«У меня тормоза неисправны», — по напуганному голосу подруги было понятно, она не шутит. «Педаль хрустит, под капотом и кругом что-то стрекочет». Так частенько происходит первое знакомство начинающих автомобилистов с одной из основных систем активной безопасности, которую сокращенно называют ABS. О её устройстве, принципе работы и назначении мы недавно писали, кратко повторимся: основная задача ABS — предотвращать блокировку колёс во время торможения и тем самым сохранять управляемость и курсовую устойчивость. Но каковы подводные камни и нюансы её работы? Что она даёт? Чего лишает? Как с ней взаимодействовать? Разберёмся.

Скольжение вредно
Когда колёса при торможении полностью блокируются, мы имеем дело с трением скольжения. Чем же оно вредит?

1. Скользящие по покрытию шины не способны должным образом воспринимать поперечные нагрузки и передавать их на автомобиль, следовательно, маневрировать в это время невозможно. Скольжение и управление — действия—антагонисты. Если управляемые колёса поскользнулись, сколько ни крути руль, автомобиль по инерции будет двигаться в том направлении, какое у него было до момента блокировки колёс (в этом случае мы имеем снос).

2. Автомобиль с заблокированными колёсами при наличии боковых сил, приложенных к автомобилю (уклон дорожного полотна, порыв ветра), может начать самопроизвольно менять траекторию движения (потеря курсовой устойчивости). Его попросту стаскивает (и порой очень интенсивно) в сторону, и компенсировать этот увод поворотом управляющих колёс невозможно по причине, описанной выше.

3. Автомобиль с заблокированными колёсами может попасть в занос и начать бесконтрольное вращение вокруг вертикальной оси. А причины следующие:
— под колёсами правого и левого борта разнородные покрытия (асфальт + грунтовая обочина или разметка; утрамбованный снег + лёд; мокрый асфальт + глубокая лужа, вызывающая аквапланирование);
— справа и слева шины с различными фрикционными свойствами (разные модели, типы, рисунок, степень износа, давление);
— различная загрузка колёс правого и левого борта, которая может возникать при перераспределении веса во время поворота (внешние к повороту колёса загружаются сильнее, следовательно, имеют лучшее сцепление), либо, когда масса (груз, пассажиры) между бортами автомобиля распределена неравномерно;
— перераспределение массы вперёд (дозагрузка передней оси) в повороте во время торможения также способно вызвать занос (подробнее об этом эффекте мы писали в разборе «Ритмический занос: ошибки на дороге»).

4. Сила трения скольжения на мокром и сухом асфальте, бетоне, укатанной грунтовке, утрамбованном снеге меньше силы трения покоя (когда колёса катятся), следовательно, тормозной путь на таких покрытиях с заблокированными колёсами длиннее. Опасный эффект возникает при торможении на заблокированных колёсах с большой скорости на сухом твёрдом покрытии — шины в пятнах контакта перегреваются, резина плавится, её износ в месте перегрева становится очень интенсивным, из-за этого частички резины легко отрываются и образуют катышки — всё это в совокупности сильно увеличивает время остановки.
Тормозной путь при экстренном торможении на сухом асфальте со 100 км/ч до полной остановки у автомобиля без ABS может быть вдвое длиннее, чем у автомобиля, оснащённого ABS.

Все вышеперечисленные факторы страшны и поодиночке. Но когда они накладываются друг на друга, они поистине превращаются в гремучую смесь. Представьте себе простейшую ситуацию: допустим, вам нужно экстренно замедлиться на дороге в довольно крутой дуге, чтобы не допустить столкновения с внезапно возникшим препятствием, причём под левыми колёсами сухо, а под правыми — мокрый асфальт.

