Συστήματα ελέγχου πρόσφυσης

Συστήματα ABS και ελέγχου πρόσφυσης (4Τ 325, 10/1997)

Συντάκτης: Αλεξανδρινή Πέτρου
Πρωτότυπο άρθρο

Το αυγό του Κολόμβου

Όταν ζήτησαν από το Χριστόφορο Κολόμβο να κάνει ένα αυγό να σταθεί όρθιο, αυτός το έβρασε και το χτύπησε με τη μύτη στο τραπέζι. Το αυγό, φυσικά, στάθηκε όρθιο! Κανείς από αυτούς που του έθεσαν το πρόβλημα δεν είχε φανταστεί ότι η λύση μπορούσε να είναι τόσο απλή. Και φυσικά όλοι έμειναν έκπληκτοι. Κάτι ανάλογο συμβαίνει με τα συστήματα ABS και ελέγχου πρόσφυσης. Λίγα πράγματα έχουν δημοσιευθεί για το πώς πραγματικά λειτουργούν, σε αντίθεση με τα συστήματα διαχείρισης κινητήρων για τα οποία έχουν γραφτεί πάρα πολλά. Το μόνο ουσιαστικό που γνωρίζουν οι αναγνώστες του ειδικού Τύπου για τα συστήματα ABS και ελέγχου πρόσφυσης είναι ότι μειώνουν την πίεση στο φρένο του τροχού που τείνει να μπλοκάρει ή - αν το σύστημα περιλαμβάνει και λειτουργία ελέγχου πρόσφυσης - την αυξάνουν στο φρένο του τροχού που τείνει να «σπινάρει.» Το πώς ακριβώς γίνεται αυτό οι κατασκευαστές τέτοιων συστημάτων δεν μπαίνουν καν στον κόπο να το ανακοινώσουν, επειδή είναι τόσο απλό όσο… μπορούμε να φανταστούμε. Με τη φαντασία όμως μόνο συμπεράσματα δε βγαίνουν. Οι 4Τ έψαξαν και βρήκαν την απάντηση.

«Η ΠΙΕΣΗ ΣΤΑ ΦΡΕΝΑ των ελεγχόμενων τροχών ρυθμίζεται από ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες που ενεργοποιούνται από μία ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου ανάλογα με τα σήματα που αυτή δέχεται από τους επαγωγικούς αισθητήρες ταχύτητας των τροχών».
'Όσο και να προσπαθήσετε δε θα θυμηθείτε πού έχετε ξαναδιαβάσει την παραπάνω πρόταση. Και αυτό συμβαίνει γιατί απλώς δεν την έχετε διαβάσει, αλλά την έχετε μαντέψει. Και μαντέψατε σωστά.
Τότε γιατί γράφτηκε αυτό το άρθρο; Όχι μόνο για να σας αποκαλύψει πιο αναλυτικά αυτό που ήδη έχετε μαντέψει, αλλά και για να ξεδιαλύνει απορίες και παρεξηγήσεις, όπως τι σημαίνει, για παράδειγμα, σύστημα 4 αισθητήρων και 3 δρόμων, ή τη λάθος εντύπωση ότι το ABS με χαμηλές ταχύτητες μέσα στην πόλη αυξάνει τον κίνδυνο σύγκρουσης (!). Ας τα δούμε όμως όλα πιο αναλυτικά.

H φυσική εξήγηση του «φρεναρίσματος»

Όταν πατάμε φρένο, μία δύναμη πέδησης αναπτύσσεται ανάμεσα στον τροχό και το δρόμο. Η δύναμη αυτή εξαρτάται από την κατάσταση των ελαστικών και του δρόμου και είναι ίση με το γινόμενο της κάθετης δύναμης που ασκεί ο τροχός στο δρόμο επί το συντελεστή πέδησης, που συμβολίζεται με το γράμμα «μ» και οι τιμές του κυμαίνονται από 0 μέχρι 1.
Ένα άλλο μέγεθος με μεγάλη σημασία για την κατανόηση των όσων συζητούμε εδώ, είναι η ολίσθηση των τροχών, που συμβολίζεται με το γράμμα «λ». Μετριέται σε ποσοστό %. Προκύπτει αν αφαιρέσουμε το μήκος της περιφερείας του τροχού από την απόσταση που πράγματι διανύει ο τροχός σε μία πλήρη περιστροφή του και διαιρέσουμε το αποτέλεσμα με το μήκος της περιφερείας του τροχού.
Όταν ο τροχός κυλά ελεύθερα τότε λ=0%.
Όταν ο τροχός σύρεται ακινητοποιημένος τότε λ=100%.
H τιμή του συντελεστή πέδησης (μ) μεταβάλλεται σε συνάρτηση με την ολίσθηση (λ) και εξαρτάται από την κατάσταση του δρόμου και των ελαστικών. Όταν λ=100%, τότε ο συντελεστής πέδησης γίνεται ίσος με το στατικό συντελεστή τριβής ανάμεσα στο ελαστικό και το δρόμο. Θα έλεγε κανείς ότι αυτή είναι και η μεγαλύτερη τιμή που μπορεί να πάρει ο συντελεστής πέδησης.

