Уявіть, що вам потрібно об’їхати раптову перешкоду під час інтенсивного гальмування. Здається, це цілком реально — натиснути гальмо, повернути кермо, скоригувати траєкторію. Але є критичний момент: надто сильний натиск на педаль призводить до блокування коліс, і з цієї миті все змінюється.
Що відбувається, коли колеса блокуються?
Коли колеса блокуються під час екстреного гальмування, можливі два абсолютно різних сценарії — залежно від того, чи оснащений автомобіль антиблокувальною системою гальм (ABS).
Без ABS: Як би ви не крутили кермо, автомобіль не змінить напрямку. Заблоковані, ковзні колеса повністю позбавляють водія можливості маневрувати — машина просто їде прямо, наче кермо від’єднане. Лише досвідчений водій може виправити ситуацію, короткочасно відпустивши педаль гальма та застосувавши переривчасте гальмування.
З ABS: Водієві достатньо впевнено натиснути педаль гальма й кермувати у звичному режимі. Система зробить усе інше.
Блокування коліс небезпечне ще й тим, що може спричинити занос або відведення автомобіля вбік — особливо в таких ситуаціях:
- Різне дорожнє покриття під різними колесами
- Значне перерозподілення навантаження на осях після попереднього маневру
- Різні шини на різних осях
- Бічні сили через поперечний нахил дороги або зіткнення
У будь-якому з цих випадків скоригувати траєкторію після блокування коліс практично неможливо.
Як ABS скорочує гальмівний шлях
Збільшення гальмівного шляху — один із найсерйозніших наслідків блокування коліс. Причина криється у фізиці: сила статичного тертя більша за силу тертя ковзання. Щоб зупинитися якнайшвидше, ідеальний тиск гальм утримує колеса на межі блокування — але не дозволяє їм повністю заблокуватися.
Це вимірюється показником, який називається відносним ковзанням, що змінюється від 0% (колесо котиться вільно без ковзання) до 100% (колесо повністю заблоковане). Дослідження показали, що максимальна ефективність гальмування досягається при ковзанні 15–20% — тобто загальмоване колесо обертається на 15–20% повільніше, ніж вільно котиться колесо при тій самій швидкості автомобіля. Електроніка ABS безперервно підтримує це оптимальне значення ковзання, швидко блокуючи та розблоковуючи колеса під час зупинки.
Коротка історія технології ABS
Проблема блокування коліс почала активно вирішуватися лише у 1970-х роках. Піонером стала компанія Mercedes-Benz, яка у партнерстві з Bosch розробила першу серійну систему ABS, представлену на Mercedes S-Class у 1978–1979 роках. Основні принципи роботи, закладені тоді, залишились незмінними — їх лише вдосконалили завдяки сучасній електроніці.
Як працює антиблокувальна система гальм?
ABS регулює швидкість обертання коліс, змінюючи тиск у гальмівних магістралях. Процес відбувається поетапно:
- Кожне колесо оснащене датчиком, який надсилає електричні імпульси до блока керування ABS із частотою, пропорційною швидкості обертання колеса.
- Якщо під час гальмування швидкість обертання колеса наближається до нуля, блок керування подає сигнал гідравлічному модулятору знизити тиск у відповідній гальмівній магістралі.
- Електромагнітний клапан скидає тиск, перенаправляючи надлишок гальмівної рідини до гідравлічного акумулятора.
- Тиск знижується до моменту, коли колесо відновлює зчеплення з дорогою та знову прискорюється.
- Після цього ABS швидко підвищує тиск, щоб знову сповільнити колесо.
- Цей цикл повторюється до повної зупинки автомобіля або поки водій не відпустить педаль.
Сучасні 4-канальні системи ABS контролюють і регулюють гальмівну силу для кожного колеса окремо — це суттєве вдосконалення порівняно з ранніми системами, які змінювали тиск на всіх колесах одночасно.
Чи можна замінити ABS ручним переривчастим гальмуванням?
