В тормозных системах актуальных моделей автомобилей КАМАЗ используется АБС и другие современные технические решения, повышающие безопасность и эффективность управления грузовиком. О тормозной системе КАМАЗ в целом, а также о датчиках АБС, их назначении, устройстве, работе и ремонте читайте в статье.
Общее устройство тормозной системы грузовых авто КАМАЗ
Грузовики КАМАЗ оснащаются традиционной тормозной системой с пневматическим приводом колесных тормозных механизмов. При этом система разделена не только на контуры передних и задних колес, но и на автономные тормозные системы различного назначения — рабочую, стояночную, запасную и вспомогательную, также предусмотрен и привод аварийного растормаживания.
Тормозная система в общем случае имеет несложное устройство и содержит следующие детали:
— Компрессор — обеспечивает закачку воздуха в систему во время работы двигателя, обычно применяются классические поршневые компрессоры;
— Регулятор давления — поддерживает необходимое давление воздуха в системе;
— Осушитель, маслоотделитель или блок подготовки воздуха — механизмы, необходимые для удаления из воздуха образующегося конденсата, масла и других примесей. В современных системах данные агрегаты объединены в один блок, в котором также присутствует регулятор давления;
— Ресиверы — поддерживают равномерное давление воздуху в системе независимо от режима работы двигателя и компрессора;
— Краны и клапаны управления — обеспечивают управление потоками воздуха при нажатии на педаль тормоза, при выходе из строя различных деталей системы и в других случаях;
— Тормозные камеры — это основные исполнительные механизмы тормозной системы, они обеспечивают привод колесных тормозных механизмов. В большинстве грузовиков камеры объединены с энергоаккумуляторами (пружинами), которые обеспечивают работу стояночной тормозной системы;
— Регулятор тормозных сил — обеспечивает неодинаковую степень торможения колес передней и задних осей при различной загрузке автомобиля;
— Трубопроводы и шланги для подачи сжатого воздуха;
— Датчики и контрольные приборы.
На многих актуальных моделях автомобилей КАМАЗ (в том числе двух- и трехосных шасси 43253, 43255, 53229, трехосных самосвалах 55111, 65115, тягачах 65116, восьмиосных самосвалах 6540 и других) тормозная система дополняется антиблокировочной системой тормозов (АБС). Данная система предотвращает блокировку колес при торможении, обеспечивая наилучшие режимы торможения, снижая вероятность возникновения заносов и в целом повышая безопасность автомобиля. Кроме того, использование АБС повышает ресурс покрышек, что в целом снижает стоимость обслуживания и содержания автомобиля.
АБС интегрируется непосредственно в тормозную систему а/м, она содержит в себе следующие детали:
— Датчики угловой скорости (собственно, датчики ABS) — с их помощью осуществляется измерение угловой скорости колес. Во всех КАМАЗах независимо от колесной формулы используется только по 4 датчика АБС (поэтому система четырехканальная);
— Модуляторы тормозного давления — электропневматические клапаны, встроенные в пневматические магистрали как передних, так и задних тормозов. Данные узлы обеспечивают прерывистую подачу сжатого воздуха в тормозные камеры при срабатывании АБС, чем и предотвращают блокировку колес. На всех автомобилях КАМАЗ независимо от колесной формулы используется по 4 модулятора;
— Электронный блок управления (ЭБУ) — принимает и обрабатывает сигналы от датчиков АБС, и в случае критической ситуации выдает сигналы на установленные в своих контурах модуляторы. Также ЭБУ управляет другими узлами системы и проводит самодиагностику (сразу после запуска двигателя и по требованию);
— Клапан выключения вспомогательной тормозной системы — обеспечивает отключение вспомогательного тормоза при срабатывании АБС, его работой также управляет ЭБУ;
— Разнообразные реле, предохранители в электрических цепях системы, органы управления (кнопки), проводка, индикаторные лампы.
