Kaip veikia automobilių sporto ABS — Bosch Motorsport ABS M5 Paaiškinta

By Andrius Kontrimas, automobilių sporto inžinierius – lenktynių inžinierius GT3, LMP3 ir 24H serijose. Įkūrėjas XTRA Motorsport.

„Motorsport ABS“ – tai stabdžių antiblokavimo sistema, sukurta lenktyniniams automobiliams, o ne plento automobiliams. Ji valdo kiekvieną ratą atskirai, prie pat sukibimo ribos. Praktiškai tai leidžia vairuotojui stabdyti staigiai ir vėlai, tada sklandžiai išleisti stabdžius ir pradėti posūkį – stabdant trasoje – kol padangos vis dar apkrautos, ratams neužsiblokuojant. Skirtingai nuo serijinio automobilio ABS, ji sukonfigūruota konkrečiai transporto priemonei: įvedamas padangų apimtis, važiuoklės bazė, vėžės plotis, transporto priemonės ir ratų svoris, kad sistema žinotų, ką valdo. Profesionaliame automobilių sporte etaloninė sistema yra Bosch Motorsport ABS M5Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip veikia automobilių sporto ABS, kodėl gamyklinis ABS blokas nustoja veikti, kai automobilis modifikuojamas lenktynėms, ir ką iš tikrųjų reikia konfigūruoti... Bosch Motorsport ABS M5.

Jei svarstote, ar jį įsigyti ir kokį rinkinį pirkti, produkto informacija pateikiama Bosch Motorsport ABS kategorijos puslapis. Šis straipsnis yra apie inžineriją – ką sistema veikia ir kodėl.

Pagrindiniai skirtumai

• ABS neleidžia ratams spyna, nestabdydamas. Bosch Motorsport M5 veikia su dviem signalais kiekviename rate – jo lėtėjimas (kaip greitai keičiasi jo greitis) ir jo slydimas — išlaikyti padangos sukibimą beveik maksimalų. Optimalus slydimas ant automobilių sporto padangų yra mažesnis nei 10–20 %, dažnai nurodomas plento padangoms.
• Užblokuota padanga turi labai mažą sukibimą su kelio danga bent vienas kryptis – taigi sustoja blogiau bei negali vairuoti. ABS skirta tam, kad visos keturios padangos nepatektų į tokią būseną.
• Gamybos ABS yra saugumas sistema, pritaikyta plento padangoms; automobilių sporto ABS yra spektaklis sistema, sureguliuota slyčioms padangoms ir daug didesniam lėtėjimui. Nuėmus svorį, pritaikius slyčioms padangas, didesnius rotorius ir standesnes spyruokles, gamyklinio agregato kalibravimas nebeatitinka – tada ji įsikiša per anksti ir sumažina norimą slėgį.
• Geriausios Bosch Motorsport ABS M5 yra visiškai konfigūruojama: įvedama transporto priemonės masė, vėžė, važiuoklės bazė, rato apimtis ir jutiklių žingsniai RaceABS, o intervencijos lygis pasirenkamas vairuotojui prieinamu 12 padėčių jungikliu.
• Didžiausias pelnas yra stabdymo pasitikėjimasSu ABS vairuotojas gali pasiekti maksimalų stabdžių slėgį vos paspaudęs stabdymą, nebijodamas užsiblokuoti rato – tai mėgėjo ar džentelmeno vairuotojo stabdymą priartina prie profesionalo stabdymo.
• Motorsporto ABS nepakeičia gerų stabdžių, gerų padangų ar įgūdžių ir nepažeidžia fizikos dėsnių. Ji užtikrina gerai sukonstruoto automobilio stabilumą ir pakartojamumą stabdant – iš ko ir priklauso rato įveikimo laikas bei išvengtos avarijos.

Kas iš tikrųjų yra automobilių sporto ABS – ir kas tai nėra

Motosporto ABS blokas yra atskira, konfigūruojama stabdžių antiblokavimo sistema, skirta montuoti lenktyniniame automobilyje ir pritaikyti prie to automobilio. Tai nėra ABS modulis iš paprastų automobilių ir jo negalima pakeisti kitu. Aparatinė įranga yra sandari ir atspari vibracijai, ji prijungta prie motosporto laidyno, o ne į gamyklinę siją, o valdymo logika yra atvira inžinieriui per programinę įrangą, o ne užrakinta gamintojo.

