Historia hamulców ABS od samolotów po samochody

Układy zapobiegające blokowaniu kół (ABS) są dostępne w każdym nowym samochodzie sprzedawanym od ponad wieku, tylko nie zawsze są one elektroniczne lub automatyczne. Na początku kierowca musiał wykonywać obowiązki związane z układem ABS, wielokrotnie naciskając pedał hamulca, aby zapobiec blokowaniu się kół podczas gwałtownego hamowania. Minęły dziesięciolecia – i objazd przez przemysł lotniczy – zanim inżynierowie wymyślili, jak zbudować czujniki, które mogłyby zapobiec blokowaniu kół podczas hamowania.

Niemiecki inżynier Karl Wessel otrzymał patent na samochodowy regulator siły hamowania w 1928 roku, jednak nigdy nie udało mu się wprowadzić swojego projektu do produkcji. O ile potrzeba regulacji ciśnienia hydraulicznego przekazywanego na koła podczas gwałtownego hamowania była oczywista, o tyle brakowało odpowiedniego technologia pod koniec lat dwudziestych XX wieku uniemożliwiła inżynierom takim jak Wessel opracowanie opłacalnego komercyjnie układu przeciwblokującego (ABS) dla samochodów. Utrzymanie ceny byłoby zbyt skomplikowane; utrzymanie prostoty spowodowałoby, że byłoby to zbyt drogie. Podczas gdy technologia dojrzewała, kierowcy nadal wymykali się spod kontroli niczym krążki hokejowe.

W latach pięćdziesiątych XX wieku ABS zaczął pojawiać się w samolotach i pociągach – dwóch typach pojazdów, które bardzo potrzebowały możliwości zatrzymania się bez poślizgu. Angielska firma Dunlop odegrała pionierską rolę w opracowaniu tej technologii i nazwała swój mechaniczny system ABS Maxaret. Funkcja ta pozostawała droga, ale znacznie łatwiej było zrównoważyć jej koszt podczas budowy samolotu w porównaniu z produkcją samochodu. Linie lotnicze były otwarte na pomysł płacenia więcej za model wyposażony w Maxaret, ponieważ ta funkcja mogła być pomocna oszczędzają pieniądze, zmniejszając zużycie opon, a nawet pomagają im zarobić więcej, pozwalając samolotom przewozić więcej waga.

„W wyniku badań obliczono, że dopuszczalna masa eksploatacyjna danego nowoczesnego transportu pasażerskiego, w jaki wyposażony jest Maxaret można zwiększyć nawet o 15%, co odpowiada liczbie około ośmiu pasażerów” – optymistycznie napisano w 1953 roku magazyn Flight.

Brytyjski producent samochodów Jensen trzymał rękę na pulsie przemysłu lotniczego. Jej inżynierowie postanowili stworzyć samochód sportowy wyposażony w technologię ABS po obejrzeniu, jak ciężkie samoloty wyposażone w Maxaret bezpiecznie zatrzymują się na szokująco krótkich pasach startowych. The FF wprowadzony przez Jensena w 1966 r. wyróżniał się jako pierwszy samochód produkcyjny wyposażony w ABS i nawet go pojawił stały napęd na cztery koła, ale nie był to model produkowany masowo, który każdemu mógł się podobać. Było to drogie coupe produkowane w małych ilościach i sprzedawane tylko na kilku rynkach. Jensen stworzył około 320 przykładów FF do 1970 roku.

W modelu FF wykorzystano specyficzną dla samochodu ewolucję technologii Maxaret firmy Dunlop. Choć model Jensena nigdy nie był oficjalnie sprzedawany w Stanach Zjednoczonych, usłyszeli o nim amerykańscy producenci samochodów i nawiązał współpracę z dostawcami, aby jak najszybciej udostępnić ABS w ich droższych samochodach możliwy. Ford wraz z Kelsey-Hayesem opracował system o nazwie Sure-Track i wypuścił go w połowie 1969 roku w Thunderbirdzie i Lincoln Continental Mark III. Firma AC Electronics pomogła General Motors opracować Track Master, który był dostępny w Cadillacu Eldorado i True Track, który Oldsmobile oferował w Vista Cruiser (tak, jak Eric Forman) i Toronado. Obydwa systemy zostały wprowadzone w 1970 r.