Работает система следующим образом. ЭБУ с помощью датчиков АБС отслеживает частоту вращения колес, и в зависимости от этого параметра подает на модуляторы команды о повышении (при увеличении скорости) или понижении (при понижении скорости) давления в тормозных камерах. При резком торможении скорость вращения колес быстро уменьшается, в этом случае модуляторы обеспечивают прерывистую подачу воздуха в тормозные камеры и предотвращают полную блокировку колеса тормозными колодками. В результате колеса не идут «юзом», тормозной путь сокращается, а автомобиль не сваливается в занос.
Одну из ключевых ролей в системе играют датчики, о которых следует рассказать подробнее.
Типы, конструкция и место датчиков ABS в камских грузовиках
На актуальных грузовиках КАМАЗ устанавливаются датчики угловой скорости индуктивного типа — это простые по конструкции, но надежные и достаточно точные датчики, имеющие невысокую цену. При этом Камский автозавод использует системы немецкого (Wabco, Knorr Bremze) и белорусского (НП РУП «Экран») производства. Данные системы и датчики также используются на автобусах НефАЗ, автомобилях МАЗ, «Урал» и других. Независимо от бренда, все датчики имеют принципиально одинаковую конструкцию.
Датчик АБС индуктивного типа имеет крайне простое устройство — он представляет собой катушку (обмотку из медного провода) на сердечнике из постоянного магнита, помещенную в цилиндрический корпус (металлический, он экранирует катушку от внешних магнитных полей). В верхней части выходят два провода, которые передают сигнал от катушки датчика на ЭБУ антиблокировочной системы. Соединение датчика с системой выполняется с помощью стандартного разъема на конце жгута проводов.
Работает индуктивный датчик довольно просто. В состоянии покоя магнит в датчике создает постоянное магнитное поле, которое не оказывает никакого влияния на ток, проходящий через катушку (обмотку). Однако если к торцу датчика поднести металлический предмет, то за счет этого вокруг обмотки изменится магнитное поле, что повлечет за собой и изменение тока в обмотке. Любое изменение тока легко поддается измерению, что и используется в датчике.
Для работы датчика требуется элемент, который будет обеспечивать то самое изменение магнитного поля — роль этого элемента играет стальной зубчатый ротор, расположенные непосредственно на ступице колеса. Ротор имеет выступающие зубцы, напротив которых устанавливается датчик. При вращении колеса зубцы проходят рядом с датчиком, и каждый зубец при таком прохождении вызывает изменение тока в обмотке. Электронный блок измеряет число зубцов, проходящее за единицу времени мимо датчика, производит измерение скорости автомобиля и ее изменение, и в определенных случаях (согласно заложенному алгоритму) запускает работу модуляторов.
В автомобилях КАМАЗ вся эта система реализована следующим образом. Датчик АБС устанавливается на неподвижной части колеса — на поворотном кулаке переднего управляемого колеса или на суппорте колеса заднего моста. Посадочное место датчика образуется специальной втулкой. Ротор напрессовывается на ступицу колеса, причем расстояние между зубцами ротора и торцом датчика обычно не превышает 1,3 мм. Провод отдатчика с помощью скоб фиксируется на неподвижных элементах колеса и подвески, что предотвращает его закусывание или деформацию во время движения автомобиля.
Как уже было сказано, на КАМАЗах используется четыре датчика АБС (система 4S/4M — четыре датчика и четыре модулятора), место установки датчиков зависит от количества осей грузовика:
— На двухосных моделях — по одному датчику на каждом из четырех колес;
— На трехосных моделях — датчики на колесах первой (передней) и задней (третьей) осей (колеса средней оси без датчиков);
— На четырехосных моделях — датчики только на второй и четвертой осях.
Как показывает практика, четырех датчиков достаточно для нормальной работы АБС на грузовиках с любым количеством осей. Кроме того, четырехканальные системы более просты в работе и диагностике, да и стоимость их доступна.
Вопросы ТО и замены датчиков АБС
Сразу следует сказать, что современная АБС — это сложная электронная система, которая не требует ТО, однако ее диагностика, настройка и ремонт должны проводиться только с применением специального оборудования. Поэтому здесь мы обратим внимание только на ключевые моменты, которые касаются датчиков АБС.
