Кто изобрел abs для авто
Кто «изобрел» ABS?
Некоторые автопроизводители очень любят называть себя изобретателями почти всех инноваций индустрии. Хотя в современном мире аутсорсинга это заявление и звучит смешно, но большинство простых автолюбителей верят в такие мифы.
Сегодня поговорим об Анти-Блокировочной Системе тормозов — кто же ее придумал и впервые применил на серийных машинах?
Начнем с того, что принцип работы был придуман еще в начале 20 века и применялся в авиации.
Первыми адаптировали авиа версию к автомобилю Jensen в модели FF 1966 года. Кстати, этот же автомобиль стал первым серийным полноприводным легковым автомобилем 🙂 Система была полностью механической и не могла обеспечить должной скорости работы.
Mercedes-Benz же начал предлагать ABS в качестве опции для флагмана в 116 кузове только в 1972 году, а штатной эта система стала лишь через 6 лет. При этом, как и у американцев, производителем системы была сторонняя компания. Стоили такие машины в пересчете на доллары заметно больше 10 000, поэтому оснащение вовсе не было благотворительностью, просто покупателям не оставляли выбора, включая цену дорогих опций в базу 😉
Таких примеров передергивания фактов не мало в автомобильном мире и мы продолжим рассказывать про них. 😉
Свободу колесам: история ABS от 30-х годов до наших дней
Вокруг ABS существует много мифов. Например, что первым автомобилем с «антиблокировкой» был Mercedes-Benz S-Class, а первым мотоциклом – Honda Goldwing. Или что опытному водителю такая система ни к чему… Все три утверждения являются ложными.
Сначала – на самолетах
Еще в 1936 году компания Bosch получила немецкий патент на устройство, предотвращающее блокировку колес на моторных транспортных средствах. До практической реализации на автомобилях дело не дошло, хотя устройства пытались приспособить к… самолетам. Там и продолжилось усовершенствование подобных систем. Правда, назывались они тогда не АБС, а системы предотвращения переворачивания, что было важно для самолетов без носовой стойки шасси.
Понятно, что для военной авиации сил и средств не жалели. Попутно системы научились предотвращать блокировку колес, которая при посадке тоже до добра не доводит, а еще – уравнивать скорость вращения нескольких колес шасси. Если вам это ни о чем не говорит, то скажу прямо: эти функции и выполняют сегодня разнообразные системы антиблокировки и стабилизации движения. Разве что у машины колес побольше.
Способ регулирования с помощью накопления избыточного давления в гидроаккумуляторе тоже сформировали именно в те годы. Кстати, техника работы антиблокировочных систем с пневматическими тормозами на машины тоже пришла совсем с другого вида транспорта, с железнодорожного. А чуть позже оттуда же придет и рекуперация. Впрочем, это я забегаю вперед.
Первыми были британцы
В 1952 году компания British Road Research Laboratory (RRL) поставила авиационную систему противоскольжения под названием Maxaret производства General Electric в опытную эксплуатацию на машину Morris 6 с барабаными тормозами, а в 1958 году совместно с компанией Dunlop они адаптировали систему для машин Jaguar с дисковыми тормозными механизмами. Это была чисто механико-гидравлическая система, работающая только на передние колеса. Блокировка задних предотвращалась так же, как и на машинах без АБС – системой регулировки усилия.
Принцип действия основан на взаимодействии пары дисков. Один был связан с колесом, а второй мог вращаться относительно первого на угол до 90 градусов, но его подвижность ограничивалась трением в резиновых прокладках, инерцией самого диска и натяжением пружины. При резкой блокировке колеса массивный второй диск проворачивался относительно первого и блокировал гидравлическую линию тормозов, переключая ее на гидроаккумулятор. После восстановления вращения колеса пружина возвращала диски в исходное положение. Частота срабатывания такой системы составила около 10 герц, чего было достаточно для высокопрофильной резины тех лет.
После доработки система появилась на первом спортивном полноприводном автомобиле Jenssen FF под названием «Dunlop Maxaret Anti-skid system» в 1966 году и даже на некоторых экспериментальных мотоциклах Royal Enfield Super Meteor. Так что первый мотоцикл с АБС выпустила вовсе не Хонда, как принято считать.
Особенностью системы на Jenssen было то, что она оказалась однокональной – единственный датчик скорости вращения колес установили на раздаточной коробке, и растормаживала система все четыре колеса разом. Несмотря на подобную простоту, граничащую с примитивностью, система оказалась очень эффективной на скользких покрытиях.