Среднестатистический водитель в стрессовой ситуации бьёт по тормозу до отказа (другому за свои 0/5/10/30/50 лет стажа он не научился), и если автомобиль не оборудован ABS, он тут же становится неуправляемым. Заставить автомобиль двигаться в торможении по дуге не получится (маневрировать он тоже не сможет) — колёса скользят, инерция стремится «выдавить» его за пределы полосы. Картину довершают разнородные покрытия и неравномерная загрузка по осям и бортам, эти силы, внося свою лепту, по-своему стремятся «сдёрнуть» автомобиль с нужной траектории и заставить вращаться вокруг вертикальной оси.

Прерывистое торможение
Тут-то и приходит на помощь прерывистое торможение. При каждом растормаживании после блокировки колесо в пятне контакта восстанавливает с покрытием трение покоя — в то время, когда колесо катится, оно способно воспринимать боковую нагрузку. Катящееся колесо лучше противостоит боковым силам (сила трения покоя больше силы трения скольжения), а водитель получает возможность задавать направление рулём, бороться с заносами, сносами и корректировать курсовые отклонения

Раньше проходивших спецподготовку водителей обучали прерывистому торможению (сейчас этому учат во многих школах контраварийной подготовки). На первый взгляд, это несложно — ударил по тормозу, заблокировал колёса, тут же отпустил, чтобы дать им покатиться, и тут же ударил вновь... Всё бы хорошо, но в стрессовой ситуации при надвигающейся опасности, в условиях дефицита времени очень трудно, а часто и вовсе невозможно контролировать силу и частоту ударов по педали. Более-менее эффективным прерывистое торможение на автомобиле без ABS будет только в том случае, если вы систематически тренируетесь на автодроме или площадке с опытными инструкторами, причём на разных типах покрытий, а ведь их перечень и количество сочетаний ох как велики...
Практика показывает, даже титулованные гонщики не способны обеспечить «порционное» торможение с частотой и эффективностью, с которой это делает ABS. Система же (в зависимости от варианта исполнения) за секунду успевает заблокировать-разблокировать колёса около 15-20 раз. Спортсмен нажимает педаль тормоза на автомобиле без ABS максимум 4-6 раз, при этом он одновременно воздействует на все тормозные механизмы (так работали первые одноканальные антиблокировочные системы). В то время как современные 4-канальные АБС следят за скоростью вращения и регулируют тормозное усилие для каждого колеса отдельно при помощи системы EBD (Electronic Brake Distribution – электронное распределение тормозных сил).

«Торможение с блокировкой всех четырёх колес обеспечивает наименьший тормозной путь и на снегу, и на льду. Но автомобиль при этом абсолютно неуправляем. Небольшая неоднородность покрытия, как на данном ледяном треке, — и машина разворачивается поперёк дороги! Опытный водитель, тормозящий прерывисто, сохранит курсовую устойчивость, но на гладком покрытии он не в силах «переиграть» даже простую АБС. А машина с системой стабилизации тормозит ещё эффективнее».

C EBD можно смело тормозить и в повороте, и на «миксте». Электроника по разности частот вращения во время торможения поймёт, что колёса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на тех колёсах, которые имеют лучшее сцепление с дорогой. Таким образом, во время экстренного торможения нивелируется увод автомобиля в сторону с лучшим покрытием и занос. Интенсивность замедления в этом случае будет определяться силой трения колеса (колёс), имеющего наихудшее сцепление с дорогой. К примеру, если вы тормозите «в пол», при этом под левыми колёсами лёд, а под правыми асфальт, замедляться автомобиль будет так, как будто все четыре колеса на льду, но курсовую устойчивость и управляемость он сохранит. Автомобиль без АБС в этом случае попросту бросит в сторону с лучшим покрытием, в результате чего он может начать вращение вокруг вертикальной оси, бесконтрольно двигаясь по инерции туда, куда двигался до начала торможения.

