Представьте, что вам нужно объехать внезапное препятствие, одновременно резко тормозя. Казалось бы, всё просто — нажать тормоз, повернуть руль, скорректировать траекторию. Но есть критический момент: если нажать педаль слишком сильно, колёса заблокируются, и с этого мгновения всё меняется.
Что происходит при блокировке колёс?
При блокировке колёс в ходе экстренного торможения события могут развиваться по двум совершенно разным сценариям — в зависимости от того, оснащён ли автомобиль антиблокировочной системой тормозов (ABS) или нет.
Без ABS: как бы водитель ни крутил руль, автомобиль не изменит направление движения. Заблокированные, скользящие колёса полностью лишают водителя возможности маневрировать — машина просто едет прямо, словно рулевое управление отключено. Восстановить контроль может лишь опытный водитель, кратковременно отпустив педаль тормоза и применив прерывистое торможение.
С ABS: водителю достаточно просто удерживать педаль тормоза нажатой и рулить в нужном направлении. Система сделает всё остальное сама.
Блокировка колёс опасна ещё и тем, что может привести к заносу или боковому сносу автомобиля — особенно в следующих ситуациях:
- Разное дорожное покрытие под разными колёсами
- Значительное перераспределение нагрузки по осям после предыдущего манёвра
- Несовпадение шин на разных осях
- Боковые силы из-за поперечного уклона дороги или столкновения
В любом из этих случаев скорректировать траекторию при заблокированных колёсах практически невозможно.
Как ABS сокращает тормозной путь
Увеличение тормозного пути — одно из наиболее серьёзных последствий блокировки колёс. Причина кроется в базовых законах физики: сила статического трения больше силы трения скольжения. Чтобы остановиться как можно быстрее, оптимальное тормозное усилие должно удерживать колёса на грани блокировки — но не допускать полной остановки их вращения.
Это описывается величиной, называемой относительным скольжением: от 0% (колесо свободно катится без проскальзывания) до 100% (колесо полностью заблокировано). Исследования показали, что максимальная эффективность торможения достигается при проскальзывании 15–20% — то есть заторможенное колесо вращается на 15–20% медленнее, чем свободно катящееся колесо при той же скорости автомобиля. Электроника ABS непрерывно поддерживает это оптимальное значение скольжения, многократно блокируя и разблокируя колёса в процессе остановки.
Краткая история технологии ABS
Проблема блокировки колёс не получала широкого технического решения вплоть до 1970-х годов. Первопроходцем стал концерн Mercedes-Benz, который в партнёрстве с компанией Bosch разработал первую серийную систему ABS, представленную на автомобиле Mercedes S-класса в 1978–1979 годах. Основополагающие принципы работы, заложенные тогда, в целом не изменились — лишь усовершенствовались благодаря современной электронике.
Как работает антиблокировочная система тормозов?
ABS регулирует скорость вращения колёс, изменяя давление в тормозных магистралях. Вот как этот процесс выглядит пошагово:
- На каждом колесе установлен датчик, который с частотой, пропорциональной скорости вращения колеса, передаёт электрические импульсы на блок управления ABS.
- Если скорость вращения какого-либо колеса при торможении приближается к нулю, блок управления подаёт сигнал гидравлическому модулятору снизить давление в соответствующей тормозной магистрали.
- Электромагнитный клапан сбрасывает давление, перенаправляя избыток тормозной жидкости в гидравлический аккумулятор.
- Давление снижается до тех пор, пока колесо не восстановит сцепление с дорогой и не начнёт вновь ускоряться.
- После этого ABS резко повышает давление, вновь замедляя вращение колеса.
- Этот цикл повторяется до полной остановки автомобиля или до момента, когда водитель отпускает педаль.
Современные 4-канальные системы ABS отслеживают и регулируют тормозное усилие для каждого колеса независимо — это существенный прогресс по сравнению с ранними системами, которые изменяли тормозное воздействие на все колёса одновременно.
Можно ли заменить ABS ручным прерывистым торможением?
