Page 1

MOTORLU ARAÇLAR TEKNOLOJİSİ ALANI

A.B.S (ANTİ BLOCKİER SYSTEM )

http://www.motorsitem.tr.gg http://www.aracteknolojisi.tr.gg

1


1-A.B.S (ANTİ BLOCKİER SYSTEM ) ABS, kullanıldığı taşıtın kararlılığını, manevra ve durma yeteneğini artırabilen bir fren sistemidir. Dört-tekerlek ABS, tekerlek kilitlenmesini önleyerek, sürücülere acil frenleme durumlarında kararlılık ve yön kontrolü sağlamaktadır. İlk kez 1936 yılında Almanya'da geliştirilen ve patenti alınan ABS, Almanca "antiblockiersystem." teriminden kısaltılmıştır ve İngilizcesi de benzer anlamdaki Anti-lock Brake System dir. ABS, her tekerleğin yakınında dönme hızını algılayarak tekerleklerin çekiş kaybettiği ve kilitlenmek üzere olduğunu algılayan sensörlere sahiptir. Elektronik kontrol ünitesi (ECU- Electronic Kontrol Unit) bu sinyalleri değerlendirerek, fren basıncını değiştirmek yoluyla tekerlek kilitlenmesini önleyen hidrolik kontrol ünitesine (HCU- Hydraulic Kontrol Unit) komutlar gönderir. 1.1-ABS Çalışma prensibi :

Sürücü dört-tekerlek ABS 'li bir taşıtın fren pedalına sertçe bastığında, sistem otomatik olarak fren basıncını dört tekerlekte düzenleyerek, tekerlek kilitlenmesini önlemek üzere her tekerleğin fren basıncını bağımsız olarak ayarlar. ABS, frenleri saniyede 18 defa kadar pompalayarak, sürücülere belirli ölçüde yönlendirme yeteneği kazandırmaktadır.

ŞEKİL 1.a : ABS’ li ve ABS’ siz araçların frenleme esnasındaki durumları

1.2-Dört tekerlek ve iki arka tekerlek ABS'lerin farkı Dört-tekerlek ABS, acil durma koşullarında taşıt kararlılık ve geliştirilmiş manevra yeteneğini sürdürmek için tasarlanmıştır. Dört-tekerlek ABS donatılmış bir taşıtta frenleme sistemi, dört tekerleğin her birinde tekerlek kilitlenmesini önleyerek, sürücüye geliştirilmiş yönlendirme kontrolü sağlamak için frenleme basıncını düzenler. Arka-tekerlek ABS ise, daha çok kamyonet, minibüs ve spor taşıtlarda görülmekte ve sadece arka tekerleklerin tekerlek kilitlenmesini önlemek için kullanılmaktadır. Bu sistem sürücüye doğrultu kararlılığını sürdürmek ve taşıtın arkasının yanlara kaymasını önlemekte yardımcı olmaktadır. Arka-tekerlek ABS sistemlerinde ön tekerleklerin hâlâ tıpkı geleneksel frenlerdeki gibi kilitlenme eğilimi vardır. Eğer kilitlenme olursa, sürücü fren pedal basıncını ön tekerleklerin tekrar dönmeye başlamasına yetecek kadar azaltmalıdır. Böylece sürücü taşıtı yönlendirebilir

2


2-ABS SİSTEMİNİN PARÇALARI

Şekil 2.a : ABS parçalarının araç üzerinde gösterimi 1.

Elektrohidrolik kontrol ünitesi

8.

Fren lambaları anahtarı

2.

Fren silindiri

9.

El freni kolu

3.

Servo fren ünitesi

10. Fren regülatörü

4.

Fren hidrolik deposu

11. Arka tekerlek devir sensörü

5.

Ön tekerlek devir sensörü

12. Arka fren kampanaları

6.

Ön fren diskleri

13. Arka fren diskleri

7.

ABS arıza uyarı lambası

14. Test soketi

ABS fren sisteminin fonksiyonu her türlü frenleme koşulu altında aracın; · Stabilitesini, · Direksiyon hakimiyetini, · Optimum şekilde frenlenmesini sağlamaktır. Optimum şekilde frenlemenin anlamı, maksimum yol tutuşunu elde ederek frenleme mesafesini optimize etmektir. Fren mesafesinin azaltılmasının yanı sıra, ABS fren sisteminin en önemli avantajı, acil frenlemeler esnasında direksiyon hakimiyetinin kaybedilmemesidir. (NOT: Aşırı hızın neden olduğu tehlikeler, hiçbir ABS fren sistemi tarafından telafi edilemez.)