«На укатанном снегу, где был размечен поворот радиусом 36 метров, при начальной скорости 50 км/ч эксперт-испытатель за рулем Гранты без АБС смог остановиться на дуге спустя 52 метра — пусть машина слегка развернулась, но все же осталась в рамках размеченного коридора шириной три метра. Но новички не в силах совмещать дозированные толчки по тормозной педали с филигранной работой рулем — они просто блокируют колеса и скользят прямо, кося вешки. А вот за рулем Kia Rio с АБС — другое дело! Даже обычные водители легко корректировали небольшой занос — и тормозили так же, как и эксперт: 41 метр. А еще проще им было совладать с Kia, оснащенным ESP: автомобиль ехал ровно туда, куда были повернуты передние колеса, а тормозной путь оказался наименьшим, 37 метров. Вот что значит продвинутая электроника!»

Различные производители EBD настраивают по-разному. Например, спорткары и «гражданские» автомобили с претензией на спорт (скажем, Mazda CX-5 или Mazda 3) во время экстренного торможения, как правило, довольно ощутимо уводит в сторону с лучшим покрытием. Тормозной путь получается короче, но такая настройка требует более высокой квалификации водителя – боковой увод обязательно нужно компенсировать поворотом руля. И в этом случае неопытный новичок может не сориентироваться. Вдобавок угол увода в разных условиях с такой EBD, не всегда одинаков, он зависит от разницы коэффициентов сцепления покрытий, на которых находятся колёса разных бортов. Мало того, при смене покрытий под колёсами во время экстренного торможения такой автомобиль начинает ощутимо рыскать из стороны в сторону, и эти отклонения, безусловно, требуют корректировок рулём. Автомобили с «гражданскими» настройками, например, Тоyota Auris (подробнее о нём в тесте «Острый взгляд. Акцент на нижней части!») или Audi A3 (мы успели опробовать несколько модификаций) при экстренном торможении на разнородных покрытиях в сторону практически не уводит, но тормозной путь в этом случае несколько длиннее. Такому поведению на многих автомобилях способствует ESP, которая во время торможения при помощи работающих в её оболочке датчиков отслеживает курсовые отклонения от заданной траектории и вращение автомобиля вокруг вертикальной оси и компенсирует их, «играя» давлением в соответствующих магистралях тормозной системы.   

С ABS тормозной путь короче. Или нет?
Здесь всё зависит от покрытия, на котором приходится тормозить. Грамотно настроенная ABS, обеспечивая прерывистое торможение, поддерживает оптимальную степень проскальзывания и не даёт шинам локально перегреваться в пятнах контакта. Этот самый коэффициент относительного проскальзывания в зависимости от степени заторможенности колеса может меняться от нуля (колесо катится без проскальзываний) до 100% (колесо полностью заблокировано). Экспериментально установлено, что наибольшая сила сцепления и, соответственно, эффективность торможения на большинстве типов покрытий достигается при 5—20-процентном проскальзывании — то есть в том случае, когда скорость вращения заторможенного колеса равна 5–20% скорости свободновращающегося колеса.

Грамотно настроенная электроника при торможении поддерживает именно эту величину, периодически блокируя и разблокируя колёса. Так вот, на сухом и влажном асфальтовом покрытии, укатанном гравии, пластике разметки — то есть там, где мы ездим с высокими скоростями, автомобиль с ABS обеспечивает более короткий тормозной путь, нежели без оной. И это подтверждают многочисленные тесты. Но иногда у водителей возникает ощущение, будто автомобиль после нажатия на педаль тормоза при срабатывании ABS не тормозит вовсе. Разберёмся, что это за случаи.

Лёд.
На льду наиболее эффективное замедление может быть обеспечено только при максимальном относительном проскальзывании, когда колёса заблокированы, а шипы, словно когти, впиваются в лёд и бороздят его. Здесь затычка в том, что ABS, стремясь при помощи прерывистого торможения, обеспечить управляемость и устойчивость, не даёт шипам работать и тем самым увеличивает тормозной путь. Насколько сильно — зависит от настроек ABS. Если автомобиль «обут» в нешипованную резину — дело вообще труба. Поскольку без шипов при относительном проскальзывании на льду резина работает ещё хуже.

