Kodėl stabdžiams reikalinga antiblokavimo stabdžių sistema (ABS)?

Įsivaizduokite, kad stabdydami smarkiai turite apsukti staiga atsiradusią kliūtį. Atrodo paprastai — spustelėkite stabdį, pasukite vairą, ištaisykite trajektoriją. Tačiau yra kritinis momentas, kai per smarkiai paspaudus pedalą ratai užsiblokuoja, ir nuo to momento viskas pasikeičia.

Kas nutinka, kai užsiblokuoja ratai?

Kai ratai užsiblokuoja avarinio stabdymo metu, gali susiklostyti du labai skirtingi scenarijai — priklausomai nuo to, ar jūsų automobilis turi antiblokavimo stabdžių sistemą (ABS), ar ne.

Be ABS: Nesvarbu, kaip smarkiai suksite vairą — automobilis nekeis krypties. Užblokuoti, slydinčiai ratai visiškai atima iš vairuotojo galimybę manevruoti — transporto priemonė tiesiog rieda tiesiai į priekį, tarsi vairas būtų atjungtas. Tik patyręs vairuotojas gali atgauti valdymą, trumpam atleidęs stabdžių pedalą ir naudodamas kontroliuojamą, impulsyvų stabdymą.

Su ABS: Vairuotojui tereikia tvirtai paspausti stabdžių pedalą ir normaliai valdyti vairą. Sistema pasirūpina likusia dalimi.

Ratų blokavimas taip pat pavojingas, nes gali sukelti transporto priemonės šoninį slydimą ar nukrypimą — ypač šiais atvejais:

• Skirtingos kelio dangos po skirtingais ratais
• Didelis apkrovos pokytis ašyse dėl ankstesnio manevro
• Skirtingi padangų komplektai skirtingose ašyse
• Šoninės jėgos dėl kelio skersinio nuolydžio ar smūgio

Bet kuriuo iš šių atvejų ištaisyti trajektoriją, kai ratai užblokuoti, beveik neįmanoma.

Kaip ABS sumažina stabdymo kelią

Padidėjęs stabdymo kelias yra viena iš rimčiausių ratų blokavimosi pasekmių. Priežastis slypi pagrindinėje fizikoje: statinė trintis yra didesnė nei slydimo trintis. Norint sustoti kuo greičiau, idealus stabdžių slėgis palaiko ratų sukimąsi ant blokavimosi ribos — bet ne visiškai užblokuotus.

Tai matuojama verte, vadinama santykiniu slydimo koeficientu, kuris svyruoja nuo 0 % (ratas sukasi laisvai be slydimo) iki 100 % (ratas visiškai užblokuotas). Tyrimai parodė, kad maksimalus stabdymo efektyvumas pasiekiamas esant 15–20 % slydimui — tai reiškia, kad stabdomas ratas sukasi 15–20 % lėčiau nei laisvai riedantis ratas esant tai pačiai automobilio greičio reikšmei. ABS elektronika nuolat palaiko šią optimalią slydimo reikšmę, greitai blokuodama ir atblokuodama ratus stabdymo metu.

Trumpa ABS technologijos istorija

Užblokuotų ratų keliamas pavojus buvo plačiai pradėtas spręsti tik aštuntajame dešimtmetyje. Pirmeiviu tapo Mercedes-Benz, bendradarbiavęs su Bosch kuriant pirmąją serijinę ABS sistemą, pristatytą „Mercedes” S klasės modelyje 1978–1979 metais. Tada nustatyti pagrindiniai veikimo principai iš esmės nepasikeitė — jie tik patobulinti modernine elektronika.

Kaip veikia antiblokavimo stabdžių sistema?

ABS reguliuoja ratų sukimosi greitį reguliuodama slėgį stabdžių magistralėse. Štai žingsnis po žingsnio aprašytas procesas:

1. Kiekvienas ratas turi jutiklį, kuris siunčia elektrinius impulsus į ABS valdymo bloką dažniu, proporcingu rato sukimosi greičiui.
2. Jei stabdymo metu rato sukimosi greitis artėja prie nulio, valdymo blokas duoda signalą hidrauliniam moduliatoriui sumažinti slėgį toje stabdžių magistralėje.
3. Elektrinis vožtuvas išleidžia slėgį, nukreipdamas perteklinį stabdžių skystį į hidraulinį akumuliatorių.
4. Slėgis krenta tol, kol ratas atgauna sukibimą ir vėl įsisuka iki greičio.
5. Tada ABS greitai vėl didina slėgį, kad sulėtintų rato sukimąsi.
6. Šis ciklas kartojasi tol, kol automobilis sustoja arba vairuotojas atleidžia pedalą.

Šiuolaikinės 4 kanalų ABS sistemos stebi ir reguliuoja kiekvieno rato stabdymo jėgą nepriklausomai — tai reikšmingas patobulinimas lyginant su ankstyvomis sistemomis, kurios stabdymo pakeitimus taikė visiems ratams vienu metu.

