Prečo brzdy potrebujú protiblokovací brzdový systém (ABS)?

Predstavte si, že musíte obísť náhlu prekážku pri intenzívnom brzdení. Znie to zvládnuteľne — stlačiť brzdu, otočiť volantom, opraviť smer. Existuje však kritický moment, keď príliš silné stlačenie pedála spôsobí zablokovanie kolies a od tej chvíle sa všetko mení.

Čo sa stane, keď sa vám zablokujú kolesá?

Pri núdzovom brzdení, keď sa kolesá zablokujú, môžu nastať dva veľmi odlišné scenáre — v závislosti od toho, či je váš automobil vybavený protiblokovacím brzdovým systémom (ABS) alebo nie.

Bez ABS: Bez ohľadu na to, ako silno otočíte volantom, auto nezmení smer. Zablokované, šmýkajúce sa kolesá úplne oberú vodiča o schopnosť manévrovať — vozidlo jednoducho ide rovno dopredu, akoby bol volant odpojený. Iba skúsený vodič sa môže spamätať krátkym uvoľnením brzdového pedála a použitím kontrolovaného, pulzného brzdenia na znovuzískaní kontroly.

S ABS: Vodič jednoducho pevne stlačí brzdový pedál a normálne riadi. Systém sa postará o zvyšok.

Zablokovanie kolies je nebezpečné aj preto, že môže spôsobiť šmyk vozidla alebo jeho vybočenie do strany — najmä v týchto situáciách:

• Zmiešané povrchy vozovky pod rôznymi kolesami
• Výrazné presuny zaťaženia na nápravách po predchádzajúcom manévri
• Nerovnaké pneumatiky medzi nápravami
• Bočné sily spôsobené sklonom vozovky alebo nárazom

V ktoromkoľvek z týchto prípadov je po zablokovaní kolies oprava smeru takmer nemožná.

Ako ABS skracuje brzdnú dráhu

Predĺžená brzdná dráha je jedným z najvážnejších dôsledkov zablokovania kolies. Príčina spočíva v základnej fyzike: statické trenie je väčšie ako klzné trenie. Na čo najrýchlejšie zastavenie je ideálny tlak brzdy taký, ktorý udržiava kolesá v rotácii práve na hranici blokovania — nie úplne zablokované.

Meria sa hodnotou nazývanou relatívny sklz, ktorá sa pohybuje od 0 % (koleso sa voľne otáča bez šmýkania) až po 100 % (koleso je úplne zablokované). Výskumy preukázali, že maximálna účinnosť brzdenia sa dosahuje pri 15–20 % sklze — čo znamená, že brzdené koleso sa otáča o 15–20 % pomalšie ako voľne sa otáčajúce koleso pri rovnakej rýchlosti vozidla. Elektronika ABS priebežne udržiava túto optimálnu hodnotu sklzu rýchlym blokovaním a odblokovaním kolies počas zastavenia.

Stručná história technológie ABS

Nebezpečenstvo zablokovaných kolies sa začalo systematicky riešiť až v 70. rokoch 20. storočia. Priekopníkom bol Mercedes-Benz, ktorý spolupracoval so spoločnosťou Bosch na vývoji prvého sériového systému ABS, uvedeného na trh na modeli Mercedes triedy S v rokoch 1978–1979. Základné prevádzkové princípy, ktoré boli vtedy stanovené, zostali v podstate nezmenené — len vylepšené modernou elektronikou.

Ako funguje protiblokovací brzdový systém?

ABS reguluje rýchlosť otáčania kolies úpravou tlaku v brzdovom potrubí. Tu je postup krok za krokom:

1. Každé koleso má senzor, ktorý posiela elektrické impulzy do riadiacej jednotky ABS s frekvenciou úmernou rýchlosti otáčania kolesa.
2. Ak sa rýchlosť otáčania kolesa počas brzdenia blíži k nule, riadiaca jednotka dá pokyn hydraulickému modulátoru, aby znížil tlak v príslušnom brzdovom potrubí.
3. Elektrický ventil uvoľňuje tlak a presmerúva prebytočnú brzdovú kvapalinu do hydraulického akumulátora.
4. Tlak klesá, až kým koleso znova nezíska priľnavosť a nezvýši svoju rýchlosť otáčania.
5. ABS potom rýchlo znova zvýši tlak, aby spomalilo koleso.
6. Tento cyklus sa opakuje, kým sa auto nezastaví alebo kým vodič neuvoľní pedál.

Moderné 4-kanálové systémy ABS monitorujú a upravujú brzdnú silu pre každé koleso nezávisle — čo je výrazné zlepšenie oproti raným systémom, ktoré aplikovali zmeny brzdenia na všetky kolesá súčasne.