Пластичные и «сыпучие» покрытия — раскисшие почва и глина, песок, мелкий, средний или крупный щебень, снег.
На таких покрытиях заблокированные колёса имеют максимальную эффективность торможения — из-за того, что нагребают перед собой «валики» из грунта или снега и создают «эффект плуга». ABS, растормаживая колёса, не даёт образовываться валикам, создающим сопротивление. Производители об этом эффекте прекрасно знают, поэтому некоторые из них, например, Volkswagen или Renault на кроссоверах и внедорожниках предусматривают для таких типов покрытий специальный «внедорожно-грязевой» алгоритм работы ABS, в котором частота циклов снижается в два и более раз. Колёса при таком алгоритме блокируются на больший промежуток времени, что позволяет им нагребать перед собой довольно большие валики. Активировать режим можно, как правило, на скоростях до 50-60 км/ч, объясняется это тем, что на твёрдых покрытиях, по коим мы ездим большую часть времени на высоких скоростях, наибольшая эффективность торможения обеспечивается при большей частоте работы ABS.

Нестабильные покрытия — припорошенный рыхлым или укатанным снегом лёд.
Присыпанный песком, пылью (или любой другой сыпучей субстанцией) асфальт. Здесь та же самая ситуация, что и с покрытиями выше. Если колёсам дать возможность заскользить, соскоблить—нагрести перед собой валик и «добраться» до твёрдого основания, эффективность торможения будет существенно выше.

Гребёнка и одиночные неровности. Эксперты журнала «За рулем» замеряли дистанцию, пройденную несколькими автомобилями при экстренной остановке с разрешенных в городе 60 км/ч (подробнее в материале ЗР 12/2012 «Дроби и числа»). Выяснилось, что на плохой дороге, так называемой гребёнке, у некоторых моделей тормозной путь может увеличиваться до 40%! А ведь это полтора корпуса автомобиля! В чем же причина? В недостаточно точных настройках подвески. На неровностях колёса теряют контакт с покрытием и блокируются, ведь противодействия нет. ABS по этой причине добросовестно растормаживает все колёса и старается сохранить курсовую устойчивость. Вновь приземляющееся на дорогу колесо оказывается свободным от оков, далее войдя в полноценный контакт с покрытием, вместо того, чтобы оказывать сопротивление движению, оно просто свободно раскручивается. Системе вновь требуется время, чтобы это понять и, повысив давление в магистралях, прижать колодки к дискам. Это, естественно, выливается в лишние метры тормозного пути. А во сколько конкретно — зависит от быстродействия электроники и гидравлики, прогрессивности алгоритмов работы, от прилежания специалистов по доводке шасси и ещё от эффективности амортизаторов, которая зависит от пробега автомобиля. «Пляшущие» по разбитому дорожному полотну колёса из-за вытекших или изношенных амортизаторов могут начисто лишить автомобиль тормозов! Помните об этой особенности антиблокировочной системы и следите за состоянием подвески!

Как правильно тормозить с АБС?
Это гораздо проще, чем самостоятельно обеспечивать прерывистое торможение. Профессиональные автогонщики и инструкторы по контраварийной подготовке советуют – лупите по педали что есть мочи, сломайте её, не жалейте! На педаль тормоза нужно не просто нажимать стопой, по ней нужно бить что есть силы с разгибанием ноги в коленном суставе, упираясь поясницей в спинку кресла (если далеко и неправильно сидите, завалившись назад, у вас ничего не получится).

Только ударом по педали функции Brake Assist, которой обладают все современные автомобили с ABS, можно «объяснить», что вы решили экстренно замедлиться. Только так она максимально быстро поднимет давление в тормозных магистралях до максимума. Кстати, тренировка будет далеко не лишней – профессиональные инструкторы говорят, что водитель начинает правильно бить по педали тормоза только после 20-ти 30-ти попыток… Далее ногу на педали нужно держать с максимально возможным усилием. Педаль будет «грызть» ногу, и это то, что нужно. Чем сильнее давим, тем выше давление в системе, тем быстрее колесо затормаживается после растормаживаний, тем эффективнее торможение и короче тормозной путь. EBD, естественно, автоматически подстроит тормозные усилия в каждом контуре, чтобы сохранить курсовую устойчивость и управляемость.

