ABS
Obsah boxu
| Antiblokovací systém (ABS) | |
|---|---|
| Soubor:ABS symbol.svg | |
| Standardizovaný symbol pro kontrolku ABS na palubní desce vozidla | |
| Princip | Modulace brzdného tlaku pro zabránění blokování kol |
| Typ | Aktivní bezpečnostní systém vozidla |
| Vynálezce | Robert Bosch GmbH (moderní systém) |
ABS (z německého Antiblockiersystem, anglicky Anti-lock Braking System) je systém aktivní bezpečnosti ve vozidlech, který zabraňuje zablokování kol při intenzivním brzdění. Jeho hlavním úkolem je zachovat ovladatelnost a stabilitu vozidla i v krizových situacích, což umožňuje řidiči vyhnout se překážce. Na většině povrchů také přispívá ke zkrácení brzdné dráhy. V současnosti je standardní výbavou všech nových osobních automobilů prodávaných v Evropské unii a mnoha dalších částech světa.
📜 Historie
Myšlenka zabránit blokování kol při brzdění není nová a její kořeny sahají až do počátku 20. století.
✈️ Průkopníci v letectví
První funkční systémy podobné ABS byly vyvinuty ve 20. letech 20. století pro letadla. Francouzský průkopník letectví a automobilismu Gabriel Voisin experimentoval se systémy, které modulovaly hydraulický tlak v brzdách, aby zabránily smyku pneumatik při přistání. V roce 1928 si nechal německý vynálezce Karl Wessel patentovat regulátor brzdné síly, ale jeho realizace byla tehdy technicky nemožná.
Skutečný průlom v letectví přišel v 50. letech se systémem Dunlop Maxaret, který byl původně mechanický a dokázal výrazně zlepšit bezpečnost přistání letadel na mokrých drahách. Tento systém se později v omezené míře dostal i do závodních vozů a luxusního automobilu Jensen FF v roce 1966, což byl první sériový vůz vybavený mechanickým ABS.
⚙️ Elektronická éra
V 70. letech začaly automobilky jako Chrysler, Ford a General Motors v USA experimentovat s elektronickými systémy. Tyto rané systémy byly často drahé a nespolehlivé.
Revoluci přinesla německá společnost Bosch, která na elektronickém ABS pracovala od roku 1964. Po letech vývoje představila v roce 1978 první sériově vyráběný, plně elektronický a vícekanálový systém "ABS 2". Jako první jej za příplatek nabídly luxusní vozy Mercedes-Benz třídy S a BMW řady 7. Tento systém se stal základem pro všechny moderní ABS.
V 90. letech se díky masové výrobě a klesající ceně začal ABS rozšiřovat i do levnějších vozů. Od 1. července 2004 je systém ABS povinnou výbavou všech nových automobilů prodávaných v Evropské unii.
⚙️ Princip fungování
Funkce ABS je založena na jednoduchém fyzikálním principu: valivý smyk (když se kolo ještě otáčí, ale pomaleji než odpovídá rychlosti vozidla) poskytuje větší boční vodicí sílu a často i lepší brzdný účinek než smyk kluzný (když je kolo zcela zablokované). ABS se snaží udržet kola na hranici zablokování, kde je brzdný účinek nejvyšší a zároveň je zachována možnost řízení.
Systém se skládá ze tří hlavních částí:
- Snímače otáček kol: Na každém kole je umístěn senzor (obvykle indukční nebo Hallův), který nepřetržitě měří rychlost otáčení kola a posílá data do řídicí jednotky.
- Řídicí jednotka (ECU): Elektronický "mozek" systému. Porovnává rychlosti jednotlivých kol. Pokud zjistí, že některé kolo se zpomaluje výrazně rychleji než ostatní (což signalizuje hrozící zablokování), vydá pokyn hydraulické jednotce.
- Hydraulická jednotka (modulátor): Skládá se z elektromagnetických ventilů, čerpadla a akumulátorů tlaku. Dokáže velmi rychle (až 15krát za sekundu) snižovat, držet a opět zvyšovat tlak v brzdovém okruhu daného kola, čímž zabrání jeho úplnému zablokování.
Celý proces probíhá v cyklech:
- Řidič prudce sešlápne brzdový pedál.
- Tlak v brzdovém systému stoupá.
- Řídicí jednotka detekuje, že se kolo chystá zablokovat.
- ECU aktivuje ventil v hydraulické jednotce, který sníží tlak v brzdovém potrubí pro dané kolo.
- Kolo se opět začne otáčet.
- Ventil se uzavře a tlak se opět zvýší, kolo začne znovu brzdit.
- Tento cyklus se opakuje, dokud řidič neuvolní pedál nebo dokud nebezpečí zablokování nepomine.