Dokážete napodobniť ABS manuálnym pulzným brzdením?

Niektorí vodiči sa pýtajú: prečo jednoducho nerytmicky nestláčať brzdy? V autách bez ABS môže rytmické brzdenie pomôcť vyhnúť sa prekážkam počas núdzového zastavenia — brzdíte, kým sa kolesá nezablokujú, potom na chvíľu uvoľníte, aby ste mohli riadiť, a potom znova brzdíte. Je to platná technika, aj keď výrazne predlžuje brzdnú dráhu.

Problémom sú však ľudské obmedzenia. Žiadny vodič — bez ohľadu na zručnosť alebo skúsenosti — nedokáže stláčať brzdy tak rýchlo alebo presne ako elektronika ABS. Systém dokáže blokovať a odblokovať každé koleso približne 15-krát za sekundu, čo je jednoducho mimo ľudských možností.

ABS, EBD a brzdová asistencia: ako spolupracujú

Vo väčšine moderných vozidiel pracuje ABS spolu s doplnkovými systémami, ktoré ďalej zvyšujú bezpečnosť brzdenia:

• EBD (elektronická regulácia brzdnej sily) — Meria a upravuje intenzitu brzdenia pre každé jednotlivé koleso. Umožňuje bezpečné brzdenie v zákrutách alebo na zmiešaných povrchoch vozovky tým, že detekuje rozdiely v rýchlosti otáčania kolies a znižuje brzdnú silu na kolesách s menšou priľnavosťou.
• Brzdová asistencia — Detekuje náhle, prudké stlačenie brzdového pedála (znak panikového brzdenia) a automaticky vytvára plný tlak v brzdovom potrubí, čím kompenzuje vodiča, ktorý v núdzovej situácii brzdí príliš váhavo. Nezasahuje do normálneho, každodenného brzdenia.

Stojí za zmienku: v autách s ABS by ste počas núdzového zastavenia mali pevne stlačiť brzdový pedál až na podlahu. Systém je navrhnutý na zvládnutie plného stlačenia pedála — nezadržiavajte sa.

Obmedzenia ABS: Kedy môže pracovať proti vám

ABS nie je univerzálnym riešením. Existujú špecifické podmienky, pri ktorých môže štandardný ABS v skutočnosti spôsobiť dlhšiu brzdnú dráhu v porovnaní s vozidlami bez ABS:

• Ľad s hrotovými pneumatikami — Hroty poskytujú maximálnu priľnavosť len pri vysokých hodnotách sklzu, keď sa zabodávajú do ľadu ako pazúry. ABS tomu zabraňuje uvoľňovaním kolies skôr, ako hroty môžu zahrýznuť, čím znižuje ich účinnosť.
• Zasnežené cesty — Na hlbokom snehu tlačia zablokované kolesá pred sebou klin zhutneného snehu (tzv. „efekt pluhu”), čo v skutočnosti skracuje brzdnú dráhu. ABS zabraňuje tomuto nahromadeniu tým, že udržiava kolesá v rotácii.
• Sypké povrchy (piesok, štrk, hlina) — Platí rovnaký princíp: zablokované kolesá sa zahrabávajú a vytvárajú odpor. ABS túto výhodu eliminuje.
• Drsné alebo nerovné cesty — Ak sa koleso počas brzdenia na chvíľu zdvihne zo zeme a zablokuje sa, ABS to môže nesprávne vyhodnotiť ako šmyk a zbytočne znížiť tlak v ostatných brzdových potrubiach, čo spôsobuje kývanie auta a predlžovanie brzdnej dráhy. Dobre udržiavaný podvozok toto riziko minimalizuje.

Kľúčový záver: na ľadových, zasnežených alebo nespevnených povrchoch môže auto bez ABS niekedy zastaviť na kratšej vzdialenosti. Preto si niektoré scenáre zimnej jazdy vyžadujú rôzne techniky alebo špeciálne kalibrácie ABS.

Oplatí sa ABS? Čo hovorí štatistika

Moderná technológia ABS sa neustále vyvíja. Pokročilé systémy dnes dokážu čítať vstupy z viacerých senzorov, prispôsobovať sa typu povrchu vozovky a podľa toho uplatňovať rôzne brzdové algoritmy. Celkový obraz zostáva jasný:

Na suchých a mokrých povrchoch vozovky môže správne kalibrovaný systém ABS — v kombinácii s dobre udržiavaným vozidlom — v priemere skrátiť brzdnú dráhu až o 20 %, pričom si vodič zachováva schopnosť riadiť a manévrovať počas celého zastavenia. V núdzových situáciách môžu tieto extra metre rozhodovať.

Toto je preklad. Originál si môžete prečítať tu: https://www.drive.ru/technic/4efb331400f11713001e38cb.html