Зачем автомобилю ABS?
Электронные системы активной безопасности в наши дни прочно вошли в повседневную жизнь автомобилистов. Они облегчают жизнь водителю – помогают контролировать машину в сложных условиях и даже в некоторых случаях исправляют его ошибки. А ведь чуть более трех десятилетий назад эти технологии считались чем-то из области фантастики. Первой ласточкой среди них, обеспечившей прорыв вспомогательной электроники стала антиблокировочная система тормозов (ABS). Ведь именно ее успех дал путевку в жизнь новым разработкам в этой сфере. Именно об ABS и пойдет речь в сегодняшней статье, ведь не все автолюбители знают, что она собой представляет.
Для начала, нужно ответить на простой вопрос: зачем автомобилю ABS. Наверное, многим водителям, имевшим дело с автомобилями старой конструкции, известен эффект движения юзом при резком замедлении. От чересчур сильного нажатия на педаль тормоза передние колеса блокируются, начинают скользить и не дают возможности совершить маневр – например, объехать препятствие. Машина сохраняет траекторию движения. Именно эту проблему и пытались решить инженеры на протяжении десятилетий.
Заглянем немного в историю. Первые опыты с антиблокировочной системой тормозов начали проводить еще с конца 20-х годов, причем делали это не автомобилисты, а авиаторы. Оно и понятно – у самолетов посадочная скорость высокая и они нуждаются в эффективных тормозах. Патент на изобретение получила в 1936 году компания Bosch. В 1958 году прототип ABS установили на экспериментальном мотоцикле Royal Enfield Super Meteor. Но, несмотря на положительные результаты испытаний, серийное производство так и не начали.
В 60-х за серьезные тесты взялись и автомобильные компании. Результатом стало появление сразу нескольких подобных систем. Впервые механическую ABS установили на купе Jensen FF, но выпускали его небольшими сериями. В 1969 году Ford Thunderbrid Lincoln Continental получили опцию Sure Track, а год спустя Cadillac Eldorado и Oldsmobile Toronado оснастили технологией Trackmaster. По сути, это была также механическая антиблокировочная система, но действовала она только на тормоза ведущих колес. В 1971 году на все Chrysler Imperial стали устанавливать систему Sure-Brake. По принципу работы она не отличалась от изобретений конкурентов, но распространялась на все четыре колеса.
Тогда же Nissan President получил первую в мире серийную электронную ABS. Аналогичную систему в Европе впервые представили в качестве опции в 1978 году на Mercedes-Benz S-Class. Электроника зарекомендовала себя лучше и от механических антиблокировочных систем быстро отказались. С 1981 года ее начали устанавливать на коммерческие автомобили, а с 1988 года – на мотоциклы. Первым автомобилем с электронной ABS в базовой комплектации стал Ford Scorpio 1985 года. По данным Центра изучения аварий при университете Монаша в Мельбурне (Австралия), применение этой системы пассивной безопасности уменьшило количество аварий на 18%.
Принцип действия антиблокировочной системы тормозов довольно простой. Опытным водителям известно, что преодолеть блокировку колес можно отпустив педаль тормоза и применив прерывистое торможение. Приблизительно то же делает и электроника, только во много раз быстрее, чем на это способен человек. Кроме того, в современных четырехканальных ABS, она контролирует каждое колесо отдельно. В их ступицах установлены датчики скорости, информация с которых поступает на центральный блок управления. Как только электроника определяет, что какое-то из колес вращается медленнее других, то есть существует угроза его блокировки, открывается специальный клапан в тормозной магистрали, откачивает часть тормозной жидкости и снижает давление. Соответственно, тормозное усилие на колесе ограничивается до тех пор, пока по скорости вращения оно не сравнится с другими колесами. Подобные операции могут повторяться до 16 раз в секунду.
Главным результатом таких действий является сохранение контроля водителя над автомобилем. Кроме того, на качественном асфальтовом покрытии в большинстве случаев уменьшается и тормозной путь. Ведь на вращающееся колесо действует сила трения покоя, а на заблокированное – сила трения скольжения. Последняя, как известно, всегда меньше.
Однако у ABS есть и свои недостатки. В частности, она теряет свою эффективность на гравии, песке или в глубоком снегу. Дело в том, что заблокированные колеса в этом случае попросту врываются в дорожную поверхность, что усиливает замедление. Антиблокировочная система тормозов не дает этого сделать. Поэтому у некоторых вседорожников, предусмотрена возможность ее отключения либо разработан специальный режим работы для бездорожья. Кроме того, дорожные неровности могут "сбить с толку" датчики скорости.
Чтобы улучшить эффективность системы, во многих современных автомобилях применены дополнительные функции. Electronic Brakeforce Distribution (EBD) распределяет тормозное усилие между колесами в зависимости от уровня их сцепления с дорогой, типа дорожного покрытия, загрузки автомобиля. А Brake Assist, используя датчики на педали тормоза, способна по силе нажатия на нее определить экстренное торможение. В этом случае дается команда увеличить тормозное усилие.
В наши дни без ABS трудно представить подавляющее большинство новых машин, а у многих автопроизводителей эта система уже давно стала стандартом даже на самых доступных моделях.