sx1.JPG

Δεν είναι όμως έτσι. Όταν κατά το φρενάρισμα η ολίσθηση δεν είναι 100%, τότε η τριβή που επιβραδύνει το αυτοκίνητο αναπτύσσεται όχι μόνο ανάμεσα στα λάστιχα και το δρόμο, αλλά και στα υλικά τριβής των φρένων. Αυτή η συνδυασμένη ανάπτυξη τριβής μάς δίνει τελικά έναν μεγαλύτερο συντελεστή πέδησης. Η μεταβολή του συντελεστή πέδησης ανάλογα με την ολίσθηση φαίνεται στο σχήμα 1. Έχει αποδειχτεί ότι ο συντελεστής πέδησης παίρνει τη μέγιστη τιμή του, όταν η ολίσθηση βρίσκεται ανάμεσα στο 20% και το 30%. Πριν από το λ=20%, όσο αυξάνει η ολίσθηση, αυξάνει και ο συντελεστής πέδησης, έχουμε δηλαδή σταθερότητα στη συμπεριφορά του. Μετά το λ=30% ο τροχός μπλοκάρει ανεξέλεγκτα και ο συντελεστής πέδησης γίνεται ίσος με το στατικό συντελεστή τριβής, εκτός και αν μειώσουμε τη δύναμη στο πεντάλ του φρένου για να την αυξήσουμε αμέσως μετά.
Αυτό ακριβώς αναλαμβάνει να κάνει το σύστημα ABS πιο γρήγορα και με μεγαλύτερη ακρίβεια από εμάς: να διατηρήσει την ολίσθηση μεταξύ 20% και 30% εξασφαλίζοντας τη μέγιστη απόδοση των φρένων.

Πώς ελέγχει την ολίσθηση το ABS;

Όπως ήδη είπαμε. Με ρύθμιση της πίεσης του υγρού στα φρένα των ελεγχόμενων τροχών ανοιγοκλείνοντας ηλεκτρομαγνητικά ενεργοποιούμενες υδραυλικές βαλβίδες.
sx2.JPG
Σχήμα 2: Σύστημα ABS με δύο απλές ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες σε κατάσταση συμβατικής λειτουργίας των φρένων. Για απλότητα δίνεται το κύκλωμα για έναν τροχό:

  1. Πεντάλ φρένων.
  2. Αντλία φρένων.
  3. Ρεζερβουάρ υγρών.
  4. Κυλινδράκι τροχού.
  5. Μονάδα υδραυλικού ελέγχου.
  6. Σωληνάκι τροφοδοσίας.
  7. Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα τροφοδοσίας.
  8. Σωληνάκι επιστροφής.
  9. Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα επιστροφής.
  10. Ανεπίστροφες βαλβίδες
  11. Ηλεκτρική αντλία ABS.
  12. Υδραυλικός συσσωρευτής.
  13. Υδραυλική βαλβίδα ρύθμισης.

