Zgodovina zavor ABS od letal do avtomobilov

Protiblokirni zavorni sistemi (ABS) so že več kot stoletje na voljo na vsakem avtomobilu, ki se prodaja kot nov, le ni bil vedno elektronski ali samodejni. Na začetku je moral voznik opravljati naloge ABS z večkratnim pritiskom na zavorni pedal, da bi preprečil blokiranje koles pri močnem zaviranju. Trajalo je desetletja – in ovinek prek letalske industrije – preden so inženirji ugotovili, kako izdelati senzorje, ki bi lahko preprečili blokiranje koles med zaviranjem.

Nemški inženir Karl Wessel je leta 1928 prejel patent za regulator avtomobilske zavorne sile, vendar mu nikoli ni uspelo spraviti svoje zasnove v proizvodnjo. Medtem ko je bila potreba po uravnavanju hidravličnega tlaka, ki se prenaša na kolesa pri močnem zaviranju, očitna, je pomanjkanje ustreznega tehnologija v poznih dvajsetih letih prejšnjega stoletja je preprečila inženirjem, kot je Wessel, da bi razvili komercialno uspešen protiblokirni sistem (ABS) za avtomobile. Ohranjanje cene bi bilo veliko preveč zapleteno; če bi bilo preprosto, bi bilo predrago. Motoristi so še naprej uhajali izpod nadzora kot hokejski ploščki, medtem ko je tehnologija zorela.

ABS se je v petdesetih letih 20. stoletja začel pojavljati na letalih in vlakih, dveh vrstah vozil, ki sta nujno potrebovali možnost ustavitve brez drsenja. Dunlop s sedežem v Angliji je imel pionirsko vlogo pri razvoju tehnologije in je svoj mehanski sistem ABS poimenoval Maxaret. Funkcija je ostala draga, vendar je bilo veliko lažje nadomestiti njene stroške pri izdelavi letala kot pri izdelavi avtomobila. Letalske družbe so bile odprte za zamisel, da bi plačale več za model, opremljen z Maxaretom, saj bi ta funkcija lahko pomagala prihranijo denar z zmanjšanjem obrabe pnevmatik in jim celo pomagajo zaslužiti več denarja, tako da letalom omogočijo prevoz več utež.

»Kot rezultat testov je bilo izračunano, da je dovoljena delovna teža določenega sodobnega potniškega vozila, opremljenega z Maxaret bi lahko povečali kar za 15 %, kar predstavlja približno osem potnikov,« je leta 1953 optimistično pisal Flight magazine.

Britanski avtomobilski proizvajalec Jensen je imel prste na utripu letalske industrije. Njeni inženirji so se odločili izdelati športni avtomobil, opremljen s tehnologijo ABS, potem ko so opazovali, kako se težka letala, opremljena z Maxaretom, varno ustavijo na šokantno kratkih stezah. The FF ki ga je Jensen predstavil leta 1966, je izstopal kot prvi serijski avtomobil, izdelan z ABS, in prišel je celo z stalni štirikolesni pogon, vendar to ni bil model množične proizvodnje, v katerem bi lahko vsi uživali. Bil je drag kupe majhne količine, ki so ga prodajali le na peščici trgov. Jensen je do leta 1970 izdelal približno 320 primerkov FF.

FF je uporabil razvoj Dunlopove tehnologije Maxaret, značilen za avto. Čeprav model Jensen ni bil nikoli uradno prodan v Združenih državah, so ameriški proizvajalci avtomobilov slišali zanj in vzpostavili partnerstva z dobavitelji, da bi omogočili ABS na voljo v njihovih dražjih avtomobilih čim prej mogoče. Ford je s Kelsey-Hayesom razvil sistem, imenovan Sure-Track, in ga izdal sredi leta 1969 na Thunderbirdu in Lincolnu Continental Mark III. AC Electronics je pomagal General Motorsu razviti Track Master, ki je bil na voljo za Cadillac Eldorado, in True Track, ki ga je Oldsmobile ponudil za Vista Cruiser (da, kot Erica Formana) in Toronado. Oba sistema sta bila uvedena leta 1970.

Omenjeni trije sistemi so delovali samo na zadnja kolesa, ker je bila verjetnost, da bodo blokirala boljša kot sprednja. Na prvi pogled je bil ta argument smiseln: teža se pri močnem zaviranju premakne na sprednji del avtomobila, zato je na zadnji osi manj mase. Prednji kolesi – ki zagotavljata večino zavorne sile – pa sta ostala prepuščena na milost in nemilost fiziki. Še vedno so lahko zaklenili, ko je voznik do konca stisnil zavorni pedal, zaradi česar je bil avto nevodljiv, zlasti na mokrih ali poledenelih cestah.

Naslednji preboj v tehnologiji ABS ni prišel iz Mercedes-Benza, kot so mnogi trdili, ampak nekoliko presenetljivo iz Chryslerja. Proizvajalec avtomobilov s sedežem v Detroitu se je povezal z Bendixom, da bi razvil štirikolesni elektronski sistem ABS, imenovan Four-Wheel Sure Brake, ki je tesneje povezan s sistemom, nameščenim v vsakem avtomobilu, tovornjak, in SUV prodan nov 2019.

Chrysler je žarel od ponosa. Svoj protizdrsni sistem Sure Brake je imenoval "prvi računalniško voden štirikolesni zavorni sistem proti zdrsu, ki je na voljo v ameriškem avtomobilu." Ni se ustavilo pri tem; trdil je, da se Sure Brake zanaša na tehnologijo "računalnika vesoljske dobe", da ob močnem zaviranju drži avto usmerjen v pravo smer. Funkcija je postala na voljo za doplačilo na 19-metrskem dolgem Imperial, Chryslerjev vodilni model, za modelno leto 1971.