3


2.1.Hidrolik fren sisteminde ABS’nin yapısı Otomobillerde kullanılan ABS’de klasik fren sisteminde yer alan elemanlara ilave olarak üç ünite kullanılmaktadır. a)

Tekerlek hız sensörü

b)

Elektronik kontrol ünitesi

c)

Hidrolik modülatör

Sistemin çalışmasına esas oluşturan hız bilgisi tekerlek poryası üzerinde yerleştirilen hız sensörleri vasıtasıyla sağlanır. Bu bilgiler EKÜ tarafından algılanarak değerlendirilir. Tekerlek çevresel ivmesinin durumuna göre , EKÜ sistemin hidrolik devresine müdahale ederek frenleme kontrolü sağlanır.

Şekil 2.1.a – Araç üzerinde abs sistem parçalarının gösterimi

4


2.1.a-Hız Sensörleri

Değişik manyetik alan algılama prensibine göre çalışır. Değişken manyetik alan içerisinde sabit duran bobin üzerinde gerilim indüklenir. Tekerlekle beraber tambur dönerken daimi mıknatıs tarafından oluşturulan manyetik alan ,tamburun girinti ve çıkıntılarından etkilenerek bobin üzerinde tamburun hızına bağlı olarak değişen farklı voltaj üretir. Bu gerilim, frenlemeye bağlı kalmaksızın tekerlek döndükçe EKÜ ‘ye iletilir. 2.1.b -Elektronik Kontrol Ünitesi Elektronik kontrol ünitesi, hız sensörü sinyalini alarak yükseltir, işlemden geçirerek selenoid valfe enerji sağlar ve çalıştırır. Tekerlek hız sensörlerinden gelen sinyaller, elektronik kontrol ünitesinde değerlendirilir. EKÜ her bir tekerlekten gelen sinyallere göre ortalama taşıt hızını hesaplar ve referans hız belirler. Bu referans hız ile her tekerleğin çevresel hızı karşılaştırılarak kayma oranını belirler. Kaymanın belirlenen değerinin üzerine çıkması halinde, ilgili tekerleğin sistem basıncına kumanda eden selenoid valfi uyarır. Bu uyarma tekerleğe intikal eden basıncın sabit tutulmasını veya basıncın tamamen düşürülmesini sağlar. Bu basınç kontrolü, tekerlek kayma oranı ve çevresel ivmenin değişimine bağlı olarak saniyede birkaç kere tekrar edebilir

5


2.1.c - Hidrolik Modülatör EKÜ’nün kontrolü ile çalışan hidrolik modülatör tekerleklere iletilen hidroliğin yönlendirdiği selenoid valfler, motor , hidrolik pompa ve hidrolik akümülatörden oluşur. Sistemin diğer üniteleriyle bütünlük içerisindedir Frenleme ve zemin şartlarının değişmesi durumunda ,tekerlek kayma oranı belirlenen sınıra yaklaştığında EKÜ hidrolik modülatörün selenoid valfine 2 A akım gönderir. Selenoid valfin enerjilenerek hareket etmesiyle basınçlı hidroliğin tekerlek silindirine geçişi kapatılır. Aynı zamanda valf basınçlı hidroliğin akümülatöre geçişine de izin vermez. Tekerlek kayma oranı referans değerin üzerine çıktığını algılayan EKÜ bu defa kilitlenmek üzere olan tekerleğin hidrolik devre basıncını kontrol etmek üzere selenoid valfe 5 A akım gönderir. Aynı anda hidrolik modülatörün motor ve pompası da çalıştırılarak hidrolik tamamen fren devresinden boşaltılır. Bir tekerleğin kilitleme tehlikesi doğar doğmaz bu tekerleğin devir sayısı düşer. Bunun için elektronik kumanda cihazı hidrolik üniteye ‘Fren hidroliğini çek’ komutunu verir. Bunun üzerine geri iletme pompası fren hidroliğini tekerlek frenleme silindirinden çekerek basınç tutucu üzerinden fren merkez pompası devresine iletir. Fren basıncının ortadan kaldırılması, tekerleğin kilitleme tehlikesini önler. Aynı anda tekerlek tekrar hızlanır. Elektronik kumanda cihazı tekerleğin yeniden kuvvetli bir şekilde frenlenebileceğini tekrar belirler ve hidrolik üniteye ‘fren hidroliğini gönder’ komutunu verir. Böylece manyetik supap üzerinden basınç tekrar yükselir. Ayarlama (düzenleme) süresi yeniden başlar. 3-ABS REGÜLASYON ÇEVRİMİ

