Come funzionano i freni antibloccaggio

  • Rudolf Cole
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Posizione dei componenti del freno antibloccaggio. Guarda altre foto dei freni.

-Fermare un'auto in fretta su una strada scivolosa può essere molto impegnativo. I sistemi di frenata antibloccaggio (ABS) eliminano gran parte della sfida da questo evento a volte snervante. In effetti, su superfici scivolose, anche i conducenti professionisti non possono fermarsi rapidamente senza ABS come un conducente medio può fare con l'ABS.

In questo articolo, l'ultimo di una serie in sei parti sui freni, impareremo tutto sui sistemi di frenatura antibloccaggio: perché ne hai bisogno, cosa contengono, come funzionano, alcuni dei tipi comuni e alcuni problemi associati.

Contenuti
  1. Il sistema ABS
  2. Tipi di freno antibloccaggio
  3. Domande sull'ABS
  4. Schema del freno antibloccaggio
Pompa freno antibloccaggio e valvole

La teoria alla base dei freni antibloccaggio è semplice. UN ruota di slittamento (dove la zona di contatto dello pneumatico sta scivolando rispetto alla strada) ha meno trazione di una ruota antiscivolo. Se sei rimasto bloccato sul ghiaccio, sai che se le tue ruote girano non hai trazione. Questo perché la zona di contatto sta scivolando rispetto al ghiaccio (vedi Freni: come funziona l'attrito per ulteriori informazioni). Impedendo alle ruote di slittare mentre rallenti, i freni antibloccaggio ti avvantaggiano in due modi: ti fermerai più velocemente e sarai in grado di sterzare mentre ti fermi.

Ci sono quattro componenti principali in un sistema ABS:

  • Sensori di velocità
  • Pompa
  • Valvole
  • controllore

-Sensori di velocità

Il sistema di frenata antibloccaggio ha bisogno di un modo per sapere quando una ruota sta per bloccarsi. I sensori di velocità, che si trovano su ciascuna ruota, o in alcuni casi nel differenziale, forniscono queste informazioni.

Valvole

C'è una valvola nella linea del freno di ogni freno controllata dall'ABS. Su alcuni sistemi, la valvola ha tre posizioni:

  • Nella posizione uno, la valvola è Aperto; la pressione dalla pompa del freno viene trasmessa direttamente al freno.
  • In posizione due, la valvola blocchi la linea, isolando quel freno dalla pompa. Ciò impedisce che la pressione aumenti ulteriormente se il guidatore preme più forte il pedale del freno.
  • Nella posizione tre, la valvola rilasci parte della pressione del freno.

Pompa

Poiché la valvola è in grado di scaricare la pressione dai freni, deve esserci un modo per ridurla. Questo è ciò che fa la pompa; quando una valvola riduce la pressione in una linea, la pompa è lì per ripristinare la pressione.

controllore

Il controller è un computer in macchina. Controlla i sensori di velocità e controlla le valvole.

ABS al lavoro

Esistono molte varianti e algoritmi di controllo diversi per i sistemi ABS. Discuteremo come funziona uno dei sistemi più semplici.

Il controller monitora costantemente i sensori di velocità. Sta cercando decelerazioni nella ruota che sono fuori dall'ordinario. Subito prima che una ruota si blocchi, subirà una rapida decelerazione. Se lasciato deselezionato, la ruota si fermerebbe molto più rapidamente di quanto potrebbe fare qualsiasi macchina. Un'auto potrebbe impiegare cinque secondi per fermarsi da 60 mph (96,6 km / h) in condizioni ideali, ma una ruota che si blocca potrebbe smettere di girare in meno di un secondo.

Il controller ABS sa che una decelerazione così rapida è impossibile, quindi riduce il pressione a quel freno fino a quando non vede un'accelerazione, quindi aumenta la pressione fino a vedere nuovamente la decelerazione. Può farlo molto rapidamente, prima che il pneumatico possa effettivamente cambiare velocità in modo significativo. Il risultato è che la gomma rallenta alla stessa velocità della macchina, con i freni che tengono le gomme molto vicine al punto in cui inizieranno a bloccarsi. Ciò conferisce al sistema la massima potenza frenante.

Quando il sistema ABS è in funzione, sentirai a pulsante nel pedale del freno; questo deriva dalla rapida apertura e chiusura delle valvole. Alcuni sistemi ABS possono ciclare fino a 15 volte al secondo.

-I sistemi di frenatura antibloccaggio utilizzano schemi diversi a seconda del tipo di freni in uso. Ci riferiremo a loro per il numero di canali, cioè quante valvole sono controllate individualmente e il numero di sensori di velocità.

