCD — Liquid Cristal Display – жидкокристаллический дисплей.

LSD — Limited Slip Differential – дифференциал ограниченного трения (самоблокирующийся дифференциал).

MMI — мультимедийный интерфейс.

MultiMode — разновидность роботизированной коробки передач.

Night View Assist — система, позволяющая в темноте видеть дорогу в зоне, находящуюся впереди и по бокам от луча фар (т.е. вне зоны луча фары) (применяется на Mercedes).
OPW — Oil Pressure Warning – предупреждение о низком давлении масла.

Open&Start — система для отпирания и запирания дверей и крышки багажника (при
меняется на OPEL).

Optipton — система включения подсветки приборов панели управления при любой
освещенности.
Parking — стоянка.

PC — Pre-Crash Safity – система оптимизации работы тормозов и преднатяга ремней
безопасности (применяется на Lexus).

PDS — Park-Distance-Control, PTS, Pre-Safe — парктроник (система оповещения об
аварийном сближении с препятствием).

PGM-FI — программируемый впрыск топлива.

Power Steering — система рулевого управления с усилителем.

Quickheat — дополнительный отопитель с электронным управлением. Кроме того, он обладает функцией быстрого удаления наледи со стекол.
SAFETEC — система, координирующая работу всех устройств активной и пассивной безопасности (устанавливается на OPEL).

Seat HTR — Seat heater – система подогрева сидений.
SLS — Self-levelizing suspension – система самовыравнивания подвески. Обеспечивает стабильность положения кузова в продольной оси относительно горизонтали при движении по неровным дорогам.
SOHC — Sindle overhead camshaft – один верхний распредвал.

Speede Tronic — электронная система управления скоростью (применяется на
Mercedes).
SRS — Supplementary Restraint System – система пассивной безопасности (включает
блок управления подушками безопасности, их датчики и сами подушки безопасности).
TCPlus — система трекшн-контроля.

TCS — система контроля тяги двигателя.

TDC — Top Dead Center – верхняя мертвая точка.

TRMS — система контроля за давлением воздуха в шинах, RCD.

USL — система регулирования параметров недостаточной поворачиваемости.
VCS — Vario Compact System – система ABS для прицепов грузовых автомобилей.
VDIM — Vihicle Dynamic Integrated Management – система курсовой устойчивости
(применяется на Lexus).

VTEC — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control – система электронного управления изменяемыми фазами распредвалов и подъемом клапанов в зависимости от режима работы двигателя.

VVT-i — Valve Variable Timing-intellident – система изменяемых фаз газораспределения двигателя. Применяется для улучшения характеристики крутящего момента, экономичности и экологических характеристик двигателя.