A.B.S. - DESCRIÇÃO
O sistema Bosch 5.3
otimiza ainda mais as características de conjunto compacto (facilidade
de montagem), leveza e confiabilidade.
A utilização de novos
componentes eletrônicos do tipo micro-híbrido, a otimização dos
fluxos realizada graças ao estudo de novas formas mais compactas dos corpos
das válvulas e a redução
do número de componentes hidráulicos feita graças à estampagem
direta na sede da válvula dos bicos anteriormente montadosa parte, possibilitaram
a melhoria das características de modalidade das eletroválvulas.
Os principais componentes da instalação são:
- central eletrônica
de novo tipo, mais potente e versátil do que os modelos
anteriores.
- central eletro-hidráulica
(4) que modula a pressão de frenagem nas pinças
mediante oito eletroválvulas, duas para cada roda.
- quatro sensores
(5) e (9), um para cada roda, que medem a velocidade angular de
rotação das rodas.
Completam a instalação :
- as tubulações da instalação hidráulica;
- um chicote elétrico específico;
- um interruptor no pedal do freio (8) para a verificação da condição de frenagem;
- um indicador ótico (7) localizado no quadro de instrumentos.
Além disto, o indicador
(7), em uma particular condição de diagnóstico fornece, através
de uma série codificada de lampejos, informações relativas aos defeitos
memorizados pela central
(ver "Diagnósticos da instalação elétrica").
1 - Bomba de comando
dos freios
2 - Servofreio
3 - Acumulador de alta pressão (câmara de amortecimento)
4 - Acumulador de alta pressão (câmara de amortecimento)
5 - Motor dos comandos da bomba de recuperação
6 - Bomba de recuperação
7 - Bomba de recuperação
8 - Acumulador de baixa pressão (resevatório)
9 - Acumulador de baixa pressão (resevatório)
10 - Válvula de redução rápida da pressão
11 - Eletroválvula de carga traseira direita
12 - Eletroválvula de descarga traseira direita
13 - Eletroválvula de carga dianteira esquerda
14 - Eletroválvula de descarga dianteira esquerda
15 - Eletroválvula de carga dianteira direita
16 - Eletroválvula de descarga dianteira direita
17 - Eletroválvula de carga traseira esquerda
18 - Eletroválvula de descarga traseira esquerda
19 - Eletroválvula de carga traseira direita
20 - Eletroválvula de descarga traseira direita
21 - Freio dianteiro direito a disco
22 - Freio traseiro esquerdo a tambor
MC1 - Conexão de alimentação do 1° estágio da bomba dos freios
MC2 - Conexão de alimentação do 2° estágio da bomba dos freios
RR.-Conexão de envio ao cilindro traseiro direito
FL.-Conexão de envio à pinça dianteira esquerda
FR.- Conexão de envio à pinça dianteira direita
FL. Conexão de envio ao cilindro traseiro esquerdo
A.B.S. - Grupo eletro-hidráulico de comando
O grupo eletro-hidráulico de comando se compõe de duas seções fixadas entre si :
uma central do tipo eletrônico e uma do tipo hidráulico.
Com base nos sinais
provenientes dos sensores e com o auxílio de programas característicos
mapeados em suas memórias, a central eletrônica comanda a central
eletro-hidráulica.
A central eletro-hidráulica
está ligada à bomba dos freios e aos componentes do sistema
A.B.S. através das tubulações da instalação frenante.
A principal modificação
em relação às versões anteriores é a substituição das válvulas
a três vias por duas eletroválvulas a duas vias para cada roda.
A.B.S. - Central eletrônica
A central eletrônica
é constituída de circuitos híbridos com
resistências, diodos, transistores e circuitos lógicos
integrados. O coração do sistema é constituído de
dois micro processadores CMOS com 12 K de ROM os
quais executam autonomamente o mesmo programa
e se controlam reciprocamente. A ambos chegam
os mesmos sinais de entrada que cada um elabora
por conta própria e somente quando os resultados
obtidos são idênticos, a central eletrônica envia
o comando operativo para a central eletro-hidráulica.
Em caso contrário,
se, por exemplo, existisse uma anomalia
no sistema antitravamento das rodas, o dispositivo
se auto exclui e a frenagem ocorre de modo
tradicional. Ao mesmo tempo se acende o indicador
ótico de sinalização de avaria localizado no
quadro de instrumentos.
