A história dos freios ABS de aviões a carros

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Os sistemas de travagem antibloqueio (ABS) estão disponíveis em todos os carros vendidos novos há mais de um século, mas nem sempre foram electrónicos ou automáticos. No início, o motorista tinha que executar tarefas de ABS bombeando repetidamente o pedal do freio para evitar que as rodas travassem sob frenagens bruscas. Demorou décadas – e um desvio pela indústria da aviação – até que os engenheiros descobrissem como construir sensores que pudessem evitar o bloqueio das rodas durante a travagem.

O engenheiro alemão Karl Wessel recebeu uma patente para um regulador de força de frenagem automotiva em 1928, mas nunca conseguiu colocar seu projeto em produção. Embora a necessidade de regular a pressão hidráulica enviada às rodas durante travagens bruscas fosse óbvia, a falta de meios adequados a tecnologia durante o final da década de 1920 impediu engenheiros como Wessel de desenvolver um sistema antibloqueio (ABS) comercialmente viável para carros. Mantê-lo barato tornaria tudo muito complicado; mantê-lo simples teria tornado tudo muito caro. Os motoristas continuaram a derrapar fora de controle como discos de hóquei enquanto a tecnologia amadurecia.

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O ABS começou a aparecer em aviões e trens, dois tipos de veículos que precisavam muito da capacidade de parar sem derrapar, durante a década de 1950. A Dunlop, com sede na Inglaterra, desempenhou um papel pioneiro no desenvolvimento da tecnologia e batizou seu sistema ABS mecânico de Maxaret. O recurso permaneceu caro, mas era muito mais fácil compensar seu custo na construção de um avião do que na fabricação de um carro. As companhias aéreas estavam abertas à ideia de pagar mais por um modelo equipado com Maxaret porque o recurso poderia ajudar eles economizam dinheiro reduzindo o desgaste dos pneus e até os ajudam a ganhar mais dinheiro permitindo que os aviões transportem mais peso.

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A montadora britânica Jensen estava atenta ao pulso da indústria da aviação.

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“Como resultado de testes, foi calculado que o peso operacional admissível de um determinado transporte moderno de passageiros equipado com O Maxaret poderia ser aumentado em até 15%, um número que representa cerca de oito passageiros”, escreveu a revista Flight com otimismo em 1953.

A montadora britânica Jensen estava atenta ao pulso da indústria da aviação. Seus engenheiros decidiram fabricar um carro esportivo equipado com tecnologia ABS depois de observar aviões pesados ​​equipados com Maxaret pararem com segurança em pistas surpreendentemente curtas. O FF que o Jensen apresentou em 1966 destacou-se como o primeiro carro de produção feito com ABS, e ainda veio com tração permanente nas quatro rodas, mas não era um modelo produzido em massa que todos pudessem desfrutar. Era um cupê caro e de baixo volume, vendido apenas em alguns mercados. Jensen fez cerca de 320 exemplares do FF até 1970.

O FF utilizou uma evolução específica do automóvel da tecnologia Maxaret da Dunlop. Embora o modelo Jensen nunca tenha sido vendido oficialmente nos Estados Unidos, as montadoras americanas ouviram falar dele e firmou parcerias com fornecedores para disponibilizar o ABS em seus carros mais caros o mais rápido possível. possível. A Ford desenvolveu um sistema chamado Sure-Track com Kelsey-Hayes e o lançou em meados de 1969 no Thunderbird e também no Lincoln Continental Mark III. A AC Electronics ajudou a General Motors a desenvolver o Track Master, que estava disponível no Cadillac Eldorado, e o True Track, que a Oldsmobile ofereceu no Vista Cruiser (sim, como o de Eric Forman) e o Toronado. Ambos os sistemas foram introduzidos em 1970.

Os três sistemas mencionados atuaram apenas nas rodas traseiras porque tinham maior probabilidade de travar do que as dianteiras. Superficialmente, esse argumento fazia sentido: o peso se move para a frente do carro sob freadas fortes, portanto há menos massa sobre o eixo traseiro. No entanto, as rodas dianteiras – que fornecem a maior parte da força de travagem – permaneceram à mercê da física. Eles ainda podiam travar quando o motorista pressionava o pedal do freio contra o metal, o que tornava o carro incontrolável, especialmente em estradas molhadas ou geladas.

O próximo avanço na tecnologia ABS não veio da Mercedes-Benz, como muitos afirmaram, mas surpreendentemente da Chrysler. A montadora sediada em Detroit se uniu à Bendix para desenvolver um sistema ABS eletrônico nas quatro rodas chamado Four-Wheel Sure Brake, que está mais intimamente relacionado ao sistema instalado em cada carro. caminhão, e SUV vendido novo em 2019.

A Chrysler afirmou que o Sure Brake dependia da tecnologia do “computador da era espacial” para manter um carro apontado na direção certa sob freadas fortes.

