15.010 6341

A Mercedes 1978-ban mutatta be az első blokkolásgátlós autót (ABS, Anti-lock Braking System). Ennek előnye, hogy az autó gyorsabb ütemben tud lassulni (rövidebb úton meg tud állni), továbbá irányítható, kormányozható is marad (ki tudjuk kerülni az esetleg előttünk lévő útakadályt).

a)  Hogy működik a blokkolásgátló? Ábrázold a fékerő-idő függvényt, és jelöld be rajta, hogy mikor tapad és mikor csúszik a kerék az úttesten!

Ha vészhelyzet van, a vezető ijedtében ösztönösen tövig nyomja a fékpedált. Ilyenkor egy jó állapotú, de blokkolásgátló nélküli fékrendszer olyan erősen akadályozza a kerekek forgását, hogy azok forgása teljesen megáll, azaz "blokkolnak". Ez két okból is rossz:

  • az autó irányíthatatlanná válik, vagyis a kormányzási műveleteink hatástalanok (mivel a kanyarodás a kerekek tapadásán alapszik)
  • az autó lassulása kisebb, mint lehetne, ha a kerekek tapadnánk, mert a tapadási együttható általában nagyobb, mint a csúszási

A blokkolásgátló mindkét szempontból előnyös. Működésének lényege, hogy szenzorok folyamatosan figyelik, hogy a kerekek forognak-e olyan nagy szögsebességgel, hogy az alsó pontjuk tapad, vagyis az úttesthet képest áll (ugyanis nemcsak a kívánatos tiszta gördülés létezik, hanem van ún. "csúszva gördülés" is, amikor a kerkék valamennyire forog, de az alsó pontjuk nem áll, azaz nem tapad; ez is elkerülendő állapot). A fékrendszer folyamatosan próbálja az elérhető legnagyobb fékezést "kicsikarni", ehhez mindig növeli a fékpofáknál a fékerőt, de amint a kerék csúszni kezd, egyből csökkenti a fékerőt, amitől a kerék újra gyorsabb forgásba jön, és az alsó pontja megáll, azaz létrejön a kívánatos tapadás (és ezzel a kormányozhatóság). Egy ciklus, aminek során a fékerő növekszik, majd a csúszás érzékelésekor lecsökken, a korszerű rendszerekben nagyságrendileg \(0,1\ \mathrm{s}\) időn át tart. Ezzel a kormányozhatóságon túl az is biztosítva van, hogy mindig az elérhető legnagyobb súrlódási együttható (a tapadási egyóttható) közelében legyünk, vagyis a fékezés hatékony legyen.

Régen, amíg nem volt ABS, addig a tanuló vezetőknek tanították, hogy csúszás esetén sok rövid taposás sorozatával kell fékezni az autót, ami a lényegét tekintve ugyanazt csinálta, mint a blokkolásgátló, csak kevésbé hatékonyan. A blokkolásgátló ugyanis a csúszás érzékelésekor csak egy bizonyos %-kal csökkenti a fékerőt, míg az átlagos autóvezető ilyen finom szabályzásra nem képes, hanem csak felengedni tudja a lábát, azaz nullára csökkenteni a fékerőt. Másik "gyengesége" az embernek a géppel szemben, hogy másodperceként kevesebb ciklusra képes,  és kevésbé megbízhatóan teljesít (stresszhelyzetben az ember teljesítménye gyakrabban szokott romlani, mint javulni).