L’ABS, acronimo di Anti-Lock Braking System, è un sistema che, ad oggi, è montato di serie su tutte le vetture. È importante perché consente di non bloccare le ruote in frenata, anche premendo a fondo il pedale del freno. Il bloccaggio di una o più ruote, infatti, aumenta lo spazio di arresto, situazione che può comportare gravi conseguenze se l’automobilista è costretto a frenare bruscamente. Vediamo i problemi che potrebbero insorgere a causa della mancanza del sistema ABS.
Indice
Com’è fatto l’ABS
Un ABS è costituito da vari elementi, tra cui:
- sensori di velocità delle ruote: possono essere di tipo magnetico, a ultrasuoni o ottici. Rilevano la velocità di rotazione di ciascuna ruota;
- centralina elettronica: cuore pulsante del sistema, è un’unità di controllo che elabora i segnali provenienti dai sensori e prende decisioni in tempo reale sulla modulazione della pressione dei freni;
- attuatori dei freni: sono solitamente costituiti da valvole elettromagnetiche o idrauliche. Regolano la pressione del liquido freni inviato alle pinze;
- software di controllo: sono sofisticati programmi che gestiscono il comportamento dell’ABS in risposta ai segnali dai sensori. Gli algoritmi mirano a massimizzare la stabilità e il controllo del veicolo durante la frenata.
Come funziona
I sensori di velocità montati sulle ruote possono essere di diversi tipi, tra cui magnetici a effetto Hall, a ultrasuoni o ottici. Essi rilevano la velocità di rotazione di ciascuna ruota e inviano i dati alla centralina. Un sensore è posizionato su ciascuna ruota o sull’asse, generando dei segnali che sono proporzionali alla velocità di rotazione della stessa.
La centralina è, spesso, un microcontrollore o un’unità di controllo più avanzata. Riceve i segnali dai sensori e utilizza algoritmi complessi per determinare se una ruota sta per bloccarsi durante la frenata. Valuta costantemente i dati dai rilevatori e decide se modulare la pressione dei freni su un particolare pneumatico. Inoltre, può adattarsi dinamicamente alle condizioni della strada e alle caratteristiche di guida.
Gli attuatori dei freni, generalmente valvole elettroidrauliche, sono controllati dalla centralina. Regolano la pressione del liquido freni inviato alle pinze su ciascuna ruota. Durante una frenata, se la centralina rileva il rischio di bloccaggio di una ruota, regola rapidamente la pressione dei freni. La modulazione può essere eseguita in modo pulsante, la pressione viene fatta variare rapidamente, o in modo continuo, a seconda della tipologia del sistema.
Il software di controllo è progettato per essere altamente adattabile. Può considerare vari fattori, tra cui la velocità del veicolo, la decelerazione, l’aderenza delle ruote all’asfalto e altri parametri dinamici. Il programma monitora costantemente le condizioni di guida e regola istantaneamente le risposte dell’ABS per garantire un’efficace frenata, senza bloccare le ruote. Il sistema fa sì che la pressione esercitata rimanga sotto la soglia critica.
Le tipologie di ABS
In commercio esistono vari tipi di ABS, ma possono essere racchiusi in tre categorie principali:
- a singolo canale;
- a due canali;
- a controllo indipendente delle ruote.
Quello a singolo canale è l’ABS più semplice, opera solo su una coppia di ruote (di solito sull’asse anteriore). È adoperato principalmente su motociclette e su veicoli leggeri. Si tratta di un’applicazione economica, tuttavia mostra i suoi limiti, in quanto la modulazione coinvolge un solo asse. L’ABS a due canali è un sistema più sofisticato rispetto a quello appena descritto. Agisce indipendentemente sia sull’asse anteriore che sul posteriore. È la soluzione più comune sulle auto. Si tratta di un sistema di sicurezza migliorato, poiché gestisce il bloccaggio di tutti gli assali.
Infine, il più complesso è quello a controllo indipendente delle ruote, chiamato anche a quattro canali. Com’è intuibile, questo sistema agisce su ciascuna ruota in modo indipendente. Il vantaggio è un’ottimizzazione della stabilità del veicolo. Di solito, è integrato con altri sistemi di sicurezza come il controllo trazione e l’ESP.
Le conseguenze del bloccaggio delle ruote
Bloccare le ruote in frenata comporta delle conseguenze poco piacevoli. Infatti, nel momento in cui succede, la forza frenante esercitata si riduce, poiché l’attrito radente (ruota bloccata che striscia sull’asfalto) è inferiore all’attrito volvente (ruota in rotolamento). Ciò comporta un aumento dello spazio e dei tempi di frenata.
I freni, inoltre, sono dimensionati per dissipare energia sottoforma di calore. Se l’azione frenante porta al bloccaggio, si avrà dissipazione di energia all’interfaccia pneumatico-strada, con eccessiva usura del battistrada. La conseguenza è una temperatura locale dello pneumatico molto elevata, anche intorno ai 300 °C, in confronto ai 110°C sopportabili dalla mescola. Il tutto si traduce in usura e degradazione eccessiva della gomma.
Il bloccaggio dell’anteriore comporta una perdita di direzionalità, con il pericolo che il veicolo proceda dritto senza controllo. Nel caso di bloccaggio al posteriore, invece, si manifesta il fenomeno, ben più grave, del testacoda. Per questo motivo è importante individuare ed evitare il bloccaggio delle ruote, e in questo è fondamentale l’intervento dell’ABS.
