История и принцип работы ABS, антиблокировочной тормозной системы

Сегодня система ABS стоит на каждом новом автомобиле и воспринимается как нечто самоочевидное. Между тем путь ABS от инженерной идеи до серийной опции занял почти семьдесят лет, и на этом пути отметились железнодорожники, авиаконструкторы и лишь затем, как это обычно происходит в машиностроении, — автомобильные концерны.

От железной дороги до авиации

Первым к проблеме подошёл британский инженер J. E. Francis: в 1908 году он предложил концепцию противоюзового механизма для железной дороги — прообраз всех будущих антиблокировочных систем. Полноценный патент на гидравлический регулятор с маховиком и клапаном в конце 1920-х годов получил французский авиаконструктор Габриэль Вуазен (Gabriel Voisin): испытания его системы на самолётных шасси показали рост эффективности торможения на 30% и позволили частично избавить покрышки от юза при посадке, а значит — и от прожогов. Почти одновременно, в 1928 году, немецкий инженер Karl Wässel запатентовал автомобильный регулятор тормозного усилия, но до серии его разработку так и не довели.

Первые шаги в автопроме: механические системы

Настоящий прорыв случился в авиации. В 1952 году британская компания Dunlop запустила в серию механическую систему Maxaret, и её быстро приняли на вооружение Avro Vulcan, Vickers Viscount, de Havilland Comet 2c и десятки других военных и гражданских самолётов. Успех Maxaret не остался без внимания автопрома: уже в 1953 году главный конструктор Mercedes-Benz Hans Scherenberg подал патент на противоблокировочную систему для автомобиля, а в 1966 году британский полноприводный Jensen FF стал первым серийным автомобилем с ABS — правда, ещё чисто механической, адаптированной из авиационной Maxaret.

Электронный прорыв 1970-х

Начало 1970-х принесло сразу несколько независимых прорывов в электронике. В 1971 году Chrysler совместно с Bendix предложили на модели Imperial систему Sure-Brake — первую серийную электронную ABS на автомобиле. В том же году General Motors выпустил однодисковый «Trackmaster» на задней оси Cadillac, Nissan представил Electro Anti-Lock System (EAL) на модели President, а в исследовательском центре Fiat инженер Марио Палаццетти по прозвищу «Мистер ABS» запатентовал систему Antiskid — именно её позднее выкупил Bosch и дал ей то имя, под которым она известна сегодня.

Кульминацией десятилетия стала премьера в 1978 году цифровой четырёхканальной ABS второго поколения от Bosch на Mercedes-Benz S-Class W116: именно этот тандем задал стандарт, к которому пришли все последующие производители. В 1981 году Mercedes-Benz распространил ABS на грузовики, а в 1988 году эстафету перехватил BMW, установив первую электронно-гидравлическую систему на мотоцикл K100. В 1992 году ABS стала стандартом на всех легковых Mercedes-Benz, в 2004 году — обязательной для всех новых легковых автомобилей в ЕС, а в 2011 году — в США.

Как устроена современная ABS

Современная ABS реализуется через четыре узла: датчики частоты вращения на каждом колесе (индуктивные или на эффекте Холла), гидроблок с парой электромагнитных клапанов — впускным и выпускным — на каждый контур, электронный блок управления, сравнивающий скорости колёс с расчётной скоростью автомобиля, и возвратный насос, возвращающий тормозную жидкость в главный цилиндр. Алгоритм с частотой 15–20 циклов в секунду проходит три фазы: удержание давления при закрытых клапанах, сброс давления через выпускной клапан для раскрутки колеса и повторное нагнетание давления через впускной клапан.

Что дала ABS автомобильной безопасности

Практическая ценность технологии была ясна ещё в 1971 году: инструментальные тесты Chrysler Imperial с Sure-Brake зафиксировали сокращение тормозного пути на льду до 40%. Но главное — ABS стала аппаратной базой для всех последующих систем активной безопасности: EBD, антипробуксовочной TCS, курсовой устойчивости ESP, Brake Assist, адаптивного круиз-контроля и автономного экстренного торможения. Все они используют те же датчики и тот же гидроблок, только с более сложной логикой в блоке управления.

Вывод

Почти сто лет понадобилось системе ABS, чтобы пройти путь от патента до массовости. Первенство по серийной электронной автомобильной ABS принадлежит Chrysler Imperial 1971 года, по массовой — Mercedes-Benz S-Class W116 1978 года, а сам принцип поддержания оптимального проскальзывания остаётся неизменным уже более девяноста лет и лежит в основе всей современной активной безопасности.

Датчики ABS ESPRA представлены в широком ассортименте для таких марок автомобилей, как УАЗ, ГАЗ, КАМАЗ, Mercedes-Benz, DAF, MAN и других. Ознакомиться с ассортиментом датчиков и других запчастей ESPRA для ГАЗ, УАЗ, «Урала» и другой грузовой и сельхозтехники можно в каталоге на нашем сайте https://www.espra-auto.ru/podbor-zapchastey/ .