Під час різкого гальмування ABS не дає колесам стати намертво: вона десятки разів на секунду скидає й повертає тиск у гальмах, тож колесо продовжує котитися. Саме тому автомобіль слухається керма навіть у момент екстреного гальмування, і водій може одночасно гальмувати та об’їжджати перешкоду. ABS допомагає зберегти керованість, але не скасовує безпечної швидкості, дистанції, стану шин і покриття.
Абревіатура ABS означає антиблокувальну систему гальм. Це електронно-гідравлічна частина гальмівної системи, яка стежить за швидкістю обертання кожного колеса й керує тиском у його гальмівному контурі окремо від решти коліс. Гальмівне зусилля вона не створює. Тиск у контури дає нога водія, а ABS лише вирішує, скільки його пустити на кожне колесо.
По суті це надбудова над звичайними гальмами: колодки, диски й трубки лишаються ті самі, змінюється тільки те, хто дозує тиск. Решту вузлів, з якими вона працює у зв’язці, ми розбирали в матеріалі про те, як влаштований автомобіль.
Чому заблоковане колесо небезпечне
Колесо, яке перестало обертатися, поводиться як лижа: воно ковзає по покриттю й майже не тримає машину вбік. Бічне зчеплення шини падає майже до нуля, і кермо більше не змінює траєкторію — автомобіль їде туди, куди його несе інерція, хоч як його повертай.
На сухому асфальті гальмівний шлях із заблокованими колесами приблизно такий самий, як із ABS. На мокрому покритті різниця стає великою: без системи шлях помітно довшає, а об’їхати перешкоду вже майже неможливо.
З чого складається ABS
Основних вузлів чотири, і жоден із них не додає гальмам сили — вони лише дуже швидко перерозподіляють те, що вже є в контурах.
- Датчики швидкості коліс — стежать за обертанням кожного колеса, не торкаючись його.
- Електронний блок керування — порівнює сигнали датчиків і ловить мить, коли колесо різко сповільнюється.
- Гідравлічний блок — клапани на окремі колеса, зворотний насос і канали, якими змінюється тиск.
- Контрольна лампа на панелі — показує стан системи, але в її роботі участі не бере.
Повна схема — чотириканальна: свій датчик і свій клапан на кожне колесо. Простіші варіанти економлять на каналах. У триканальній кожне переднє колесо має власний канал, а задні ділять один на двох; в одноканальній системі датчик один — на задній осі, як робили на пікапах і вантажівках.
Як працює ABS у момент блокування колеса
Система реагує не на зупинку колеса, а на різке зростання його сповільнення — це і є ознака, що колесо ось-ось стане. Цієї миті блок керування скидає тиск у гальмівному контурі саме цього колеса, і воно знову набирає обертів.
Далі тиск повертається, система знову міряє швидкість колеса, і все повторюється по колу. За секунду такий цикл повторюється до 40 разів — цифра Bosch, розробника системи. Педаллю людина так не вміє.
| Фаза | Що робить ABS | Що з колесом | Що відчуває водій |
|---|---|---|---|
| Колесо йде на блокування | Фіксує різке сповільнення обертання | Ще котиться, але на межі | Ще без змін |
| Тиск падає | Клапан скидає тиск у контурі колеса | Знову розкручується | Поштовх у педалі |
| Тиск повертається | Насос і клапан додають зусилля | Гальмує, але не стає | Пульсація під ногою |
| Наступний цикл | Знову міряє швидкість колеса | Тримає контакт із дорогою | Пульсація повторюється |
Ця пульсація — ознака того, що система працює, а не симптом несправності. Насос і клапани просто не вміють перебирати тиск кілька десятків разів на секунду непомітно для ноги водія.
Коли гальмівний шлях із ABS довший
Майже на всіх покриттях випробувального треку NHTSA автомобілі з увімкненою системою зупинялися на коротшій дистанції, ніж із вимкненою. Єдиний виняток — сипучий гравій: там шлях із ABS у середньому зріс на 27,2 %.