Οι βαλβίδες αυτές βρίσκονται συγκεντρωμένες σε ένα συμπαγές μεταλλικό κουτί, τη μονάδα υδραυλικού ελέγχου. Εκεί βρίσκονται και όλες οι απαραίτητες επιπλέον σωληνώσεις με τις συνδέσεις τους. Έτσι τελικά στο κυλινδράκι του φρένου του κάθε ελεγχόμενου τροχού καταλήγει μόνο ένα σωληνάκι, όπως και στα απλά συστήματα φρένων. Σε κάθε ελεγχόμενο τροχό αντιστοιχεί ένα ζεύγος απλών βαλβίδων (σχήμα 2) ή μία βαλβίδα τριών θέσεων λειτουργίας (σχήμα 3). Οι βαλβίδες αυτές συνδέουν το σωληνάκι που καταλήγει στον τροχό σε ένα σωληνάκι τροφοδοσίας με υγρό ή σε ένα σωληνάκι επιστροφής.
sx3.JPG
Σχήμα 3: Σύστημα ABS με ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα τριών θέσεων, σε κατάσταση συμβατικής λειτουργίας των φρένων. Για απλότητα δίνεται το κύκλωμα για έναν τροχό:

  1. Πεντάλ φρένων.
  2. Αντλία φρένων
  3. Ρεζερβουάρ υγρών.
  4. Κυλινδράκι τροχού
  5. Μονάδα υδραυλικού ελέγχου
  6. Σωληνάκι τροφοδοσίας.
  7. Σωληνάκι επιστροφής.
  8. Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ABS τριών θέσεων.
  9. Ανεπίστροφες βαλβίδες.
  10. Ηλεκτρική αντλία ABS.
  11. Υδραυλικός συσσωρευτής.
  12. Υδραυλική βαλβίδα ρύθμισης.

Τα σχήματα 2 και 3 δείχνουν το σύστημα στην κατάσταση συμβατικής λειτουργίας των φρένων. Σε αυτή την κατάσταση η βαλβίδα τροφοδοσίας είναι ανοιχτή και η βαλβίδα επιστροφής κλειστή ή η βαλβίδα τριών θέσεων βρίσκεται στη θέση I: τροφοδοσία. Πατώντας το πεντάλ, υγρό από την αντλία των φρένων καταλήγει στον κυλινδράκι του τροχού μέσα από τη βαλβίδα και το σωληνάκι τροφοδοσίας. Αφήνοντας το πεντάλ, το υγρό επιστρέφει από τον ίδιο δρόμο. Οι ανεπίστροφες βαλβίδες εμποδίζουν οποιαδήποτε άλλη κίνηση του υγρού.
Όταν η ολίσθηση κάποιου ελεγχόμενου τροχού ξεπεράσει το 30%, τότε αρχίζει η λειτουργία του ABS. Σε πρώτη φάση κλείνει η βαλβίδα τροφοδοσίας ή μετακινείται η βαλβίδα τριών θέσεων στην θέση ΙΙΙ: κλειστή. Τότε η πίεση του υγρού στο κυλινδράκι του αντίστοιχου φρένου σταθεροποιείται.
Σε δεύτερη φάση, αν η ολίσθηση συνεχίσει να αυξάνει και ο τροχός μπλοκάρει, ανοίγει η βαλβίδα επιστροφής ή μετακινείται η βαλβίδα τριών θέσεων στη θέση ΙΙ: επιστροφή. Το υγρό επιστρέφει από το κυλινδράκι του τροχού και
αποθηκεύεται σε έναν υδραυλικό συσσωρευτή.
Τέλος, σε τρίτη φάση, όταν ο τροχός ελευθερωθεί και μειωθεί πολύ η ολίσθηση, κλείνει πάλι η βαλβίδα επιστροφής και ανοίγει η βαλβίδα τροφοδοσίας ή επιστρέφει η βαλβίδα τριών θέσεων στην θέση Ι. Ταυτόχρονα λειτουργεί η ηλεκτρική αντλία του ABS, η οποία συνήθως είναι ενσωματωμένη στη μονάδα υδραυλικού ελέγχου, στέλνοντας το υγρό που είναι αποθηκευμένο στον υδραυλικό συσσωρευτή πίσω στο σωληνάκι τροφοδοσίας μέσα από δύο ανεπίστροφες βαλβίδες. Έτσι αυξάνεται ξανά η πίεση στο φρένο του τροχού. Η αντλία του πεντάλ των φρένων απομονώνεται από το κύκλωμα χάρη στην υδραυλική βαλβίδα ρύθμισης που κλείνει με την πίεση της αντλίας του ABS.
Όταν σταματήσει η λειτουργία της αντλίας του ABS, η βαλβίδα αυτή επανέρχεται στην αρχική της θέση με τη βοήθεια της πίεσης στο κυλινδράκι του τροχού και ένα ελατήριο.
Ο κύκλος αυτός επαναλαμβάνεται πολλές φορές το δευτερόλεπτο. Επειδή η αντλία του πεντάλ των φρένων συνδέεται απευθείας στο σωληνάκι τροφοδοσίας, ο οδηγός αντιλαμβάνεται την επαναλαμβανόμενη διακοπή της τροφοδοσίας και τη λειτουργία της αντλίας του ABS με κραδασμούς στο πεντάλ. Οι κραδασμοί αυτοί μειώνονται χάρη στην υδραυλική βαλβίδα ρύθμισης.

