We współczesnych samochodach spotkać można liczne systemy wspomagania kierowcy. Ich zadaniem zwykle jest poprawa bezpieczeństwa jazdy i komfortu kierowcy. ABS, ESP czy ASR są już podstawowym wyposażeniem w niemal wszystkich typach pojazdów. Stosowany w ciężarówkach, ciągnikach siodłowych i autobusach system EBS, czyli Electronic Brake System (elektroniczny układ hamulcowy), to kolejny krok w kierunku zapewnienia bezpieczeństwa transportu. W jaki sposób działa i dlaczego to rozwiązanie jest tak przełomowe? Dowiedz się już teraz!
Układ hamulcowy w ciągnikach siodłowych i autobusach różni się dość znacznie od tego, który można spotkać w samochodach osobowych. Przeważnie jest to układ pneumatyczny lub pneumatyczno-hydrauliczny. Do poruszania elementów hamujących wykorzystywane jest ciśnienie powietrza, które wytwarza kompresor zasilany przez silnik. Dodatkowo pojazdy tego typu wyposażone są w dodatkowy hamulec górski, zwany spowalniaczem lub retarderem. Działa on na wał napędowy i jego zadaniem jest zmniejszanie prędkości podczas jazdy w dół. Ze względu na dużą masę pojazdów hamulce cierne na kołach szybko by się przegrzały i spaliły, co uniemożliwiłoby skuteczne hamowanie. Istotną kwestią jest też rozkład sił hamowania między osiami ciągnika i naczepy. Nieodpowiednie dobranie siły hamowania może doprowadzić do utraty stabilności toru jazdy i „wyprzedzania” ciągnika przez naczepę. Dawniej o tym wszystkim decydował kierowca, dziś – dzięki zastosowaniu EBS – wszystkie układy są kontrolowane przez elektronikę.
Z tego artykułu dowiesz się między innymi:
- Czym jest EBS?
- Jakie funkcje ma elektroniczny system hamulcowy?
- Jaka jest budowa i działanie EBS?
- Gdzie można spotkać zastosowanie tego systemu?
Co to jest EBS?
EBS to w pełni zintegrowany system inteligentnego spowalniania i zatrzymywania pojazdu. Chociaż może brzmieć to na pierwszy rzut oka enigmatycznie, nie mamy tutaj do czynienia z wiedzą tajemną. System ten kontroluje i steruje wszystkimi systemami związanymi z hamowaniem w pojeździe. Od strony kierowcy jest sterowany wyłącznie przez obsługę pedału hamulca i gazu.
EBS to system, który łączy zadania ABS (systemu zapobiegającemu blokowaniu kół przy hamowaniu), ESP (elektroniczny układ stabilizacji toru jazdy), ASR (kontrola trakcji), a także przejmuje obsługę wielu elementów. Dzięki temu pojazdy z EBS są o wiele bezpieczniejsze i łatwiejsze w obsłudze niż starsze modele bez tego systemu. EBS zmniejsza ryzyko błędów kierowcy, które mogą prowadzić do wypadków, bardzo niebezpiecznych w przypadku wielotonowych ciężarówek czy autobusów pełnych pasażerów.
Za co odpowiada EBS?
System elektronicznego hamowania odczytuje dane z licznych czujników zamontowanych w pojeździe. Wykorzystuje te dane, by dobrać odpowiedni sposób hamowania do danej sytuacji. Gdy kierowca naciśnie pedał hamulca, to w zależności od warunków zostaną uruchomione hamulce kół, retarder albo sterownik przymknie przepustnicę, by rozpocząć hamowanie silnikiem. Oprócz tego ciągle działać będzie system ABS, dzięki któremu możliwe będzie kierowanie pojazdem podczas hamowania.
Bez udziału kierowcy funkcjonują systemy ESP i ASR, także wbudowane w EBS. ESP działa w czasie jazdy. Na podstawie danych z czujników przeciążeniowych, prędkości pojazdu i obrotowej kół, a także poziomu otwarcia przepustnicy i innych sygnałów może – w razie potrzeby – uruchomić poszczególne hamulce i kontrolować otwarcie przepustnicy. To pozwoli uniknąć poślizgu czy utraty stabilności toru jazdy.
