En aquesta entrada del blog, analitzarem de manera senzilla els principis i el paper de l'ABS, una característica de seguretat fonamental en els cotxes, i per què és una tecnologia tan important per a tots els vehicles.
Els frens que solen fer servir els conductors són el fre de peu i el fre d'estacionament (fre de mà). Tanmateix, hi ha un sistema de frens que funciona sense l'acció directa del conductor, igual que aquests frens. Aquest sistema és l'ABS. Per què un cotxe tindria un sistema de frens d'aquest tipus si el conductor ni tan sols l'acciona directament? Primer, vegem què és l'ABS.
Comencem amb l'ESC, un terme que probablement coneixeu més que l'ABS. ESC significa Control Electrònic d'Estabilitat (ESC). Aquesta tecnologia és un sistema de control d'estabilitat del vehicle desenvolupat a partir de l'ABS, i funciona per estabilitzar el vehicle quan comença a derrapar o perdre el control. En altres paraules, l'ABS és una de les tecnologies bàsiques que formen l'ESC.
Com el seu nom indica, aquests sistemes controlen electrònicament el moviment del vehicle basant-se en dades recollides de diversos sensors instal·lats al vehicle. Es poden descriure com a dispositius de seguretat que ajuden a estabilitzar el vehicle en situacions sobtades on és difícil que el conductor reaccioni amb calma, o en moments massa breus perquè un humà pugui respondre.
Ara, fem una ullada més detallada a l'ABS. L'ABS significa sistema de frenada antibloqueig, que és un sistema de frenada dissenyat per evitar que les rodes es bloquegin. Però, per què els frens han d'evitar que les rodes es bloquegin? Per entendre això, primer hem d'entendre què és el "bloqueig de les rodes".
El bloqueig de les rodes, tal com el terme indica, es refereix a una situació en què les rodes deixen de girar, però el cotxe continua derrapant a causa de la inèrcia. En aquest estat, fins i tot si el conductor gira el volant, el cotxe no es mourà en la direcció desitjada. És possible que hàgiu vist escenes de pel·lícules on un cotxe que circula a gran velocitat frena de cop i, per molt que el conductor giri el volant, no aconsegueix canviar de direcció i simplement continua derrapant. Això és exactament el bloqueig de les rodes.
Aleshores, per què és perillós aquest fenomen?
Quan les rodes es bloquegen, el cotxe no pot canviar de direcció. Per exemple, suposem que de sobte apareix un obstacle davant del vehicle mentre derrapà. El conductor girarà el volant per evitar l'obstacle, però si les rodes estan bloquejades, el vehicle no es mourà en la direcció desitjada. Si el vehicle no pot frenar correctament ni tan sols quan frena, i no pot canviar de direcció ni tan sols quan gira el volant, es produeix una situació molt perillosa.
De fet, molts accidents de trànsit es produeixen perquè els vehicles no poden frenar prou ni evitar obstacles. Per tant, si un vehicle pot dirigir-se fins i tot mentre frena, la probabilitat d'evitar una col·lisió augmenta significativament. La tecnologia desenvolupada per resoldre aquest problema és l'ABS.
Abans d'examinar com l'ABS ajuda a un vehicle a mantenir la seva direcció, cal entendre primer la diferència entre una roda que gira i una roda que rellisca.
Quan diem que un cotxe està "en marxa", volem dir que les rodes giren normalment. Hi ha dues maneres principals en què un objecte rodó, com ara una roda, es mou a terra: una roda i l'altra rellisca.
En l'estat de rodament, la roda i el terra engranen mentre es mouen. En poques paraules, el principi és similar al d'un engranatge rodó i un engranatge recte que engranen i giren. En canvi, l'estat de lliscament és similar a un objecte fregant contra l'altre sense engranar correctament.
La diferència entre aquests dos estats és crucial perquè determina si un cotxe es pot controlar o no.
Imaginem una situació en què un cotxe està encallat en fang. Per molt que premis l'accelerador, el motor fa més soroll, però el cotxe no avança. Les rodes simplement giren ràpidament, esquitxant fang per tot arreu. Això és exactament el que significa que les rodes rellisquin.
Com es mostra aquí, quan les rodes giren lliurement, el cotxe no pot avançar independentment de la potència del motor que s'hi apliqui. Això és degut a que un cotxe només pot guanyar impuls cap endavant quan les seves rodes s'adhereixen fermament al terra. Si les rodes no s'adhereixen correctament al terra i continuen relliscant, la potència del motor no es pot transferir al moviment cap endavant.
Les rodes poden patinar fins i tot mentre el cotxe està en moviment. Aquestes situacions estan més estretament relacionades amb els accidents de trànsit del món real.
Per simplificar l'explicació, considerem un exemple extrem. Suposem que un cotxe està suspès a l'aire, com si estigués fent un salt d'esquí. En aquesta situació, per molt que augmentis la potència del motor per fer que les rodes girin més ràpid, el cotxe no volarà més ràpid. Per contra, fins i tot si frenes bruscament mentre el cotxe és a l'aire, la seva velocitat de vol no disminuirà. Sempre que les rodes no estiguin en contacte amb el terra, el moviment del cotxe no canviarà per molt que alteris la velocitat de rotació de les rodes.
Les rodes han d'agafar-se al terra per transmetre la propulsió i la força de frenada. Tanmateix, si la velocitat de rotació de les rodes és excessivament ràpida en comparació amb la velocitat del vehicle —o, al contrari, massa lenta—, les rodes no poden agafar-se correctament al terra i relliscaran. El mateix s'aplica als girs. En aquest estat, per molt que giris el volant, el vehicle no es mourà en la direcció desitjada. Això és degut a que les rodes no s'adhereixen correctament a la superfície de la carretera i simplement la rellisquen.