Πώς μετράται η ολίσθηση των τροχών

sx4.JPG

Με τους αισθητήρες τροχών. Πρόκειται για επαγωγικούς αισθητήρες που είναι τοποθετημένοι σε σταθερή απόσταση από έναν οδοντωτό ρότορα στην πλήμνη του τροχού (σχήμα 4). Καθώς τα «δόντια» του ρότορα περνούν μπροστά από τον αισθητήρα μεταβάλλουν το μαγνητικό πεδίο και έτσι ο αισθητήρας παράγει μία εναλλασσόμενη τάση.
Η συχνότητα της τάσης είναι ανάλογη με την ταχύτητα περιστροφής του τροχού. Λαμβάνοντας σήματα από όλους τους αισθητήρες και έχοντας γνωστές τις διαστάσεις των τροχών, η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του ABS μπορεί να υπολογίζει κάθε στιγμή την ταχύτητα του αυτοκινήτου. Αυτή συγκρίνεται με το σήμα καθενός από τους αισθητήρες χωριστά, όταν ο οδηγός πατήσει φρένο. Όταν το σήμα κάποιου αισθητήρα δείξει ολίσθηση του αντίστοιχου τροχού πάνω από τα προβλεπόμενα όρια, τότε αρχίζει ο κύκλος λειτουργίας που περιγράψαμε προηγουμένως.

H ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου

Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του ABS αποτελείται από δύο όμοιους μικροεπεξεργαστές που ο ένας συνεχώς επαληθεύει τις τιμές των σημάτων εξόδου του άλλου. Αν παρατηρηθεί οποιαδήποτε απόκλιση, το σύστημα τίθεται εκτός λειτουργίας και τα φρένα λειτουργούν συμβατικά. Ο λόγος Μια τόσο προηγμένης διαδικασία αυτοδιάγνωσης γίνεται, φυσικά, επειδή η εσφαλμένη λειτουργία του ABS θα επηρέαζε σημαντικά την ασφάλεια του αυτοκινήτου.
Όταν λειτουργεί κανονικά, η ηλεκτρονική μονάδα του ABS κάνει τους ακόλουθους ελέγχους:

  • Δέχεται και αξιολογεί τα σήματα από τους αισθητήρες των τροχών.
  • Υπολογίζει την ταχύτητα του αυτοκινήτου.
  • Αντιλαμβάνεται πότε ο οδηγός πατάει φρένου από το διακόπτη του πεντάλ, που ενεργοποιεί και τα φώτα ΣΤΟΠ.
  • Ανιχνεύει κατά τη διάρκεια του φρεναρίσματος αν η ολίσθηση κάποιου τροχού ξεπερνά τα προβλεπόμενα όρια
  • Ενεργοποιεί τις αντίστοιχες ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες της μονάδας υδραυλικού ελέγχου.

