Sistema antibloccaggio dei freni (ABS)
L'ABS è una tecnologia migliorata basata sul dispositivo frenante convenzionale ed è un tipo di sistema di controllo della sicurezza automobilistica che offre i vantaggi di antislittamento e antibloccaggio. Il freno antibloccaggio è essenzialmente una versione potenziata o migliorata del freno ordinario.
I sistemi antibloccaggio (ABS) sono progettati per prevenire il bloccaggio dei freni e lo slittamento delle ruote in caso di frenata brusca o su superfici bagnate o scivolose, aumentando significativamente la sicurezza nella guida quotidiana, impedendo al veicolo di sbandare pericolosamente e consentendo al conducente di mantenere il controllo dello sterzo durante la frenata. L'ABS non solo svolge la funzione frenante di un normale sistema frenante, ma previene anche il bloccaggio delle ruote, permettendo all'auto di continuare a sterzare anche in frenata, garantendo la stabilità della traiettoria e prevenendo sbandate e deviazioni. È il dispositivo frenante più avanzato disponibile per le automobili, con la migliore efficacia di frenata.
Il sistema antibloccaggio (ABS) impedisce il bloccaggio delle ruote durante la frenata, che può causare: una riduzione della forza frenante e dell'efficienza della frenata; una riduzione della durata degli pneumatici; il bloccaggio delle ruote anteriori in frenata, la perdita di controllo dello sterzo; la riduzione della forza laterale in frenata e il bloccaggio delle ruote posteriori, con conseguente riduzione della stabilità direzionale in frenata, possono provocare sterzate brusche e sbandate. L'impatto del sistema antibloccaggio sulle prestazioni del veicolo si manifesta principalmente nella riduzione dello spazio di frenata, nel mantenimento della capacità di sterzata, nel miglioramento della stabilità direzionale e nella riduzione dell'usura degli pneumatici. In caso di emergenza, il conducente deve solo premere il pedale del freno con la massima forza e non rilasciarlo, poiché il sistema ABS si occupa del resto, consentendogli di concentrarsi sulla gestione dell'emergenza e sulla sicurezza del veicolo.
L'abbreviazione di sistema antibloccaggio dei freni è ABS, e il nome completo in inglese è anti-lock Brakingsystem o Anti-skidBrakingSystem. Innanzitutto, "bloccaggio" si riferisce all'assenza di attrito relativo tra la pastiglia (o la ganascia) del freno e il disco (o il tamburo) del freno. La coppia di attrito genera calore durante la frenata, trasformando l'energia cinetica dell'auto in calore e consentendo infine all'auto di fermarsi o rallentare. In secondo luogo, il bloccaggio delle ruote si riferisce alla frenata di emergenza: la ruota è completamente ferma e non ruota. Si riferisce al processo di frenata: quando l'auto frena, viene applicata una forza alla ruota che le permette di fermarsi, impedendole di continuare a ruotare. Tuttavia, la ruota possiede una certa inerzia e, una volta arrestata, continuerà a slittare in avanti per un certo tratto prima di fermarsi completamente. Se le ruote anteriori e posteriori dell'auto non sono allineate, a causa dell'inerzia, tenderanno a slittare verso la parte anteriore. Secondo il test di frenata al limite degli pneumatici, quando la frenata lineare è satura, lo pneumatico non riesce a fornire aderenza laterale e il veicolo avrà difficoltà a mantenere il controllo laterale. In questo modo, le ruote anteriori e posteriori inizieranno a girare in due direzioni diverse e il veicolo avrà un'imbardata incontrollabile (rotazione), con conseguente sbandamento del posteriore. In questa situazione, il volante non ha alcun effetto e il veicolo perde completamente il controllo. Nei casi più gravi, è probabile che il veicolo si ribalti, causando incidenti stradali e altri pericoli.
Se i freni sono completamente bloccati, questa conversione di energia può dipendere solo dall'attrito tra il pneumatico e il terreno. L'attrito si divide in due tipi: attrito volvente e attrito radente. Il coefficiente di attrito dipende dall'influenza dell'umidità del manto stradale. Quando la ruota frenante e il terreno, l'attrito aumenta gradualmente fino a raggiungere un punto critico, dopodiché si passa dall'attrito volvente all'attrito radente. La forza di attrito radente diminuisce gradualmente, quindi l'ABS utilizza il principio di questa curva di attrito per fissare la forza di attrito della ruota in questo punto di picco, in modo da ridurre lo spazio di frenata. Un attrito eccessivo provoca un'elevata temperatura della gomma del pneumatico, la liquefazione locale della superficie di contatto, riducendo lo spazio di frenata, ma lo slittamento laterale accelera l'usura.
Il sistema antibloccaggio (ABS) è uno degli ambiti di ricerca relativi al controllo dinamico longitudinale del veicolo. Come suggerisce il nome, l'ABS impedisce al veicolo di bloccarsi completamente durante la frenata, utilizzando la frenata intermittente. Si tratta di una regolazione automatica della coppia frenante (forza frenante sulla ruota) applicata alla ruota durante la frenata, per evitare il bloccaggio della ruota in caso di coppia frenante elevata. Allo stesso tempo, i moderni sistemi ABS sono in grado di determinare in tempo reale il tasso di slittamento della ruota e di mantenerlo vicino al valore ottimale durante la frenata. Pertanto, quando il sistema ABS è attivo, il conducente non perde il controllo dello sterzo a causa del bloccaggio delle ruote anteriori e lo spazio di frenata è inferiore al bloccaggio, garantendo così la massima efficienza di frenata e riducendo la forza d'impatto in caso di incidente.