Skirtumas yra svarbus, nes šios dvi sistemos yra pritaikytos skirtingiems tikslams. Gamyklinė ABS sistema yra saugumas pirmiausia sistema: ji kalibruojama vieną kartą gamykloje, kad neapmokytas vairuotojas avarinio stabdymo atveju išlaikytų kontrolę. Ir štai svarbiausia užuomina, kodėl našumas paliekamas ant stalo – tas pats kalibravimas turi užtikrinti automobilio saugumą su vasarinėmis padangomis. bei Žieminės padangos, nusidėvėjusios ar naujos, lengvai pakrautos ar pilnos keleivių ir bagažo. Gamintojas negali sureguliuoti vienos konkrečios padangos sukibimo, todėl jis konservatyviai nustato blogiausią visų padangų sukibimą. Tai darbas, atliekamas dėl saugumo, o ne dėl padangų našumo. Motorsport ABS yra spektaklis sistema: ji sureguliuojama pagal vieną žinomą automobilių sporto padangų komplektą ir daug didesnį lenktyninio automobilio lėtėjimą, kad būtų pasiektas trumpiausias įmanomas automobilio sustojimas, išlaikant jo vairavimą. Gamybos agregatas taip pat sureguliuojamas pagal vieną fiksuotą specifikaciją, kuri išlieka maždaug tokia pati visą automobilio gyvavimo ciklą; automobilių sporto padalinys turi dirbti su automobiliu, kurį komanda nuolat keičia – padangų mišinys, stabdžių paketas, svoris, aerodinamika – ir ant paviršių, pradedant sausa trasa ir baigiant šlapia, nuožulnia įkalne. Tas lankstumas yra visa esmė.

Kaip veikia ABS: kontroliuoja ratų lėtėjimą ir slydimą

Bet kurios ABS sistemos užduotis – neleisti ratui užsiblokuoti stabdant. Tai ji daro stebėdama du kiekvieno rato aspektus: rato lėtėjimas — kaip greitai mažėja jo sukimosi greitis — ir jo slydimas, skirtumas tarp rato sukimosi greičio ir faktinio automobilio judėjimo greičio žeme. Lėtėjimas yra ankstyvas įspėjimas: ratas, lėtėjantis daug greičiau, nei automobilis fiziškai gali, tuoj užsiblokuos, dažnai dar prieš pilnai atsirandant slydimui. Slydimas yra pastovios būsenos kiekvienos padangos darbo intensyvumo matas.

Slydimą lengviausia pavaizduoti kaip kreivę:

• At 0 % slydimas ratas laisvai rieda ir neturi stabdymo apkrovos.
• At 100 % slydimas ratas pilnai užsifiksavęs ir slysta.
• Didžiausias stabdymo sukibimas yra tarp jų – ir tiksli vieta priklauso nuo padangos. Plento padangos praslysta labiausiai apie 10–20 %; lenktyninių padangų praslydimas – pats geriausias. sumažinti, o paskelbti lenktyninių padangų duomenys rodo, kad didžiausias išilginis sukibimas su „slick“ padanga yra artimas slydimo koeficientui 0.05 0.15–5 15 XNUMX (XNUMX–XNUMX %)Taigi, automobilių sporto ABS sistema užtikrina tvirtesnį ir žemesnį slydimo langą nei kelių transporto priemonių sistema.

Sukibimo kreivė yra pagrindinis faktas: stabdymo jėga didėja slystant iki tos ribos, tada nukrenta kai padanga pradeda slysti. Užstrigusi padanga yra už piko, neteisingoje posūkio pusėje, todėl stabdymo jėga yra daug mažesnė nei padangos, kuri slysta optimaliai. Dar blogiau, slystanti padanga taip pat praranda savo šoninis sukibimas – todėl užblokuotas priekinis ratas visiškai negali vairuoti automobilio.

ABS įranga atlieka šiuos veiksmus nuolat, dešimtis kartų per sekundę:

1. A rato greičio jutiklis kiekviename kampe matuojamas rato sukimosi greitis.
2. Valdymo blokas seka du dalykus kiekvienam ratui – jo slydimas (ratų greitis, palyginti su apskaičiuotu transporto priemonės greičiu) ir jo lėtėjimas (rato greičio mažėjimo greitis). Bet kuris iš jų, peržengiantis slenkstį, rodo artėjantį užsiblokavimą.
3. Kai ratas kerta slenkstį, integruotas hidraulinis agregatas moduliuoja stabdžių slėgį tam vienam ratui – atleidžiant ir vėl įjungiant solenoidiniais vožtuvais, – kad išlaikytų beveik maksimalų sukibimą.
4. Tai padaryta atskirai kiekvienam ratui, todėl padangai ant neslystančio asfalto leidžiamas daug didesnis slėgis nei padangai ant dažytos linijos ar drėgno ploto.