Αριθμός των αισθητήρων και «δρόμοι» ελέγχου

Στα προηγούμενα έγινε συχνά η χρήση του όρου «ελεγχόμενος τροχός». Είναι επόμενο να αναρωτηθείτε αν ελέγχονται όλοι οι τροχοί και, αν όχι, πόσοι ελέγχονται. Η απάντηση είναι ότι υπάρχουν συστήματα ABS που ελέγχουν μόνο 2 τροχούς και συστήματα που ελέγχουν και τους 4 τροχούς.
Τα συστήματα που ελέγχουν 2 τροχούς τοποθετούνται σε προσθιοκίνητα αυτοκίνητα και ελέγχουν τους μπροστινούς τροχούς. Υπάρχουν λοιπόν δύο αισθητήρες, από ένας σε κάθε μπροστινό τροχό. Ο κάθε τροχός ελέγχεται χωριστά από την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου και γι' αυτό λέμε ότι το σύστημα έχει δύο δρόμους ελέγχου.
Ο αριθμός των δρόμων ελέγχου, δηλαδή, δείχνει πόσες ανεξάρτητες διαδικασίες ελέγχου εκτελεί ταυτόχρονα η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου κατά το φρενάρισμα και δεν έχει να κάνει με τον αριθμό κυκλωμάτων φρένων ή το πόσα σωληνάκια βλέπουμε κάτω από το αυτοκίνητο.
Σε ένα σύστημα 2 αισθητήρων και 2 δρόμων η μονάδα έχει τέσσερις απλές ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες (2 τροφοδοσίας και 2 επιστροφής) ή δύο βαλβίδες τριών θέσεων. Η πίεση στους πίσω τροχούς ελέγχεται από έναν συμβατικό κατανομέα πίεσης. Πρόκειται για μία βαλβίδα που συνδέεται με ένα μοχλό ανάμεσα στο δάπεδο και τον πίσω άξονα του αυτοκινήτου. Όταν το πίσω μέρος του αυτοκινήτου ανασηκώνεται κατά το φρενάρισμα, η βαλβίδα μειώνει την πίεση στα πίσω φρένα. Μία σωστά ρυθμισμένη τέτοια διάταξη δεν επιτρέπει ποτέ στους πίσω τροχούς να μπλοκάρουν.
Τα συστήματα που ελέγχουν και τους 4 τροχούς χωρίζονται σε συστήματα 4 αισθητήρων - 3 δρόμων και σε συστήματα 4 αισθητήρων - 4 δρόμων. Και στις δύο περιπτώσεις οι αισθητήρες των τροχών είναι τέσσερις, δηλαδή ένας σε κάθε τροχό.
Στα συστήματα 4 αισθητήρων - 3 δρόμων ο κάθε μπροστινός τροχός ελέγχεται χωριστά από την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, ενώ οι δύο πίσω τροχοί ελέγχονται μαζί. Η ηλεκτρονική μονάδα δηλαδή εκτελεί ταυτόχρονα τρεις
ανεξάρτητες διαδικασίες ελέγχου.
Αν το διπλό κύκλωμα φρένων είναι διαγώνιο (δηλαδή ένα κύκλωμα μπροστά αριστερά-πίσω δεξιά και ένα μπροστά δεξιά-πίσω αριστερά), τότε η μονάδα υδραυλικού ελέγχου έχει τέσσερις βαλβίδες τριών θέσεων ή οχτώ απλές: μία βαλβίδα ή ζεύγος βαλβίδων για κάθε μπροστινό τροχό, που ελέγχεται χωριστά και δύο βαλβίδες ή ζεύγη βαλβίδων για τους πίσω τροχούς που ελέγχονται ταυτόχρονα από τον τρίτο δρόμο ελέγχου.
Αν το διπλό κύκλωμα φρένων έχει διάταξη μπροστά-πίσω (δηλαδή ένα κύκλωμα για τους μπροστινούς τροχούς και ένα για τους πίσω), τότε η μονάδα υδραυλικού ελέγχου έχει τρεις βαλβίδες τριών θέσεων ή έξι απλές: Μία βαλβίδα ή ζεύγος βαλβίδων για κάθε μπροστινό τροχό, που ελέγχεται χωριστά και μία βαλβίδα ή ζεύγος βαλβίδων για ολόκληρο το κύκλωμα των πίσω τροχών που ελέγχονται από τον τρίτο δρόμο ελέγχου.
Η εντολή για τη λειτουργία του τρίτου δρόμου ελέγχου δίνεται από τον πίσω τροχό που τείνει να μπλοκάρει πρώτος. Τότε μειώνεται η πίεση στα φρένα και των δύο πίσω τροχών. Τα περισσότερα σύγχρονα μοντέλα είναι εφοδιασμένα με σύστημα ABS αυτού του τύπου.
Στα συστήματα 4 αισθητήρων - 4 δρόμων ο κάθε τροχός ελέγχεται χωριστά από την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. H μονάδα υδραυλικού ελέγχου έχει τέσσερις βαλβίδες τριών θέσεων ή οχτώ απλέ, δηλαδή από μία βαλβίδα ή ζεύγος βαλβίδων για κάθε τροχό που ελέγχεται χωριστά από τον κάθε ένα δρόμο ελέγχου. Σε αυτή την περίπτωση η ηλεκτρονική μονάδα δηλαδή εκτελεί ταυτόχρονα τρεις ανεξάρτητες διαδικασίες ελέγχου.

