Blokkolásgátló fékrendszer (ABS)
Az ABS egy továbbfejlesztett technológia, amely a hagyományos fékberendezésen alapul, és egyfajta autóbiztonsági vezérlőrendszer, amely a csúszásgátló és a blokkolásgátló előnyeit kínálja. A blokkolásgátló fék lényegében a hagyományos fékek továbbfejlesztett vagy továbbfejlesztett típusa.
A blokkolásgátló fékrendszerek (ABS) célja, hogy megakadályozzák a fékek blokkolását és a kerekek megcsúszását nehéz fékezéskor, illetve nedves vagy csúszós felületen, ami jelentősen növeli a biztonságot a mindennapi vezetésben azáltal, hogy megakadályozza a jármű veszélyes megcsúszását, és lehetővé teszi a vezető számára, hogy megállításakor is megőrizze a kormányzás feletti uralmat. Az ABS nemcsak a hagyományos fékrendszerek fékező funkciójával rendelkezik, hanem megakadályozza a kerékblokkolást is, így az autó fékezés közben is elfordulhat, biztosítja az autó fékezési irányának stabilitását, és megakadályozza az oldalra dőlést és az eltéréseket. Ez a legfejlettebb fékberendezés az autóban, a legjobb fékhatással.
A blokkolásgátló fékrendszer célja, hogy megakadályozza a kerekek blokkolását fékezés közben, ami a következőket okozhatja: az útfékező erő csökken, a fékhatásfok csökken; a gumiabroncsok élettartamának csökkenése, amikor az autó fékez, az első kerék blokkol, az autó elveszíti a kormányozhatóságot, az oldalirányú erő csökken, amikor a hátsó kerék blokkol, a fék iránystabilitása csökken, ami az autó hirtelen fordulásához és oldalirányú megcsúszásához vezet. A blokkolásgátló fékrendszer jármű teljesítményére gyakorolt hatása főként a fékút csökkentésében, a kormányozhatóság fenntartásában, a menetstabilitás javításában és a gumiabroncsok kopásának csökkentésében nyilvánul meg. Vészhelyzet esetén a vezetőnek csak a lehető legerősebben kell lenyomnia a fékpedált, és nem szabad elengednie, a többi dolgot az ABS végzi el, így a vezető a vészhelyzet kezelésére és az autó biztonságának biztosítására koncentrálhat.
A blokkolásgátló fékrendszer rövidítése ABS, a teljes angol neve pedig anti-lock Brakingsystem, vagyis kipörgésgátló fékrendszer. Először is, a „tartás” azt jelenti, hogy a fékbetét (vagy fékpofa) és a féktárcsa (fékdob) között nincs relatív csúszási súrlódás, a súrlódási pár fékezéskor fellépő súrlódási hőt termel, az autó mozgási energiáját hővé alakítja, és végül lehetővé teszi az autó megállását vagy lassítását. Másodszor, a kerékblokkolás valójában azt jelenti, hogy a vészfékezés során a kerék teljesen álló helyzetben van, és nem forog. A fékezés során a gumiabroncs már nem forog. Fékezéskor az autó olyan erőt fejt ki a kerékre, amely lehetővé teszi a megállást, így a kerék nem tud tovább forogni. A keréknek van egy bizonyos tehetetlensége, és miután a kerék forog, egy bizonyos távolságon keresztül tovább csúszik előre, mielőtt végül teljesen megáll. Ha az autó első és hátsó kerekei nincsenek ugyanabban az egyenes vonalban, a tehetetlenség miatt az első és a hátsó kerekek a megfelelő elöl lévő kerekek felé csúsznak. A gumiabroncs határfékező tesztje szerint a gumiabroncs nem tud oldalirányú tapadást biztosítani, ha a lineáris fékezés telített, és a jármű nehezen tudja végrehajtani az oldalirányú kormányzást. Ily módon az első és a hátsó kerekek két különböző irányba fognak forogni, a jármű kontrollálhatatlan perdülést (kipörgést) szenved, és az autó hátrafelé dől. Ebben az esetben az autó kormánykerekének nincs hatása, az autó teljesen elveszíti az uralmát az autó felett, és ha a helyzet nagyon súlyos, az autó felborulhat, ami közlekedési baleseteket és egyéb veszélyeket okozhat.
Ha a fékek teljesen be vannak rögzülve, ez az energiaátalakítás csak a gumiabroncs és a talaj közötti súrlódástól függ. A súrlódás kétféle lehet: gördülő súrlódás és csúszó súrlódás. A súrlódási együttható a száraz útfelület páratartalmának hatásától függ. A fékezés során a kerék és a talaj közötti súrlódás fokozatosan növekszik, majd egy kritikus ponton gördülőről csúszó súrlódásra vált. A csúszó súrlódási erő fokozatosan csökken, ezért az ABS ezt a súrlódási görbét alkalmazza a kerék súrlódási erejének ezen a csúcsponton történő rögzítésére, így csökkentve a féktávolságot. A nagy súrlódás a gumiabroncs gumijának magas hőmérsékletét okozza, az érintkező felület lokálisan cseppfolyósodik, ami lerövidíti a féktávolságot, de az oldalirányú csúszás felgyorsítja a kopást.
A blokkolásgátló fékrendszer (ABS) a járművek hosszirányú dinamikájának szabályozásával foglalkozó kutatási területek egyike. A blokkolásgátló fékezés, ahogy a neve is sugallja, a szakaszos fékezéssel megakadályozza az autó egyszeri fékezését. A fékezési folyamat során a kerékre ható fékezőnyomaték (kerékfékező erő) automatikus beállítását jelenti, hogy megakadályozza a kerék blokkolását nagy fékezőnyomaték esetén; ugyanakkor a modern ABS rendszer valós időben képes meghatározni a kerék csúszási sebességét, és a fékben lévő kerék csúszási sebességét az optimális érték közelében tartani. Ezért, amikor az ABS rendszer működik, a vezető nem veszíti el a jármű kormányzásának uralmát az első kerék blokkolása miatt, és az autó féktávolsága kisebb lesz, mint a kerék blokkolása, így a legjobb fékhatásfok érhető el, és baleset esetén csökkenthető az ütközési erő.
