System zapobiegania blokowaniu się kół (ABS)

System ABS zapobiega blokowaniu kół podczas gwałtownego hamowania, co mogłoby spowodować utratę przez kierowcę kontroli nad pojazdem. Osiąga się to poprzez cykliczne zmniejszanie i zwiększanie ciśnienia hamowania.

Funkcja

Jeśli podczas gwałtownego hamowania koła zablokują się, utracona zostaje sterowność, a ruch pojazdu może stać się niekontrolowany. Zadaniem układu przeciwblokującego (ABS) jest zapobieganie trwałemu zablokowaniu kół oraz stabilizacja procesu hamowania. Osiąga się to poprzez wielokrotne i inteligentne zmniejszanie oraz zwiększanie ciśnienia hamowania, tzw. „modulację ciśnienia”.

Elementy układu przeciwblokującego

Układ przeciwblokujący składa się z następujących elementów:

Czujniki prędkości obrotowej kół

Ich zadaniem jest pomiar aktualnej prędkości obrotowej koła i przekazanie tej wartości w postaci sygnału elektrycznego do elektronicznego modułu sterującego.

Moduł sterujący ABS „HECU”

Moduł sterujący ABS („HECU”) ma za zadanie przetwarzać sygnały z czujników prędkości obrotowej kół. Na podstawie tych danych moduł sterujący ABS reguluje siłę hamowania dla każdego koła z osobna. Moduł sterujący ABS składa się z jednostki hydraulicznej („HCU”: blok hydrauliczny z zaworem, zintegrowana pompa z silnikiem elektrycznym, zbiornik niskociśnieniowy) oraz jednostki elektronicznej („ECU”: uchwyt cewek z elektronicznym modułem sterującym).

Hamulec koła

Hamulec kołowy realizuje działanie hamujące na poszczególnych kołach sterowanych indywidualnie.

Rodzaje układów przeciwblokujących

Istnieją różne systemy zapobiegania blokowaniu kół, z których każdy działa inaczej.

Trójkanałowy system przeciwblokujący

W przeszłości stosowano głównie trzykanałowe układy ABS. W układach tych koła przednie są sterowane indywidualnie, a koła tylne wspólnie.

Czterokanałowy układ przeciwblokujący

W nowszych pojazdach stosuje się już głównie czterokanałowe systemy przeciwblokujące. Umożliwiają one indywidualne sterowanie każdym kołem i działają w następujący sposób: każde koło jest wyposażone w czujnik prędkości obrotowej. Dzięki temu elektroniczny moduł sterujący zna w każdej chwili aktualną prędkość obrotową wszystkich kół. Jeśli podczas hamowania jedno koło jest hamowane silniej niż pozostałe, przekracza ono docelowy zakres poślizgu. Ciśnienie hamowania tego koła jest wówczas utrzymywane lub zmniejszane. Dzieje się to jednak tylko przy prędkości powyżej sześciu km/h. Dopóki kierowca trzyma stopę na pedale hamulca, prędkość pojazdu i prędkość poszczególnych kół są stale porównywane. Powoduje to, że ciśnienie hamowania jest również stale modulowane.

Przepisy dotyczące wylęgu

Gdy tylko kierowca mocno naciska pedał hamulca, opona najpierw przechodzi z normalnego ruchu tocznego do tzw. „strefy poślizgu hamowania”. W rezultacie: obwód toczny koła jest mniejszy niż odległość, jaką pokonuje pojazd. Jeśli pedał hamulca zostanie wciśnięty jeszcze mocniej, koło blokuje się i mówi się wówczas o 100-procentowym poślizgu hamowania.

Optymalne opóźnienie hamowania osiąga się przy użyciu nowoczesnych opon i na „standardowych nawierzchniach drogowych” przy poślizgu hamowania wynoszącym około 8–25 procent. Nawet doświadczonemu kierowcy trudno jest osiągnąć ten wąski, optymalny zakres. W sytuacji ekstremalnej jest to praktycznie niemożliwe. W takiej sytuacji uruchamia się inteligentny system ABS. Reguluje on siłę hamowania w taki sposób, aby poślizg na każdym kole pozostawał w optymalnym zakresie, a jednocześnie poszczególne koła nie blokowały się.

Utrzymanie wartości

W przypadku gwałtownego hamowania bez systemu ABS na bieżnikach opon powstają płytki hamowania. Powodują one nierównomierną pracę opony, co wymaga jej wymiany. Dzięki systemowi ABS podczas gwałtownego hamowania nie powstają już płytki hamowania. System ABS zmniejsza zatem zużycie opon, dzięki czemu można z nich korzystać dłużej. System ABS stał się obecnie standardem bezpieczeństwa. Samochody używane bez ABS, z wyjątkiem młodych klasyków lub oldtimerów, są dziś rzadkością i trudno je sprzedać w Europie.

Bezpieczeństwo

Chociaż układ przeciwblokujący hamulce ma zastosowanie przy około dwóch procent wszystkich hamowań, nie można sobie już wyobrazić nowoczesnych pojazdów bez jego wykorzystania. Ten system wspomagający zapewnia stabilne zachowanie pojazdu na drodze i gwarantuje sterowność pojazdu w sytuacjach ekstremalnych. Ma on zatem ogromny wpływ na bezpieczeństwo ruchu drogowego i w ostatnich latach w znacznym stopniu przyczynił się do spadku liczby ofiar wypadków drogowych.

W przypadku awarii funkcji elektrycznych systemu ABS zwykłe hamulce muszą nadal działać bez ograniczeń – jest to wymagane przez prawo.

System przeciwblokujący zapewnia większe bezpieczeństwo dzięki następującym funkcjom:

Wyższa stabilność jazdy
Podczas pełnego (awaryjnego) hamowania system ABS zapobiega blokowaniu się kół. Dzięki temu w dużej mierze zachowane zostają siły prowadzenia bocznego opon. Poprawia to stabilność jazdy i zmniejsza ryzyko wpadnięcia pojazdu w poślizg podczas hamowania. ABS nie jest jednak w stanie zapobiec utracie przyczepności i wypadnięciu pojazdu z trasy przy nadmiernej prędkości.

Lepsza sterowność
ABS zwiększa stabilność kierunkową (utrzymanie toru jazdy) – również w trakcie pokonywania zakrętów. Ponadto pozwala zachować sterowność podczas pełnego hamowania, co umożliwia omijanie przeszkód.

Skrócenie drogi hamowania
ABS może skrócić drogę hamowania w porównaniu z hamowaniem z zablokowanymi kołami, szczególnie na mokrej nawierzchni.

Indywidualne sterowanie siłą hamowania dla każdego koła
Nowoczesne systemy ABS potrafią indywidualnie regulować ciśnienie hamowania dla każdego koła. Przynosi to korzyści zwłaszcza na nawierzchniach o zróżnicowanej przyczepności (różnych współczynnikach tarcia). Specjalne strategie sterowania mogą przy tym zredukować tzw. moment odchylający – moment obrotowy wokół osi pionowej pojazdu – i w ten sposób poprawić stabilność jazdy.