Защо спирачките се нуждаят от антиблокираща спирачна система (ABS)?

Представете си, че трябва да заобиколите внезапна пречка, докато спирате рязко. Звучи управляемо — натиснете спирачката, завъртете волана, коригирайте траекторията. Но има критичен момент, в който прекалено силното натискане на педала причинява блокиране на колелата и от този момент всичко се променя.

Какво се случва, когато колелата ви се заблокират?

Когато колелата се блокират при аварийно спиране, могат да се развият два много различни сценария — в зависимост от това дали автомобилът ви е оборудван с антиблокираща спирачна система (ABS) или не.

Без ABS: Колкото и силно да завъртите волана, автомобилът няма да промени посоката. Заблокираните, плъзгащи се колела напълно лишават водача от възможността за маневриране — превозното средство просто продължава право напред, сякаш воланът е изключен. Само опитен водач може да възстанови контрола, като за кратко освободи педала на спирачката и приложи контролирано, импулсно спиране.

С ABS: Водачът просто трябва да натисне педала на спирачката силно и да управлява нормално. Системата се грижи за останалото.

Блокирането на колелата е опасно и защото може да причини странично занасяне на превозното средство — особено в следните ситуации:

• Различни пътни настилки под различните колела
• Значително преразпределение на натоварването по осите след предишна маневра
• Несъответстващи гуми между осите
• Странични сили от напречен наклон на пътя или сблъсък

Във всеки от тези случаи коригирането на траекторията след блокиране на колелата е почти невъзможно.

Как ABS намалява спирачния път

Увеличеният спирачен път е едно от най-сериозните последствия от блокирането на колелата. Причината се свежда до основна физика: статичното триене е по-голямо от плъзгащото триене. За да спре възможно най-бързо, идеалното спирачно налягане поддържа колелата в движение точно на ръба на блокиране — без да ги блокира напълно.

Това се измерва чрез стойност, наречена относително приплъзване, която варира от 0% (колелото се върти свободно без приплъзване) до 100% (колелото е напълно блокирано). Изследванията са показали, че максималната спирачна ефективност се постига при 15–20% приплъзване — което означава, че спираченото колело се върти с 15–20% по-бавно от свободно въртящо се колело при същата скорост на автомобила. Електрониката на ABS непрекъснато поддържа тази оптимална стойност на приплъзване чрез бързо блокиране и отблокиране на колелата по време на спиране.

Кратка история на технологията ABS

Опасностите от заблокирани колела не са получили широко внимание до 70-те години на XX век. Пионер в областта е Mercedes-Benz, който си партнира с Bosch за разработването на първата серийна ABS система, представена на Mercedes S-Клас през 1978–1979 г. Основните принципи на работа, установени тогава, остават до голяма степен непроменени — само усъвършенствани с модерна електроника.

Как работи антиблокиращата спирачна система?

ABS регулира скоростта на въртене на колелата чрез регулиране на налягането в спирачните тръбопроводи. Ето процеса стъпка по стъпка:

1. Всяко колело има сензор, който изпраща електрически импулси към блока за управление на ABS с честота, пропорционална на скоростта на въртене на колелото.
2. Ако скоростта на въртене на дадено колело се приближи до нула по време на спиране, блокът за управление подава сигнал към хидравличния модулатор да намали налягането в съответния спирачен тръбопровод.
3. Електрически клапан изпуска налягането, пренасочвайки излишната спирачна течност към хидравличен акумулатор.
4. Налягането спада, докато колелото не възстанови сцеплението и не ускори отново.
5. След това ABS бързо увеличава отново налягането, за да забави колелото.
6. Този цикъл се повтаря, докато автомобилът не спре или водачът не освободи педала.

Съвременните 4-канални ABS системи наблюдават и регулират спирачната сила за всяко колело независимо — значително подобрение спрямо ранните системи, които прилагаха промените в спирането към всички колела едновременно.

