Il sistema antibloccaggio (ABS)
L'ABS (acronimo di Antilock Braking System o Antiblockiersystem) è un sistema di sicurezza che evita il bloccaggio delle ruote dei veicoli in fase di frenata. Permette il mantenimento della guidabilità durante le frenate di emergenza e una riduzione degli spazi di frenata.
Storia
La nascita dell'ABS viene datata al 1978, anno in cui, prodotto dalla Bosch, venne introdotto sul mercato. In realtà era dall'inizio del XX secolo che l'azienda tedesca sviluppava questo sistema, già nel 1936 a Robert Bosch venne assegnato il brevetto n. 671925 per un ”dispositivo anti-incollaggio freni”. Lo sviluppo dell'ABS elettronico però, che culminò con il suo debutto sulla Mercedes Classe S nel 1978, iniziò solo nel 1965.
La prima automobile italiana ad essere dotata di questo sistema fu, nel 1984, una Lancia Thema. Da allora lo sviluppo dell'ABS ha portato ad una continua diminuzione del peso e del costo di produzione, permettendo la sua adozione su automobili sempre più piccole ed economiche. Inoltre ad esso sono stati integrati nuovi sistemi di sicurezza come il servofreno, l'EBD (Ripartitore elettronico di frenata), l'ASR (Controllo elettronico della trazione) e l'ESP (Controllo elettronico della stabilità)
Funzionamento
Dalla sua immissione sul mercato ad oggi, l'ABS si è evoluto e diversificato, divenendo un sistema complesso e caratterizzato dai vari produttori. Il funzionamento basilare è però, fatte le dovute considerazioni, rimasto lo stesso.
Su ogni ruota del veicolo è posto un trasduttore di velocità solitamente costituito da una ruota fonica: essa è costituita da una ruota dentata simile ad un ingranaggio che gira con la ruota del veicolo ed un sensore di prossimità induttivo fisso che rileva il passaggio dei denti di suddetta ruota: la centralina elettronica, contando il numero di denti che passano in una data unità di tempo, calcola la velocità di rotazione della ruota e se rileva che una o più ruote sono bloccate in fase di frenata comanda la pompa idraulica in modo da diminuire la forza di frenata. In pratica esegue la stessa azione che compirebbe il guidatore rilasciando il pedale del freno. Da notare che l'ABS è un sistema unidirezionale: esso infatti esegue solo un'azione di rilascio dei freni mentre la forza di chiusura di essi deve essere fornita dal guidatore tramite il pedale del freno. In una frenata di emergenza il guidatore deve premere il pedale il più forte possibile senza preoccuparsi di bloccare le ruote: è la centralina a diminuire tale forza fino al limite di tenuta del veicolo. Fondamentale per l'ottimizzazione del funzionamento è la presenza dell'EBD (ripartitore elettronico della frenata). Con esso infatti può essere trasferita forza frenante tra un asse e l'altro riuscendo così a sfruttare tutta l'aderenza che le ruote riescono a fornire e che normalmente è assai diversa tra avantreno e retrotreno. Oggi, come già detto, tale sistema si è evoluto con alcune migliorie. Si è passati dalle 3 correzioni di frenata al secondo dei primi sistemi alle 15 degli attuali. Inoltre i più recenti sistemi sono stati resi bidirezionali riuscendo così a serrare un freno oltre che rilasciarlo: ciò ha permesso un miglioramento delle funzionalità e l'integrazione con altri sistemi di sicurezza come ad esempio la frenata di emergenza assistita. Tale funzione dell' ABS permette di aumentare automaticamente la forza di frenata nel caso in cui il pedale sia premuto con una velocità e forza oltre una soglia prestabilita diminuendo così lo spazio di arresto.
Benefici
Mantenimento della guidabilità
Un veicolo è capace di girare sterzando le ruote grazie alla forza di attrito radente statico che agisce tra esse e l'asfalto. L'attrito radente statico, detto in questo caso anche "aderenza", è presente finché le ruote girino e non scivolino sull'asfalto. L'ABS, dunque, non permettendo il blocco delle ruote in frenata, evita che il veicolo scivoli sull'asfalto, mantenendo così la forza di attrito radente statico agente tra pneumatici e asfalto e quindi la capacità sterzante del veicolo anche in frenate di emergenza.