Вот как 40 лет назад была изобретена антиблокировочная система тормозов
Серийной антиблокировочной системе ABS исполнилось 40 лет
Знаете ли вы, что первым антиблокировочные системы тормозов (ABS) начал ставить Мерседес-Бенц? 40 лет назад, в 1978 году, за ворота немецкого завода впервые выехал автомобиль, снабженный технологией, без которой мы не можем представить себе ни одну современную легковую машину. Так началась большая революция в борьбе за безопасность транспортных средств. Вот как это произошло.
Введение в 1978 году антиблокировочных тормозных систем навсегда изменило смысл безопасного передвижения на автомобиле. Это была не только первая глобальная инновация, которая могла помочь вам избежать аварии, но именно эта неказистая на первый взгляд технология открыла двери для современных систем производительности и безопасности автомобилей, которыми мы наслаждаемся сегодня. Самое удивительное, что сама по себе идея технологии ABS не была новой, когда Bosch и Daimler наконец установили ее в серийный автомобиль в конце 70-х годов. Чтобы узнать, откуда растут «ноги» технологии, давайте копнем немного глубже.
Первый этап развития ABS (начало)
Перед Второй мировой войной французские и немецкие инженеры (в том числе Роберт Бош) экспериментировали с многочисленными противоскользящими системами для железнодорожной и авиационной промышленности. Это были первые попытки, не успевшие принести практические плоды, но они помогли составить «дорожную карту» действий, наметили общие тренды развития и основы будущей технологии.
На дворе был 1936 год. Эксперименты проводились в основном на самолетах с двойной стойкой шасси спереди, которые страдали одним конструктивным недостатком, который мог привести к поломке пропеллера и/или мотора: при блокировании колес на грунтовой ВПП (взлетно-посадочной полосе) самолет мог перевернуться.
Второй этап развития ABS
В послевоенные годы (в 50-х годах) пионер массового внедрения дисковых тормозов – компания Dunlop, основываясь на ранних фундаментальных исследованиях, изобрела собственную систему для улучшения эффективности торможения. Улучшение торможения составило 30%.
Идею подхватили другие британские компании. Так появились первые прототипы тормозной системы Maxaret Anti-Lock System. Кстати, изначально технология также предназначалась для авиации, но достаточно быстро ее адаптировали для автомобилей. В 1952 году систему установили на автомобиль Morris 6, а ближе к началу 60, в 1958 году, предтеча АБС появилась на автомобилях Jaguar, оборудованных дисковыми тормозами при участии компании Dunlop. Усилие изменялось исключительно на передних колесах, а сама система сочетала в себе элементы механическо-гидравлической основы.
Самое удивительное, что технология была достаточно компактной, не зря следующим транспортным средством после самолетов и автомобилей, куда поставили «антиблокировщик» тормозов, были мотоциклы. Это были, конечно же, прототипы, но приятно осознавать, что инженеры никогда не забывали про безопасность на мотоциклах, несмотря на позднее появление ABS на двухколесном транспорте.
В 60-х годах Ferguson Research использовали ее на первом в мире полноприводном автомобиле Formula One, модели Ferguson P99.
Третий этап разработки (англичане не смогли прыгнуть выше головы)
Когда для Concorde была разработана ультрасовременная антиблокировочная система с электронным управлением, казалось, что британцы достигли вершины технологии. Правда, было одно небольшое, но весомое «но». В то время как стоимость не была проблемой при разработке самого дорогого в мире самолета, задача сделать ABS дешевым и достаточно надежным для массового автомобильного сектора производства не была выполнена англичанами.
Четвертый этап развития (параллельный, немецкий подход)
Параллельно исследования начались (также в начале 50-х, еще в 1953 году) в компании Daimler. Все началось с того момента, когда Ханс Шеренберг, тогдашний руководитель отдела дизайна Mercedes-Benz, подал заявку на патент на систему, предотвращающую блокировку колес автомобиля при резком торможении. Проблема заключалась в том, что по сравнению с авиацией и железными дорогами автомобилю требовалось больше датчиков и более быстрая обработка сигналов. Требовались компоненты, необходимые для регистрации замедления и ускорения вращения колес без ошибок, в том числе при поворотах, на неровных поверхностях и в грязевых условиях.
Через десять лет первая часть исследований была завершена, и в 1963 году Daimler-Benz начал работу над своей первой электрогидравлической системой управления тормозами. В 1966 году компания начала сотрудничество с «Heidelberg electronics specialist Teldix», которая позже перешла под общий бренд Bosch. Премьера предсерийной версии состоялась в 1970 году, когда Ханс Шеренберг представил аналогово-электронную антиблокировочную систему «Mercedes-Benz/Teldix» для СМИ тех лет, выпустив на испытательный трек в Унтертюркхайме свой концепт.