-ABS a quattro canali e quattro sensori

Questo è lo schema migliore. C'è un sensore di velocità su tutte e quattro le ruote e una valvola separata per tutte e quattro le ruote. Con questa configurazione, il controller monitora ogni ruota individualmente per assicurarsi che stia raggiungendo la massima forza frenante.

ABS a tre canali e tre sensori

Questo schema, comunemente presente sui camioncini con ABS a quattro ruote, ha un sensore di velocità e una valvola per ciascuna delle ruote anteriori, con una valvola e un sensore per entrambe le ruote posteriori. Il sensore di velocità per le ruote posteriori si trova nell'asse posteriore.

Questo sistema fornisce il controllo individuale delle ruote anteriori, in modo che entrambe possano ottenere la massima forza frenante. Le ruote posteriori, invece, vengono monitorate insieme; entrambi devono iniziare a bloccarsi prima che l'ABS si attivi sul retro. Con questo sistema, è possibile che una delle ruote posteriori si blocchi durante una fermata, riducendo l'efficacia dei freni.

Un canale, un sensore ABS

Questo sistema si trova comunemente sui camioncini con ABS della ruota posteriore. Ha una valvola, che controlla entrambe le ruote posteriori, e un sensore di velocità, situato nell'asse posteriore.

Questo sistema funziona come l'estremità posteriore di un sistema a tre canali. Le ruote posteriori sono monitorate insieme ed entrambe devono iniziare a bloccarsi prima che l'ABS intervenga. In questo sistema è anche possibile che una delle ruote posteriori si blocchi, riducendo l'efficacia dei freni.

Questo sistema è facile da identificare. Di solito ci sarà una linea del freno che passa attraverso un raccordo a T su entrambe le ruote posteriori. È possibile individuare il sensore di velocità cercando un collegamento elettrico vicino al differenziale sull'alloggiamento dell'asse posteriore.-

Devo pompare il pedale del freno quando mi fermo in condizioni scivolose?

Non dovresti assolutamente pompare il pedale del freno in un'auto con ABS. Il pompaggio dei freni è una tecnica che a volte viene utilizzata in condizioni scivolose per consentire alle ruote di sbloccarsi in modo che il veicolo rimanga un po 'dritto durante una sosta. In un'auto con ABS le ruote non dovrebbero mai bloccarsi in primo luogo, quindi azionare i freni ti farà solo impiegare più tempo per fermarti.

In caso di arresto di emergenza in un'auto con ABS, è necessario applicare saldamente il pedale del freno e tenerlo premuto mentre l'ABS fa tutto il lavoro. Sentirai un pulsare nel pedale che potrebbe essere piuttosto violento, ma è normale, quindi non rilasciare il freno.

I freni antibloccaggio funzionano davvero?

I freni antibloccaggio ti aiutano davvero a fermarti meglio. Impediscono il bloccaggio delle ruote e forniscono la distanza di arresto più breve su superfici scivolose. Ma prevengono davvero gli incidenti? Questa è la vera misura dell'efficacia dei sistemi ABS.

L'Istituto assicurativo per la sicurezza stradale (IIHS) ha condotto diversi studi cercando di determinare se le auto dotate di ABS siano coinvolte in un numero maggiore o minore di incidenti mortali. Risulta che in uno studio del 1996, i veicoli dotati di ABS non avevano nel complesso meno probabilità di essere coinvolti in incidenti mortali rispetto ai veicoli senza. Lo studio ha effettivamente affermato che sebbene le auto con ABS abbiano meno probabilità di essere coinvolte in incidenti mortali per gli occupanti di altre auto, è più probabile che siano coinvolte in incidenti mortali per gli occupanti dell'auto con ABS, in particolare incidenti con un solo veicolo.

Ci sono molte speculazioni sul motivo di ciò. Alcune persone pensano che i conducenti di auto dotate di ABS usino l'ABS in modo errato, pompando i freni o rilasciando i freni quando sentono il sistema pulsare. Alcune persone pensano che poiché l'ABS ti consente di sterzare durante una sosta di panico, più persone scappano dalla strada e si schiantano.

Alcune informazioni più recenti potrebbero indicare che il tasso di incidenti per le auto con ABS sta migliorando, ma non ci sono ancora prove per dimostrare che l'ABS migliori la sicurezza generale.

-Componenti del freno antibloccaggio

Ora mettiamo insieme le parti per vedere come funzionano i freni antibloccaggio nel loro complesso. Questo diagramma fornisce sia una vista in primo piano che un esempio di dove si trovano i freni nel veicolo.

-Per ulteriori informazioni sui freni antibloccaggio e sugli argomenti correlati, consultare i collegamenti nella pagina successiva. -

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