L'ABS è dunque capace di evitare uscite di strada in caso di frenate in curva e di dare la possibilità al guidatore di evitare eventuali ostacoli durante la frenata di emergenza. In sua assenza, il bloccaggio delle ruote farebbe scivolarle sull'asfalto, facendo decadere la forza di attrito radente statico, il veicolo tenderebbe così a mantenere la direzione precedente al bloccaggio, senza possibilità di intervento del guidatore.
Accorciamento spazi di frenata
Un secondo beneficio derivante da un sistema anti bloccaggio delle ruote è l'accorciamento dello spazio necessario per fermare un veicolo in caso di emergenza. Questo beneficio, come il precedente, dipende dalle forze di attrito che agiscono tra lo pneumatico e l'asfalto. Per questioni strettamente molecolari, l'attrito statico è generalmente maggiore dell'attrito dinamico, così una frenata con ruote bloccate, sarà generalmente meno efficiente di una frenata con ruote non bloccate.
Esistonono comunque dei limiti a questo beneficio, in particolare in presenza di neve fresca, l'accumulo di neve davanti alle ruote durante le frenate senza ABS permette al veicolo un rallentamento maggiore.
Svantaggi su terreni particolari
L'ABS non ha svantaggi nell'utilizzo su asfalto, sia asciutto che bagnato, rispetto ad un impianto che ne è privo. Ha dei limiti però quando si transita su terreni a scarsa aderenza e non compatti, come fango, neve, terra battuta o simili. Su questi terreni, infatti, si ha una frenata più efficace quando la ruota si blocca, accumulando materiale (fango, neve, terra) davanti ad essa, producendo un effetto di attrito meccanico notevole. L'ABS, in una frenata su fondo a scarsa aderenza non compatto, impedirà il bloccaggio della ruota, allungando, di fatto, gli spazi di frenata, pur mantenendo sempre la direzionalità del veicolo (caratteristica di importanza critica nelle frenate d'emergenza). L'ABS, infatti, consente alla vettura di fermarsi sfruttando il massimo dell'aderenza che il terreno è in grado di offrire impedendo al limite il bloccaggio delle ruote (è per questo che, comunque, la frenata su asfalto bagnato è più lunga che non sull'asfalto asciutto: l'asfalto bagnato ha minore aderenza - comunque la frenata con un impianto con ABS sarà sempre più efficace, soprattutto su bagnato, di un impianto che ne è privo). È per questo che con i terreni a scarsa aderenza è sempre buona norma mantenere un'andatura moderata con un attenzione al di sopra della norma. I moderni sistemi ABS sono in grado di "interpretare" il tipo di fondo su cui si marcia, tarando l'intervento dell'impianto in funzione dell'aderenza (l'aderenza si può misurare leggendo la tendenza della ruota a slittare al comando dell'acceleratore). Alcune vetture, soprattutto fuoristrada, consentono di escludere l'ABS: in questo caso si accende una spia sul quadro strumenti che segnala l'assenza del dispositivo
Ripartitore elettronico di frenata (EBD)
Il ripartitore elettronico di frenata (in inglese detto anche EBD Electronic Brakeforce Distribution) è un dispositivo presente in alcune automobili che ha lo scopo di rendere la frenata più sicura.
Funzionamento
Durante la frenata il carico sulle ruote dell’autovettura spesso non è eguale, specie se la decelerazione è rapida, questo può provocare un possibile bloccaggio delle ruote posteriori che essendo più “scariche” hanno una minore aderenza con l’asfalto. Se tale fenomeno dovesse dunque verificarsi porterebbe a una completa mancanza di direzionalità della vettura con conseguente testa-coda. Il ripartitore di frenata evita questo inconveniente, specie in curva, alleggerendo la forza frenante sulle ruote posteriori ( o comunque sulle ruote più scariche) evitandone il bloccaggio. Questo sistema in genere viene montato su vetture dotate di ABS essendo elemento di completezza di tale dispositivo di sicurezza automobilistica.
