24.10.2000 13:17

1

ABS (Anti-Blokier-System, Anti-lock Brake System, Anti Blocking System)

Autor: opony.com.pl

ABS to układ zapobiegający blokowaniu kół, a tym samym przyczyniający się do poprawy bezpieczeństwa jazdy.

Jak działa ABS?

Aby przedstawić układ ABS trzeba rozpocząć od układu hamulcowego w ogóle. Umożliwia on zmniejszenie prędkości jazdy oraz zatrzymanie pojazdu w określonym miejscu. Hamulce służą też do unieruchomienia pojazdu pozostawionego na postoju.

Ostatnią z wymienionych funkcji w samochodach osobowych zazwyczaj spełnia tzw. hamulec pomocniczy, często nazywany ręcznym (chociaż nie jest to regułą), gdyż jest z reguły uruchamiany dźwignią, która za pośrednictwem cięgien powoduje zadziałanie mechanizmów bębnowych lub tarczowych. W nowszych konstrukcjach (Audi A6) dźwignie zastąpiono siłownikami sterowanymi elektrycznie. Inaczej niż hamulec pomocniczy działa hamulec główny, nazywany zasadniczym. Jest uruchamiany nożnie, a czynnikiem powodującym zadziałanie mechanizmów hamulcowych przy kołach jezdnych w pojazdach osobowych i dostawczych jest płyn hamulcowy. W samochodach ciężarowych jako medium wystepuje gaz, a bardzo nowoczesne konstrukcje w samochodach osobowych - takie jak hamulce elektrodynamiczne (Mercedes) sterowane są elektryczne.

W przypadku hamulców tradycyjnych płyn hamulcowy znajduje się w przewodach biegnących od pompy hamulcowej, połączonej z pedałem hamulca, do cylinderków znajdujących się przy mechanizmach każdego z kół jezdnych. W celu zmniejszenia ryzyka powstałego w związku z nieszczelnością przewodów lub zatarciem się jednego z tłoczków pompy, od 1970 r. wprowadzono normy bezpieczeństwa wymagające stosowanie układów hamulcowych o co najmniej dwóch niezależnych obwodach.

Hamowanie w systemie ABS

Kierowca naciskając pedał hamulca powoduje dociśnięcie do siebie elementów mechanizmów hamulcowych i jeśli siła hamowania tych mechanizmów będzie większa niż siła tarcia opony o nawierzchnię, nastąpi zablokowanie kół jezdnych, one przestaną obracać się. W celu uniknięcia takiej sytuacji stworzono system ABS.

ABS w Saabie 9000

ABS- (Anti-Blokier-System) to układ zapobiegający blokowaniu kół, a tym samym przyczyniający się do poprawy bezpieczeństwa jazdy, ponieważ umożliwia kontrolę nad zachowaniem kierunku jazdy samochodu, zarówno na nawierzchni o małym jak i o dużym współczynniku przyczepności. Układ zapobiegający blokowaniu się jednego lub większej liczby kół (spowodowanego na przykład małym współczynnikiem przyczepności,nierównościami drogi lub innymi czynnikami), optymalizuje tym samym długość drogi hamowania przez maksymalne wykorzystanie przyczepności kół do nawierzchni drogi. Osobno dla każdego koła.

Podsumowując, układ ABS ma za zadanie hamować z odpowiednim poślizgiem, gdzie następuje maksymalna siła hamowania przy wymaganej sterowności. Należy pamiętać, że w przypadku zablokowania kół jakiekolwiek próby zmiany kierunku jazdy mogą okazać się nieskuteczne, a pojazd będzie kontynuował ruch w kierunku zgodnym z osią wzdłużną pojazdu, w najgorszym razie pojazd może wypaść z drogi. Trzeba jednocześnie zdawać sobie sprawę, że zadanie układu ABS nie polega na skróceniu drogi hamowania. Droga hamowania samochodu zależy bowiem między innymi od następujących parametrów: współczynnika przyczepności miedzy oponą, a nawierzchnią drogi i skuteczności układu hamulcowego.

Składa się z trzech podstawowych elementów: czujników, zespołu sterującego i modulatorów. Czujniki, umieszczone w piastach rejestrują obroty kół i przesyłają sygnał o zablokowaniu kół do zespołu sterującego. Ten ostatni to szybko działający komputer, który na podstawie informacji z czujników przesyła modulatorom sygnały sterujące. Modulator to elektromagnetyczny zawór zwiększający, zmniejszający lub utrzymujący ciśnienie płynu hamulcowego w siłownikach hamulców. Musi mieć bardzo małą bezwładność działania. Czas zwłoki wynosi zaledwie około 0,001 s.