Pro řidiče se činnost ABS projevuje charakteristickým pulzováním a vibracemi brzdového pedálu. Je klíčové, aby v takové situaci řidič držel pedál pevně sešlápnutý a nechal systém pracovat.
✅ Výhody a ❌ Nevýhody
Výhody
- Zachování řiditelnosti: Největší přínos ABS. I při plném brzdění na kluzkém povrchu může řidič stále otáčet volantem a vyhnout se překážce.
- Stabilita vozidla: Zabraňuje smyku způsobenému zablokováním kol, zejména na površích s nestejnou přilnavostí (např. jedno kolo na suchu, druhé na ledu).
- Zkrácení brzdné dráhy: Na většině povrchů, jako je suchý či mokrý asfalt, ABS zkracuje brzdnou dráhu ve srovnání s vozidlem se zablokovanými koly.
- Základ pro další systémy: ABS je technologickým základem pro mnoho dalších pokročilých bezpečnostních a asistenčních systémů, jako je ESP, ASR nebo brzdový asistent.
Nevýhody
- Prodloužení brzdné dráhy na sypkých površích: Na štěrku, hlubokém sníhu nebo písku může zablokované kolo vytvořit před sebou klín materiálu, který pomáhá vozidlo zastavit. ABS tomuto jevu brání, což může vést k prodloužení brzdné dráhy. Moderní systémy pro SUV a terénní vozy mají často speciální režimy, které toto chování upravují.
- Falešný pocit bezpečí: Někteří řidiči se mohou na systém příliš spoléhat a překračovat limity fyzikálních zákonů.
- Matoucí projev: Pulzování pedálu může nezkušeného řidiče vylekat a vést k tomu, že instinktivně uvolní brzdu, čímž ztratí drahocenné metry brzdné dráhy.
🏍️ ABS u motocyklů a jiných vozidel
Motocykly
U motocyklů je ABS ještě důležitějším bezpečnostním prvkem než u automobilů. Zablokování předního kola téměř vždy vede k okamžitému pádu ("lowsider"). Zablokování zadního kola může způsobit nebezpečný smyk ("highsider"). Moderní motocyklové ABS systémy jsou lehké, kompaktní a často doplněné o funkci náklonového ABS (Cornering ABS), které bere v úvahu i úhel náklonu motocyklu a upravuje brzdný tlak tak, aby nedošlo ke ztrátě přilnavosti ani při brzdění v zatáčce.
Nákladní vozidla a autobusy
U těžkých vozidel a jízdních souprav hraje ABS klíčovou roli v prevenci tzv. "zlomení soupravy" (jackknifing), kdy se návěs dostane do smyku a přetočí se vůči tahači. Systém zajišťuje stabilitu a řiditelnost celé soupravy při nouzovém brzdění.
💡 Pro laiky
Představte si, že běžíte po kluzké zledovatělé chodbě a potřebujete rychle zastavit. Kdybyste zablokovali nohy a jen se po ledu smýkali, nejenže byste jeli ještě kus dál, ale také byste ztratili rovnováhu a nemohli byste změnit směr.
ABS funguje podobně, jako kdybyste místo smýkání dělali velmi rychlé, drobné krůčky. Každý krůček je jako krátké zabrzdění, ale protože nohu vždy na zlomek sekundy zvednete, neztratíte kontrolu a můžete stále zatáčet.
To "kopání" nebo "vibrování", které cítíte v brzdovém pedálu, když se ABS aktivuje, je přesně tento proces. Systém za vás "pumpuje" brzdami mnohem rychleji a efektivněji, než by to dokázal jakýkoli člověk. Důležité je se toho neleknout a držet pedál pevně sešlápnutý.
🔗 Související systémy
Hardware systému ABS (snímače otáček kol, řídicí jednotka, hydraulický modulátor) slouží jako základ pro řadu dalších asistenčních systémů:
- EBD (Electronic Brakeforce Distribution) – Nahrazuje mechanický zátěžový regulátor a optimálně rozděluje brzdnou sílu mezi přední a zadní nápravu.
- ASR (Anti-Slip Regulation) nebo TCS (Traction Control System) – Zabraňuje protáčení hnacích kol při akceleraci.
- ESP (Electronic Stability Program) nebo ESC (Electronic Stability Control) – Pomáhá stabilizovat vozidlo v případě hrozícího smyku (přetáčivého i nedotáčivého) přibrzďováním jednotlivých kol.
- BAS (Brake Assist System) nebo EBA (Emergency Brake Assist) – Detekuje nouzové brzdění podle rychlosti sešlápnutí pedálu a automaticky vyvine maximální brzdný tlak.