L'ABS (acronimo di Antilock Braking System o Antiblockiersystem) è un sistema di sicurezza che evita il bloccaggio delle ruote dei veicoli in fase di frenata. Permette il mantenimento della guidabilità durante le frenate di emergenza e una riduzione degli spazi di frenata.
Storia
La nascita dell'ABS viene datata al 1978, anno in cui, prodotto dalla Bosch, venne introdotto sul mercato. In realtà era dall'inizio del XX secolo che l'azienda tedesca sviluppava questo sistema, già nel 1936 a Robert Bosch venne assegnato il brevetto n. 671925 per un ”dispositivo anti-incollaggio freni”. Lo sviluppo dell'ABS elettronico però, che culminò con il suo debutto sulla Mercedes Classe S nel 1978, iniziò solo nel 1965.
La prima automobile italiana ad essere dotata di questo sistema fu, nel 1984, una Lancia Thema. Da allora lo sviluppo dell'ABS ha portato ad una continua diminuzione del peso e del costo di produzione, permettendo la sua adozione su automobili sempre più piccole ed economiche. Inoltre ad esso sono stati integrati nuovi sistemi di sicurezza come il servofreno, l'EBD (Ripartitore elettronico di frenata), l'ASR (Controllo elettronico della trazione) e l'ESP (Controllo elettronico della stabilità)
Funzionamento
Dalla sua immissione sul mercato ad oggi, l'ABS si è evoluto e diversificato, divenendo un sistema complesso e caratterizzato dai vari produttori. Il funzionamento basilare è però, fatte le dovute considerazioni, rimasto lo stesso.
Su ogni ruota del veicolo è posto un trasduttore di velocità solitamente costituito da una ruota fonica: essa è costituita da una ruota dentata simile ad un ingranaggio che gira con la ruota del veicolo ed un sensore di prossimità induttivo fisso che rileva il passaggio dei denti di suddetta ruota: la centralina elettronica, contando il numero di denti che passano in una data unità di tempo, calcola la velocità di rotazione della ruota e se rileva che una o più ruote sono bloccate in fase di frenata comanda la pompa idraulica in modo da diminuire la forza di frenata. In pratica esegue la stessa azione che compirebbe il guidatore rilasciando il pedale del freno. Da notare che l'ABS è un sistema unidirezionale: esso infatti esegue solo un'azione di rilascio dei freni mentre la forza di chiusura di essi deve essere fornita dal guidatore tramite il pedale del freno. In una frenata di emergenza il guidatore deve premere il pedale il più forte possibile senza preoccuparsi di bloccare le ruote: è la centralina a diminuire tale forza fino al limite di tenuta del veicolo. Fondamentale per l'ottimizzazione del funzionamento è la presenza dell'EBD (ripartitore elettronico della frenata). Con esso infatti può essere trasferita forza frenante tra un asse e l'altro riuscendo così a sfruttare tutta l'aderenza che le ruote riescono a fornire e che normalmente è assai diversa tra avantreno e retrotreno. Oggi, come già detto, tale sistema si è evoluto con alcune migliorie. Si è passati dalle 3 correzioni di frenata al secondo dei primi sistemi alle 15 degli attuali. Inoltre i più recenti sistemi sono stati resi bidirezionali riuscendo così a serrare un freno oltre che rilasciarlo: ciò ha permesso un miglioramento delle funzionalità e l'integrazione con altri sistemi di sicurezza come ad esempio la frenata di emergenza assistita. Tale funzione dell' ABS permette di aumentare automaticamente la forza di frenata nel caso in cui il pedale sia premuto con una velocità e forza oltre una soglia prestabilita diminuendo così lo spazio di arresto.
Benefici
Mantenimento della guidabilità
Un veicolo è capace di girare sterzando le ruote grazie alla forza di attrito radente statico che agisce tra esse e l'asfalto. L'attrito radente statico, detto in questo caso anche "aderenza", è presente finché le ruote girino e non scivolino sull'asfalto. L'ABS, dunque, non permettendo il blocco delle ruote in frenata, evita che il veicolo scivoli sull'asfalto, mantenendo così la forza di attrito radente statico agente tra pneumatici e asfalto e quindi la capacità sterzante del veicolo anche in frenate di emergenza.