Έλεγχος πρόσφυσης (traction control)

Από τη στιγμή που υπάρχει στο αυτοκίνητο εγκατεστημένο ένα σύστημα που ελέγχει την περιστροφή των τροχών και ρυθμίζει τις πιέσεις στα φρένα τους, γιατί να μην το χρησιμοποιήσουμε και για τον περιορισμό του ανεπιθύμητου σπιναρίσματος;
sx5.JPG
Σχήμα 5: Σύστημα ABS με ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα τριών θέσεων και έλεγχο πρόσφυσης, σε φάση αύξησης της πίεσης στο φρένο κατά την διάρκεια του ελέγχου πρόσφυσης. Για απλότητα δίνεται το κύκλωμα για έναν τροχό:

  1. Πεντάλ φρένων.
  2. Αντλία φρένων
  3. Ρεζερβουάρ υγρών.
  4. Κυλινδράκι τροχού.
  5. Μονάδα υδραυλικού ελέγχου.
  6. Σωληνάκι τροφοδοσίας.
  7. Σωληνάκι επιστροφής.
  8. Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ABS τριών θέσεων.
  9. Ανεπίστροφες βαλβίδες.
  10. Ηλεκτρική αντλία ABS.
  11. Υδραυλικός συσσωρευτής.
  12. Υδραυλική βαλβίδα ρύθμισης.
  13. Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα απομόνωσης.
  14. Υδραυλική βαλβίδα απομόνωσης.

Με αυτή την απλή σκέψη γεννήθηκαν τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου της πρόσφυσης των κινητήριων τροχών, που βασίζουν τη λειτουργία τους στην υποδομή του συστήματος ABS.
Το μόνο που χρειαζόταν ήταν η πρόσθεση του προγράμματος ελέγχου πρόσφυσης στην ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, μιας ακόμα ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και μιας υδραυλικής βαλβίδας, που λέγονται βαλβίδες απομόνωσης, στο κύκλωμα ABS του κάθε κινητήριου τροχού (σχήμα 5).
Το σχήμα 5 δείχνει το σύστημα σε φάση αύξησης της πίεσης στο φρένο κατά τη διάρκεια του ελέγχου πρόσφυσης. Με ελεύθερο το πεντάλ του φρένου η υδραυλική βαλβίδα απομόνωσης είναι ανοιχτή επιτρέποντας τη ροή του υγρού από την αντλία του πεντάλ των φρένων προς την αντλία του ABS. Μόλις ανιχνευτεί σπινάρισμα του αντίστοιχου τροχού κλείνει η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα απομόνωσης και λειτουργεί η αντλία του ΑΒS υποχρεώνοντας το υγρό από την αντλία των φρένων να κινηθεί μέσω της αντλίας του ABS και της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας του ΑΒS προς τον τροχό. Μόλις ο τροχός σταματήσει να σπινάρει, αλλάζει θέση η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα του ΑΒS, η αντλία του ΑΒS σταματά και το υγρό επιστρέφει στον υδραυλικό συσσωρευτή. Ο κύκλος αυτός επαναλαμβάνεται όσες φορές χρειάζεται. Αν ο οδηγός αφήσει το γκάζι και πατήσει φρένο, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα απομόνωσης ανοίγει και η υδραυλική βαλβίδα απομόνωσης ενεργοποιείται από την πίεση που αναπτύσσεται με το πάτημα του πεντάλ και κλείνει, ενώ διακόπτεται και η λειτουργία της αντλίας του ABS. Έτσι το κύκλωμα επιστρέφει στην κατάσταση λειτουργίας του σχήματος 3 και αρχίζει κανονικά ο κύκλος λειτουργίας των φρένων.
Όλα τα παραπάνω συμβαίνουν από 0 μέχρι 40 χλμ/ώρα, βοηθώντας ουσιαστικά το αυτοκίνητο στις δύσκολες εκκινήσεις του σε γλιστερούς και ανηφορικούς δρόμους και σε χαλαρά εδάφη. Πρόκειται ουσιαστικά για ένα ηλεκτρονικό μπλοκέ διαφορικό.
Πάνω από τα 40 χλμ/ώρα ο έλεγχος πρόσφυσης με τα φρένα διακόπτεται για ευνόητους λόγους. Φανταστείτε τι θα γινόταν αν λειτουργούσε το φρένο του ενός τροχού σε μία κλειστή στροφή με 80 χλμ/ώρα…
Σε αυτές τις περιπτώσεις οι πιο προηγμένες ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου ABS στέλνουν την πληροφορία του σπιναρίσματος στην ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του κινητήρα, η οποία αντιδρά μειώνοντας τη ροπή κλείνοντας λίγο την πεταλούδα με τη βοήθεια ενός βηματικού σερβοκινητήρα και ρυθμίζοντας κατάλληλα το μίγμα και την ανάφλεξη. Τότε λέμε ότι έχουμε ένα πλήρες σύστημα ελέγχου της πρόσφυσης.
Και τα δύο συστήματα συναντώνται στα σύγχρονα αυτοκίνητα. Η χρήση του ενός ή του άλλου είναι, όπως καταλαβαίνετε, θέμα τιμής.