Chrysler sorriu com orgulho. Ela chamou seu sistema antiderrapante Sure Brake de “o primeiro sistema de freio antiderrapante nas quatro rodas operado por computador oferecido em um carro americano”. Não parou por aí; alegou que o Sure Brake dependia da tecnologia do “computador da era espacial” para manter um carro apontado na direção certa sob freadas fortes. O recurso ficou disponível por um custo extra no comprimento de 19 pés Imperial, o modelo carro-chefe da Chrysler, para o ano modelo de 1971.

Os avanços no campo da eletrônica tornaram o Sure Brake consideravelmente mais avançado do que o Maxaret. O sistema dependia de dados fornecidos por uma pequena engrenagem ligada a cada roda. Sensores mediram a velocidade de rotação da engrenagem contando seus dentes e converteram essa informação em pulsos eletrônicos enviados a um computador um pouco menor que uma caixa de sapatos. O computador cortou a pressão hidráulica quando detectou que uma roda estava prestes a travar (a roda desacelerou antes de travar) e enviou pressão novamente uma fração de segundo depois para continuar parando o carro. Esse ciclo teve o mesmo efeito que acionar os freios, mas ocorreu até quatro vezes por segundo, o que foi mais rápido do que um ser humano poderia conseguir.

O Sure Brake mediu a velocidade de cada roda de forma independente, para que o Imperial pudesse parar com segurança mesmo que duas de suas rodas estivessem no gelo. A Chrysler incorporou um indicador azul denominado Sure Brake no painel de instrumentos para ajudar os motoristas a entender o sistema. O indicador acendeu quando o sistema estava ativo e permaneceu aceso para indicar um problema. A empresa enfatizou que o sistema era à prova de falhas, de modo que o enorme Imperial frearia normalmente se o Sure Brake fosse desligado por qualquer motivo.

O Four-Wheel Sure Brake era extremamente inovador e correspondentemente caro. Em 1971, o Chrysler Imperial tinha um preço base de US$ 6.044 (cerca de US$ 38.000 em 2019). A Chrysler cobrou US$ 351,50 (aproximadamente US$ 2.200 em 2019) pelo Four-Wheel Sure Brake naquele mesmo ano. Para adicionar contexto, um aparelho de som AM/FM com oito canais custa US$ 419,70, enquanto os vidros escuros acrescentam US$ 58,45, valores que representam US$ 2.500 e US$ 370, respectivamente. Os engenheiros experimentaram o sistema com uma admiração quase supersticiosa, mas os compradores imperiais queriam o luxo da velha escola, não era tecnologia de ponta, e muitos se recusaram a pagar a mais pelo que consideravam inútil e complicado demais. aparelho. A Chrysler abandonou o recurso em 1973.

Em termos gerais, os motoristas não aceitaram os méritos da tecnologia ABS até a década de 1980. Mesmo assim, os sistemas continuaram caros e foram necessários vários anos para que chegassem ao reino dos carros econômicos. Era comum ver carros ostentando orgulhosamente um emblema ABS na tampa do porta-malas na década de 1990, e com razão. A Chrysler cobrou dos compradores do LeBaron US$ 954 (aproximadamente US$ 2.000 em 2019) por freios a disco nas quatro rodas com ABS em 1989. Nem todo mundo poderia se dar ao luxo de marcar uma caixa de US$ 2.000 em uma folha de pedidos.

“Este caminho está levando ao desenvolvimento de recursos de direção altamente automatizados.”

Por outro lado, a Mercedes-Benz tornou a tecnologia padrão em todos os seus carros, desde o básico 190 para o poderoso Classe S, a partir de 1984. Esta decisão representou uma quantidade surpreendente de previsão. As autoridades europeias tornaram o ABS obrigatório em todos os carros novos em 2004. O recurso é exigido – junto com o controle eletrônico de estabilidade – desde 2013 em automóveis de passageiros e caminhões vendidos nos Estados Unidos.

Em 2019, todos os carros, independentemente do segmento de mercado, preço ou estilo de carroceria, são desenvolvidos com o ABS em mente desde o início. Os sistemas ABS modernos são consideravelmente mais sofisticados que o Maxaret ou o Four-Wheel Sure Brake, mas executam a mesma função básica. Bosch, a empresa que ajudou a Mercedes a desenvolver e lançar seu primeiro sistema ABS de produção em 1978, explicou o ABS também serve de base para uma longa lista de auxílios eletrônicos à direção que são comuns ou exigidos em todos os novos carros.

“Adicionamos funções adicionais, como controle de estabilidade, controle de cruzeiro adaptativo e assistência em subidas, mas tudo ainda é de alguma forma baseado na tecnologia ABS. A frenagem automática de emergência também precisa disso. A tecnologia também suporta a função de travagem regenerativa em veículos híbridos. Este caminho está conduzindo ao desenvolvimento de tecnologias altamente condução automatizada recursos ”, disse Michael Kunz, vice-presidente de segurança de engenharia da Bosch América do Norte, à Digital Trends.

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