W hydraulicznym układzie hamulcowym samochodów osobowych wyposażonych w ABS montuje się dodatkową wysokociśnieniową pompę zasilającą. Zapewnia ona utrzymanie ciśnienia w układzie hamulcowym. Zazwyczaj nacisk stopy na pedał hamulca i działanie siłownika wspomagania wytwarzają ciśnienie w układzie hamulcowym. Obawiano się jednak, że będzie ono zbyt krótkotrwałe w wypadku systemów hamulcowych wyposażonych w urządzenia przeciwblokujące. Po zablokowaniu koła ABS zmniejsza ciśnienie w układzie, a wtedy część płynu hamulcowego przepływa do niskociśnieniowych zasobników cieczy roboczej. Może więc zdarzyć, że przy długotrwałym hamowaniu z działającym ABS-em płyn hamulcowy przepłynie w takiej ilości do zasobników, iż siła docisku tłoczków (lub szczęk) okaże się niewystarczająca do efektywnego hamowania. Dlatego pompa pobiera ciecz z zasobników i z powrotem kieruje ją do układu hamulcowego pod wysokim ciśnieniem. Koła samochodów hamują też indywidualnie - mamy wtedy czterokanałowy ABS.

Symulacja przejazdu bez systemu ABS i z włączonym ABS

W tańszych rozwiązaniach indywidualnie są hamowane koła przedniej osi, tylnej natomiast mają natomiast wspólny modulator. Na suchych nawierzchniach ABS nie skraca drogi hamowania. Zapobiegając zablokowaniu kół, powoduje, że nie niszczą się opony. Systemy przeciwblokujące łatwo docenić na śliskich nawierzchniach. ABS pomaga nie tylko w zachowaniu kontroli nad torem jazdy, ale i skraca drogę hamowania. Co ważniejsze, pozwala na hamowanie i jednoczesne wykonywanie manewrów - coś, czego lepiej nie próbować, gdy jedzie się samochodem bez systemu przeciwblokującego. ABS nie zmienia współczynnika tarcia między kołami a nawierzchnią. Nawet najlepszy nie pomoże nam, gdy poruszając się 100 km/h po lodzie, musimy nagle zatrzymać pojazd.

System przeciwblokujący spełnia także funkcję regulatora siły hamowania, odpowiednio do nacisku i przyczepności rozkładając wysiłek hamowania na koła obu osi. Tym samym nie dopuszcza się do blokowania mniej obciążonych kół.

Historia powstania ABS

ABS pojawił się na rynku w 1978 roku jako wyposażenia dodatkowe najdroższych Mercedesów i BMW. Postęp jest jednak bardzo szybki. Według ITT Automotive w 1990 roku 65% aut klasy wyższej zaopatrzono w ABS, a siedem lat później - już 99%. Podobne zmiany zachodzą w wyposażeniu klasy średniej. Najmniej układów antyblokujących stosuje się w małych autach, gdzie cena ma kluczowe znaczenie.

W 1997 roku zaledwie 10% takich pojazdów wyposażono w ABS. ITT Automotive liczył jednak, że to się zmieni. Koncern przygotował nową konstrukcję ABS-u bez wysokociśnieniowej pompy i zasobników. Okazało się, że nawet podczas hamowania z dużej prędkości ciśnienie wytworzone przez nacisk stopy na pedał hamulca wystarczy, aby sprawnie utrzymać pojazd. Jedynie długotrwałe hamowanie na lodzie mogłoby doprowadzić do znacznej utraty ciśnienia. Wtedy czujnik ograniczyłby działanie ABS-u tylko do kół tylnej osi, aby wyeliminować ryzyko zarzucenia autem. ABS compact stanowi jedną całość z główną pompą hamulcową i podciśnieniowym siłownikiem wspomagającym. Nie wymaga ponoszenia dodatkowych kosztów montażowych. Najnowsze systemy antyblokujące są dwa razy mniejsze i lżejsze od pierwszych generacji. Dzięki uproszczeniu konstrukcji mechanizmu ABS stał się znacznie tańszy.

ABS obowiązkowym wyposażeniem samochodu?

W 2001 roku na spotkaniu koncernów motoryzacyjnych wchodzących w skład Europejskiego Związku Producentów Samochodów (ACEA) zdecydowano, że każdy nowy samochód produkowany na rynek zachodnioeuropejski (Unii Europejskiej w ówczesnym stanie), będzie musiał posiadać system ABS. Produkcja takich aut rozpoczęła się 3 lata później.

Na przestrzeni kolejny lat producenci samochodów otrzymywali kolejne wytyczne, co do ich tworzenia. Od 2009 roku nowe samochody powinny być wyposażone w ESP, a od 2014 również w TPMS czyli czujniki ciśnienia w oponach. Obowiązkowym układem w produkowanych autach od 2018 roku jest system eCall oraz Asystent Pasa Ruchu. W planach pozostaje wprowadzenie kamery cofania, której konieczność montowania mają już samochody powstające w Stanach Zjednoczonych.