Zaradi napredka na področju elektronike je Sure Brake bistveno naprednejši od Maxareta. Sistem je temeljil na podatkih, ki jih je zagotovila majhna prestava, povezana z vsakim kolesom. Senzorji so izmerili hitrost vrtenja zobnika s štetjem njegovih zob in to informacijo pretvorili v elektronske impulze, ki so jih poslali v računalnik, ki je bil malo manjši od škatle za čevlje. Računalnik je zmanjšal hidravlični tlak, ko je zaznal, da bo kolo blokiralo (kolo se je upočasnilo, preden je blokiralo), in delček sekunde pozneje znova poslal pritisk, da je še naprej ustavljal avto. Ta cikel je imel enak učinek kot stiskanje zavor, vendar se je zgodil do štirikrat na sekundo, kar je bilo hitreje, kot bi človek zmogel.

Sure Brake je neodvisno izmeril hitrost vsakega kolesa, tako da se je Imperial lahko varno ustavil, tudi če sta bili dve njegovi kolesi na ledu. Chrysler je v instrumentno ploščo vgradil modri indikator z oznako Sure Brake, ki voznikom pomaga razumeti sistem. Indikator je zasvetil, ko je bil sistem aktiven, in je ostal prižgan, kar je pomenilo težavo. Podjetje je poudarilo, da je sistem varen pred napakami, tako da bi ogromen Imperial normalno zaviral, če bi se Sure Brake iz kakršnega koli razloga izklopil.

Four-Wheel Sure Brake je bil izjemno inovativen in temu primerno drag. Leta 1971 je imel Chrysler Imperial osnovno ceno 6044 $ (približno 38.000 $ leta 2019). Istega leta je Chrysler zaračunal 351,50 USD (približno 2200 USD v letu 2019) za štirikolesno zanesljivo zavoro. Da bi dodali kontekst, AM/FM stereo z osmimi stezami stane 419,70 $, medtem ko so zatemnjena stekla dodala 58,45 $, številke, ki predstavljajo 2500 $ oziroma 370 $. Inženirji so sistem doživljali s skoraj vraževernim strahospoštovanjem, toda kupci Imperial so želeli starodobno razkošje, ni vrhunska tehnologija in mnogi niso hoteli dodatno plačati za tisto, kar se jim je zdelo neuporabno, preveč zapleteno gizmo. Chrysler je to funkcijo opustil leta 1973.

Na splošno vozniki niso sprejeli prednosti tehnologije ABS vse do osemdesetih let prejšnjega stoletja. Tudi takrat so sistemi ostali dragi in trajalo je še nekaj let, da so pricurljali v kraljestvo varčnih avtomobilov. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja je bilo običajno videti avtomobile, ki ponosno nosijo emblem ABS na pokrovu prtljažnika, in tako je tudi upravičeno. Chrysler je leta 1989 kupcem LeBarona zaračunal 954 dolarjev (približno 2000 dolarjev leta 2019) za štirikolesne disk zavore z ABS. Ni si vsakdo mogel privoščiti, da bi na naročilnici odkljukal polje za 2000 $.

Po drugi strani pa je Mercedes-Benz postavil tehnološke standarde na vse svoje avtomobile, od osnovnega 190 do mogočnega razreda S, z začetkom leta 1984. Ta odločitev je predstavljala presenetljivo veliko predvidevanja. Evropski uradniki so ABS leta 2004 uvedli kot obvezno pri vseh novih avtomobilih. Funkcija je bila obvezna – skupaj z elektronskim nadzorom stabilnosti – od leta 2013 na osebnih avtomobilih in tovornjakih, ki se prodajajo v Združenih državah.

Leta 2019 je vsak avtomobil, ne glede na tržni segment, ceno ali obliko karoserije, že od samega začetka razvit z mislijo na ABS. Sodobni ABS sistemi so bistveno bolj izpopolnjeni kot Maxaret ali Four-Wheel Sure Brake, vendar opravljajo enako osnovno funkcijo. Bosch, podjetje, ki je leta 1978 pomagalo Mercedesu razviti in lansirati svoj prvi serijski sistem ABS, je pojasnil ABS služi tudi kot podlaga za dolg seznam elektronskih pripomočkov za vožnjo, ki so običajni ali obvezni za vse nove avtomobili.

»Dodali smo dodatne funkcije, kot so nadzor stabilnosti, prilagodljivi tempomat in pomoč pri držanju na klancu, vendar vse še vedno nekako temelji na tehnologiji ABS. Samodejno zaviranje v sili ga prav tako potrebuje. Tehnologija podpira tudi funkcijo regenerativnega zaviranja v hibridnih vozilih. Ta pot vodi v razvoj visoko avtomatizirano vožnjo funkcije,« je za Digital Trends povedal Michael Kunz, podpredsednik inženirske varnosti pri Bosch North America.

Priporočila urednikov

• Aptivov radar s strojnim učenjem vidi tudi tisto, kar vi ne vidite
• Novi algoritem za samovozeče avtomobile vas varuje z nenehnim napovedovanjem pogube
• Namen platforme Qualcomm Ride je poenostaviti samovozeče avtomobile
• Napad za GM-ovo enoto za avtonomne avtomobile, saj odlaga uvedbo storitve robot-taksi
• Lyftovi robot-taksiji so opravili več kot 50.000 voženj v Las Vegasu