Історія гальм ABS від літаків до автомобілів

Антиблокувальні системи (ABS) були доступні на кожному проданому новому автомобілі вже більше століття, але вони не завжди були електронними чи автоматичними. На початку водієві доводилося виконувати функції ABS, постійно натискаючи педаль гальма, щоб запобігти блокуванню коліс під час різкого гальмування. Знадобилися десятиліття – і обхід через авіаційну промисловість – перш ніж інженери з’ясували, як створити датчики, які могли б запобігти блокуванню коліс під час гальмування.

Німецький інженер Карл Вессель отримав патент на автомобільний регулятор гальмівної сили в 1928 році, але йому так і не вдалося довести свою конструкцію до виробництва. Хоча необхідність регулювати гідравлічний тиск, що надсилається на колеса під час сильного гальмування, була очевидною, брак відповідного технологія наприкінці 1920-х років не дозволила таким інженерам, як Вессел, розробити комерційно життєздатну антиблокувальну систему (ABS) для автомобілів. Зберігати його дешевим було б надто складно; збереження простоти зробило б це занадто дорогим. Водії продовжували виходити з-під контролю, як хокейні шайби, поки технологія розвивалася.

АБС почала з’являтися в літаках і поїздах, двох типах транспортних засобів, які вкрай потребували здатності зупинятися без заносу, у 1950-х роках. Англійська компанія Dunlop відіграла піонерську роль у розробці технології та назвала свою механічну систему ABS Maxaret. Функція залишалася дорогою, але було набагато легше компенсувати її вартість при створенні літака, ніж при створенні автомобіля. Авіакомпанії були відкриті до ідеї платити більше за моделі, оснащені Maxaret, оскільки ця функція могла б допомогти вони економлять гроші, зменшуючи знос шин, і навіть допомагають їм заробляти більше грошей, дозволяючи літакам перевозити більше вага.

«В результаті випробувань було розраховано, що допустима експлуатаційна маса конкретного сучасного пасажирського транспорту, оснащеного Maxaret можна було б збільшити на цілих 15%, цифра відповідає приблизно восьми пасажирам», — оптимістично писав журнал Flight у 1953 році.

Британський автовиробник Jensen тримав руку на пульсі авіаційної промисловості. Його інженери вирішили створити спортивний автомобіль, оснащений технологією ABS, після того, як спостерігали, як важкі літаки, оснащені Maxaret, безпечно зупиняються на вражаюче коротких злітно-посадкових смугах. The FF який Дженсен представив у 1966 році, виділявся як перший серійний автомобіль з ABS, і він навіть поставлявся з постійний повний привід, але це не була модель масового виробництва, якою могли насолоджуватися всі. Це було дороге малосерійне купе, яке продавалося лише на кількох ринках. До 1970 року Дженсен виготовив близько 320 екземплярів FF.

FF використовував технологію Dunlop Maxaret, розроблену спеціально для автомобіля. Хоча модель Jensen ніколи офіційно не продавалася в Сполучених Штатах, американські автовиробники чули про неї і створили партнерські відносини з постачальниками, щоб якомога швидше зробити ABS доступною для їхніх дорожчих автомобілів можливо. Форд розробив систему під назвою Sure-Track разом з Kelsey-Hayes і випустив її в середині 1969 року на Thunderbird, а також на Lincoln Continental Mark III. AC Electronics допомогла General Motors розробити Track Master, який був доступний на Cadillac Eldorado, і True Track, який Oldsmobile пропонував на Vista Cruiser (так, як у Еріка Формана) і Торонадо. Обидві системи були представлені в 1970 році.

Три вищезгадані системи діяли лише на задні колеса, тому що вони частіше блокувалися, ніж передні. Зовні цей аргумент мав сенс: під час різкого гальмування вага переміщується до передньої частини автомобіля, тому на задню вісь менше ваги. Однак передні колеса, які забезпечують більшу частину гальмівної сили, залишилися у владі фізики. Вони все ще могли замикатися, коли водій натискав на педаль гальма до металу, що робило автомобіль некерованим, особливо на мокрій або крижаній дорозі.

Наступний прорив у технології ABS стався не від Mercedes-Benz, як багато хто стверджував, а дещо дивним чином від Chrysler. Детройтський автовиробник об’єднався з Bendix для розробки чотириколісної електронної системи ABS під назвою Four-Wheel Sure Brake, яка тісніше пов’язана з системою, встановленою на кожному автомобілі. вантажівка, і позашляховик продано новим в 2019 році.

Крайслер сяяв від гордості. Він назвав свою протиковзкувальну систему Sure Brake «першою чотириколісною протиковзковою гальмівною системою з комп’ютерним керуванням, яка пропонується на американському автомобілі». Це не зупинилося на цьому; він стверджував, що Sure Brake покладається на технологію «комп’ютера космічної ери», щоб утримувати автомобіль у правильному напрямку під час різкого гальмування. Функція стала доступною за додаткову плату на 19 футів завдовжки Імператорський, флагманська модель Chrysler, для 1971 модельного року.