La condició en què el cotxe es mou cap endavant però les rodes rellisquen respecte a la superfície de la carretera s'anomena bloqueig de les rodes. En aquest estat, fins i tot si canvieu la velocitat de rotació de les rodes, no podeu controlar el moviment del vehicle; per això diem que les rodes estan "bloquejades".
Aquest fenomen no només es produeix en situacions extremes, com ara quan un cotxe queda encallat al fang. Pot ocórrer fàcilment quan la carretera està parcialment gelada, en carreteres mullades on la tracció és baixa o en situacions en què la velocitat de rotació de la roda canvia dràsticament en un instant, com ara durant una frenada d'emergència.
Per exemple, imagina't que col·loques una manuella en una platja de sorra i gires només el mànec amb força. Si gires el mànec ràpidament, la manuella girarà al seu lloc com si llisqués en lloc de rodar. Per contra, si premes la manuella contra el terra per assegurar-te una fricció suficient abans de girar-la, rodarà en lloc de relliscar.
Les rodes d'un cotxe funcionen amb el mateix principi. En una superfície de carretera amb una fricció insuficient, si la força motriu o de frenada transmesa a les rodes supera el límit que la superfície de la carretera pot suportar, les rodes superaran la fricció i començaran a patinar. Això és similar a l'exemple de l'engranatge explicat anteriorment, on s'aplica massa força a un engranatge, cosa que impedeix que engranin correctament i fa que rellisquin.
Per exemple, en una carretera amb baixa fricció, com ara una carretera mullada, si accelereu o freneu bruscament, les rodes relliscaran ràpidament sense adherir-se correctament a la superfície de la carretera. En aquest estat, tot i que les rodes toquen a terra, el vehicle no es pot controlar correctament, com si realment estigués flotant a l'aire.
En última instància, la situació perillosa descrita anteriorment es produeix perquè les rodes rellisquen, cosa que fa impossible canviar de direcció. L'ABS és un sistema dissenyat per evitar aquest bloqueig de les rodes, garantint que el vehicle es mantingui controlable.
El principi de funcionament de l'ABS és el següent: cada roda està equipada amb un sensor que mesura la velocitat de rotació, i la unitat de control utilitza aquesta informació per determinar en temps real si la roda gira normalment o rellisca.
Si una roda en particular comença a patinar, la unitat de control repeteix molt ràpidament el procés de reduir momentàniament i després augmentar la pressió de fre sobre aquesta roda. Això evita que la roda es bloquegi completament i li permet reprendre la rodatge.
Per exemple, suposem que un conductor frena amb força en una situació d'emergència. Amb un sistema de frenada convencional, les rodes es bloquejarien, cosa que faria molt probable que el vehicle derrapés. Tanmateix, l'ABS ajusta automàticament i amb precisió la pressió de frenada, fins i tot si el conductor continua frenant amb força, per evitar que les rodes es bloquegin completament. Com a resultat, el vehicle manté la potència de frenada alhora que es manté orientable, cosa que augmenta la probabilitat d'evitar obstacles.
Aquest procés de control es repeteix durant un període de temps molt curt. En els vehicles moderns, depenent del model i del sistema, l'ABS ajusta la pressió de frenada desenes de vegades per segon o més, i els conductors poden experimentar-ho com una vibració al pedal del fre.
Per tant, l'ABS és una característica de seguretat crítica que evita el bloqueig de les rodes i redueix les situacions en què el vehicle perd el control. En conseqüència, ara s'instal·la com a característica de seguretat estàndard a la majoria de vehicles de passatgers i comercials, i en molts països, inclosa Corea del Sud, l'ABS s'ha convertit en un equipament de seguretat obligatori segons les normes de seguretat de l'automòbil.
L'ABS és una de les tecnologies de seguretat avançades més importants aplicades als automòbils. Tot i que és difícil per als humans prendre decisions precises a l'instant en situacions perilloses sobtades, l'ABS ajuda el conductor en les maniobres i ajuda el vehicle a moure's amb més estabilitat. Aquest és un exemple perfecte de com la tecnologia ha evolucionat no per substituir els humans, sinó per compensar les limitacions humanes.
Per descomptat, per molt avançada que sigui la tecnologia, no pot eliminar completament tots els riscos. Com que els sensors i les unitats de control electrònic són dispositius mecànics, sempre hi ha la possibilitat de fallada. A més, l'ABS és, al cap i a la fi, simplement un sistema auxiliar dissenyat per ajudar a frenar i dirigir; no és un dispositiu capaç d'oferir un rendiment que superi els límits físics. Per tant, els conductors sempre han de mantenir una distància de seguiment suficient i conduir a una velocitat adequada a les condicions de la carretera. És important veure l'ABS com una ajuda per a una conducció segura en lloc de confiar-hi massa.
Els conductors no haurien de suposar que tenir l'ABS instal·lat garanteix que poden evitar accidents en totes les situacions. En particular, en superfícies amb molt baixa fricció, com ara carreteres gelades o nevades, les distàncies de frenada poden ser més llargues fins i tot quan l'ABS està activat. Tanmateix, fins i tot en aquestes situacions, l'ABS juga un paper crucial, ja que evita que les rodes es bloquegin i ajuda a mantenir el control de la direcció, augmentant així la capacitat del conductor per evitar obstacles.
La tecnologia de l'automoció continuarà avançant. Tanmateix, independentment de com d'avançada pugui ser la tecnologia de seguretat, la mesura de seguretat més important són els hàbits de conducció adequats del propi conductor. És important recordar que l'ABS no és un sistema que substitueixi el conductor, sinó un assistent fiable que protegeix la seguretat del conductor en moments perillosos.