Įrenginys stebi ne tik ratų greitį. Jis nuskaito du stabdžių slėgio jutikliai – vienas priekyje, vienas gale — kuris leido apskaičiuoti stabdžių poslinkis, stabdymo jėgos pasiskirstymą tarp priekinių ir galinių ašių. Remdamasi šiais duomenimis, sistema gali parodyti, ar jūsų poslinkis yra toks, koks turėtų būti, ir pranešti, kada jį reikia pakeisti. Bosch Motorsport MM5.10 inercinis jutiklis Prideda šoninį ir išilginį pagreitį, taip pat posūkio, išilginio polinkio ir riedėjimo greičius, todėl įrenginys žino, ar automobilis stabdo tiesia linija, ar stabdo į posūkį iš priekio, ir gali atitinkamai pakoreguoti savo įsikišimą.

Kiekvieno rato valdymas yra tai, ko žmogus negali padaryti. Vairuotojas turi vieną stabdžių pedalą, kuris maitina visus keturis kampus, todėl be ABS jie turi moduliuoti stabdymą pagal ratą, kuris greičiausiai užsiblokuos – tai reiškia, kad kiti trys stabdo nepakankamai greitai. ABS iš esmės suteikia keturis nepriklausomus stabdžių pedalus, valdomus greičiau nei bet kuri koja.

Kodėl modifikuotame lenktyniniame automobilyje neveikia serijinė ABS sistema?

Šis klausimas suglumina daugelį žmonių, nes donorinio automobilio ABS dažnai... atrodo kelyje tvarkingas. Problema iškyla, kai automobilis modifikuojamas.

Gamybinė ABS programinė įranga yra sukalibruota pagal vieną konkrečią konstrukciją: žinomą masę, žinomą pakabą, žinomas padangas, žinomus rotorius ir pagrindinį cilindrą. Kai tą automobilį paverčiate lenktyniniu automobiliu, pakeičiate beveik visus šiuos įvesties parametrus:

• Išardius saloną, automobilis tampa daug lengvesnis, todėl padidėja jo pasiekiamas lėtėjimas.
• Uždėjus platesnes, lipnesnes padangas ir didesnius diskus, sukibimas ir stabdymo momentas vėl padidės.
• Pakeisdami išvirtimo kampą, spyruoklių standumą ir slopinimą, pakeisite sąlyčio ploto dydį ir elgseną bei tai, kaip padanga seka nelygumus.

Gamyklinė ABS sistema apie tai nieko nežino, ir jūs negalite redaguoti jos kalibravimo, kad tai pamatytumėte. Įprastas simptomas yra tai, kad sistema įsikiša. per anksti — pajunta tai, ką laiko gresiančiu užsiblokavimu, ir sumažina stabdžių slėgį, kai modifikuotas automobilis iš tikrųjų turėjo daug daugiau sukibimo. Blogiausiu atveju, maksimalaus stabdymo metu jis išskiria didelį kiekį slėgio, o tai kelia nerimą ir kainuoja didelę pergalę. Būtent todėl daugelis lenktyninių automobilių gamintojų tiesiog atjungia standartinę ABS ir apsieina be jos, o tada važiuoja iki užsiblokavimo ribos, niekada neišnaudodami viso automobilio stabdymo potencialo.

Motosporto ABS sistema išsprendžia šią problemą atskleisdama parametrus. Jūs jai pasakote, koks dabar automobilio greitis. is.

Kas daro Bosch Motorsport ABS M5 kitoks

Geriausios Bosch Motorsport ABS M5 yra sistema, kurios griebiasi dauguma profesionalių komandų, nes kiekvienas kintamasis, kurį slepia gamyklinis blokas, yra atviras inžinieriui. Komplektas sudarytas iš hidraulinio bloko su integruotu ECU, dviem 260 barų stabdžių slėgio jutikliais, Bosch Motorsport MM5.10 posūkio / pagreičio jutiklis, keturių ratų greičio jutikliai, 12 padėčių funkcijų jungiklis ir ABS įspėjamoji lemputė.

12 padėčių funkcijų jungiklis

Vairuotojas gauna rotacinį jungiklį su dvylika padėčių, kurių kiekviena priskirta skirtingam ABS įsikišimo lygiui. Tai yra pati naudingiausia funkcija realiomis sąlygomis:

• Didelio sukibimo, sausose padėtyse naudojamas mažas slydimo slenkstis, kad būtų užtikrinta maksimali stabdymo jėga.
• Tarpinės pozicijos leidžia vidutiniškai įsikišti.
• Prasto sukibimo paviršiai (šlapia, žvyruota, šaltos padangos) toleruoja didesnį slydimą ir įsikiša anksčiau.

