ABS-szel vagy anélkül?
2013. szeptember 17. írta: Ruszi

ABS-szel vagy anélkül?

A kérdés némiképp bonyolultabb annál, hogy egyszerű igennel, vagy nemmel válaszolhassunk rá. Ez is egy olyan téma, ami állandó vitára ad okot. Lássunk hát tisztán ebben a kérdésben (is)! Fogalmak, tények, számok a fékezés világából.

abs3.jpg


Állandó vitatémává vált a fórumokon, hogy akkor most a blokkolásgátló rendszer használatával, vagy anélkül lesz rövidebb a fékút.

Lássuk mit csinál egyáltalán az ABS! A rövidítés mögött az Anti-lock Braking System elnevezés áll, amelynek szabad fordítása a blokkolásgátló rendszer. Felépítése nagy vonalakban a következő:

  • A kerekeken fordulatszám jeladók vannak elhelyezve.
  • Egy központi egység folyamatosan figyeli a kerekek fordulatszámát.
  • Fékezéskor egy kerék blokkolását tapasztalva a kivezérelt fékerőt csökkenti.
  • Folyamatos irányítással a csúszáshatár alatt tartja a fékerőt, így biztosítja, hogy kerekek gördüljenek.

De mi köze ennek a borosüveg dugójához?!

Az ABS elsődleges hatása, hogy nem használjuk fel a teljes tapadást a fékezésre, hanem marad az irányításra is. Ennek szemléltetésében az ún. tapadási kör ábrája lesz segítségünkre.

Tapadási kör_3.jpg

A világosbarna felület a gumiabroncs és az útburkolat "találkozási pontja". Ez az a tenyérnyi felület, amit emlegetni szoktak, amikor azt mondják: négy tenyérnyi felületen kapcsolódik a jármű az úthoz. A tapadásunknak van egy maximális értéke, amit az ábrán most a piros kör, illetve vektorösszeg szemléltet. Ezt használhatjuk tisztán fékezésre vagy gyorsításra (menetirányú súrlódás vektora), vagy tisztán irányváltoztatásra (oldalirányban ébredő súrlódás vektora). Ha a két dolgot kombináljuk, akkor mindkét irányban kisebb erő vihető át az aszfaltra. Az ábrán is látható, hogy a két erő összege kiadja az "átvihető legnagyobb erő" értékét.

Jó példa ugyanennek a hatásnak a szemléltetésére a boros dugó kihúzása: csavargatni szoktuk miközben húzzuk kifelé, így oldalirányban "felhasználjuk" a súrlódást, így kifelé már nem kell akkora erővel húzni.

Tehát az ABS egyik előnye, hogy a fékezés mellett marad tapadásunk a kormányzáshoz is. Ezt mindig biztosítja az ABS: minél jobban elkormányzunk, annál jobban veszi vissza a fékezést.

Figyelem! Csúszik!

Caution wet floorRES.jpgVan egy érdekes jelenség a kerék-aszfalt kapcsolatban, amiben szintén segítségünkre van a blokkolásgátló rendszer. Ehhez első körben meg kell értenünk a szlip fogalmát. A szlip nem más, mint a jármű sebessége és a kerék kerületi sebessége közötti különbség aránya, amit a gumiabroncs talpponti deformációja tesz lehetővé. Egyszerűbben kifejezve:

Egy gumiabroncs kerülete kerekítve legyen most 2 méter (195/65 R15 gumiabroncsé 1.993,3 mm) akkor 10 méteren tiszta gördülés mellett 5 fordulatot tesz meg. Ekkor a szlip értéke nulla. A másik véglet a blokkoló fékezés, a kerék áll, tehát zéró fordulatot tesz, a szlip értéke ekkor 100%. A két érték között, a fékerő növelésével nő a szlip is. A szlip függvényében változik a súrlódási tényező, amelyet a következő diagram szemléltet:

szlip.png

Az ábrán a szürkével jelölt optimális szlip tartományban a legmagasabb a súrlódási tényező, azaz fékezéskor a kerekek kb. 10-20%-kal kevesebbet forognak, mintha tiszta gördülésről lenne szó. Az ABS képes és igyekszik itt tartani a fékerőt. Az ideális tartományban (és ideális útviszonyok mellett) a súrlódási tényező értéke 0,75-0,85, míg blokkoláskor csak 0,5-0,6 közötti értéket vesz fel. Vagyis a 9,81 m/s²-es nehézségi gyorsulás 75-85, illetve 50-60%-át vagyunk képesek elérni maximálisan (a=µ*g). (Nedves útfelületnél még nagyobb a különbség a súrlódási tényezők között!)

Az "ABS korszak" előtt tanították a pumpáló fékezést, vagyis, hogy blokkolás érzékelése esetén engedjük fel a fékpedált, majd fokozatosan nyomjuk be újra. Az ABS ezt elvégzi helyettünk, mégpedig igen gyorsan. Típustól függően másodpercenként 15-30 alkalommal képes beavatkozni a rendszer, ráadásul mind a 4 kerék fékerejét külön-külön szabályozva.

Nem indulhatunk ki abból, hogy minden járművezető Sebastian Vettel-i képességekkel rendelkezik: tisztán lábbal csak kevesen tudnak ebben a tartományban fékezni. Ráadásul vészfékezéskor még közrejátszik a pánik és a kétségbeesés, ami nem azt mondja:

"most engedd fel a féket, mert úgy jobb lesz."

A blokkoló fékezés tehát ideális körülmények között, a kisebb súrlódási tényező miatt hosszabb fékutat eredményez, de emberi vezérléssel az esetek nagy többségében még mindig jobb volt így fékezni.

Jövőre lesz 10 éve, hogy az Európai Unió országaiban már csak ABS-el felszerelt járműveket lehet forgalomba helyezni. A vészfékezési esetek döntő többségében a rendszer használatával a fékút csökkenthető.

Amikor nem jó az ABS

Azon körülmények között, ha a kerék bármit képes maga előtt görgetni, tolni, (hó, sár, murva, stb.) egyértelműen a blokkoló fékezés eredményez rövidebb fékutat. Szerencse, hogy a hétköznapi autózás során ritka az ilyen eset.

Van azonban még egy eset, amikor a blokkolásos fékezés hatékonyabb lassítást eredményez, mint az ABS használata melletti. Melyik lehet ez? Válaszaitokat a kommentek közé várjuk!

Fékezéssel, lassulással kapcsolatos írásunk már születőben van. Még több tény és szám hamarosan a blogon, de addig is: Óvatosan!

Tetszett? Kövess minket a Facebook-on is!

A bejegyzés trackback címe:

https://tuke.blog.hu/api/trackback/id/tr155516299

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

csoncsoj 2013.09.17. 19:02:04

ABS-szel. Az utolsó kimondott mássalhangzóhoz hasonul a -val/-vel toldalék.

csoncsoj 2013.09.17. 19:20:35

A szlipet amúgy picit még magyaráznám, folytatva a posztban félbehagyott példát. Tehát tegyük fel, hogy a kerék kerülete pontosan 2 méter. A tiszta gördülés azt jelenti, hogy ilyen esetben egy kerékfordulat (azaz 1 kerék-kerület aszfaltra "helyezése") alatt a járművünk hajszál pontosan 2 métert tesz meg. Ekkor nincs szlip (ez az eset csak elméleti síkon létezik). Ha a jármű által megtett út más mint a kerék-kerület, mondjuk 1,9 méter, annak az az oka, hogy a kerék és az aszfalt közt csúszás, szlip keletkezik (a példa kerékperdülést mutat egyébként, mert a kerék többet tesz meg, mint az aszfalt).

Btw kockakő :)

Tudatos Közlekedők Egyesülete · http://tuke.blog.hu 2013.09.18. 00:06:34

@csoncsoj: Igen, hajtáskor ha szlip van, akkor kisebb utat teszünk meg egy kerék körbefordulással, mint a kerék kerülete. Fékezéskor ez megfordul, ott nagyobb utat teszünk meg egy kerékfordulattal, mint a kerék kerülete.