Некоторые водители задаются вопросом: почему бы не качать тормоза вручную? На автомобилях без ABS ритмичное торможение действительно помогает объезжать препятствия при экстренной остановке — вы тормозите до блокировки колёс, затем кратко отпускаете педаль, чтобы повернуть, и снова тормозите. Это рабочий приём, хотя он значительно увеличивает тормозной путь.
Проблема в ограниченных возможностях человека. Ни один водитель — вне зависимости от мастерства и опыта — не способен нажимать и отпускать тормоз так же быстро и точно, как электроника ABS. Система может блокировать и разблокировать каждое колесо примерно 15 раз в секунду — это просто недостижимо для человека.
ABS, EBD и Brake Assist: как они работают вместе
На большинстве современных автомобилей ABS функционирует совместно с дополнительными системами, ещё больше повышающими безопасность торможения:
- EBD (Электронное распределение тормозных усилий) — измеряет и регулирует интенсивность торможения для каждого колеса в отдельности. Позволяет безопасно тормозить в поворотах и на неоднородном дорожном покрытии: система определяет разницу в скорости вращения колёс и снижает тормозное усилие на тех из них, у которых меньше сцепление с дорогой.
- Brake Assist (Ассистент экстренного торможения) — фиксирует резкое и стремительное нажатие педали тормоза (признак панического торможения) и автоматически создаёт максимальное давление в тормозных магистралях, компенсируя нерешительные действия водителя в аварийной ситуации. При обычном повседневном торможении система не вмешивается.
Важно помнить: на автомобилях с ABS при экстренном торможении следует нажимать педаль тормоза до упора. Система рассчитана на полное нажатие — не нужно её сдерживать.
Ограничения ABS: когда система может сыграть против вас
ABS — не универсальное решение. Существуют конкретные условия, при которых стандартная ABS способна фактически увеличить тормозной путь по сравнению с автомобилями без этой системы:
- Лёд при использовании шипованных шин — шипы обеспечивают максимальное сцепление лишь при высоком проскальзывании, когда они впиваются в лёд подобно когтям. ABS препятствует этому, разблокируя колёса раньше, чем шипы успевают зацепиться, и тем самым снижает их эффективность.
- Заснеженные дороги — на глубоком снегу заблокированные колёса толкают перед собой уплотнённый снежный клин («эффект плуга»), что фактически сокращает тормозной путь. ABS предотвращает образование такого клина, удерживая колёса в движении.
- Сыпучие покрытия (песок, гравий, глина) — тот же принцип: заблокированные колёса врезаются в поверхность и создают дополнительное сопротивление. ABS лишает этого преимущества.
- Неровные и разбитые дороги — если при торможении колесо на мгновение отрывается от поверхности и блокируется, ABS может ошибочно расценить это как занос и излишне сбросить давление в других тормозных магистралях, вызывая рыскание автомобиля и увеличивая тормозной путь. Исправная подвеска сводит этот риск к минимуму.
Главный вывод: на обледенелых, заснеженных или грунтовых поверхностях автомобиль без ABS порой способен остановиться на более коротком расстоянии. Именно поэтому в ряде зимних ситуаций рекомендуются иные техники вождения или специальные калибровки ABS.
Оправдывает ли себя ABS? Что говорит статистика
Технологии ABS продолжают совершенствоваться. Современные системы способны считывать данные множества датчиков, адаптироваться к типу дорожного покрытия и применять различные алгоритмы торможения. Общая картина остаётся однозначной:
На сухом и мокром покрытии правильно откалиброванная система ABS в сочетании с технически исправным автомобилем позволяет в среднем сократить тормозной путь до 20%, сохраняя при этом возможность рулить и маневрировать на всём протяжении торможения. В экстренной ситуации эти лишние метры могут решить всё.
Это перевод. Оригинал статьи доступен здесь: https://www.drive.ru/technic/4efb331400f11713001e38cb.html
Опубликовано Декабрь 16, 2021 • 7м на чтение
