Trumpas ABS sistemos aprašymas (pranašumai prieš paprastas stabdžių sistemas, veikimo principas ir t.t.).

Trumpai apie ABS

Ko gero pati svarbiausia iš visų automobilio sistemų yra stabdžiai. Šios sistemos būna kelių tipų ir pačių stabdžių konstrukcijos yra kelių tipų. Šiuolaikinės stabdžių sistemos yra pakankamai gerai suprojektuotos ir yra itin galingos ypač lyginant su senosiomis. Esant galingesniems stabdžiams trinkelių prispaudimo jėgos ir frikcinių savybių derinio pilnai pakanka ratų užblokavimui netgi važiuojant didesniu greičiu.

Žinoma, anksčiau ar vėliau kažkam turėjo šauti į galvą mintis, jog užblokuoti ratai nėra pats saugiausias stabdymo būdas – taip gimė ABS idėja. Šios sistemos pagalba ne tik daugumoje atvejų sutrumpinamas stabdymo kelias, tačiau vairuotojui stabdant automobilį kritiniais režimais dar lieka galimybė jį valdyti (ko visiškai neįmanoma daryti čiuožiant užblokuotais automobilio ratais). Be to, smarkiai stabdant drastiškai sumažėja svoris tenkantis galiniams automobilio ratams, o tai kelia itin didelę apsisukimo riziką, ypač netikėtai stabdant automobilį kuris judėjo bent kiek netiesia trajektorija. Antroji tokių pačių pasėkmių priežastis – kelio danga, kuri dažnai yra tokia pat netolygi ir neideali kaip pats pasaulis. Pavyzdžiui automobiliui važiuojant 60 km/h greičiu dešinės pusės ratais per šlapią asfaltą, o kairės pusės ratais per pliką ledą, vairuotojui pakanka stipriai paspausti stabdžio pedalą ir automobilis be ABS sistemos prada nekontroliuojamai slysti. Neįgudusio vairuotojo „rankose“ automobilis tiesiog pradeda čiuožti šonu arba suktis aplink ašį dėl skirtingų savybių kelio dangos (ir žinoma paniško ekstremalaus stabdymo).

Esant ABS sistemai tokiu atveju yra tikimybė, kad stabdymo kelias bus keletą metrų ilgesnis, bet automobilis stabiliai reaguos į vairo pasukimus ir nebus tikimybės atsirasti šoniniam slydimui. Įgudę vairuotojai pakankamai gerai stabdo ir nesant ABS sistemai automobilyje. Jie, tiesiog jausdami, kad ratai yra užsiblokavę ir yra tikimybė šoniniam slydimui arba norėdami staigiau stabdant pakeisti judėjimo kryptį atleidžia arba spaudinėja stabdžio pedalą (frikcinis stabdymas) praktiškai imituodami tą pačią funkciją kurią atlieka ABS sistema. Išties, sudirbus ABS sistemai stabdžių kaladėlės tiesiog pulsuoja prispausdamos ir atleisdamos stabdžių diską labai dideliu greičiu. Tačiau ABS turi dar vieną galimybę kurios vairuotojas spaudinėdamas didesniu dažniu stabdžio pedalą negalės atlikti – koreguoti atskirai kiekvieno rato stabdymui skirtą galią. ABS sistema gali skirtingus ratus tuo pačiu momentu stabdyti skirtinga jėga, todėl net stabdymas posūkyje su ABS sistema yra pakankamai saugus ir vairuotojas stabdymo metu gali efektyviai valdyti automobilį keisdamas jo judėjimo kryptį.

Kaip veikia ABS sistema?

Ko gero jau supratote, jog sistema yra valdoma elektronikos. ABS sistemos pagrindą sudaro procesorius (CAB -Controller Anti-lock Brake). Sistemos davikliai sumontuoti prie kiekvieno rato stabdymo sistemos ir keli hidrauliniai vožtuvai pačioje hidraulinėje stabdžių sistemos dalyje. Davikliai yra labai primityvūs – besisukantis dantytas diskas ir elektromagnetinis daviklis reaguojantis į dantytame diske esančius tarpelius. Kai šis diskas sukasi kartu su ratu palei daviklį sukasi jo dantytas paviršius ir esant tarpui tarp dantų ant to disko keičiasi elektromagnetinis laukas. Šiuos pakitimus daviklis fiksuoja ir perduoda parodymus apie kiekvieno rato sukimosi greitį į ABS sistemos procesorių. ABS sistemos procesorius atlieka pastovius matematinius veiksmus lygindamas visų ratų sukimosi greitį ir jeigu stabdant bent vieno rato greitis nukrenta greičiau (pirmas požymis, kad tas ratas tuoj užsiblokuos ir pradės čiuožti) nei kitų arba išvis ratas sustoja procesorius šio rato stabdžių kaladėles šiek tiek atleidžia ir vėl prispaudžia ir tokius veiksmus atlieka tol kol yra skirtumas tarp ratų sukimosi greičio (tai ypač būdinga ratams sukimbant su skirtingo slidumo kelio danga). Pati stabdymo galios korekcija realizuojama hidraulinių vožtuvų pagalba kurie koreguoja slėgio perduodamo į kiekvieno rato stabdžių sistemos cilindrus atsidarydami arba užsidarydami priklausomai nuo to, koks signalas yra perduodamas iš ABS sistemos procesoriaus.

