ABS – co to jest i jak działa?

System został opracowany w latach osiemdziesiątych ubiegłego stulecia przez firmę Bosch i początkowo trafiał jedynie na wyposażenie aut luksusowych. Z czasem, na skutek rozwoju elektroniki i związanej z tym miniaturyzacji, jego ceny znacząco spadły. Do tego zaczął być produkowany też przez inne firmy.

Obecnie można przyjąć, że niemal każde auto ma na wyposażeniu ABS. Wyjątkiem mogą być auta klasyczne i bardzo stare samochody, mające ponad 25 lat.

Warto pamiętać, że każdy system bezpieczeństwa aktywnego (w tym także ABS) jest zależny od trzech czynników. Pierwszy, to sprawny układ hamulcowy samochodu. Układ ABS (i inne układy) nie zadziała we właściwy sposób, jeśli samochód będzie miał zawodniony płyn hamulcowy w układzie, zużyte tarcze hamulcowe, zużyte klocki hamulcowe, albo będą w nim występowały wycieki płynu hamulcowego.

Drugi, to sprawne ogumienie. ABS nie będzie działać w odpowiedni sposób (tak samo, jak hamulce auta), jeśli pojazd będzie miał opony ze zbyt niskim bieżnikiem. Albo opony niedostosowane do właściwego sezonu (opony letnie zimą, opony zimowe latem).

Trzeci to sprawne zawieszenie auta. ABS nie będzie działać odpowiednio, jeśli pojazd będzie mieć zużyte amortyzatory.

Blokowanie kół w trakcie hamowania

Kierowca wciska hamulec podczas jazdy po śliskiej nawierzchni. Nie musi to być droga pokryta śniegiem ani lodem. Wystarczy, że jest to droga po deszczu. Co się dzieje? Jedno z kół, albo więcej kół, traci/tracą przyczepność i blokują się. Zatrzymują się, zamiast obracać się coraz wolniej. Samochód zachowuje się jak dziecięca zabawka, która została pchnięta od tyłu. Kierowca wciska pedał hamulca przed skrzyżowaniem albo przejściem dla pieszych, ale jego auto zatrzymuje się kilkanaście metrów za skrzyżowaniem, albo przejściem dla pieszych.

Do czego może to doprowadzić? Do zderzenia z innym autem (innymi autami), albo potrącenia pieszego (pieszych).

W starszych samochodach kierowcy, chcąc nie dopuścić do zablokowania kół, stosowanie tak zwane hamowanie pulsacyjne. Polegało ono na tym, że kierowca naciskał i puszczał pedał hamulca.

Jak działa ABS?

Przy piaście każdego koła zamontowany jest sterownik prędkości obrotowej kół. Pod maską silnika znajduje się sterownik elektroniczny układu ABS. Każdy z czterech czujników

jest połączony ze sterownikiem za pomocą przewodów elektrycznych.

Pod maską znajduje się jeszcze jeden element. To pompa hydrauliczna w formie niewielkiej skrzyneczki, do której podłączone są przewody z płynem hamulcowym. Zazwyczaj są to cztery przewody wejściowe i cztery wyjściowe. Pompa ta jest zamontowana między pompą hamulca a zaciskami hamulcowymi. Kiedy kierowca hamuje w standardowy sposób, bez konieczności zadziałania ABS, płyn hamulcowy tylko przepływa przez pompę hydrauliczną. ABS zaczyna działać, kiedy jeden lub więcej czujników na kołach wykryje blokowanie się koła.

Jak może to zostać wykryte? Spójrzmy na przykładowe rozwiązanie. Na piaście koła zamontowany jest wieniec zębaty. A przy nim znajduje się czujnik prędkości obrotowej koła. Obracanie się wieńca zębatego wywołuje zmiany pola magnetycznego, które są wychwytywane przez czujnik i przetwarzane na sygnał elektryczny. Na jego podstawie sterownik generuje informacje o prędkości wszystkich kół.

W optymalnej sytuacji, kiedy kierowca naciska pedał hamulca, wszystkie koła auta powinny stopniowo wytracać prędkość równomiernie. Jeśli dojdzie do zablokowania się koła podczas hamowania, czujnik zamontowany na piaście tego koła to wykrywa. Wtedy do akcji wkracza sterownik układu ABS. Zaczyna on modulować dopływ płynu hamulcowego do zacisku hamulcowego, zamontowanego przy kole, które zaczęło się blokować. Przy standardowym hamowaniu, układ hamulcowy generuje stałe ciśnienie płynu hamulcowego, płynącego z pompy do danego zacisku.

Kiedy do akcji wkracza sterownik ABS, zaczyna on sterować pracą pompy hydraulicznej, która przerywa dopływ płynu hamulcowego do danego zacisku. Przerywana praca (modulowanie) następuje zazwyczaj sześć razy na sekundę. Hamowanie pulsacyjne sprawia, że koło jest spowalnianie, ale się nie blokuje. Jeśli czujnik prędkości obrotowej wykryje, że koło przestaje się blokować, modulacja zostaje przerwana.

Wykorzystanie ABS przez inne systemy

System ABS, a dokładnie jego czujnik prędkości obrotowej, jest wykorzystywany przez inne systemy wyposażenia auta, np.:

• Podstawowy system kontroli ciśnienia powietrza w kołach TPMS – system pośredni, bez czujników w wentylach. Jeśli w kole jest mniej powietrza, zaczyna się ono obracać szybciej od pozostałych. Jest to wykrywane przez czujniki, a na desce rozdzielczej wyświetla się ostrzeżenie.

• System przeciwpoślizgowy ASR, zapobiegający poślizgowi kół napędzanych.

• System przeciwpoślizgowy ESP (system kontroli trakcji), zapobiegający wpadnięciu samochodu w poślizg podsterowny i nadsterowny.

• System kontroli zjazdu i podjazdu pod górę, stosowane przede wszystkim w SUV.

• Inne systemy.

Co się najczęściej psuje w ABS?

W ABS awarii najczęściej ulegają czujniki prędkości obrotowej koła. Mogą one ulec zwarciom, mogą uszkodzić się ich przewody, może dojść do uszkodzenia wieńca sygnałowego. Może też dojść po prostu do zabrudzenia głowicy czujnika, przez co pomiary są zafałszowane.

Michał Lisiak