Şekil 3.a : ABS regülasyon çevrimi 6


Şekil 3.b : Yol şartlarına göre kayma değerleri

Fren uygulandığında tekerlek hızı, taşıtın ortalama hızına göre daha düşüktür.Çünkü frenleme yapan tekerlekle zemin arasında kayma meydana gelir.ECU tarafından belirlenen referans hıza göre tekerlek çevresel hızının hesaplanmasıyla bu kayma oranı % 10 ile % 30 arasında tutulur. Tekerlek % 30 kayma değerinin üzerine çıktığında tutunma azalacaktır ve taşıtın kararlılığı bozulur.

Şekil 3.c : ABS siz Fren

Şekil 3.d : ABS li Fren

7


4- FREN BASINCININ SİSTEME ETKİSİ

Şekil 4.a : ABS sisteminde oluşan basınç yükleme konumu

Şekil 4.b : Basınç tutma konumu

8


Şekil 4.c : Basınç boşaltma konumu Frenleme ve zemin şartlarının değişmesi durumunda ,tekerlek kayma oranı belirlenen sınıra yaklaştığında EKÜ hidrolik modülatörün selenoid valfine 2 A akım gönderir. Selenoid valfin enerjilenerek hareket etmesiyle basınçlı hidroliğin tekerlek silindirine geçişi kapatılır. Aynı zamanda valf basınçlı hidroliğin akümülatöre geçişinede izin vermez. Tekerlek kayma oranı referans değerin üzerine çıktığını algılayan EKÜ bu defa kilitlenmek üzere olan tekerleğin hidrolik devre basıncını kontrol etmek üzere selenoid valfe 5 A akım gönderir. Aynı anda hidrolik modülatörün motor ve pompası da çalıştırılarak hidrolik tamamen fren devresinden boşaltılır.Bir tekerleğin kilitleme tehlikesi doğar doğmaz bu tekerleğin devir sayısı düşer. Bunun için elektronik kumanda cihazı hidrolik üniteye ‘Fren hidroliğini çek’ komutunu verir. Bunun üzerine geri iletme pompası fren hidroliğini tekerlek frenleme silindirinden çekerek basınç tutucu üzerinden fren merkez pompası devresine iletir. Fren basıncının ortadan kaldırılması, tekerleğin kilitleme tehlikesini önler. Aynı anda tekerlek tekrar hızlanır. Elektronik kumanda cihazı tekerleğin yeniden kuvvetli bir şekilde frenlenebileceğini tekrar belirler ve hidrolik üniteye ‘fren hidroliğini gönder’ komutunu verir. Böylece manyetik supap üzerinden basınç tekrar yükselir. Ayarlama (düzenleme) süresi yeniden başlar

9


5- ABS DE UYGULANAN KONTROL TEKNİKLERİ Tekerleklerin kontrol edilmesi, frenleme esnasında sağ ve sol tekerleklerde meydana gelebilecek kilitlenmeyi önlemek amacıyla frenleme torklarının kontrol edilmesidir. Yeterli direksiyon kontrolü ve taşıt kararlılığı için değişik kontrol teknikleri önerilmiştir. Bu amaçla başlıca üç teknik kullanılmaktadır. 5.1) Bağımsız kontrol tekniği Sağ ve sol tekerleklerin frenleme torklarının bağımsız olarak kontrol edildiği tekniktir. 5.2) Select-low(düşük duyarlı) Kontrol tekniği Sağ ve sol tekerleklerin frenleme torklarının aynı anda kontrol edildiği tekniktir. 5.3) Select-high(yüksek duyarlı) Kontrol tekniği Her iki taraftaki tekerleklerin kilitlenmesinden sonra aynı anda kontrolünün esasını alır.Bu teknikte bir taraftaki tekerleğin kitlenmesi önlenirken diğer taraftaki halihazırda kitlenmiş olabilir. Geçici de olsa bu kitlenme araç kontrolünü olumsuz yönde etkileyebilir. Yukarıda belirtilen üç teknikten genellikle ilk ikisi kullanılmaktadır. Yüksek duyarlı kontrol tekniği dört tekerlek için kullanılmamaktadır.