Kokias papildomas funkcijas gali atlikti ABS sistema?

Šiuolaikiniuose automobiliuose dažnai pasitaiko praslydimo kontrolės ir stabilumo kontrolės sistemos. Praslydimo kontrolės sistema naudojasi ABS sistemos daviklių parodymais apie ratų sukimosi greitį ir neleidžia nė vienam ratui greitėjant suktis greičiau už kitus. Jei sistema „pastebi“, kad kuris nors ratas pradeda suktis greičiau tuoj pat pristabdo jo sukimąsi vienu iš kelių būdų. Kai kurios praslydimo kontrolės sistemos pristabdo greičiau besisukantį ratą šiek tiek prispausdamos stabdžių kaladėles ant to rato stabdžių disko taip sukeliant papildomą apkrovą, o kitos sistemos duoda signalą variklio valdymo procesoriui, o šis elektroniškai valdydamas droselio sklendę sumažina variklio galią perduodamą į ratus. Egzistuoja ir sistemos kurios dalinai blokuoja reikiamo tilto diferencialą tam, kad galingumas būtų tolygiau paskirstomas į varančiuosius ratus taip išvengiant ratų praslydimo (prasisukimo).

Stabilumo kontrolės sistemos yra pakankamai sudėtingos ir gaudamos duomenis apie ratų sukimosi greitį nustato net tokias situacijas kaip šoninis slydimas ir panašias, tuo pačiu pasitelkdamos ABS sistemą tam, kad automobilį atstatyti į normalią padėtį neleidžiant jam slysti šonu ir suteikiant vairuotojui galimybę net nepalankiomis sąlygomis suvaldyti automobilį.

Reiktų paminėti ir tai, jog pačios ABS sistemos yra skirtingos. Kai kurie automobiliai yra aprūpinti greitesnės reakcijos ir darbinio greičio ABS sistemomis, kurios ne tik greičiau sureaguoja į ratų sukimosi greičio skirtumus, bet ir gali didesniu tankiu atlikti frikcinius stabdžių kaladėlių suspaudimus taip padidindamos stabdymo efektyvumą.

Tam tikruose automobiliuose, pavyzdžiui, tokiuose kaip BMW M3 (E46) stabdžių sistema turi papildomų savybių. Kadangi šiame automobilyje yra sumontuota galingesnė stabdžių sistema su specifinių metalo lydinio stabdžių diskais kurie efektyviai dirba tik pasiekę darbinę temperatūrą, stabdžių sistema be stabdžio pedalo paspaudimo retkarčiais važiuojant nestipriai priglaudžia stabdžių kaladėles prie disko tam, kad atsiradusi trintis sušildytų iki darbinės temperatūros ir patį stabdžių diską ir stabdžių kaladėles. Taip pat labai įdomi funkcija yra ta, jog važiuojant, atleidus akceleratoriaus pedalą stabdžių sistema priglaudžia stabdžių kaladėles prie stabdžių disko kiek įmanoma arčiau tam, kad vairuotojui paspaudus stabdžių pedalą stabdymas prasidėtu anksčiau taip sutaupant kelias milisekundes, o gal net ir vieną ar kelis metrus stabdymo kelio. Tokio tipo papildomos stabdžių sistemos funkcijos plačiai paplito galingesnių automobilių tarpe ir ypač tuose automobiliuose kuriuose naudojami nestandartinių lydinių stabdžių diskai.

1992 metais kompanijos Daimler-Benz ir TRW/Lucas-Verity pristatė naują sistemą kuri vadinasi Brake Assist. Kaip tyrimai parodė net 90 procentų vairuotojų ekstremaliose situacijose nepanaudoja pakankamai stabdžių galios tam, kad būtų išvengta avarijos. Ši sistema stebi greičio parodymus ir reaguoja į staigų stabdžio pedalo paspaudimą kas yra būdinga esant ekstremaliai situacijai. Sistema sureagavusi į tokį paspaudimą pati kiek įmanoma efektyviau stabdo automobilį tuo pačiu pasitelkdama ABS sistemą jei stabdžio pedalas nėra dalinai ar pilnai atleidžiamas. Yra įrodyta, jog su tokia sistema esant ekstremaliai situacijai stabdymo kelias gali sumažėti net 20 procentų. 1996 metais ši sistema buvo pradėta montuoti į Mercedes-Benz S ir SL klasės automobilius, 1998 metais Mercedes-Benz tapo pirmuoju gamintoju montavusiu šias sistemas net į bazines automobilių versijas, o vėliau šias sistemas pradėta montuoti į BMW, Volvo ir kitus automobilius.

Yra ir tokių automobilių kuriems ABS sistema yra visiškai nereikalinga, o gal tiesiog beprasmiška. Pavyzdžiui, legendiniame McLaren F1 automobilyje kuris yra „prifarširuotas“ visokių technologinių naujovių nėra ABS sistemos, nes ji neduotų jokio efektyvumo stabdant šį automobilį. Paslaptis slypi tame, jog šio automobilio pasyvūs ir aktyvūs aerodinaminiai elementai stabdant sudaro tokią prispaudžiamąją galią, kad ratai net negali užsiblokuoti, o stabdžių stabdymo galia išnaudojama optimaliai.