В первую очередь, необходимо обращать внимание на индикатор АБС на приборной панели. Он гаснет при разгоне ТС до скорости порядка 5-7 км/ч, если этого не происходит, то следует произвести диагностику системы. Это относится как к АБС грузовика, так и к АБС соединенного с ним прицепа (если он имеет данную систему).
Проверку работы датчиков АБС следует производить каждый раз после замены тормозных колодок, ступичных подшипников и других работ, связанных со съемом ступиц. О работе датчиков говорит индикатор ABS на приборной панели, который должен погаснуть при начале движения авто.
В случае неисправности датчика он подлежит обязательной замене, при этом вся система должна быть настроена — данная работа опять-таки требует применения специального оборудования. Поэтому при поломках и других проблемах с АБС следует обращаться в сервисный центр или к соответствующим специалистам.
Включение электронного блока в режим принудительной диагностики производится путем нажатия и удержания в нажатом состоянии в течение 1 – 2 секунд, клавиши диагностики АБС (см. рис. Панель приборов) при включенном состоянии выключателя «массы» и выключателя стартера и приборов (ротор замка должен быть повёрнут ключом в положение «I».
При этом если диагностическая лампа горела до входа в режим диагностики, (что свидетельствует о наличии активных ошибок, т.е. ошибок или неисправностей, присутствующих в момент диагностики), то при нажатии кнопки она гаснет примерно на 1 секунду, а затем выдается циклически повторяющийся код активной ошибки через каждые 4 секунды до устранения данной неисправности.
Световой мигающий код активной ошибки о характере неисправности и неисправном элементе системы состоит из двух информационных блоков, представляющих собой два блока световых вспышек. Длительность каждой вспышки 0,5 секунды, пауза между вспышками 0,5 секунды, между блоками – 1,5 секунды. Неисправный компонент и характер неисправности определяется по числу вспышек диагностической лампы соответственно в первом и втором блоках, согласно таблице Световые коды состояния элементов АБС. При отсутствии отказов или неисправностей, выдается световой код1-1 (по одной вспышке контрольной лампы в каждом информационном блоке). Если в системе присутствуют несколько активных ошибок, то после устранения первой ошибки будет выдаваться световой код второй активной ошибки и т.д. (до устранения всех неисправностей).
После устранения всех активных ошибок необходимо в выключателе стартера и приборов ротор замка повёрнуть ключом сначала в положение «0», а затем в положение «I».
Если активных ошибок нет, то в режиме диагностики выдаются последовательно (через каждые 4 секунды) световые коды 4-х последних пассивных или «плавающих» ошибок, т.е. ошибок, которые были, но в момент диагностики отсутствуют (или остались не стертыми в памяти блока). Информация о пассивных ошибках выдается 1 раз. Для повторного вывода светового кода пассивных ошибок необходимо повторно нажать диагностическую кнопку, как описано выше.
КамАЗ 65115. Системный режим контроля АБС
Для активизации системного режима необходимо нажать на клавишу диагностики (см. рис. Панель приборов) и удерживать его во включенном состоянии от 3,0 до 6,3 секунд. При активизации системного режима происходит автоматическое стирание всех пассивных ошибок, если они были в памяти блока. Признаком этого будет 8 быстрых (длительностью 0,1 секунды) миганий диагностической лампы. Если имеются активные ошибки, то указанных миганий не последует, и будет выдаваться сразу код конфигурации.
Световой код конфигурации выдается после активизации системного режима (на автомобилях КамАЗ установлена система типа 4S/4М 4 датчика/4 модулятора), число вспышек лампы должно быть равным 2 (две световые вспышки длительностью 0,5 секунды с паузой 1,5 секунды). Код конфигурации повторяется через каждые 4 секунды. Для выхода из системного режима необходимо выключить и повторно включить замок включения стартера и приборов в положение «приборы» или нажать диагностическую кнопку на время, от 6,3 до 15 секунд. При этом вывод световых кодов на диагностическую лампу прекращается.
