Как работает АБС: тормозной путь — не главное

Педаль выжата до упора, пульсация отдаёт в ногу, вы слышите характерный треск — вмешательство АБС трудно не заметить. Ещё сложнее — переоценить её значение, уверена Анастасия Королькова.

При экстренном замедлении антиблокировочная система тормозов решает две главные задачи — сохраняет управляемость и курсовую устойчивость автомобиля. Работает АБС по принципу полезного растормаживания, не допуская длительной блокировки шин, из-за которой машина перестаёт слушаться руля. Пока колесо вращается, оно способно воспринимать как продольные (в нашем случае тормозные), так и боковые силы, что позволяет менять направление движения — уворачиваться от препятствий, например.

Включение АБС во время торможения «в пол» запускает компьютерный поиск компромисса между эффективностью замедления и необходимостью избежать продолжительной блокировки шин, ухудшающей управляемость. Пока педаль вибрирует под вашей ногой, электроника регулирует давление в тормозных механизмах каждого колеса, допуская незначительное проскальзывание шин.

Распределение тормозных усилий контролирует подпрограмма АБС, которую обозначают EBD (от английского Electronic Brakeforce Distribution). Она вступает в работу ещё до начала антиблокировочного регулирования и, например, ограничивает тормозное усилие на разгруженной задней оси, не позволяя её колёсам преждевременно сорваться в блокировку. Основной инструментарий АБС — датчики скорости вращения колёс, электронный блок управления и гидромодулятор.

Несмотря на то что АБС увеличивает тормозной путь из-за проскальзывания шин, простота обращения с такими тормозами и выигрыш в управляемости способствуют повсеместному внедрению системы. В Европе она обязательна для всех новых автомобилей с 2004 года, в США — с конца 2011-го, и даже Китай к 2026-му дозрел до отказа от продаж машин без АБС.

К слову, и русскоязычное сокращение АБС, и международное ABS — примеры лингвистического компромисса. Обе аббревиатуры по-хорошему должны быть четырёхбуквенными. У нас — АБСТ (антиблокировочная система тормозов), поскольку без последнего уточнения это словосочетание превращается в инженерную абстракцию. В английском напрашивается ALBS от Anti-lock Braking System. Однако везде в обиход вошли три буквы, созвучные составному немецкому существительному Antiblockiersystem, встречающемуся в ранних патентах.

Интересно, что техническая история АБС началась там, где нет проблем ни с управляемостью, ни с выбором траектории — на железной дороге. В начале XX века инженеры задумались, как снизить износ колёсных пар, которые стачивались об рельсы при блокировке. К 1920-м борьбой с ней озадачились авиаконструкторы, которых волновала сохранность шасси при посадке, и за следующие 30 лет механическая АБС стала золотым стандартом в самолётостроении. Первый автомобиль с антиблокировочной системой, британский полноприводник Jensen FF 1966 года, тоже использовал систему авиационного происхождения Dunlop Maxaret — медленную и баснословно дорогую.

Jensen FF отличался от более известного купе Interceptor полным приводом.

В 1971 году концерн Chrysler совместно с фирмой Bendix предложил первую электронную АБС, работавшую на все четыре колеса, для модели Imperial. У Форда и General Motors были свои эконом-варианты: их сделали одноканальными, то есть электроника следила только за задней осью. Американские системы, собранные на транзисторах, не прижились.

Прорыв случился в 1978 году, когда Bosch и Mercedes-Benz представили ABS 2 — первую серийную цифровую систему с микропроцессором и тремя каналами: только у передних колёс были индивидуальные датчики. Дебютировала она как опция для представительского седана Mercedes-Benz S-класса серии W116, а годом позже появилась на первой «семёрке» BMW с индексом E23. Заложенные ABS 2 принципы цифрового электронно-гидравлического регулирования легли в основу современных систем.

Рабочую электронную систему Teldix и Daimler-Benz показали ещё в 1970 году, а фирма Bosch получила патенты, ключевых инженеров Teldix и их проект в результате поглощения, доведя его до серии.

Если частота работы ABS 2 составляла от четырёх до десяти герц, то современные исполнительные механизмы орудуют гидравлическими клапанами с поразительным быстродействием — до 15–20 раз в секунду. За один такой цикл электроника успевает несколько раз оценить изменение угловой скорости ступицы, корректируя тормозное усилие с поразительной точностью. Водителю не нужно думать — дави себе педаль изо всех сил, а микроменеджмент пятна контакта берёт на себя автомобиль.

В доэлектронную эру экстренное замедление требовало от человека специфического навыка, который сегодня почти утрачен обычным автомобилистом мегаполиса. Водителю приходилось нащупывать грань блокировки и ослаблять давление на педаль, когда шины начинали скользить — порой вопреки инстинкту самосохранения. А прерывистое торможение практикуете? Оно редко бывает точным, но может вернуть автомобилю управляемость.

При прочих равных АБС поможет обычному водителю остановиться быстрее на ровном сухом асфальте — с электроникой проще взять максимум от шины. Вне идеальных условий тормозной путь без АБС может быть короче, но эффективно замедляться, сохраняя управление так сложнее.

Теперь подобные приёмы оттачивают в основном в автоспорте, где использование антиблокировки запрещено регламентом некоторых гоночных классов. Но даже там, где электронные помощники разрешены, порог срабатывания спортивной АБС отодвигается по возможности дальше, чтобы не перегревать без нужды шины. Блоки управления делают многорежимными, позволяя пилоту выбирать программу прямо из кокпита.

Надо сказать, что и в обычной жизни бывают ситуации, где принцип «полезного растормаживания» оказывается не таким уж полезным и снижает эффективность замедления. На специфических покрытиях вроде рыхлого снега, сыпучих грунтов или ледяной гребёнки включение системы может увеличить дистанцию до полной остановки.

Заблокированная шина на рыхлом грунте работает подобно плугу — она нагребает перед собой плотный валик из земли или снега, который эффективно останавливает машину.

Случаются и просто проколы в настройке гражданских АБС. Хрестоматийный пример из экспертной практики российской автожурналистики — массовая проблема автомобилей концерна Volkswagen: от бюджетных Polo до спорткара Audi R8, электроника которых боялась подбросов при торможении на неровной дороге.

После наезда на кочку или люк одно из колёс на долю секунды вывешивалось, мгновенно блокировалось тормозами, и испуганная АБС надолго «отпускала» тормоза, переставая замедлять машину даже тогда, когда все колёса уже плотно стояли на земле. Для Тигуана производителю пришлось переписывать софт под давлением прессы и объявлять отзывную кампанию для его обновления…

Для стабильного воспроизведения ошибки АБС Тигуана испытатели газеты Авторевю разместили на имитирующем лёд базальте маленькие трамплинчики.

Наконец, АБС — фундаментальная система активной безопасности, и без её инструментария было бы невозможно развитие продвинутых программ динамической стабилизации. Современные модули ABS+ESP отличаются от чистой АБС проактивностью. В то время как классический гидроблок не способен генерировать тормозное усилие превентивно, без созданного водителем давления в главном тормозном цилиндре, блок ESP самостоятельно управляет насосом и может прикусывать колёса, даже если человек не трогает педали.

669