Vairuotojas gali pakeisti poziciją važiuodamas akimirksniu. Šaltos padangos pirmame rate, šlapia vieta stabdymo zonoje, nepažįstamas paviršius asfalto ralio greičio ruože – reikia padidinti intervenciją. Sausa trasa, šiltos padangos, pažįstamas posūkis – reikia sumažinti intervenciją. „Kit 1“ įrangoje 1 poziciją galima netgi sukonfigūruoti kaip visišką ABS išjungimą.

„RaceABS“ – transporto priemonės parametrų įvedimas

Konfigūracija atliekama RaceABS, nemokamai teikiama kompiuterio programinė įranga Bosch MotorsportNešiojamojo kompiuterio ir ABS bloko ryšys yra per Bosch Motorsport MSA-BOX II USB sąsaja. Jūsų nustatyti parametrai apima:

• Transporto priemonės svoris ir vėžės plotis
• Ratų svoris ir rato apimtis
• Ratų bazė
• Ratų greičio jutiklio prieaugio skaičius (dantų/impulsų skaičius per apsisukimą)
• ABS žemėlapio priskyrimas kiekvienai jungiklio padėčiai (1 rinkinyje)

Jei atliksite šiuos veiksmus teisingai, bloko slydimo skaičiavimas atitiks tikro automobilio slydimą. Šio žingsnio gamyklinė ABS sistema niekada neleidžia atlikti, ir dėl to teisingai sukonfigūruotas M5 veikia ten, kur plento blokas negali. Išsami parametrų nuoroda ir laidų informacija pateikta... Bosch Motorsport ABS M5 Clubsport naudojimo instrukcija (PDF).

Ratų greičio jutikliai ir CAN integracija

„M5“ komplektuojamas su keturių ratų greičio jutikliais – tikslus variantas (DF11I, DF11S arba DF11V) parenkamas pagal transporto priemonę ir pasirinktą CAN magistralės greitį (1 Mbit/s arba 500 kbit/s). Sistema veikia atskirai, kas tinka daugeliui senesnių automobilių, arba integruota per CAN su likusia automobilio elektronika. Šiuolaikinėje konstrukcijoje ji dalijasi duomenimis su... Bosch Motorsport Ekiu bei DDU ekranaiRatų greitis, stabdžių slėgis ir ABS įsikišimas rodomi magistralėje, kad būtų galima juos registruoti ir rodyti „RaceCon“ programoje.

Aukščiausio lygio kompiliacijoms ABS M5 Rinkinys 1 prideda pritaikytą automobilių sporto specifikacijų diržų komplektą ir atrakina pažangius algoritmus – nuo ​​prispaudimo jėgos priklausančius slydimo tikslus, šoninio lėtėjimo slydimo reguliavimą ir posūkio vidinių ratų slydimo mažinimą – naudojamus GT3/GT4 gamybos ir originalios įrangos gamintojų programose. Daugumai komandų ABS M5 Clubsport su iš anksto nustatytais jungikliu pasirenkamais žemėlapiais yra tinkamas atspirties taškas – visa aparatinės įrangos specifikacija pateikta Bosch Motorsport ABS M5 Clubsport Duomenų lapas (PDF). Visą variantų palyginimą, įskaitant „Porsche Cup“ komplektus, rasite adresu Bosch Motorsport ABS kategorijos puslapis.

Ar automobilių sporto ABS galima montuoti bet kuriame automobilyje?

Praktiškai taip – ​​beveik bet kuriame automobilyje su hidrauline stabdžių sistema. Kadangi M5 gali važiuoti savarankiškai, jam nereikia, kad donoriniame automobilyje būtų buvusi ABS, todėl jis tinka senesniems ir visiškai naujiems automobiliams. Jam tereikia hidraulinio bloko, prijungto prie stabdžių grandinės, keturių ratų greičio jutiklių, sumontuotų su tinkamu tono žiedu arba prieaugio šaltiniu kiekviename kampe, stabdžių slėgio jutiklio ir jungiklio bei įspėjamosios lemputės kabinoje. Vėlesniuose automobiliuose jis jungiamas prie esamo CAN tinklo; senesniuose automobiliuose jis tiesiog veikia savarankiškai.