Ηλεκτρονική κατανομή της δύναμης πέδησης

Η δυνατότητα ελέγχου της πίεσης στα φρένα των πίσω τροχών με τα συστήματα ABS 3 ή 4 δρόμων έδωσε σε ορισμένους κατασκευαστές την ιδέα της απλοποίησης της κατασκευής των μοντέλων τους με ABS, εξαλείφοντας τα συμβατικά συστήματα κατανομής της πίεσης ανάμεσα στα μπροστινά και τα πίσω φρένα.
Όπως είναι γνωστό, οι κατανομείς πίεσης φροντίζουν -ακόμα και όταν δεν υπάρχει ΑΒS- να μην μπλοκάρουν οι πίσω τροχοί πριν από τους μπροστινούς σε ένα δυνατό φρενάρισμα. Σε ένα σύστημα φρένων με ABS 3 ή 4 δρόμων το ίδιο πράγμα μπορεί να γίνει με χρήση των βαλβίδων ABS των πίσω τροχών για την επιστροφή μέρους των υγρών στον υδραυλικό συσσωρευτή. Το μόνο που πρέπει να γίνει είναι να προγραμματιστεί και για αυτή τη λειτουργία η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του ABS. Έτσι γεννήθηκαν τα συστήματα ηλεκτρονικής κατανομής της δύναμης πέδησης, απλοποιώντας την κατασκευή των αυτοκινήτων με ABS και μειώνοντας τις απαιτήσεις συντήρησής τους.

Επίλογος

Ένα κουτάκι με βαλβίδες, μία αντλία και δύο μικροεπεξεργαστές, ενωμένα συνήθως σε ένα συμπαγές σύνολο που δεν επισκευάζεται κατά τμήματα, αλλά, αν χαλάσει κάτι, τότε αλλάζει όλο μαζί.
Αυτό είναι όλο-όλο το σύστημα ABS.
Αξίζει να παρατηρήσουμε ότι ένα από τα σημαντικότερα συστήματα ενεργητικής ασφάλειας στα σύγχρονα αυτοκίνητα είναι απλούστερο στην κατασκευή, τον προγραμματισμό και τη λειτουργία του από το σύστημα διαχείρισης του κινητήρα, που σκοπό έχει την προστασία του περιβάλλοντος.
Τα σύγχρονα συστήματα ΑΒS εξασφαλίζουν ευστάθεια, διατήρηση της κατευθυντικότητας και την ελάχιστη δυνατή απόσταση ακινητοποίησης κατά το φρενάρισμα. Αν συνδυάζουν και τη λειτουργία ελέγχου της πρόσφυσης εξασφαλίζουν επίσης ευστάθεια και κατευθυντικότητα κατά την επιτάχυνση. Και όλα αυτά τα κάνουν με αδιαμφισβήτητη αποτελεσματικότητα αποδεικνύοντας ότι η τεχνολογία, ακόμα και όταν δεν υποχρεώνεται από τη νομοθεσία (ή μήπως κυρίως τότε;), μπορεί να βρίσκει απλές και αποτελεσματικές λύσεις ακόμα και στο πιο δύσκολο πρόβλημα.

