Istoria frânelor ABS de la avioane la mașini

Sistemele antiblocare (ABS) au fost disponibile pentru fiecare mașină vândută nouă de mai bine de un secol, pur și simplu nu a fost întotdeauna electronică sau automată. De la început, șoferul a trebuit să îndeplinească sarcinile ABS, pompând în mod repetat pedala de frână pentru a preveni blocarea roților la frânarea puternică. Au durat zeci de ani – și un ocol prin industria aviației – până când inginerii și-au dat seama cum să construiască senzori care ar putea preveni blocarea roților la frânare.

Inginerul german Karl Wessel a primit un brevet pentru un regulator al forței de frânare auto în 1928, dar nu a reușit niciodată să-și aducă designul în producție. În timp ce necesitatea reglării presiunii hidraulice trimise la roți la frânări puternice era evidentă, lipsa unui tehnologia de la sfârșitul anilor 1920 i-a împiedicat pe ingineri precum Wessel să dezvolte un sistem anti-blocare (ABS) viabil comercial. pentru mașini. Menținerea ei ieftină ar fi făcut-o mult prea complicată; menținerea simplă ar fi făcut-o mult prea scumpă. Șoferii au continuat să derape scăpat de sub control precum pucurile de hochei, în timp ce tehnologia se maturiza.

ABS a început să apară pe avioane și pe trenuri, două tipuri de vehicule care aveau mare nevoie de capacitatea de a opri fără derapaj, în anii 1950. Dunlop, cu sediul în Anglia, a jucat un rol de pionierat în dezvoltarea tehnologiei și și-a numit sistemul ABS mecanic Maxaret. Funcția a rămas costisitoare, dar a fost mult mai ușor să-și compensezi costul atunci când construiești un avion, comparativ cu fabricarea unei mașini. Companiile aeriene au fost deschise la ideea de a plăti mai mult pentru un model echipat cu Maxaret, deoarece caracteristica ar putea ajuta ei economisesc bani prin reducerea uzurii anvelopelor și chiar îi ajută să câștige mai mulți bani lăsând avioanele să transporte mai mulți greutate.

„Ca rezultat al testelor, s-a calculat că greutatea operațională admisă a unui anumit transport modern de pasageri dotat cu Maxaret ar putea fi crescut cu până la 15%, o cifră reprezentând aproximativ opt pasageri”, scria cu optimism revista Flight în 1953.

Producătorul britanic de automobile Jensen a pus degetul pe pulsul industriei aviației. Inginerii săi au decis să realizeze o mașină sport echipată cu tehnologie ABS după ce au văzut avioanele grele echipate cu Maxaret oprindu-se în siguranță pe piste șocant de scurte. The FF pe care Jensen l-a introdus în 1966 s-a remarcat ca prima mașină de serie realizată cu ABS și chiar a venit cu tracţiune integrală permanentă, dar nu a fost un model produs în serie de care să se poată bucura toată lumea. Era un coupe scump, cu volum redus, vândut doar pe câteva piețe. Jensen a făcut aproximativ 320 de exemple de FF până în 1970.

FF a folosit o evoluție specifică mașinii a tehnologiei Maxaret de la Dunlop. În timp ce modelul Jensen nu a fost niciodată vândut oficial în Statele Unite, producătorii auto americani au auzit despre el și a creat parteneriate cu furnizorii pentru a face ABS disponibil la mașinile lor mai scumpe cât mai repede posibil. Ford a dezvoltat un sistem numit Sure-Track împreună cu Kelsey-Hayes și l-a lansat la jumătatea anului 1969 pe Thunderbird, precum și pe Lincoln Continental Mark III. AC Electronics a ajutat General Motors să dezvolte Track Master, care era disponibil pe Cadillac Eldorado, și True Track, pe care Oldsmobile l-a oferit pe Vista Cruiser (da, ca a lui Eric Forman) și Toronto. Ambele sisteme au fost introduse în 1970.

Cele trei sisteme menționate mai sus au acționat doar asupra roților din spate pentru că erau mai probabil să se blocheze decât pe cele din față. La suprafață, acest argument avea sens: greutatea se deplasează în fața mașinii la frânare puternică, astfel încât există mai puțină masă peste puntea din spate. Cu toate acestea, roțile din față – care asigură cea mai mare parte a forței de frânare – au rămas la cheremul fizicii. Se puteau încă bloca atunci când șoferul a ciocnit pedala de frână de metal, ceea ce a făcut ca mașina să fie nevirabilă, mai ales pe drumurile umede sau înghețate.

Următoarea descoperire în tehnologia ABS nu a venit de la Mercedes-Benz, așa cum au susținut mulți, ci oarecum surprinzător de la Chrysler. Producătorul auto din Detroit a făcut echipă cu Bendix pentru a dezvolta un sistem ABS electronic pe patru roți, numit Four-Wheel Sure Brake, care este mai strâns legat de sistemul montat pe fiecare mașină. camion, și SUV vândut nou în 2019.

Chrysler radia de mândrie. Acesta a numit sistemul său antiderapant Sure Brake „primul sistem de frânare antiderapant pe patru roți, operat de computer, oferit pe o mașină americană”. Nu s-a oprit aici; a susținut că Sure Brake s-a bazat pe tehnologia „computerului din era spațială” pentru a menține o mașină îndreptată în direcția corectă la frânări puternice. Caracteristica a devenit disponibilă la un cost suplimentar pe lungimea de 19 picioare Imperial, modelul emblematic al Chrysler, pentru anul model 1971.