Ar galima pakartoti ABS efektą rankiniu impulsyviu stabdymu?

Kai kurie vairuotojai klausia: kodėl tiesiog netrukčioti stabdžiais rankiniu būdu? Automobiliuose be ABS ritminis stabdymas gali padėti išvengti kliūčių avarinio sustojimo metu — stabdote, kol ratai užsiblokuoja, tada trumpam atleidžiate, kad pasukiotumėte vairą, tada vėl stabdote. Tai patikima technika, nors ir žymiai padidina stabdymo kelią.

Problema — žmogaus galimybių ribotumas. Nė vienas vairuotojas — nepriklausomai nuo įgūdžių ar patirties — negali trukčioti stabdžiais taip greitai ar tiksliai, kaip ABS elektronika. Sistema gali blokuoti ir atblokuoti kiekvieną ratą maždaug 15 kartų per sekundę, o tai tiesiog nepasiekiama žmogui.

ABS, EBD ir stabdymo pagalbininkė: kaip jie veikia kartu

Daugelyje šiuolaikinių transporto priemonių ABS veikia kartu su papildomomis sistemomis, kurios dar labiau pagerina stabdymo saugumą:

• EBD (elektroninis stabdymo jėgos paskirstymas) — Matuoja ir reguliuoja stabdymo intensyvumą kiekvienam ratui atskirai. Jis leidžia saugiai stabdyti posūkiuose ar ant mišrios kelio dangos, aptikdamas ratų sukimosi greičio skirtumus ir sumažindamas stabdymo jėgą ratams, kurių sukibimas yra mažesnis.
• Stabdymo pagalbininkė — Aptinka staigų, greitą stabdžių pedalo paspaudimą (panikos stabdymo požymį) ir automatiškai sukuria maksimalų slėgį stabdžių magistralėse, kompensuodamas per atsargiai stabdančio vairuotojo veiksmus avarinėje situacijoje. Ji netrukdo įprastam kasdieniam stabdymui.

Verta paminėti: automobiliuose su ABS, avarinio stabdymo metu reikia tvirtai paspausti stabdžių pedalą iki galo. Sistema sukurta taip, kad atlaikytų visišką pedalo paspaudimą — nesusilaikykite.

ABS apribojimai: kada sistema gali veikti prieš jus

ABS nėra universalus sprendimas. Tam tikromis sąlygomis standartinė ABS sistema gali faktiškai pailginti stabdymo kelią lyginant su transporto priemonėmis be ABS:

• Ledas su dygiuotomis padangomis — Dygliai suteikia maksimalų sukibimą tik esant dideliam slydimui, kai jie įsiremia į ledą kaip nagai. ABS to neleidžia, atleisdama ratus dar prieš tai, kol dygliai gali įsikibti, todėl sumažėja jų efektyvumas.
• Kelio danga padengta sniegu — Gilaus sniego atveju užblokuoti ratai stumia supresuoto sniego pleištą prieš save (vadinamasis „plūgo efektas”), kuris iš tikrųjų sutrumpina stabdymo kelią. ABS neleidžia šiam kaupiniui susidaryti, nes palaiko ratų sukimąsi.
• Biros dangos (smėlis, žvyras, molis) — Tas pats principas galioja: užblokuoti ratai įsikasa ir kuria pasipriešinimą. ABS panaikina šį pranašumą.
• Nelygios ar banguotos kelio dangos — Jei ratas trumpam pakyla nuo kelio stabdymo metu ir užsiblokuoja, ABS gali klaidingai interpretuoti tai kaip slydimą ir nereikalingai sumažinti slėgį kitose stabdžių magistralėse, sukeldama automobilio svirduliavimą ir padidindama stabdymo kelią. Gerai prižiūrima pakaba sumažina šią riziką.

Pagrindinė išvada: ant ledo, sniego ar neasfaltuotų paviršių automobilis be ABS kartais gali sustoti per trumpesnį atstumą. Štai kodėl kai kuriose žieminio vairavimo situacijose reikia kitokių technikų ar specializuotų ABS kalibracijų.

Ar ABS verta? Ką rodo statistika

Šiuolaikinės ABS technologijos toliau tobulėja. Pažangios sistemos dabar gali nuskaityti kelis jutiklių signalus, prisitaikyti prie kelio dangos tipo ir atitinkamai taikyti skirtingus stabdymo algoritmus. Bendras vaizdas išlieka aiškus:

Ant sauso ir šlapio kelio dangos tinkamai sukalibruota ABS sistema — kartu su gerai prižiūrima transporto priemone — vidutiniškai gali sumažinti stabdymo kelią iki 20 %, išlaikant vairuotojo gebėjimą valdyti ir manevruoti viso sustojimo metu. Avarinėse situacijose tie keli papildomi metrai gali padaryti visą skirtumą.

Tai yra vertimas. Originalą galite perskaityti čia: https://www.drive.ru/technic/4efb331400f11713001e38cb.html