A.B.S - Lógica de funcionamento
Os sinais (do tipo
alternado ou analógico) enviados pelos sensores de giros à central
eletrônica, são transformados pelo amplificador de entrada em sinais de
onda quadrada.
A frequência destes
sinais fornece à central os correspondentes valores de velocidade,
aceleração ou desaceleração de cada roda.
Pela combinação de
cada velocidade periférica das rodas é elaborada uma velocidade
de referência que, continuamente atualizada, indica a velocidade do veículo
a cada instante.
Quando o motorista
aperta o pedal do freio, as rodas podem desacelerar em medida
diferente entre si : pela comparação da velocidade periférica de cada roda
com a velocidade de
referência, tem-se constantemente sob controle o deslizamento
de cada roda.
Se a força frenante
provocar o deslizamento de uma roda em relação às outras, a central
eletrônica envia um comando às eletroválvulas da central eletro-hidráulica
para reduzir a força
frenante na roda que apresentou perda de aderência. Em seguida,
roda envolvida retoma a velocidade.
A central eletrônica,
em seu interior, tem memorizados também os limites de valores
de desaceleração e aceleração que cada roda não deve nunca superar.
Portanto, através
de uma sistemática, contínua e rapidíssima comparação dos valores
de deslizamento, desaceleração e aceleração da roda, é mantido sob controle
o deslizamento dos penus em frenagem.
Logo que forem superados
os valores previstos de limite de aceleração/desaceleração
e deslizamento combinados, a central eletrônica intervém
comandando as eletroválvulas da central eletro-hidráulica nas três fases
de regulagem para
diminuir, manter ou aumentar nas pinças a pressão gerada
pelo motorista no
pedal do freio, recolocando a condição de frenagem nos valores ideais
previstos pelo sistema.
Estas fases determinam
um ciclo de regulagem intermitente mas extremamente veloz
que se repete até a parada do veículo. A central eletrônica comanda as
diversas fases, fornecendo
às eletroválvulas impulsos com intensidade de corrente diferentes.
Ela também faz de modo que para ambas as rodas traseiras seja fornecida
a mesma força de frenagem aplicável à roda traseira mais sujeita a travar-se,
ou seja, aquela com menor aderência ao piso (para garantir a melhor estabilidade
da trajetória).
Encontrando uma destas
anomalias, o dispositivo antitravamento das rodas, mesmo garantindo
o normal funcionamento da instalação frenante convencional, se desliga
sinalizando tal condição ao motorista por meio do acendimento do sinalizador
ótico de avaria presente no quadro de instrumentos.
A central eletrônica
é informada que o motorista está freiando, pelo sinal que chega
do interruptor no pedal do freio. Esta informação se mostra útil, para
controlar a frenagem
e sobretudo em particulares condições como, por exemplo, se
a uma brusca aceleração que provoque o deslizamento das rodas, segue-se
uma forte frenagem,
ou no caso de estradas irregulares (ondulações, costeletas) que
possam acarretar variações de velocidade das rodas por causas não vinculadas
à frenagem em ação.Nestas
condições, os micro processadores elaboram uma estratégia
ligada às variações de velocidade das rodas nestes particulares momentos,
recolocando dentro de parâmetro corretos a frenagem em curso. Uma vez
que estas são condições particulares de controle da frenagem, uma falta de
ligação do interruptor
no pedal do freio à central, não prejudica a eficiência da instalação.
Por este motivo não é sinalizada pelo acendimento da luz espia, nem é
desabilitada a instalação A.B.S.
Maiores detalhes a
respeito do princípio de funcionamento do A.B.S. estão ilustrados
a seguir.
A.B.S. - Central eletro-hidráulica
1 - Central eletro-hidráulica
2 - Eletrobomba de recuperação
3 - Central eletrônica
4 - Conector da central
A central eletro-hidráulica
está ligada à bomba dos freios e aos cilindros das pinças
através das tubulações da instalação frenante e juntamente à central eletrônica
forma o grupo eletro-hidráulico de comando.
A sua função é variar
a pressão do líquido dos freios nos cilindros das pinças em correspondência
com os sinais de comando que chegam da central eletrônica.
A central é constituída
de oito eletroválvulas de duas vias (duas para cada circuito hidráulico)
e por uma eletrobomba de recuperação (2) de duplo circuito.