Trzy powyższe systemy działały tylko na tylne koła, ponieważ były bardziej podatne na blokowanie niż przednie. Na pierwszy rzut oka argument ten miał sens: podczas gwałtownego hamowania ciężar przesuwa się na przód samochodu, w związku z czym na tylną oś przypada mniejsza masa. Jednak przednie koła – które zapewniają większość siły hamowania – pozostały zdane na łaskę fizyki. Mogły się nadal blokować, gdy kierowca wcisnął pedał hamulca w metal, co powodowało, że samochodem nie można było sterować, szczególnie na mokrych lub oblodzonych drogach.

Kolejny przełom w technologii ABS nie przyszedł od Mercedes-Benz, jak wielu twierdziło, ale, co zaskakujące, od Chryslera. Producent samochodów z Detroit nawiązał współpracę z firmą Bendix, aby opracować elektroniczny system ABS dla czterech kół o nazwie Four-Wheel Sure Brake, który jest bliżej powiązany z systemem stosowanym w każdym samochodzie. ciężarówka, I SUV-a sprzedany nowy w 2019r.

Chrysler promieniał z dumy. Nazwała swój system przeciwpoślizgowy Sure Brake „pierwszym sterowanym komputerowo układem przeciwpoślizgowym hamulców na cztery koła oferowanym w amerykańskim samochodzie”. To nie był koniec; twierdzono, że Sure Brake opiera się na technologii „komputera ery kosmicznej”, aby utrzymać samochód skierowany we właściwym kierunku podczas gwałtownego hamowania. Ta funkcja stała się dostępna za dodatkową opłatą w przypadku modelu o długości 19 stóp Cesarski, flagowy model Chryslera, na rok modelowy 1971.

Postęp w dziedzinie elektroniki sprawił, że Sure Brake jest znacznie bardziej zaawansowany niż Maxaret. System opierał się na danych dostarczanych przez małe koło zębate połączone z każdym kołem. Czujniki mierzyły prędkość obrotową przekładni, licząc jej zęby i przetwarzały tę informację na impulsy elektroniczne, które wysyłały do ​​komputera nieco mniejszego niż pudełko po butach. Komputer odciął ciśnienie hydrauliczne, gdy wykrył, że koło jest bliskie zablokowania (koło zwolniło przed zablokowaniem), i ułamek sekundy później ponownie wysłał ciśnienie, aby kontynuować zatrzymanie samochodu. Cykl ten miał taki sam efekt, jak pompowanie hamulców, ale następował do czterech razy na sekundę, czyli szybciej, niż był w stanie być w stanie wykonać człowiek.

Sure Brake mierzył prędkość każdego koła niezależnie, więc Imperial mógł bezpiecznie zatrzymać się, nawet jeśli dwa koła znalazły się na lodzie. Chrysler umieścił w zestawie wskaźników niebieski wskaźnik oznaczony jako Sure Brake, aby pomóc kierowcom zrozumieć działanie systemu. Wskaźnik świecił, gdy system był aktywny, i pozostawał włączony, sygnalizując problem. Firma podkreśliła, że ​​system jest niezawodny, więc ogromny Imperial będzie hamował normalnie, jeśli Sure Brake z jakiegoś powodu wyłączy się.