Если стирание кода неисправности затруднено (после многократного повторения операций стирания сохраняется один и тот же код), необходимо еще раз убедиться в устранении соответствующей неисправности и повторить операции до получения кода 1-1.
Световые коды состояния элементов АБС
| Световой код | Неисправный элемент | Характер неисправности | Устранение |
| Ра — Рб | |||
| 1 — 1 | Все элементы исправны. | — | — |
| 2 — 1 2 — 2 2 — 3 2 — 4 |
Модулятор В Модулятор A Модулятор D Модулятор C |
Обрыв или замыкание на «массу». Обрыв или замыкание на «массу». Обрыв или замыкание на «массу». Обрыв или замыкание на «массу». |
Проверить соединительные кабели, подсоединение к блоку и модулятору. Устранить повреждение. При отсутствии повреждений заменить модулятор. |
| 3 — 1 3 — 2 3 — 3 3 — 4 |
Датчик В Датчик A Датчик D Датчик C |
Большой воздушный зазор Большой воздушный зазор Большой воздушный зазор Большой воздушный зазор |
Отрегулировать зазор между датчиком и ротором. Максимальный зазор – 1,3 мм. |
| 4 — 1 4 — 2 4 — 3 4 — 4 |
Датчик В Датчик A Датчик D Датчик C |
Короткое замыкание или обрыв Короткое замыкание или обрыв Короткое замыкание или обрыв Короткое замыкание или обрыв |
Проверить датчик, подсоединение к блоку и датчику, кабель датчика на наличие обрыва или КЗ. Устранить. Заменить датчик. |
| 5 — 1 5 — 2 5 — 3 5 — 4 |
Датчик В Датчик A Датчик D Датчик C |
Перемежающийся сигнал Перемежающийся сигнал Перемежающийся сигнал Перемежающийся сигнал |
Проверить кабель и уровень сигнала датчика при вращении колес (см. рис. Принципиальная схема подключений АБС). Проверить целостность ротора. |
| 6 — 1 6 — 2 6 — 3 6 — 4 |
Датчик В Датчик A Датчик D Датчик C |
Дефект ротора /датчика Дефект ротора /датчика Дефект ротора /датчика Дефект ротора /датчика |
Заменить датчик или ротор. |
| 7 — 1 | Связь с БУ | Ошибка связи | Проверить проводку. Устранить неисправность (см. рис. Принципиальная схема подключений АБС). Проверить БУ, заменить в случае неисправности. |
| 7 — 3 | Реле вспомогательного тормоза | Короткое замыкание или обрыв | Проверить кабель реле на наличие обрыва или КЗ. Устранить. Проверить работоспособность реле. |
| 7 — 4 | Диагностическая лампа АБС | Короткое замыкание или обрыв | Проверить кабель лампы на наличие обрыва или КЗ. Устранить. Проверить работоспособность лампы. |
| 8 — 1 | Питание БУ | Пониженное напряжение бортсети | Проверить аккумуляторы и предохранители. Обеспечить напряжение 24-28В (см. рис. Принципиальная схема подключений АБС). |
| 8 — 2 | Питание БУ | Повышенное напряжение бортсети | Проверить реле напряжения автомобиля. В случае необходимости – заменить. |
| 8 — 3 | БУ | Внутренняя ошибка | Заменить БУ |
| 8 — 4 | БУ | Ошибка конфигурации | Заменить БУ |
| 8 — 5 | Питание БУ | Ошибка подключения по «массе» | Проверить правильность подключения. Устранить неисправность |
Устранение неисправностей
Герметичность пневмопривода проверяйте при номинальном давлении, включенных потребителях сжатого воздуха и неработающем двигателе. Места большой утечки воздуха определяйте на слух. Незначительные утечки можно определить, покрывая соединения трубопроводов мыльной эмульсией.
При поиске неисправностей пользуйтесь Схемами пневматического привода тормозных систем, на которых условно изображены тормозные аппараты и трубопроводы, соединяющие их.