Но на этом исследования не были закончены. Для массового производства и предсказуемой работы требовался цифровой регулятор (в определенном роде, простейшая вычислительная машина). По словам инженера Юргена Пауля, руководителя проекта «ABS» в Mercedes-Benz, решение использовать цифровую микроэлектронику для системы второго поколения стало настоящим прорывом в развитии автомобильного ABS.
Внезапно неудобства, такие как неконтролируемые вращения и недостаточная реакция автомобилей на поворот руля во время торможения, стали меньше волновать покупателей Mercedes-Benz S-Class. В то время Mercedes использовал лозунг «Спроектированный, как никакой другой автомобиль в мире», и в этом случае с первой системой ABS на серийном автомобиле это действительно был не просто красивый слоган.
Когда Mercedes-Benz и Bosch представили готовые к производству технологии на испытательном треке Daimler в августе 1978 года, в их брошюре говорилось следующее:
«Антиблокировочная тормозная система использует компьютер для контроля изменения скорости вращения каждого колеса во время торможения. Если скорость замедляется слишком быстро (например, при торможении на скользкой поверхности) и колесо имеет риск блокировки, компьютер автоматически снижает тормозное давление. Колесо снова разгоняется, и тормозное давление снова увеличивается, тем самым тормозя колесо. Этот процесс повторяется несколько раз в считанные секунды».
Ничего не напоминает вам подобное описание? Возможно, в тот момент немецкие маркетологи и не могли предсказать, что четыре десятилетия спустя каждый новый автомобиль, проданный в мире, от Vesta до McLaren Senna, будет обязан огромным куском своих возможностей в безопасности и предотвращении аварий современной генерации той первой антиблокировочной тормозной системе…
Возможно, вы не задумывались об этом, но ABS предоставляет нам не только безопасное применение тормозной системы, без нее невозможно было бы создать технологию векторизации крутящего момента. Система также позволяет производителям настроить ряд режимов движения автомобиля, которые обеспечивают различные степени сцепления шин, начиная от почти минимального воздействия системы ABS на сухом асфальте до максимальной помощи на дороге во время торможения.
Работая в паре с аэродинамическими обвесами и чудовищно мощными углеродными тормозами, ABS может создавать максимально короткие тормозные пути на современных автомобилях, легко работать на больших, тяжелых и мощных машинах. Датчики и процессоры, обрабатывающие данные, поступающие с ABS, также делают возможным отслеживать и контролировать тягу и стабилизировать любое транспортное средство почти в любых погодных условиях и ситуациях.
Конечно, умные дифференциалы, хорошие, качественные шины и рабочий аэрообвес также играют огромную роль, но большая часть данных, отправленных в цифровой «мозг» этими датчиками, проходит в первую очередь через контроллер ABS миллионы раз в секунду. Будь то в машине, самолете или старом экспериментальном автобусе, который когда-то давно оказался на полигоне Mercedes-Benz, чтобы система стала еще лучше:
Полная история ABS: интересные факты от средины ХХ века до современности
Повседневное использование транспортных средств стало обычной практикой для современного человека. Машина помогает эффективно и быстро справиться с огромным перечнем обязанностей. Кроме того, во время непродолжительных городских поездок или длинных туристических вояжей автомобиль «радует» вас своим комфортом. Часто мы даже не замасливаемся об устройстве тех или иных агрегатов и функциональных элементов.
Кроме удовольствия езды и комфорта автомобиль ежедневно обеспечивает водителя и пассажиров безопасностью. Современные автомобили просто напичканы разными системами безопасности, помощниками и ассистентами. Все они позволяет сделать вождение более удобным, а в случае возникновения непредвиденных ситуаций, еще и безопасными. Но так біло не всегда.
Сегодня мы поговорим об одной из основных систем, которая устанавливается практически на все современные транспортные средства. Уже достаточно давно она перестала быть новинкой, которая полагалась не всем автомобилям. Минула также и эпоха маркетинговой составляющей популяризации этой системы. Однако мы используем ее ежедневно и повсеместно. Порой даже и не замасливаемся об этом.
Да, речь сегодня пойдет о системе под названием ABS. Эта важная функциональная система имеет весьма интересную и непростую историю создания и внедрения в конструкцию автомобиля. Сегодня мы рассмотрим, на каких автомобилях изначально устанавливалась эта система и как она функционировала. Также обсудим и проанализируем теорию о том, что опытному водителю ABS может не понадобиться – достаточно просто уметь правильно управлять педалью тормоза.