Річ не в слабкості системи. Заблоковане колесо врізається в сипуче покриття й нагортає перед собою вал матеріалу, а той працює як додатковий гальмівний опір. ABS не дає колесу зупинитися — і вал не встигає нарости.
| Покриття або умова | Результат тестів NHTSA | Деталь зі звіту |
|---|---|---|
| Більшість покриттів | З ABS шлях коротший | Перевіряли дев’ять автомобілів на дев’яти поверхнях |
| Сипучий гравій | +27,2 % до шляху | Шар гравію — близько 5 см |
| Гравій, завантажене авто | +24,6 % | Усі дев’ять машин мали коротший шлях без ABS |
| Гравій, полегшене авто | +30 % | Без вантажу ефект сипучого покриття сильніший |
| Трава, завантажене авто | −6,9 % | Сім із дев’яти машин мали коротший шлях з ABS |
Стійкість автомобіля під час гальмування майже завжди була кращою з ABS. Кілька зайвих метрів на гравії — плата за те, що машина в цей час лишається керованою.
Що показала статистика реальних аварій
На дорозі виграш виявився меншим, ніж на полігоні. За оцінкою NHTSA 1994 року, автомобілі з ABS на 24 % рідше потрапляли в смертельні зіткнення кількох машин на мокрій дорозі. Але смертельних аварій з однією машиною в тій самій вибірці стало на 28 % більше.
Система аварій не створює. Серед причин, які розглядали дослідники, — зміна поведінки за кермом: з електронною допомогою водій починає їхати сміливіше, ніж дозволяє фізика.
Як ABS з’явилася
Ідея старша за автомобільну електроніку. Патент на регулятор гальмівного зусилля Карл Вессель отримав ще 1928 року, але далі паперу конструкція не пішла, і антиблокування першими освоїли не автомобілі: 1952 року з’явилася авіаційна Dunlop Maxaret, а 1954-го — подібні гальма Knorr на залізниці.
Автомобілям заважало інше — датчик. Механічні не витримували дорожніх вимог, тож 1967 року Daimler-Benz разом із TELDIX зробили безконтактні індукційні. Перше покоління системи для легкових автомобілів, вантажівок і автобусів Daimler-Benz показав публіці 12 грудня 1970 року.
До серії було ще далеко: аналогова електроніка виявилася заскладною й ненадійною, і лише мікросхеми дозволили зробити компактний цифровий блок — Bosch ішов до нього п’ять років. У серпні 1978-го Mercedes-Benz представив нове покоління ABS, а з грудня запропонував її для S-Class як платну опцію. З 1984 року система стала стандартом на легкових Mercedes-Benz, і за десять років після дебюту такі гальма мав уже мільйон автомобілів у світі.
Що виросло з ABS
На датчиках і гідравліці ABS збудували систему стабілізації ESP. До них додався датчик кутової швидкості автомобіля, і система навчилася більшого: вона повертає машину на задану траєкторію, коли та починає втрачати стійкість.
У Європі ESP обов’язкова для всіх нових легкових і легких вантажних автомобілів з 1 листопада 2014 року, для автобусів, важких вантажівок і причепів вимогу вводили за окремим графіком. Станом на 2025 рік Bosch поставив понад 350 млн таких систем, а внесок ESP у ЄС і Великій Британії сама компанія оцінює в понад 22 000 врятованих життів і майже 750 тис. аварій із травмами.
За межі легкових ABS вийшла швидко: вантажівки Mercedes-Benz із пневматичними гальмами отримали її з 1981 року, туристичні автобуси марки — стандартом з 1987-го. Мотоцикли понад 125 см³ в ЄС мусять мати ABS, якщо їх зареєстрували після 1 січня 2017 року; за даними IIHS, у таких моделей рівень смертельних аварій на 22 % нижчий, ніж в ідентичних без системи.
За півстоліття гальма з чистої механіки перетворилися на електроніку, яка встигає ухвалити кілька десятків рішень за ту секунду, поки водій просто тисне педаль.