6- ABS FREN TEST CİHAZI ( THEPRA )

10


Şekil 6.a : THEPRA Anti-lock Braking System / ABS ( hidrolik 4portlu sistem ) 6.1 ) ABS fren test cihazının tanıtılması: THEPRA firması tarafından eğitim amaçlı tasarlanmış ,araçlarda bulunan ABS sisteminin bir Simulasyonu olarak tasarlanmıştır. ABS fren test cihazında güç kaynağı olarak 220 volt gerilim ve 12 voltluk akü kullanılmaktadır. Akü ABS fren sistemini çalıştırmak için, 220 voltluk gerilim ise test cihazı üzerindeki tekerleğe dönüş hareketi sağlamak için kullanılır. Cihazda tekerleklerin devrini, tekerleklerin basıncını, sistem basıncını, pedal kuvvetini gösteren manometreler ve göstergeler vardır. Cihaz üzerinde yapılan testlerin daha iyi görülmesi açısından sağ önün bulunduğu kısımda tekerlek disk balata ve fren silindiri tertibatı yerleştirilmiştir. Diğer kısımlarda fren boruları basınç göstergelerine direk olarak bağlanmıştır. Dişli kısımlar ise tamburlar üzerine yerleştirilmiştir. Tamburlar ise devri ayarlanan elektrik motorları tarafından kontrol edilmektedir. 6.2) ABS fren testinin yapılması: Cihaz üzerinde statik ve dinamik olmak üzere iki çeşit test yapılmaktadır. Dinamik testte EKÜ ye bırakılan kumanda işlemi statik testte biz tarafından 2 veya 5 A lik akımı seçmek suretiyle yerine getirilmektedir. Statik testin yapılışı: Statik deneyde selenoid valflere 0-2-5 amper olmak üzere üç akım gönderilmiştir. Test konumu anahtarı statik test konumuna getirildi. Kontak anahtarı 0 A pozisyonunda: * Devre anahtarı selenoid valflere 0 amper akım gönderecek konuma getirildi. * Kontak anahtarı çevrildi * Pedal kuvveti uygulandı * Pedal kuvvetindeki,sistem basıncındaki ve tekerlek basınçlarındaki değişimler göstergelerden takip edildi.

11


Kontak anahtarı 2 A pozisyonunda: * Devre anahtarı selenoid valflere 2 amper akım gönderecek konuma getirildi. * Kontak anahtarı çevrildi. * Pedal kuvveti uygulandı. * Pedal kuvvetindeki,sistem basıncındaki ve tekerlek basınçlarındaki değişimler göstergelerden takip edildi. Kontak anahtarı 5 A pozisyonunda: * Devre anahtarı selenoid valflere 5 amper akım gönderecek konuma getirildi. * Kontak anahtarı çevrilir. * Pedal kuvveti uygulanır. * Pedal kuvvetindeki,sistem basıncındaki ve tekerlek basınçlarındaki değişimler göstergelerden takip edilir. Dinamik testin yapılışı: Kontak dinamik test konumuna getirildi. (sistem otomatik konuma gelir.) ABS sisteminin devrede olduğu anki testin yapılışı: * Kontak anahtarı çevrildi. * Cihaz üzerindeki tekerleklere ve tamburlara hareket verildi. Deneyin iyi yapılabilmesi için tekerlek hızının tamburlara göre daha yüksek olması gerekir. * ABS ikaz lambası söndüğü zaman sisteme belirli bir miktar pedal kuvveti uygulandı. * Pedal kuvveti,sistem basıncı,tekerlek basınçları,tekerlek ve tambur hızları göstergelerden okundu. * Bu işlem belirli aralıklarla pedal kuvveti 150 N oluncaya kadar yapıldı ve göstergedeki değişen değerler kaydedildi. ABS sisteminin devrede olmadığı anki testin yapılışı: * ABS sisteminin devreden çıkarılabilmesi için bağlantı panosundaki 17 numaralı köprü çıkarıldı. * Kontak anahtarı çevrildi. * Belirli bir miktarda pedal kuvveti uygulandı. * Pedal kuvveti,sistem basıncı,tekerlek basınçları,tekerlek ve tambur hızları göstergelerden okundu. * Bu işlem belirli aralıklarla tekerlek kilitleninceye kadar devam edildi ve bu esnadaki değerler kaydedildi.