Первым делом самолеты…
Как не парадоксально, но изначально такая система устанавливалась на самолетах. Подобный патент получила компания Bosch в далеком 1936 году. Уже традиционно для той эпохи все лучшие технические новинки устанавливались и апробировались на военной технике. Только после этого системы «мигрировали» на гражданский транспорт.
Во время посадки самолеты выполняли торможение за счет закрылок и колес на шасси. Не удивительно, что при неправильном распределении тормозного усилия колеса блокировались. При еще достаточно высокой скорости летательные аппараты переворачивались (особенно те, которые не имели носовой опоры в передней части шасси).
Данная система имела название система предотвращения переворачивания. Именно она и стала прародителем современного АБС. Однако в те времена до ее интеграции в конструкцию автомобиля дело не дошло. Установленные системы на самолеты научились предотвращать блокировку колес. Также они смогли синхронизировать скорость вращения всех колес шасси.
Британская пальма первенства
Именно британцы первыми умудрились интегрировать подобную систему в концепцию автомобиля. Данное событие состоялось как раз в начале второй половины ХХ века. Британская лаборатория дорожных испытаний (British Road Research Laboratory) сумела интегрировать авиационную систему предотвращения скольжения. Она имела название Maxaret.
Компания General Electric занималась изготовлением данных систем. Первым «подопытным» автомобилем стал Morris 6, который имел барабанные тормоза. Через шесть лет после этого, в 1958 году к этим энтузиастам присоединились разработчики из компании Dunlop. Вместе он и сумели адаптировать систему под функционирование с дисковыми тормозами. На этот раз экспериментальным прототипом стал Jaguar. Этот автомобиль имел только передние дисковые тормоза. Задние — были барабанными. Блокировка колес на задней оси предотвращалась исключительно регулировкой усилий нажатия педали тормоза.
В конструкции этой системы использовались два диска (один обращался по отношению другого и мог устанавливаться на угол до 90 градусов, второй же был связан с колесом). В момент резкого торможения и блокировки колес второй диск (более массивный) проворачивался относительно первого и блокировал гидравлическую линию тормозов. После того, как колеса начинали вновь крутиться, пружина возвращала диски в первоначальное положение. Такой конструкции вполне хватало для колес тех времен.
Доработанная система под названием «Dunlop Maxaret Anti-skid system» появилась в 1966 году и была установлена на первый спортивный автомобиль, который имел полный привод. Его названием Jenssen FF. Также подобные системы начали устанавливать на мотоциклы. Первым экспериментальным образцом стал Royal Enfield.
В случае с Jenssen доработанная система имела такой принцип действия: датчики скорости вращения колес установили в раздаточную коробку. Таким образом, система АБС растормаживала одновременно все четыре колеса. Простота системы стала залогом ее успешного функционала. Автомобили с такими антиблокировочными системами показывали хорошие показатели управляемости на мокрых покрытиях.
Попытки американских инженеров
Правду говорят, что если хорошая идея должна прийти кому-то в ум, она обязательно придет в ум двум разным людям в разных уголках мира. Первыми новаторами за океаном стали инженеры компании Ford. Компания занималась выпуском марки Lincoln и начала интегрировать подобные системы именно в эти автомобили.
В 1954 году был выпущен Continental Mark II, который в качестве дополнительной опции мог укомплектовываться антиблокировочной системой. Однако система была очень сложной и дорогостоящей, поэтому производитель отказался от ее установки. Спрос был минимален. Более того, конструкция системы АБС весила больше двух килограммов, что существенно влияло на ходовые характеристики автомобилей тех времен.
Следующая попытка внедрить такую важную систему в конструкцию автомобиля состоялась в 1970 году. Руководство Ford привлекло сотрудников Kelsey Hayes. Вместе они смогли создать систему Sure Track. Ее функционал был далек от идеала (она действовала только на заднюю ось), однако при этом эффективность торможения увеличивалась на 15%. Такая особенность позволяла сделать вывод о том, что система действительно необходима в конструкции автомобиля. Кроме того, ценник усовершенствованной системы Sure Track был значительно ниже цены предшественника.
Такая особенность заставила руководство компании Ford принять решение о том, что Sure Track устанавливалось на Lincoln Continental Mark III в качестве базового оборудования.
Следом за американскими коллегами, японцы начали также внедрять подобные системы в конструкцию автомобиля. В 1971 году появилась так называемая система «EAL», которая стала наследницей американской Kelsey Hayes Electro Anti-lock. Первым автомобилем с такой системой стал Nissan President.