Cztery koła Sure Brake były niezwykle innowacyjne i odpowiednio drogie. W 1971 r. cena bazowa Chryslera Imperial wynosiła 6044 dolarów (około 38 000 dolarów w 2019 r.). W tym samym roku Chrysler pobrał opłatę w wysokości 351,50 dolarów (około 2200 dolarów w 2019 r.) za hamulec na cztery koła. Aby dodać kontekst, zestaw stereo AM/FM z ośmioma ścieżkami kosztuje 419,70 dolarów, a przyciemniane szyby – 58,45 dolarów, co stanowi odpowiednio 2500 dolarów i 370 dolarów. Inżynierowie podchodzili do tego systemu z niemal przesądnym podziwem, lecz imperialni nabywcy chcieli luksusu w starym stylu, nie jest najnowocześniejszą technologią, a wiele osób nie chciało płacić dodatkowo za coś, co uważali za bezużyteczne i nadmiernie skomplikowane gadżet. Chrysler zrezygnował z tej funkcji w 1973 roku.

Ogólnie rzecz biorąc, kierowcy docenili zalety technologii ABS dopiero w latach 80. XX wieku. Nawet wtedy systemy pozostawały drogie i zajęło kilka lat, zanim zaczęto je stosować w samochodach ekonomicznych. W latach 90. często widywano samochody dumnie noszące emblemat ABS na pokrywie bagażnika i było to słuszne. Chrysler zażądał od kupujących LeBarona 954 dolarów (około 2000 dolarów w 2019 r.) za hamulce tarczowe na cztery koła z ABS w 1989 r. Nie każdy mógł sobie pozwolić na zaznaczenie pola 2000 dolarów na arkuszu zamówienia.

Z drugiej strony Mercedes-Benz ustanowił standard technologiczny we wszystkich swoich samochodach, począwszy od wersji podstawowej 190 aż do potężnej Klasy S, począwszy od 1984 roku. Decyzja ta reprezentowała zaskakującą zdolność przewidywania. W 2004 roku europejscy urzędnicy wprowadzili obowiązek stosowania ABS we wszystkich nowych samochodach. Ta funkcja jest wymagana – wraz z elektroniczną kontrolą stabilności – od 2013 r. w samochodach osobowych i ciężarowych sprzedawanych w Stanach Zjednoczonych.

W 2019 roku każdy samochód, niezależnie od segmentu rynku, ceny czy typu nadwozia, będzie od samego początku projektowany z myślą o ABS. Współczesne systemy ABS są znacznie bardziej wyrafinowane niż Maxaret lub Four-Wheel Sure Brake, ale spełniają tę samą podstawową funkcję. Bosch, firma, która pomogła Mercedesowi opracować i wprowadzić na rynek w 1978 roku pierwszy system ABS przeznaczony do produkcji, wyjaśniła ABS służy również jako podstawa długiej listy elektronicznych systemów wspomagających prowadzenie pojazdu, które są albo powszechne, albo wymagane we wszystkich nowych pojazdach samochody.

„Dodaliśmy dodatkowe funkcje, takie jak kontrola stabilności, adaptacyjny tempomat i asystent prowadzenia pod górę, ale wszystko nadal w jakiś sposób opiera się na technologii ABS. Automatyczne hamowanie awaryjne również tego potrzebuje. Technologia ta wspiera także funkcję hamowania regeneracyjnego w pojazdach hybrydowych. Ta ścieżka prowadzi do rozwoju wysoko zautomatyzowana jazda funkcje” – powiedział Digital Trends Michael Kunz, wiceprezes ds. bezpieczeństwa inżynieryjnego Bosch North America.

Zalecenia redaktorów

• Radar Aptiv oparty na uczeniu maszynowym widzi nawet to, czego Ty nie widzisz
• Nowy algorytm samochodu autonomicznego zapewnia bezpieczeństwo, stale przewidując zagładę
• Platforma Qualcomm Ride ma na celu uproszczenie samochodów autonomicznych
• Porażka dla autonomicznego zespołu samochodowego GM, ponieważ opóźnia uruchomienie usługi robo-taksówki
• Roboty taksówkowe Lyft wykonały ponad 50 000 przejazdów w Las Vegas