Пневмопривод тормозных систем одиночных автомобилей КАМАЗ моделей 53229, 55111, 65115
1 — водоотделитель;
2 — компрессор;
3 — охладитель;
4 — четырехконтурный защитный клапан;
5 — автоматический регулятор тормозных сил;
6 — регулятор давления;
7 — выключатель сигнала торможения;
8 — тормозной кран;
9 — пневмоцилиндры привода заслонки механизма вспомогательной тормозной системы;
10 — кран управления стояночной тормозной системой;
11 — пропорциональный клапан;
12 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя;
13 — кран управления вспомогательной тормозной системой;
14 — манометр;
15 – передняя тормозная камера;
16 — ресивер контура IV
17 — ресивер контура II;
18 — кран слива конденсата;
19 – задняя тормозная камера;
20,24 — ускорительные клапаны;
21 — двухмагистральный перепускной клапан;
22 — выключатель контрольной лампы стояночной тормозной системы;
23 — ресиверы контура III;
25 — ресивер контура I;
26 — выключатель контрольной лампы падения давления воздуха в контуре III;
27 — кран экстренного растормаживания;
28 – модуляторы АБС;
29 – датчик скорости АБС;
30 – влагомаслоотделитель с регулятором давления;
А,В,С,Д – клапаны контрольных выводов.
Пневмопривод тормозной системы автомобилей КАМАЗ моделей 55111, 65115, работающих с прицепом
1 — водоотделитель;
2 — компрессор;
3 — охладитель;
4 — четырехконтурный защитный клапан;
5 — автоматический регулятор тормозных сил;
6 — регулятор давления;
7 — выключатель сигнала торможения;
8 — тормозной кран;
9 — пневмоцилиндры привода заслонки механизма вспомогательной тормозной системы;
10 — кран управления стояночной тормозной системой;
11 — пропорциональный клапан;
12 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя;
13 — кран управления вспомогательной тормозной системой;
14 — манометр;
15 – передняя тормозная камера;
16 — ресивер контура IV;
17 — ресивер контура II;
18 — кран слива конденсата;
19 – задняя тормозная камера;
20, 24 — ускорительные клапаны;
21 — двухмагистральный перепускной клапан;
22 — выключатель контрольной лампы стояночной тормозной системы;
23 — ресиверы контура III;
25 — ресивер контура I;
26 — выключатель контрольной лампы падения давления воздуха в контуре III;
27 — кран экстренного растормаживания;
28 – модуляторы АБС;
29 – датчик скорости АБС;
30 – влагомаслоотделитель с регулятором давления;
31 – клапан управления тормозами прицепа;
32 – автоматические соединительные головки;
А,В,С,Д – клапаны контрольных выводов.
Основное назначение системы — автоматическое поддержание оптимального торможения автомобиля без блокировки (юза) колес независимо от того, на какой дороге происходит торможение — скользкой или сухой.
Благодаря этому автомобили приобретают ряд достоинств:
- повышение активной безопасности за счет обеспечения устойчивости и управляемости в процессе торможения и повышение тормозной эффективности автомобиля, особенно на мокрых и скользких дорогах;
- продление срока службы шин;
- возможность увеличения средней безопасной скорости движения.
АБС состоит из датчиков угловой скорости вращения колес, модуляторов тормозного давления, электромагнитного клапана отключения вспомогательного тормоза, электронного блока управления, реле, блока предохранителей, соединительных кабелей, диагностической лампы и клавиши диагностики.
Датчики угловой скорости индуктивного типа, установленные в колесах передней оси и заднего моста, состоят из зубчатого ротора напрессованного на ступицу, и датчика, установленного в поворотном кулаке переднего моста (см. рис. Установка датчика АБС в колесе переднего ведущего моста) или на кронштейне заднего моста (см. рис. Установка датчика АБС в колесе заднего моста).
При вращении колеса в обмотке датчика наводится переменная ЕДС, создающая переменное напряжение, частота которого пропорциональна частоте вращения колеса. Полученный сигнал по кабелям передается в блок управления. Для нормальной работы датчика зазор между ротором и датчиком не должен превышать 1,3 мм.