As oito eletroválvulas
e a eletrobomba de recuperação são pilotadas pela central eletrônica
em função dos sinais dos quatro sensores de número de giros.
Particularmente, a
bomba permite a recuperação do líquido dos freios na fase de redução
da pressão, tornando-o novamente disponível na entrada das
eletroválvulas para a sucessiva fase de aumento da pressão.
A unidade está ligada
à instalação frenante através de conexões identificáveis por siglas
estampadas como na figura.
MC1 Conexão de alimentação
da bomba dos freios - circuito 1
MC2 Conexão de alimentação da bomba dos freios - circuito 2
LF Conexão de envio à pinça do freio dianteiro esquerdo
LR Conexão de envio à pinça do freio traseiro esquerdo
RF Conexão de envio à pinça do freio dianteiro direito
RR Conexão de envio à pinça do freio traseiro direito
SISTEMA ANTITRAVAMENTO DAS RODAS - FUNCIONAMENTO
Posição de repouso
Cada ramal do sircuito
hidráulico do sistema ABS Bosch 5.3 possui duas eletroválvulas
de duas vias; todas as eletroválvulas são controladas pela central (1).
A eletroválvula de
descarga (10), quando está desativada (não ligada à massa da central)
está na posição de fechamento e não permite a descarga do líquido no acumulador
de baixa pressão (2).
Os acumuladores (2)
e (5) possuem a função de armazenar provisoriamente o líquido
dos freios que se torna disponível durante a fase de redução da pressão.
A eletroválvula de
carga (9), quando está desativada (não ligada à massa da central),
está na posição de abertura, permitindo assim a passagem do líquido à
pinça do freio.
A manutenção da pressão
é obtida fechando esta válvula, ou seja, alimentando-a eletricamente.
A bomba de recuperação
(4) envia líquido dos freios que vai para as pinças, durante
a fase de redução da pressão, para a bomba através do relativo acumulador.
A central eletrônica,
com base nos sinais recebidos pelos sensores de número de giros
colocados nas rodas dianteiras e traseiras, pilota a central eletro-hidráulica
que por sua
vez varia a pressão do líquido do freio enviada às pinças de acordo com
três fases : aumento, manutenção ou diminuição da pressão.
Cada ramal do circuito
hidráulico do sistema ABS Bosch 5.3 possui duas eletroválvulas
de duas vias; todas as eletroválvulas são controladas pela central (1).
A eletroválvula de
descarga (10), quando está desativada (não ligada à massa da central)
está na posição de fechamento e não permite a descarga do líquido no acumulador
de baixa pressão (2).
Os acumuladores (2)
e (5) possuem a função de armazenar provisoriamente o líquido
dos freios que se torna disponível durante a fase de redução da pressão.
A eletroválvula de
carga (9), quando está desativada (não ligada à massa da central),
está na posição de abertura, permitindo assim a passagem do líquido à
pinça do freio.
A manutenção da pressão
é obtida fechando esta válvula, ou seja, alimentando-a eletricamente.
A bomba de recuperação
(4) envia líquido dos freios que vai para as pinças, durante
a fase de redução da pressão, para a bomba através do relativo
acumulador.
A central eletrônica,
com base nos sinais recebidos pelos sensores de número de giros
colocados nas rodas dianteiras e traseiras, pilota a central eletro-hidráulica
que por sua
vez varia a pressão do líquido do freio enviada às pinças de acordo com
três fases : aumento, manutenção ou diminuição da pressão.
Fase de aumento da
pressão
Quando o motorista
do veículo aperta o pedal do freio, a pressão gerada pela bomba
do freio (6) chega às pinças sem sofrer variações, uma vez que as eletroválvulas
(9) e (10) do grupo hidráulico não estão ligadas à massa da central eletrônica.
Quando a força frenante
aumenta, consequentemente aumenta a desaceleração da
roda; isto determina uma mais veloz desaceleração do veículo (ou seja,
aumenta o deslizamento
da roda).
O valor do deslizamento
não deve superar um determinado valor além do qual a roda
perde a aderência com o piso e começa a deslizar, perdendo as características
de direcionalidade e alongando os espaços de frenagem.
O sensor do número
de giros (12) sinaliza o atingimento de valores de desaceleração
tais a prejudicar a aderência da roda com o piso; neste ponto a central
eletrônica (1) comanda as eletroválvulas do grupo hidráulico, reduzindo a
força frenante e permitindo
à roda aumentar a velocidade para recuperar a aderência.