Досягнення в галузі електроніки зробили Sure Brake значно досконалішим, ніж Maxaret. Система покладалася на дані, надані маленькою шестернею, пов’язаною з кожним колесом. Датчики вимірювали швидкість обертання шестерні, підраховуючи її зуби, і перетворювали цю інформацію в електронні імпульси, які вони надсилали на комп’ютер, який був трохи менший за взуттєву коробку. Комп’ютер зменшив гідравлічний тиск, коли виявив, що колесо збирається заблокуватися (колесо сповільнилося перед блокуванням), і через частку секунди знову подав тиск, щоб продовжити зупинку автомобіля. Цей цикл мав такий самий ефект, як і натискання гальм, але він відбувався до чотирьох разів на секунду, що було швидше, ніж людина могла впоратися.

Sure Brake вимірював швидкість кожного колеса незалежно, тому Imperial міг безпечно зупинитися, навіть якщо два його колеса були на льоду. Chrysler вбудував синій індикатор із написом Sure Brake у панель приладів, щоб допомогти водіям зрозуміти систему. Індикатор загорявся, коли система була активна, і продовжував світитися, вказуючи на проблему. Фірма підкреслила, що система є відмовостійкою, тому величезний Imperial буде нормально гальмувати, якщо Sure Brake вимкнеться з будь-якої причини.

Система Four Wheel Sure Brake була надзвичайно інноваційною та, відповідно, дорогою. У 1971 році базова ціна Chrysler Imperial становила 6044 долари (близько 38 000 доларів у 2019 році). Того ж року Chrysler стягував $351,50 (приблизно $2200 у 2019 році) за Four-Wheel Sure Brake. Щоб додати контексту, AM/FM-стереосистема з восьми доріжками коштувала 419,70 доларів США, а тоновані вікна додали 58,45 доларів США, цифри, що становлять 2500 доларів США та 370 доларів США відповідно. Інженери сприйняли систему з майже забобонним благоговінням, але покупці Imperial хотіли розкоші старої школи, не передові технології, і багато хто відмовлявся платити за те, що вони вважали марним, надскладним штучка. Chrysler відмовився від цієї функції в 1973 році.

Загалом, автомобілісти не визнавали переваг технології ABS до 1980-х років. Навіть тоді системи залишалися дорогими, і знадобилося ще кілька років, щоб вони проникли в сферу економічних автомобілів. У 1990-х роках було звичайним явищем побачити автомобілі, які гордо носили емблему ABS на кришці багажника, і це було справедливо. У 1989 році Chrysler стягував із покупців LeBaron 954 долари (приблизно 2000 доларів у 2019 році) за чотириколісні дискові гальма з ABS. Не кожен міг дозволити собі поставити позначку в 2000 доларів на аркуші замовлень.

З іншого боку, Mercedes-Benz зробив технологію стандартною для всіх своїх автомобілів, починаючи з початкового рівня 190 до могутнього S-класу, починаючи з 1984 року. Це рішення стало напрочуд далекоглядним. У 2004 році європейські чиновники зробили ABS обов’язковою для всіх нових автомобілів. З 2013 року ця функція є обов’язковою для легкових і вантажних автомобілів, що продаються в Сполучених Штатах, разом із електронним контролем стійкості.

У 2019 році кожен автомобіль, незалежно від сегмента ринку, ціни чи стилю кузова, від самого початку розробляється з урахуванням ABS. Сучасні системи ABS є значно досконалішими, ніж Maxaret або Four-Wheel Sure Brake, але вони виконують ту саму основну функцію. Bosch, компанія, яка допомогла Mercedes розробити та запустити свою першу серійну систему ABS у 1978 році, пояснила ABS також служить основою для довгого списку електронних систем допомоги водінню, які є або поширеними, або обов’язковими для всіх нових автомобілі.

«Ми додали додаткові функції, такі як контроль стабільності, адаптивний круїз-контроль і система підтримки підйому, але все як і раніше базується на технології ABS. Автоматичне екстрене гальмування теж потребує. Технологія також підтримує функцію рекуперативного гальмування в гібридних автомобілях. Цей шлях веде до високого розвитку автоматизоване водіння «Майкл Кунц, віце-президент Bosch North America з інженерної безпеки, сказав Digital Trends.

Рекомендації редакції

• Радар Aptiv на основі машинного навчання бачить навіть те, що ви не бачите
• Новий алгоритм безпілотного автомобіля забезпечує вашу безпеку, постійно передвіщаючи загибель
• Платформа Qualcomm Ride має на меті зробити безпілотні автомобілі простішими
• Невдача для підрозділу автономних автомобілів GM, оскільки він відкладає запуск служби робо-таксі
• Роботаксі Lyft здійснили понад 50 000 поїздок у Лас-Вегасі