«А у меня не стрекочет»
Для моделей премиум-сегмента производители предлагают ABS c более сложной гидравликой. Там вместо двухпоршневого возвратного насоса в гидромодуле устанавливают шестипоршневый. Он очень быстро снижает давление в контуре, из-за чего на тормозной педали почти не ощутимы те самые вибрации. Это сказывается на ездовом комфорте, который высоко ценят покупатели с толстыми кошельками. Да, комфорт — дело хорошее, но не тогда, когда речь заходит о безопасности.
Отсутствие пульсаций на педали тормоза скрадывает информацию о покрытии, а с ним и чувство реальности. Когда это важно? Всегда, и в частности — зимой, например, при первом выпавшем снеге или заморозках, когда педаль даже после несильного нажатия делает однозначное «г-р-р-р-р», да ещё и подтверждает включение ABS звуком. В этом случае водитель вольно невольно делает вывод: «О, скользко! Надо пересмотреть поведение, надо помедленнее, поосторожнее, поплавнее и с увеличенными интервалами». Когда ABS во время торможения, работает бесшумно и без пульсаций на педали, есть вероятность, что водитель (особенно неопытный) её вмешательство и «звоночки об опасности» вообще не будет замечать. Так что держите ушки на макушке!

Вместо эпилога
Когда первые системы ABS пошли в серию, в прессе появилось множество отзывов и публикаций. Как водится, не только хвалебных. В частности, приводили статистику происшествий: автомобили с ABS чуть ли не вдвое чаще остальных попадают в аварии. Объяснение оказалось очень простым и логичным. Водители переоценивали возможности антиблокировочной системы, забывая, что она не всесильна (сейчас нечто подобное происходит, когда водитель покупает современный автомобиль с ESP и десятком подушек безопасности).
Современные ABS намного умнее, быстрее и понятливее, чем их предшественники 30-летней давности, но они не всесильны, да и основная ответственность всё равно лежит на водителе. И сколько бы не было упреков в сторону ABS, в подавляющем большинстве случаев она – незаменимая помощница. Хотя без «пятен» тоже не обходится, например, не так давно эксперты газеты Авторевю, выявили «глюк» в работе ABS кроссовера Volkswagen Tiguan при торможении на скользком неровном покрытии. Выяснилось, что при экстренном торможении со скорости 50 км/ч тормозной путь Тигуана может быть в полтора-два раза длиннее, чем у ближайших соперников. А ведь точно такой же блок ABS с аналогичными настройками устанавливается на Audi Q3!

«Разница в торможении на неровной обледенелой дороге со скорости 50 км/ч просто чудовищна. Kia Sportage остановился на целый корпус раньше, чем Volkswagen в режиме Оffroad (бледный контур). В нормальном режиме работы АБС Tiguan укатывается уже на десять метров дальше (красный автомобиль). А что происходит, когда электроника «сходит с ума», видно по результату серебристого Фольксвагена — тормозной путь почти вдвое больше, чем у Kia!»
Однако это не повод, чтобы отказываться от ABS, это проблемы временные и решаются усовершенствованием программы управления. Тем более, что по данным исследований институтов безопасности стран Евросоюза, Японии и США, а также результатам исследований, проведённых различными автомобильными компаниями, порядка 30% всех ДТП со смертельным исходом происходят в результате потери управляемости и устойчивости во время торможения. При этом ABS способна предотвратить около 80% таких аварий. Недаром с 2004 года антиблокировочную систему в обязательном порядке устанавливают на все автомобили, продающиеся в Европе. Растёт число машин с ABS и в России. Кстати, в Старом Свете с 2014 года запретят продавать машины без системы динамической стабилизации ESP (ABS в ней уже есть). У нас такие ограничения грозятся ввести несколькими годами позже. Впрочем, ESP – это отдельная и очень объёмная тема.

Материал взят с авто.мэйл.ру и из журнала "Авторевю"