System ABS służy poprawie bezpieczeństwa podczas hamowania. Wbrew pozorom nie jest to system antypoślizgowy. Nie w każdej sytuacji pozwala również skrócić drogę hamowania. Stosowanie systemu ABS w nowych samochodach jest obowiązkowe już od kilkunastu lat, dlatego rozwiązanie musi mieć znaczący wpływ dla ochrony użytkowników dróg. Jak działa system ABS i jak należy z niego korzystać?
ABS – jak działa ten system podczas mocnego hamowania?
ABS współpracuje z układem hamulcowym samochodu, pozwalając przede wszystkim utrzymać stabilność oraz zachować wpływ na kontrolę kierunku, w którym porusza się pojazd w trakcie hamowania. Po wciśnięciu pedału hamulca pompa tłoczy płyn hamulcowy, powodując wzrost ciśnienia w układzie hamulcowym. Ciśnienie przekłada się na dociśnięcie klocków hamulcowych do tarcz i wytworzenie energii obniżającej prędkość obrotową kół.
Podczas codziennej jazdy z prędkością dostosowaną do rodzaju drogi, warunków atmosferycznych i natężenia ruchu większość przypadków hamowania to spokojne obniżanie prędkości – może zostać wykonane bez wsparcia systemu ABS, np. poprzez hamowanie silnikiem, a dopiero w ostatnich chwilach przed zatrzymaniem się przy pomocy hamulców. Jednak w sytuacji awaryjnego hamowania, mocne i nagłe wciśnięcie hamulca może spowodować zablokowanie się kół.
Zadaniem systemu ABS jest właśnie zapobieganie blokadzie kół w trakcie hamowania. Wynika to z rozwinięcia skrótu: ABS – AntiBlockierSystem z języka niemieckiego lub Anti-lock Braking System z angielskiego, czyli w wolnym tłumaczeniu „system zapobiegania blokowaniu kół podczas hamowania”.
Działanie systemu ABS opiera się na pulsacyjnym dozowaniu ciśnienia w układzie hamulcowym. Zanim układy ABS stały się popularne w samochodach, w sytuacji awaryjnego hamowania należało zastosować hamowanie pulsacyjne – polegające na mocnym dociskaniu hamulca, odpuszczaniu na moment, aby koła się nie zablokowały i powtórzeniu tego schematu aż do zatrzymania samochodu. System ABS zwalnia kierowcę z konieczności hamowania pulsacyjnego. W autach z ABS wystarczy z całej siły wcisnąć hamulec w razie potrzeby awaryjnego hamowania, a system zadba o takie manipulowanie ciśnieniem w układzie, aby pojazd pozostał stabilny i sterowny, a jednocześnie hamowanie było możliwie najbardziej efektywne.
Jedynym, co musi zrobić kierowca podczas awaryjnego hamowania w samochodzie z ABS, jest ciągłe wciskanie hamulca. Da się wówczas wyczuć pracę systemu, który rytmicznie odbija pedałem hamulcowym. Towarzyszy temu charakterystyczny stukot. Ważne, aby nie odpuszczać nogi z hamulca, co może być naturalną reakcją na jego zachowanie. Mocne dociskanie nogi jest niezbędne, aby system ABS mógł możliwie efektywnie wykorzystać siłę hamowania.
System ABS – jak wpływa na przyczepność i bezpieczeństwo jazdy?
Wzrost bezpieczeństwa zawdzięczany systemowi ABS wynika przede wszystkim z tego, że w trakcie gwałtownego hamowania samochód pozostaje bardziej stabilny, a kierowca zachowuje wpływ na kontrolę kierunku. Dzięki temu można m.in. ominąć przeszkodę, która pojawiła się znienacka na drodze i wymusiła hamowanie awaryjne.
System ABS nie powoduje wzrostu przyczepności w trakcie hamowania, a pozwala wręcz balansować na jej granicy, gdzie siła hamowania jest najwyższa. Gdy koło ma tę samą prędkość co samochód, to poślizg jest równy 0% i nie występuje. Jeżeli w trakcie hamowania samochodem bez ABS koło zablokuje się, to jego poślizg wynosi 100% – pomimo iż koło nie obraca się ani trochę, to samochód sunie dalej. Co prawda prędkość pojazdu obniża się, ale bieżnik opon nie pracuje prawidłowo, przez co drastycznie spada stabilność i kontrola jazdy. Nie znaczy to również, że przy 100% poślizgu skuteczność hamowania jest najlepsza.
Podczas jazdy koła dysponują dwoma rodzajami przyczepności – wzdłużną oraz poprzeczną. Pierwsza z nich umożliwia ruch samochodu do przodu, a druga pozwala na zmianę kierunku ruchu. ABS utrzymuje podczas hamowania wzdłużny poślizg kół na poziomie 10-30%. W tym zakresie znajduje się punkt, w którym hamowanie osiąga najwyższą efektywność, a przyczepność poprzeczna pozostaje na tyle wysoka, że pozwala zachować kontrolę nad kierunkiem jazdy.
Podczas hamowania pulsacyjnego utrzymanie poślizgu wzdłużnego na odpowiednim poziomie jest dużo trudniejsze. Po przekroczeniu punktu o najlepszej efektywności hamowania skuteczność hamulców zaczyna gwałtownie spadać. Reakcja człowieka nie jest wówczas na tyle szybka, aby wycofać nogę przed zablokowaniem kół. Dzięki odpowiednim czujnikom ABS nieustannie zwalnia i przyspiesza koło, aby utrzymać siłę hamowania jak najbliżej optymalnej wartości poślizgu wzdłużnego.
Budowa systemu ABS – z jakich podzespołów jest on złożony?
System ABS składa się z trzech głównych składowych:
- Czujniki prędkości obrotowej przy każdym kole
- Modulatory regulujące ciśnienie płynu w układzie podczas hamowania
- Sterownik zarządzający pracą modulatorów ciśnienia na podstawie odczytu z czujników
W nowoczesnych konstrukcjach modulatory są zintegrowane ze sterownikiem w tej samej obudowie, tworząc jeden podzespół.
W jakich sytuacjach ABS jest mniej skuteczny?
Utrzymanie poślizgu wzdłużnego pozwala utrzymać siłę hamowania tuż przy wartości, w której osiąga ona najwyższą wydajność. O ile ta zasada sprawdza się na drogach asfaltowych, o tyle na luźnych nawierzchniach nie jest już tak efektywna. W trakcie jazdy po piachu, żwirze, czy śniegu, czy lodzie hamowanie przebiega najskuteczniej przy zablokowanych kołach – stabilność i panowanie nad kierunkiem poruszania się zostaną wówczas utracone, ale pojazd zatrzyma się na krótszym dystansie.
Również w sytuacji, gdy prawa i lewa strona pojazdu znajdują się na różnym rodzaju podłoża, ABS może wydłużać drogę hamowania. Przykładowo, jeżeli środek jezdni zostanie wyłączony z ruchu, to samochód będzie zmuszony zjechać prawą stroną na pobocze. Lewe koła znajdują się wówczas na asfalcie, a prawe na nawierzchni nieutwardzonej. Wykonanie awaryjnego hamowania w takich warunkach spowoduje dostosowanie się ABS do kół o niższej przyczepności – znajdujących się na nieutwardzonym poboczu. Sterownik dopasuje pracę modulatorów ciśnienia tak, aby koła na poboczu nie zablokowały się, chociaż pozwoliłoby to skrócić drogę hamowania. Nastąpiłby wówczas jednak drastyczny spadek stabilności i mogłoby dojść do utraty panowania nad samochodem.
