PRZEŁOMOWE WYNALAZKI
Jaka jest historia ABS ?
Wynalazki, które zmieniają motoryzację, rzadko rodzą się z dnia na dzień. Najczęściej są efektem wieloletnich prób, błędów i odwagi producentów, by wprowadzić rozwiązania pozornie wyprzedzające swoje czasy. Tak było z pasami bezpieczeństwa, które opisaliśmy w poprzednim wydaniu, i tak samo z układem ABS - systemem, który sprawił, że samochody po raz pierwszy zaczęły „myśleć” za kierowcę.
Dziś ABS jest obowiązkowy w każdym nowym aucie sprzedawanym w Europie i w większości krajów świata. Działa niezauważalnie aż do momentu, gdy trzeba gwałtownie zahamować. Wtedy ujawnia się jego geniusz: pulsujący pedał, brak blokowania kół i zachowana sterowność auta.
Pierwsze pomysły
Już w latach 30. inżynierowie dostrzegli problem blokowania kół. W 1936 r. Robert Bosch opatentował mechanizm mający temu zapobiegać. Zabrakło jednak odpowiedniej technologii – mechaniczne systemy nie były w stanie wystarczająco szybko reagować.
Pierwsze praktyczne sukcesy odniesiono w lotnictwie. Brytyjska firma Dunlop opracowała system Maxaret dla RAF-u – skracał on drogę hamowania samolotów nawet o 30 proc. W 1958 r. wspólnie z Jaguar Cars przetestowano go w aucie „cywilnym” – Jaguarze Mark VII. Rok później Ferguson Research wykorzystał tę technologię w pierwszym na świecie czteronapędowym samochodzie F1, czyli w Fergusonie P99. System działał, ale był kosztowny i zawodny, przez co nie trafił do produkcji masowej.
W latach 60. i 70. wielu producentów podjęło próby stworzenia układu przeciwblokującego. Ford testował system Sure-Track w Lincolnach Continentalach (działający tylko na tylne koła), Chrysler miał podobny Sure Brake, a GM opracował rozwiązanie Trackmaster. W Japonii Denso przygotowało Electro Anti-lock System do Nissana Presidenta, a Toyota – własny układ do modelu Crown (1971). Wszystkie rozwiązania łączyła jedna wada: były zbyt skomplikowane, awaryjne i drogie.
Mercedes i Bosch – narodziny seryjnego układu ABS
W 1963 r. Daimler-Benz rozpoczął badania nad elektrohydraulicznym sterowaniem hamulcami. Trzy lata później nawiązał współpracę z firmą Teldix z Heidelbergu. W 1970 r. Hans Scherenberg, szef rozwoju Mercedesa, zaprezentował prototyp systemu Anti-Bloc. Problemem okazała się elektronika – analogowe układy nie spełniały wymogów bezpieczeństwa.
Przełom przyniosła dopiero mikroelektronika. W 1973 r. Bosch przejął połowę udziałów w Teldixie, a w 1975 r. – całość. Wniósł doświadczenie w miniaturyzacji i produkcji podzespołów odpornych na kurz, wilgoć i drgania – krytyczne w motoryzacji.
W 1978 r. Mercedes i Bosch pokazali światu ABS 2 – pierwszy seryjny elektroniczny, wielokanałowy układ ABS. Trafił do klasy S (W116) i stał się punktem zwrotnym. Po raz pierwszy każdy kierowca mógł zahamować z całej siły, a samochód nadal pozostawał kierowalny. To, co wcześniej wymagało wyścigowego treningu, stało się dostępne dla wszystkich.
ABS składał się z czujników prędkości przy każdym kole oraz ze sterowanych elektronicznie zaworów. Komputer błyskawicznie redukował ciśnienie w układzie hamulcowym, gdy któreś z kół groziło zablokowaniem, a następnie je przywracał. Cykl powtarzał się wiele razy na sekundę, co pozwalało kołom obracać się i zachować przyczepność.
Continental – mikroprocesorowy przełom
Choć historia ABS-u najczęściej kojarzona jest z duetem Bosch–Mercedes, intensywne prace prowadziła także firma Teves z Heidelbergu (od 1998 r. część Continentala). Już na IAA 1969 zaprezentowała swój system MK I, który trafił do testowej floty szwedzkiej policji. Kryzys paliwowy i recesja wstrzymały jednak wdrożenie go do produkcji.
Przełom nastąpił w 1984 r., gdy Continental wprowadził MK II – pierwszy na świecie mikroprocesorowy ABS do samochodów osobowych. W USA trafił do Lincolna Continentala, w Europie – do Forda Scorpio. Dzięki mikroprocesorowi system można było „programować” i dostosowywać do różnych nawierzchni oraz typów napędu. Helmut Fennel, lider projektu, podkreślał: „To właśnie elastyczność i programowalność dawały nam przewagę”.
MK II integrował w jednej kompaktowej jednostce serwohamulec, hydraulikę i elektronikę. Niedługo później rozszerzono go o kontrolę trakcji (TCS). W 2006 r. Continental jako pierwszy wprowadził też ABS do motocykli.
Trudne początki, a potem triumf
W początkowych latach kierowcy nie ufali systemowi – pulsujący pedał i stukot zaworów wydawały się awarią. Mercedes i Bosch prowadziły więc szeroko zakrojone kampanie edukacyjne. Publiczne pokazy, podczas których dwa identyczne auta – jedno z ABS-em, drugie bez – hamowały na mokrej nawierzchni, działały jak objawienie.
W pierwszych latach system ABS był luksusową opcją – w Niemczech kosztował tyle, co małe auto. Dopiero w 1986 r. Volkswagen Golf II stał się pierwszym kompaktem dostępnym z ABS-em. W latach 90. układ trafił do większości popularnych aut, a od 2004 r. jest obowiązkowy w całej Unii Europejskiej. Dziś trudno sobie wyobrazić samochód bez ABS-u. Układ ten nie tylko ratuje życie w sytuacjach awaryjnego hamowania, lecz także stanowi fundament wszystkich współczesnych systemów bezpieczeństwa – kontroli trakcji, stabilności czy zaawansowanych trybów jazdy.
ABS umożliwia nawet podstawową formę torque vectoring, czyli sterowania samochodem przez przyhamowywanie poszczególnych kół. Współczesne układy pozwalają ciężkim SUV-om pokonywać zakręty jak auta sportowe, a supersamochodom – przenosić setki koni mechanicznych na asfalt.
Podsumowując – czy to w samochodzie, samolocie, czy nawet w eksperymentalnym autobusie testowanym na lodowym poligonie Mercedesa, ABS pozostaje jednym z najważniejszych wynalazków w dziejach motoryzacji.