Ruszi · http://miszk.hu/szakerto-adatlap/rusznak-andras.html 2013.09.18. 09:49:04

A hajtás (gyorsítás) közben fellépő szlip kivédésére pedig ott az ASR, vagyis a kipörgésgátló.

Watt25 · http://sablonvalasz.blogspot.hu 2013.10.03. 10:09:22

Érdekelne a válasz a találós kérdésre. Nekem tippem sincs most így hirtelen.

mckmester 2013.10.03. 10:28:51

Találós kérdésre a válasz:
Amikor a kerék és az útfelület közötti kölcsönhatásban fellépő súrlódás több mozgási energiát nyel el, mint a féktárcsa és a fékbetét közötti súrlódásban elnyelt energia.

Ilyen lehet például olajjal szennyeződött féktárcsa esetén amikor végre sikerül blokkolni a kerekeket, akkor jobban lassul a kocsi. ABS -el ilyenkor a rendszer továbbra is a fékrendszerre bízza a mozgási energia hővé alakítását, így az kevésbé lesz hatékony.

mckmester 2013.10.03. 10:29:41

Ritka eset hál'istennek

Bambano 2013.10.03. 14:51:48

Az a probléma a cikkel, hogy analógnak hiszi az abs-t, holott az digitális. tehát nem tartományban tartja a fékerőt (analóg módon, végtelen sok szabályozási pontot feltételezve), hanem ha megcsúszott, teljesen elveszi, digitálisan.

Ezt onnan lehet látni, hogy az abs-es autó kereke nem folyamatosan forog, hanem blokkol-megforog-blokkol-megforog és így tovább nagyon gyorsan.

Amiről nem volt szó: melyik az a közlekedési szituáció, amikor abs-szel rövidebb úton lehet megállni, mint nélküle?

Ruszi · http://miszk.hu/szakerto-adatlap/rusznak-andras.html 2013.10.04. 08:26:33

@Watt25 és @mckmester: Arra gondoltunk, amikor a két oldal kerekei más tapadású felületen futnak, pl. útpadkára hajtás. A lassítás abból a szempontból hatékonyabb lesz, hogy nem forgatjuk be az útra a kocsit az eltérő fékerőkből adódó forgatónyomatékkal.

Ruszi · http://miszk.hu/szakerto-adatlap/rusznak-andras.html 2013.10.04. 08:32:15

@Bambano: Az ABS valóban digitális működésű, és nem "hisszük" azt analógnak. Törekszünk az egyszerű megfogalmazásokra és hát abba nem fér bele minden részlet teljes kibontása DE: a korszerű rendszerek igenis "megkeresik" azt a bizonyos tartományt. A blokkoló hatást elérő fékerőt visszaveszik. A fékezés kezdetén lesz egy blokkoló szakasz. Aztán visszaveszi a fékerőt, míg azt nem érzi, hogy újra forognak a kerekek. Ekkor újra növeli, és a periódusok egyre csökkennek. Mivel a fékerő növelése a kivezérelt nyomással történik - azt meg ugye nem tudjuk egységugrás függvénnyel csinálni - mindenképpen lesz "analóg" rész. Mivel a rendszer nem feltételezheti, hogy a teljes fékszakaszon ugyanolyan tapadási felületeken fognak futni a kerekek, ezért a szabályzás folyamatos. A pici blokkolások közelítik az optimális szlip tartományt, de minden esetre kedvezőbb lassulást biztosít a blokkoló fékezésnél a csúszás.

zsebkettő 2014.01.28. 21:04:40

Az az eset a jégen fékezés.

atompyka 2014.11.22. 06:46:06

Amikor az úthibákon (pl. lámpa előtti felgyűrődéseken) felúszik az autó.
Ilyenkor az ABS okozhat szinte 0 lassulást.