Fase de manutenção
da pressão
Nesta fase, a central
eletrônica (1) liga à massa a eletroválvula de carga (9) que se fecha,
enquanto a eletroválvula de descarga (10), não estando ligada à massa, já
está fechada.
A ligação hidráulica
entrte a bomba dos freios (6) e a pinça dos freios (11) se interrompe
(posição de espera). A pressão na pinça dos freios (11) é mantida constante
no valor atingido anteriormente, qualquer que seja a pressão no pedal
do freio.
Embora a força frenante
mantenha uma contínua ação de desaceleração, a roda varia
a sua velocidade em função da aderência com o piso, até que o sinal do
sensor de giros (12)
verifique um valor comparável à velocidade de referência calculado
pela central eletrônica (1).
Neste ponto a central
passa da fase de manutenção para a fase de aumento (se a roda
acelera) ou de redução (se a roda tende a travar-se) da pressão.
Fase de redução da
pressão
A central eletrônica
(1) detecta a tendência de travamento da roda e ativa o grupo eletro-hidráulico
para conter a desaceleração da roda dentro dos valores de limite admitidos.
A central eletrônica (1) liga à massa as eletroválvulas de carga (9) e descarga (10).
A eletroválvula de
carga (9) fica fechada mantendo interrompida a ligação entre a bomba
dos freios (6) e a pinça (11); a eletroválvula de descarga (10) se abre
colocando em ligação
hidráulica a pinça (11) com o acumulador de baixa pressão (2)
e a bomba de recuperação (4), de modo a diminuir a pressão na própria pinça.
Ao mesmo tempo, a
central eletrônica (1) alimenta o motor 93) de comando da bomba
de recuperação (4) que permite recolocar no circuito principal o líquido
retirado da pinça
do freio (11).
O acumulador (2) do
reservatório de baixa pressão presente no circuito tem a função
de armazenar uma parte do líquido dos freios retirado das pinças. Através
do circuito da bomba
de recuperação (4), o líquido dos freios é aspirado e enviado, através
da câmara de amortecimento (5) e a restrição (14), no circuito principal da
bomba dos freios (6).
Nesta fase são geradas
uma série de ondas de pressão (ou empurrões hidráulicos) que
são atenuados pela presença da câmara de amortecimento (5) e pela restrição
(14).
Na fase de frenagem,
leves vibrações no pedal do freio devem ser consideradas normais
durante a intervenção do ABS. Durante esta fase, por efeito da diminuição
da força frenante,
a roda tende a recolocar-se na velocidade de referência calculada
pela central eletrônica (1).
Portanto, o tipo de
frenagem é intermitente ou escalonada com uma sucessão das fases
ditada pelas condições de deslizamento da roda freiada e conforme um ciclo
repetitivo que não
é percebido pelo motorista, sob forma de grandes espaços, pela rapidez
e pela frequencia com a qual ocorre e porque é regularizado pela inércia
da roda que, em relação
à rapidez da intervenção do dispositivo, impede à roda atingir
os coeficientes de deslizamento extremos.
Com veículo sem ABS
o motorista consegue intervir de modo intermitente no pedal do
freio com uma frequencia de 2 ciclos por segundo (2 pressões e 2 alívios).
Com o sistema ABS,
os ciclos aumentam até 4, 10 por segundo (dependendo da aderência).
Normalmente a intervenção
do ABS cessa em velocidades inferiores a 2,75 km/h para
permitir o completo travamento das rodas e a parada do veículo.
NOTA:
A bomba de recuperação
é do tipo com pistões livres de duplo circuito, comandada
por um motor elétrico sempre em rotação nas fases de recuperação.
Os pistões não são
acoplados com o motor elétrico, mas são movimentados em seu curso
pelo cammes, somente com a chegada do líquido dos freios.
A bomba pode, portanto,
completar somente um curso na fase premente, enquanto na
aspirante não é possível exatamente pela falta de ligação mecânica entre o
motor e a bomba.
ALIVIO DO PEDAL DO
FREIO
Para permitir uma
rápida redução da pressão na pinça dos freios (11) quando o pedal
do freio é aliviado, o sistema possui uma válvula de não retorno (8) colocada
em paralelo
com a eletroválvula de entrada (9).