Электронный блок управления вместе с защитным кожухом, предназначенным для защиты блока от влаги и механических повреждений, крепится на панели передка кабины. Блок служит для обработки сигналов, поступающих с датчиков угловой скорости, выдачи управляющих сигналов на модуляторы, реле электромагнитного клапана отключения вспомогательного тормоза, и диагностические лампы, а также для диагностики элементов системы.
Модуляторы тормозного давления, установленные в тормозных магистралях передних и задних колес на раме перед тормозными камерами, представляют собой электропневматические регулировочные клапаны, обеспечивающие точное, ступенчатое регулирование давления в тормозных камерах, по командам блока управления. Модуляторы, установленные на задней тележке, управляют колесами среднего и заднего мостов, расположенными по одному борту (т.е. колеса среднего и заднего мостов управляются двумя модуляторами, расположенными по левому и правому борту). Модуляторы выполняют следующие функции:
- повышение давления в тормозных камерах, при увеличении угловой скорости;
- поддержание давления в тормозных камерах;
- понижение давления в тормозных камерах, при блокировании колес.
Когда АБС не вступает в работу, сжатый воздух свободно проходит через модулятор.
Электромагнитный клапан отключения вспомогательного тормоза установлен в магистрали вспомогательного тормоза и при торможении моторным тормозом служит для его отключения в случае блокирования колес.
Реле коммутации электромагнитного клапана отключения вспомогательного тормоза расположено под панелью приборов в кабине и служит для замыкания цепи обмотки электромагнита клапана, при поступлении сигнала с блока управления АБС.
Блок предохранителей установленный слева от панели приборов под откидной панелью, служит для защиты электроуправляемых элементов АБС.
Диагностические лампы с символами «ABS тягача» и «ABS прицепа», если автомобиль сцеплен с прицепом, оборудованным АБС, сигнализирующие об исправности/неисправности АБС тягача или прицепа, расположены в левом верхнем угле щитка приборов (см. рис. Щиток приборов).
Клавиша диагностики АБС, расположенная на панели выключателей (см. рис. Панель приборов), служит для активизации режима диагностики АБС. Клавиша не фиксированная, т.е. после нажатия ее следует удерживать определенное время, в зависимости от требуемого режима.
Расположение элементов АБС на автомобиле показано на рисунке Функциональная схема АБС автомобиля.
КамАЗ 65115. Работа системы АБС
При исправной системе лампа с символом «ABS тягача» гаснет при начале движения, когда автомобиль достигает скорости 5-7 км/ч, если АБС только что подключена, либо после окончания самодиагностики, если система уже использовалась. Аналогично гаснет лампа с символом «ABS прицепа», если автомобиль сцеплен с прицепом, оборудованным АБС.
При возникновении неисправности в системе или электрических цепях одного из элементов (датчиков, модуляторов и т.д.) или контуров управления загорается диагностическая лампа с символом ABS. При этом, возможно отключение соответствующего контура АБС (см. рис. Функциональная схема АБС автомобиля), и тормозная система работает как обычно (без режима АБС).
Система не требует специального обслуживания, кроме контрольной проверки функционирования и проверки установки датчиков АБС при регулировке или замене подшипников в колесных узлах или смене тормозных накладок (если при этом производится снятие ступиц).
Если диагностическая лампа с символом ABS не гаснет при скорости движения выше 7-10 км/ч, либо после устранения неисправности, определённой по мигающему коду (см. табл. Световые коды состояния элементов АБС), следует обратиться на сервисную станцию для устранения неисправности.
При проведении ремонта и устранении неисправностей необходимо заглушить двигатель и отключить питание системы. Питание системы отключается при повороте ключа замка включения стартера и приборов в положение «выключено» и выключения выключателя «массы»;
Категорически запрещается проводить сварочные работы на автомобиле при установленном электронном блоке. В этом случае электронный блок необходимо отключить и снять с автомобиля.
Функциональная схема АБС автомобиля
1 — (A,B,C,D)-модуляторы АБС;
2 — (А,В,С,D)-датчики скорости АБС;
3-электронный блок управления;
4-клапан электромагнитный отключения вспомогательного тормоза;
5- розетка для подключения АБС прицепа.