Инновационный экспериментатор Chrysler
В те времена компания Chrysler позиционировала себя как новатора, который воплощает новые технические решения в конструкции автомобилей. В этом понимании дела у Chrysler шли значительно лучше, чем у коллег с компании Ford.
В 1966 году инженеры попытались создать и установить систему, которая стала аналогом той, что устанавливали их коллеги из компании Ford. С названием не заморачивались – Sure Brake. Но в результате эта система не получила широкого признания и была не очень эффективной.
Поэтому Chrysler развивает сотрудничество с компанией Bendix. В 1971 году они совместно разработали новую инновационную электронную систему. В том случае она уже действовала на все четыре колеса. В этом же году появляется автомобиль с названием Imperial, который получает интеграцию системы электронной блокировки Sure Brake.
После этого в Америке начинается повсеместная популяризация и интеграция таких систем. Еще одна американская автомобилестроительная компания General Motors начинает установку блокировочной системы собственного производства. В начале система действовала только на заднюю ось. Trackmaster название системы АБС от компании GM. Да, она было очень простой, но она была электронной. Более функциональная и совершенствованная система АБС в автомобилях GM появилась только в начале 80-х годов прошлого века.
Европейские достижения
Сразу после успеха компании Jenssen появился недорогой Austin 1 800 в 1964 году. Как и у американских сородичей, автомобиль получил систему антиблокировки на заднюю ось. Успех механической системы оказался весьма немалым.
Также в авангарде технических инноваций ХХ века в Европе была компания Bosch. В 1978 году она выпустила систему под названием ABS2. Именно ее знаменитые производители начали устанавливать на свои автомобили. Речь идет о таких лидерах европейского автомобильного рынка, как BMW и Mercedes. АБС предлагалась как дополнительная опция, однако популярность бренда способствовала популяризации самой системы.
Продукция компании Bosch была действительно одной из самых лучших, что подтверждает согласие на ее установку самых знаменитых европейских брендов. Вместе с тем, цена такой АБС была достаточно высокой. Автомобильные производители позиционировали ее как элемент дополнительной безопасности и роскоши, но отнюдь не как массовую систему для конвейерной установки на абсолютно все автомобилили.
Сотрудники компании Continental (подразделение Tevis) в 1984 году смогли создать более функциональную и дешевую систему под названием ABS Mark II, которая уже имела электронное управление. Она стоила намного меньше, чем аналоги от Bosch. Именно это и стало основой популяризации и повсеместной установки этой системы. Ее интегрировали в конструкцию таких автомобилей: Saab, Alfa-Romeo, Ford, Mercedes-Benz, Buick, Porsche.
Компании Bosch и Continental стали двумя лидерами рынка, которые постоянно боролись за первенство. Именно такая гонка и стала причиной совершенствования систем. В скором времени стандартный АБС получил ряд дополнительных полезных функций, таких как: анти пробуксовка колес, автоторможение, система устойчивости движения и прочие.
Следом за этим у ряда других производителей возникало желание усовершенствовать стандартную функционирующую систему ABS. Однако такие намерения не получали необходимого эффекта. В средине 80-х и в последующих годах инженеры BMW, Saab, Citroen, Mercedes и других брендов пытались обойтись без механической составляющей ABS. Однако такие системы, которые получили название SBC, не пользовались большой популярностью и были достаточно проблемными.
В заключение статьи хотелось бы подытожить, что стремление авиа инженеров повысить безопасность самолетов во время посадки стимулировало конструкторов создать АБС систему для автомобилей. Первоначально такая система отвечала исключительно за предотвращение блокировки колес, но оптом получила множество полезных дополнительных опций и функций. Сегодня ABS эффективно взаимодействует с другими системами автомобиля (контроль движения, распознавания знаков, навигация) и контролирует скольжение автомобиля, а также его положение относительно нанесенной дорожной разметки.
На сегодняшний день интеграция системы ABS является стандартной ситуацией. Подобные системы перестали быть дополнительной опцией, а начали повсеместно устанавливаться на дорогие и более дешевые автомобили. Управление машиной с АБС намного безопаснее, чем без АБС.
Благодаря энтузиазму многих инженеров, попыткам и неудачам сегодня мы можем наблюдать систему ABS в том виде, в котором она сегодня есть. Да, многие «умельцы» и знатоки могут сетовать относительно того, что ABS не всегда полезен и эффективен. Но это уже сугубо их личное мнение. Управление автомобиля с АБС намного проще, более предсказуемо и безопасно.
В комментариях вы можете оставлять свои истории и опыт использования машин с системами предотвращения блокировки и без них. В любом случае помните, что ваша безопасность зависит от наличия ABS в автомобиле.