L'ABS è dunque capace di evitare uscite di strada in caso di frenate in curva e di dare la possibilità al guidatore di evitare eventuali ostacoli durante la frenata di emergenza. In sua assenza, il bloccaggio delle ruote farebbe scivolarle sull'asfalto, facendo decadere la forza di attrito radente statico, il veicolo tenderebbe così a mantenere la direzione precedente al bloccaggio, senza possibilità di intervento del guidatore.
Accorciamento spazi di frenata
Un secondo beneficio derivante da un sistema anti bloccaggio delle ruote è l'accorciamento dello spazio necessario per fermare un veicolo in caso di emergenza. Questo beneficio, come il precedente, dipende dalle forze di attrito che agiscono tra lo pneumatico e l'asfalto. Per questioni strettamente molecolari, l'attrito statico è generalmente maggiore dell'attrito dinamico, così una frenata con ruote bloccate, sarà generalmente meno efficiente di una frenata con ruote non bloccate.
Esistonono comunque dei limiti a questo beneficio, in particolare in presenza di neve fresca, l'accumulo di neve davanti alle ruote durante le frenate senza ABS permette al veicolo un rallentamento maggiore.
Svantaggi su terreni particolari
L'ABS non ha svantaggi nell'utilizzo su asfalto, sia asciutto che bagnato, rispetto ad un impianto che ne è privo. Ha dei limiti però quando si transita su terreni a scarsa aderenza e non compatti, come fango, neve, terra battuta o simili. Su questi terreni, infatti, si ha una frenata più efficace quando la ruota si blocca, accumulando materiale (fango, neve, terra) davanti ad essa, producendo un effetto di attrito meccanico notevole. L'ABS, in una frenata su fondo a scarsa aderenza non compatto, impedirà il bloccaggio della ruota, allungando, di fatto, gli spazi di frenata, pur mantenendo sempre la direzionalità del veicolo (caratteristica di importanza critica nelle frenate d'emergenza). L'ABS, infatti, consente alla vettura di fermarsi sfruttando il massimo dell'aderenza che il terreno è in grado di offrire impedendo al limite il bloccaggio delle ruote (è per questo che, comunque, la frenata su asfalto bagnato è più lunga che non sull'asfalto asciutto: l'asfalto bagnato ha minore aderenza - comunque la frenata con un impianto con ABS sarà sempre più efficace, soprattutto su bagnato, di un impianto che ne è privo). È per questo che con i terreni a scarsa aderenza è sempre buona norma mantenere un'andatura moderata con un attenzione al di sopra della norma. I moderni sistemi ABS sono in grado di "interpretare" il tipo di fondo su cui si marcia, tarando l'intervento dell'impianto in funzione dell'aderenza (l'aderenza si può misurare leggendo la tendenza della ruota a slittare al comando dell'acceleratore). Alcune vetture, soprattutto fuoristrada, consentono di escludere l'ABS: in questo caso si accende una spia sul quadro strumenti che segnala l'assenza del dispositivo
Ripartitore elettronico di frenata (EBD)
Il ripartitore elettronico di frenata (in inglese detto anche EBD Electronic Brakeforce Distribution) è un dispositivo presente in alcune automobili che ha lo scopo di rendere la frenata più sicura.
Funzionamento
Durante la frenata il carico sulle ruote dell’autovettura spesso non è eguale, specie se la decelerazione è rapida, questo può provocare un possibile bloccaggio delle ruote posteriori che essendo più “scariche” hanno una minore aderenza con l’asfalto. Se tale fenomeno dovesse dunque verificarsi porterebbe a una completa mancanza di direzionalità della vettura con conseguente testa-coda. Il ripartitore di frenata evita questo inconveniente, specie in curva, alleggerendo la forza frenante sulle ruote posteriori ( o comunque sulle ruote più scariche) evitandone il bloccaggio. Questo sistema in genere viene montato su vetture dotate di ABS essendo elemento di completezza di tale dispositivo di sicurezza automobilistica.