Деякі водії запитують: чому б просто не гальмувати вручну переривчасто? На автомобілях без ABS ритмічне гальмування справді може допомогти об’їхати перешкоду під час екстреної зупинки — гальмуєте до блокування коліс, на мить відпускаєте педаль, щоб покермувати, потім знову гальмуєте. Прийом робочий, хоча й суттєво збільшує гальмівний шлях.
Проблема в обмеженнях людини. Жоден водій — незалежно від майстерності та досвіду — не здатен натискати та відпускати гальмо так швидко й точно, як електроніка ABS. Система може блокувати та розблоковувати кожне колесо приблизно 15 разів на секунду — це просто за межами людських можливостей.
ABS, EBD та Brake Assist: як вони працюють разом
У більшості сучасних автомобілів ABS працює разом із додатковими системами, що ще більше підвищують безпеку гальмування:
- EBD (електронний розподіл гальмівних зусиль) — вимірює та регулює інтенсивність гальмування для кожного окремого колеса. Дозволяє безпечно гальмувати в поворотах або на різнорідному покритті, виявляючи різницю у швидкості обертання коліс і знижуючи гальмівну силу на колесах із меншим зчепленням.
- Brake Assist (система допомоги при гальмуванні) — розпізнає різке та раптове натискання на педаль гальма (ознака панічного гальмування) і автоматично створює максимальний тиск у гальмівних магістралях, компенсуючи недостатньо сильне натискання водія в аварійній ситуації. На звичайне, повсякденне гальмування система не впливає.
Важливо пам’ятати: на автомобілях із ABS під час екстреного гальмування слід натискати педаль гальма впевнено до упору. Система розрахована на повне натискання — не стримуйтеся.
Обмеження ABS: коли система може зіграти проти вас
ABS — не універсальний засіб. Існують конкретні умови, за яких стандартна ABS може фактично призвести до збільшення гальмівного шляху порівняно з автомобілями без ABS:
- Лід із шипованими шинами — шипи забезпечують максимальне зчеплення лише при великому ковзанні, коли врізаються в лід наче кігті. ABS запобігає цьому, розблоковуючи колеса раніше, ніж шипи встигають «зачепитися», і тим самим знижує їхню ефективність.
- Засніжені дороги — на глибокому снігу заблоковані колеса утворюють перед собою «клин» зі спресованого снігу (ефект плуга), що насправді скорочує гальмівний шлях. ABS перешкоджає утворенню цього клина, утримуючи колеса в обертанні.
- Сипкі поверхні (пісок, гравій, глина) — той самий принцип: заблоковані колеса заглиблюються в покриття й утворюють опір. ABS позбавляє цієї переваги.
- Нерівні та вибоїсті дороги — якщо під час гальмування колесо ненадовго відривається від поверхні та блокується, ABS може помилково розцінити це як ковзання та зайво знизити тиск в інших гальмівних контурах, спричиняючи розгойдування автомобіля та збільшення гальмівного шляху. Справний стан підвіски мінімізує цей ризик.
Головний висновок: на крижаних, засніжених або ґрунтових покриттях автомобіль без ABS іноді може зупинитися на коротшій відстані. Саме тому деякі сценарії зимового водіння вимагають інших технік або спеціально налаштованих систем ABS.
Чи варта ABS своїх грошей? Що кажуть статистичні дані
Сучасні технології ABS продовжують розвиватися. Передові системи вже здатні зчитувати дані з кількох датчиків, адаптуватися до типу дорожнього покриття та застосовувати відповідні алгоритми гальмування. Загальна картина залишається однозначною:
На сухому та мокрому дорожньому покритті правильно налаштована система ABS у поєднанні з технічно справним автомобілем здатна скоротити гальмівний шлях у середньому до 20%, зберігаючи при цьому можливість водія кермувати та маневрувати під час усієї зупинки. В аварійних ситуаціях ці зайві метри можуть вирішити все.
Це переклад. Оригінал можна прочитати тут: https://www.drive.ru/technic/4efb331400f11713001e38cb.html
Опубліковано Грудень 16, 2021 • 6хв на читання