Μύθοι και πραγματικότητα

Μύθος 1ος: Φρενάρισα με λίγα χιλιόμετρα στο φανάρι, αλλά μπήκε το ABS και δεν πρόλαβα να σταματήσω. Έτσι έπεσα στον μπροστινό μου.
Πραγματικότητα: Το πιο πιθανό είναι ότι νιώθοντας τον κραδασμό από τη λειτουργία του ABS στο πεντάλ του φρένου, τραβήξατε ξαφνιασμένος το πόδι σας από το πεντάλ, οπότε σταματήσατε να φρενάρετε και φυσικά τρακάρατε τον μπροστινό σας. Αν πάλι φρενάρατε σταθερά, αδιαφορώντας για τους κραδασμούς του πεντάλ και παρόλα αυτά τρακάρατε, τότε αυτό σημαίνει ότι θα τρακάρατε έτσι κι αλλιώς.

Μύθος 2ος: Με το ABS στο βρεγμένο φρενάρω όπως και στο στεγνό.
Πραγματικότητα: Με το ABS σε βρεγμένο οδόστρωμα φρενάρετε σε μικρότερη απόσταση απ’ ό,τι χωρίς ABS πάλι σε βρεγμένο οδόστρωμα, διατηρώντας ταυτόχρονα τον έλεγχο του αυτοκινήτου σας. Με το ABS σε στεγνό οδόστρωμα φρενάρετε σε μικρότερη απόσταση απ’ ό,τι χωρίς ABS πάλι σε στεγνό οδόστρωμα, διατηρώντας ταυτόχρονα τον έλεγχο του αυτοκινήτου σας. Η απόσταση ακινητοποίησης στο βρεγμένο οδόστρωμα είναι πάντοτε μεγαλύτερη από την απόσταση ακινητοποίησης στο στεγνό οδόστρωμα, είτε έχετε ABS είτε όχι.

Μύθος 3ος: Η απόσταση ακινητοποίησης με το ABS είναι πάντα μικρότερη.
Πραγματικότητα: Υπάρχουν δύο εξαιρέσεις τις οποίες κατά 90% δε θα συναντήσετε ποτέ. Φρενάρισμα στο μαλακό χιόνι και σε σαθρό έδαφος (χαλίκι). Τότε με μπλοκαρισμένος τροχούς φρενάρουμε πιο γρήγορα, διότι το χιόνι ή το χαλίκι συγκεντρώνεται σχηματίζοντας μία σφήνα μπροστά και κάτω από τους μπλοκαρισμένους τροχούς. Η σφήνα αυτή είναι ένα φυσικό εμπόδιο που ακινητοποιεί πολύ πιο γρήγορα το αυτοκίνητο.

Μύθος 4ος: Με το ABS μπορώ να φρενάρω άφοβα ακόμα και μέσα σε μία γρήγορη στροφή.
Πραγματικότητα: Δε σας το συνιστούμε. Η απώλεια ελέγχου λόγω απότομης μεταφοράς φορτίου από φρενάρισμα σε στροφή, καμία σχέση δεν έχει με το μπλοκάρισμα ή μη των τροχών. Το ABS βοηθάει στη διατήρηση του ελέγχου του αυτοκινήτου όταν οδηγούμε συνετά, με σεβασμό στους νόμους της φύσης.

Μύθος 5ος: Ένας καλός οδηγός δε χρειάζεται ABS, αφού μπορεί να πετύχει τα ίδια αποτελέσματα με διακοπτόμενο φρενάρισμα.
Πραγματικότητα: Τα ίδια αποτελέσματα ναι, αλλά μόνο ως προς το σκέλος της διατήρησης του ελέγχου του αυτοκινήτου. Η απόσταση ακινητοποίησης σίγουρα θα είναι μεγαλύτερη, ίσως δε μεγαλύτερη ακόμα και από ότι σε φρενάρισμα με μπλοκαρισμένους τροχούς. Αυτό συμβαίνει γιατί το ανθρώπινο πόδι κατά το διακοπτόμενο φρενάρισμα μειώνει την πίεση περισσότερο από όσο χρειάζεται, σε όλους τους τροχούς, αντί μόνο σε εκείνον που μπλοκάρει, και για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Εύκολα καταλαβαίνει κανείς πόσο λιγότερη είναι η επιβράδυνση από αυτήν σε ένα φρενάρισμα με ABS. αν λοιπόν τα οικονομικά σας αντέχουν να παραγγείλετε το καινούργιο σας αυτοκίνητο με ABS, κάντε το χωρίς δεύτερη σκέψη. Είναι χίλιες (και λίγες λέμε) φορές χρησιμότερο από τον αερόσακο.