12


TEST SONUÇLARI

1- Statik test :

Akım

Pedal kuv. Sist. Basınc Sağ arka Sol arka Sağ ön teker Sol ön (kN) (bar) teker (Bar) teker (Bar) (Bar) teker (Bar) (ABS sistemi akımı kontrol edilen teker )

0 Amper

2 Amper

5 Amper

40

4.1

3.6

2.8

3

4.1

80

7.2

7.5

6.2

6.2

8.2

40

4.1

3.6

2.8

3

4.1

80

8.2

7.2

6.2

3

8.1

40

4.2

3.8

3.2

-

4.5

80

8.2

7.8

6.8

-

8.4

Değerlendirme: Görüldüğü gibi ; 0 amperlik akım verildiğinde pedal kuvvetleri artımına göre tekerleklerde lineer bir basınç artışı oluşuyor. (ABS çalışmıyor) 2 amperlik akım verildiğinde 40 kN luk pedal kuvvetine karşılık oluşan sağ ön teker basıncı 3 barda iken 80 kN kuvvet uygulandığında teker basıcının hala 3 barda sabit tutulduğu görüldü. Bu da bize EKÜ nin kayma değerine yakın hıza ulaşan tekerleğin hızına göre selenoid valfin uyarılmasıyla sistem basıncının sabit tutulduğunu gösteriyor. 5 amperlik akım verildiğinde ise 40 kN pedal kuvvetinde teker basıncının 0 olduğu ve pedal kuvvetinin artmasına karşılık tekerlek basıncının artmadığı görülmektedir.EKÜ tarafından uyarılan selenoid valf sistem içerisindeki hidroliği boşaltarak basıncı sıfırlıyor. Sonuç : ABS sistemine 2 amper akım verildiğinde teker basıncının sabit tutulduğu 5 amper akım verildiğinde ise teker fren basıncının boşaltıldığı gözlemlendi.

13


2 - Dinamik Test: ABS sisteminin devrede olduğu anki testin yapılışı : Pedal Kuvveti (N) Fren Basınçları (bar)

Devir (1/min)

50

6

390

75

8

380

100

11

370

125

14

380

150

17

370

Şekil 2.1.a : Dinamik test sonucu alınan değerler tablosu

PEDAL KUVVETİ ( N )

pedal kuvveti - fren basıncı dinamik test grafiği 200 150 100 50 0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

FREN BASINCI ( Bar )

Şekil 2.1.b : Dinamik test- değişen pedal kuvvetine bağlı olarak değişen fren basıncı grafiği

DEVİR 1 / MİN

devir - fren kuvveti dinamik test grafiği 395 390 385 380 375 370 365 0

20

40

60

80

100

120

140

FREN KUVVETİ (N)

Şekil 2.1.c : Dinamik test- değişen pedal kuvvetine bağlı olarak değişen devir grafiği

14

160


Sonuç : Dinamik test sonuçlarındaki değerlerden de anlaşılacağı gibi pedal kuvveti arttıkça fren basıncıda buna bağlı olarak lineer bir şekilde artmaktadır.Normalde fren basıncının azalıp artması gerekirdi.Alınan değerler az olduğundan bu basınç değişimini yukarıdaki grafikte göremiyoruz.Fren kuvveti arttıkça yukarıdaki grafikte de görüldüğü gibi devirde ciddi bir düşme başlangıcı tespit edilmiştir.Fakat devirde sürekli bir düşme gözlenmiyor azalan artan bir düşme başlangıcı.Buda ABS nin devrede olduğunu ve devirdeki değişimin aracın hızına da etki edeceği düşünülürse, tekerlek hızlarının ECU tarafından algılanıp bir anda tekeri kilitlenmediğini yavaş yavaş bir hız azalması olacağını bu değerlerden anlayabiliyoruz.

15


16

abs  

1-A.B.S (ANTİ BLOCKİER SYSTEM ) http://www.motorsitem.tr.gg http://www.arac teknolojisi.tr.gg 1

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you