Progresele din domeniul electronicii au făcut ca Sure Brake să fie considerabil mai avansat decât Maxaret. Sistemul s-a bazat pe datele furnizate de un mic angrenaj legat de fiecare roată. Senzorii au măsurat viteza de rotație a angrenajului numărându-i dinții și au convertit aceste informații în impulsuri electronice pe care le-a trimis către un computer care era puțin mai mic decât o cutie de pantofi. Calculatorul a tăiat presiunea hidraulică atunci când a detectat că o roată era pe cale să se blocheze (roata a încetinit înainte de blocare) și a trimis din nou presiune o fracțiune de secundă mai târziu pentru a continua să oprească mașina. Acest ciclu a avut același efect ca pomparea frânelor, dar a avut loc de până la patru ori pe secundă, ceea ce a fost mai rapid decât ar putea face un om.

Sure Brake a măsurat viteza fiecărei roți în mod independent, astfel încât Imperialul se putea opri în siguranță chiar dacă două dintre roțile sale erau pe gheață. Chrysler a încorporat un indicator albastru etichetat Sure Brake în panoul de instrumente pentru a ajuta șoferii să înțeleagă sistemul. Indicatorul s-a aprins când sistemul era activ și a rămas aprins pentru a indica o problemă. Firma a subliniat că sistemul este sigur, așa că enormul Imperial ar frâna normal dacă Sure Brake s-ar opri din orice motiv.

Four-Wheel Sure Brake a fost extrem de inovator și, în consecință, scump. În 1971, Chrysler Imperial avea un preț de bază de 6.044 USD (aproximativ 38.000 USD în 2019). Chrysler a taxat 351,50 USD (aproximativ 2.200 USD în 2019) pentru Four-Wheel Sure Brake în același an. Pentru a adăuga context, un stereo AM/FM cu opt piese a costat 419,70 USD, în timp ce geamurile colorate au adăugat 58,45 USD, cifre care reprezintă 2.500 USD, respectiv 370 USD. Inginerii au experimentat sistemul cu o venerație aproape superstițioasă, dar cumpărătorii imperiali și-au dorit luxul vechi, nu tehnologia de ultimă oră și mulți au refuzat să plătească în plus pentru ceea ce ei considerau inutil, prea complicat gizmo. Chrysler a renunțat la această funcție în 1973.

În linii mari, șoferii nu au acceptat meritele tehnologiei ABS până în anii 1980. Chiar și atunci, sistemele au rămas scumpe și au fost nevoie de încă câțiva ani pentru a se prelinge pe tărâmul mașinilor economice. Era obișnuit să vezi mașini purtând cu mândrie o emblemă ABS pe capacul portbagajului în anii 1990 și pe bună dreptate. Chrysler a taxat cumpărătorilor LeBaron 954 de dolari (aproximativ 2.000 de dolari în 2019) pentru frâne cu disc pe patru roți cu ABS în 1989. Nu toată lumea își permite să bifeze o casetă de 2.000 USD pe o foaie de comandă.

Pe de altă parte, Mercedes-Benz a făcut standardul tehnologic pe toate mașinile sale, de la entry-level 190 la puternica Clasa S, începând din 1984. Această decizie a reprezentat o sumă surprinzătoare de previziune. Oficialii europeni au făcut ABS obligatoriu pentru toate mașinile noi în 2004. Funcția este necesară – împreună cu controlul electronic al stabilității – din 2013 pentru autoturismele și camioanele vândute în Statele Unite.

În 2019, fiecare mașină, indiferent de segmentul de piață, prețul sau stilul caroseriei, este dezvoltată ținând cont de ABS de la început. Sistemele moderne ABS sunt considerabil mai sofisticate decât Maxaret sau Four-Wheel Sure Brake, dar îndeplinesc aceeași funcție de bază. Bosch, compania care a ajutat Mercedes să dezvolte și să lanseze primul său sistem ABS pentru producție în 1978, a explicat ABS servește, de asemenea, drept fundație pentru o listă lungă de ajutoare electronice pentru conducere, care sunt fie comune, fie necesare pentru toate noile mașini.

„Am adăugat funcții suplimentare, cum ar fi controlul stabilității, controlul adaptiv al vitezei de croazieră și asistența la deal, dar totul este încă bazat cumva pe tehnologia ABS. Frânarea automată de urgență are nevoie și de asta. Tehnologia susține, de asemenea, funcția de frânare regenerativă a vehiculelor hibride. Această cale duce la dezvoltarea high conducere automată caracteristici”, a declarat Michael Kunz, vicepreședintele Bosch America de Nord pentru siguranța inginerească, a declarat pentru Digital Trends.

Recomandările editorilor

• Radarul Aptiv alimentat de învățare automată vede chiar și ceea ce nu vedeți
• Noul algoritm de mașină cu conducere autonomă te menține în siguranță, prezicând în mod constant moartea
• Platforma Qualcomm Ride își propune să simplifice mașinile cu conducere autonomă
• Recul pentru unitatea auto autonomă a GM, deoarece întârzie lansarea serviciului de robo-taxi
• Robo-taxii de la Lyft au făcut peste 50.000 de călătorii în Las Vegas