Vienintelis dalykas, kurio ji negali padaryti, yra gelbėti prasto pagrindo. „Motorsport ABS“ veikia ant jau turimos stabdžių sistemos – ji negali kompensuoti per mažų diskų, netinkamo kaladėlių mišinio, susidėvėjusių padangų ar vairuotojo, stabdančio 30 metrų per vėlai, poveikio. Ji tiesiog paima tinkamai sukonstruotą automobilį ir priverčia jį stabdyti. kartojamas, ratas po rato, besikeičiančiomis sąlygomis.

Ar ABS pagreitina mėgėjus ir džentelmenus vairuotojus?

Labiau nei beveik bet kuri kita automobilio sistema. Sunkiausia stabdant yra pirmasis smūgis – akimirksniu perjungimas nuo pilno akceleratoriaus pedalo iki maksimalaus slėgio, važiuojant didžiausiu greičiu posūkyje, kur automobilis mažiausiai įsitvirtinęs. Būtent tas pirmasis stabdymas yra ta vieta, kur ratas greičiausiai užsiblokuos.

Be ABS, vairuotojas turi kažką sulaikyti per pirmąjį smūgį ir palikti laiko tarpą, nes užsiblokavęs ratas prakiurdo padangą ir išmeta posūkį. Profesionalas gali rasti užsiblokavimo slenkstį ir ratas po rato jį gerokai sumažinti. Mėgėjas – pagrįstai – bijo užsiblokuoti, todėl stabdo gerokai lėčiau nei leistina ir praranda daugiausia laiko būtent toje pradinėje fazėje.

ABS pašalina baimę. Pradiniame stabdymo taške vairuotojas gali fiziškai stipriai spausti akceleratorių, o sistema užtikrina, kad kiekvienas ratas neužsiblokuotų, todėl automobilis visiškai lėtėja nuo pirmo metro. Tai priartina mėgėjo ar džentelmeno vairuotojo stabdymą prie profesionalo, neturinčio daugelio metų patirties – tai didžiausias ABS, kurį siūlo automobilių sporte, rato laiko išlyginimo įrankis.

Aš tai matau tiesiogiai tokiuose automobiliuose kaip „Lamborghini Huracán Super Trofeo“, kuris važiuoja Bosch Motorsport ABS sistema, kuria lenktyniauja daugiausia džentelmenai vairuotojai. Kai ABS veikia, jie visiškai pasitiki stabdžiais ir rato laikai yra pasiekiami; retais atvejais, kai sistema sugenda, tie patys vairuotojai iš karto praranda pasitikėjimą savimi – jie nebegali atlikti pradinio stabdymo – ir rato laikai smarkiai sumažėja. Našumas niekada nebuvo vien vairuotojo nuožiūra. Būtent ABS leidžia jiems ja naudotis.

Ar verta rinktis ABS motosporte?

Bet kuriam automobiliui, kuriam leidžiama jį naudoti pagal taisykles ir kuris važiuoja beveik savo galimybių ribomis, atvejis paprastas. Privalumas yra ne vienas herojiškas sustojimas; tai nuoseklumas. Sistema pašalina blokavimą, kuris sukelia padangų pradurimą ir lenktynių pabaigą, ir leidžia vairuotojui sutelkti dėmesį į stabdžius, žinant, kad automobilis vairuosis ir toliau, net jei jis bent šiek tiek suklysta. Vieno etapo metu tai verta daugiau nei bet kuris vienas ratas. Štai kodėl ABS dabar yra standartinė įranga GT3, GT4, „Porsche Cup“ lenktynėse ir greitųjų lenktynių bei kalnų įveikimo lenktynių lyderiuose, kur tik leidžia taisyklės.

Jei jūsų programa atitinka jūsų poreikius, kitas žingsnis – parinkti prie automobilio tinkamą rinkinį, kuris aptartas toliau. Bosch Motorsport ABS kategorijos puslapis. XTRA Motorsport yra įgaliotas Bosch Motorsport Pardavėjas ir mūsų inžinieriai kiekvienam užsakymui patvirtina jutiklio tipą, CAN greitį ir montavimo reikalavimus.

Šaltiniai

• WF ir DL Milliken, Lenktyninių automobilių dinamika, SAE International (R-146), 1995 – išilginės jėgos ir slydimo santykio santykis; didžiausias stabdymo sukibimas pasiekiamas esant mažam slydimo santykiui, kuris lenktyninėms padangoms yra mažesnis nei plento padangoms.
• Claude'as Rouelle'as, „Naujos krypties pradžia“, OptimumG / Lenktyninių automobilių inžinerija, 2019 — optimig.com (daugiau informacijos apie stabdymą automobilių sporte).