Може ли ръчното импулсно спиране да замести ABS?

Някои водачи питат: защо не натискате спирачките ритмично? При автомобили без ABS ритмичното спиране може да помогне за избягване на препятствия при аварийно спиране — спирате, докато колелата не се заблокират, след това за кратко освобождавате, за да управлявате, след което спирате отново. Това е валидна техника, въпреки че значително увеличава спирачния път.

Проблемът е в човешките ограничения. Никой водач — независимо от умения или опит — не може да натиска спирачките толкова бързо или прецизно, колкото електрониката на ABS. Системата може да блокира и отблокира всяко колело приблизително 15 пъти в секунда, което е просто извън човешките възможности.

ABS, EBD и Brake Assist: Как работят заедно

В повечето съвременни превозни средства ABS работи заедно с допълнителни системи, които допълнително подобряват безопасността на спирането:

• EBD (Електронно разпределение на спирачната сила) — Измерва и регулира интензивността на спиране за всяко отделно колело. Позволява безопасно спиране в завои или на смесени пътни настилки, като открива разлики в скоростта на въртене на колелата и намалява спирачната сила на колелата с по-малко сцепление.
• Brake Assist (Асистент при спиране) — Открива внезапно, рязко натискане на педала на спирачката (признак за паническо спиране) и автоматично изгражда пълно налягане в спирачните тръбопроводи, компенсирайки водач, който спира прекалено нерешително при аварийна ситуация. Не се намесва при нормално, ежедневно спиране.

Струва си да се отбележи: при автомобили с ABS трябва да натискате педала на спирачката силно до пода при аварийно спиране. Системата е проектирана да работи с пълно натискане на педала — не се въздържайте.

Ограниченията на ABS: Кога може да работи против вас

ABS не е универсално решение. Има специфични условия, при които стандартната ABS може действително да доведе до по-дълъг спирачен път в сравнение с превозни средства без ABS:

• Лед с шипове — Шиповете осигуряват максимално сцепление само при висок процент на приплъзване, когато се забиват в леда като нокти. ABS предотвратява това, освобождавайки колелата преди шиповете да се захванат, намалявайки тяхната ефективност.
• Заснежени пътища — На дълбок сняг заблокираните колела натрупват клин от уплътнен сняг пред тях (ефектът на „снегорина”), което всъщност съкращава спирачния път. ABS предотвратява това натрупване, като поддържа въртенето на колелата.
• Хлабави настилки (пясък, чакъл, глина) — Същият принцип важи: заблокираните колела се забиват и създават съпротивление. ABS елиминира това предимство.
• Грапави или неравни пътища — Ако колело за момент се откъсне от земята по време на спиране и се заблокира, ABS може да го интерпретира погрешно като занасяне и да намали налягането в другите спирачни тръбопроводи без необходимост, причинявайки люлеене на автомобила и увеличаване на спирачния път. Добре поддържаното окачване намалява този риск.

Основният извод: на заледени, заснежени или непокрити настилки автомобил без ABS понякога може да спре на по-кратко разстояние. Ето защо при някои зимни сценарии на управление са необходими различни техники или специализирани калибровки на ABS.

Струва ли си ABS? Какво показва статистиката?

Съвременната технология ABS продължава да се развива. Усъвършенстваните системи вече могат да четат множество входни сигнали от сензори, да се адаптират към вида на пътната настилка и да прилагат различни алгоритми за спиране по съответния начин. Общата картина остава ясна:

На сухи и мокри пътни настилки правилно калибрираната ABS система — в комбинация с добре поддържано превозно средство — може да намали спирачния път средно с до 20%, като същевременно запазва способността на водача да управлява и маневрира по време на спирането. При аварийни ситуации тези допълнителни метри могат да направят огромна разлика.

Това е превод. Можете да прочетете оригинала тук: https://www.drive.ru/technic/4efb331400f11713001e38cb.html