ASR to część systemu EBS odpowiedzialna za ruszanie z miejsca. EBS przyhamowuje oś napędzaną w taki sposób, by nie traciła ona przyczepności. Dzięki temu ruszanie jest łatwe i płynne, nawet na śliskiej nawierzchni czy pod górkę.
EBS – potencjał systemu
Prawdziwy potencjał systemu EBS można jednak zauważyć podczas poruszania się ciągnikiem czy autobusem w terenie górzystym. Zjazdy są bardzo niebezpieczne dla ciężkich pojazdów samochodowych. Wiele śmiertelnych wypadków było spowodowane tym, że niedoświadczeni kierowcy korzystali podczas jazdy w dół z hamulców na kołach – w efekcie przegrzewali je i spalali okładziny cierne.
Właśnie takim sytuacjom ma zapobiegać system EBS. Kierowca w czasie zjazdu kontroluje prędkość wyłącznie z użyciem pedału hamulca. Nie musi obsługiwać hamulca górskiego czy reduktora sił hamowania. Gdy naciska hamulec, powiadamia sterownik EBS o potrzebie zwolnienia. System na podstawie odczytu danych uruchomi odpowiednie elementy układu. Gdy hamulec zostanie odpuszczony, EBS działa jak tempomat adaptacyjny i utrzymuje prędkość pojazdu na ustalonym w ten sposób poziomie. Kierowca w ten sposób jest w stanie kontrolować prędkość podczas zjazdu, co pozwala na przeniesienie uwagi na drogę i kierownicę.
Eliminuje to możliwość popełnienia tragicznych błędów, zmniejsza zmęczenie psychiczne i fizyczne kierowcy. Powoduje także, że kierowanie ciągnikiem czy autobusem będzie łatwiejsze dla mniej doświadczonych kierowców.
Jak jest zbudowany system EBS?
Electronic Brake System to przede wszystkim układy elektroniczne i sterowniki. Dla poprawnej pracy system musi mieć szeroki dostęp do informacji o chwilowym stanie układów pojazdu, a także jego parametrach dynamicznych takich jak prędkość, przyspieszenie czy nachylenie drogi.
Oznacza to, że pierwszymi elementami systemu są liczne czujniki i urządzenia pomiarowe rozmieszczone niemal w całym pojeździe. Zapewnia to bardzo wysoką skuteczność analizy sytuacji przez system i poprawne dobranie sił i czasu hamowania. Za zintegrowanie danych odpowiada komputer systemu.
Komputer połączony jest z pneumatycznym układem hamulcowym przez modulator EBS, czyli elektropneumatyczny rozdzielacz ciśnienia. Oprócz tego jest on wpięty w szynę główną systemu CAN, dzięki czemu ma także dostęp do ECU (sterownika silnika), retardera, wszystkich elementów pomiarowych zainstalowanych w pojeździe, a w przypadku pojazdów z automatyczną lub zautomatyzowaną skrzynią biegów, także do sterowania przekładnią. Oznacza to, że w skład systemu EBS wchodzą nie tylko elementy elektroniczne, ale także elektromechaniczne i pneumatyczne.
Jak odbywa się hamowanie?
Hamowanie odbywa się za pośrednictwem otwarcia elektrozaworów. Dzięki temu jest ono szybsze niż w tradycyjnych układach, sterowanych wyłącznie pneumatycznie. Krótszy czas między wciśnięciem pedału a rozpoczęciem hamowania nie będzie odczuwany przez kierowcę. Może on skrócić drogę hamowania nawet o 10 proc.
Sterowanie retarderem odbywa się zależnie od jego konstrukcji. Obecnie ze względu na prostą budowę najczęściej stosuje się spowalniacze elektromagnetyczne lub indukcyjne. Korzystają one z sił indukcji magnetycznej do zwolnienia pojazdu (hamują wał napędowy). Takie układy są nie tylko nieskomplikowane konstrukcyjnie, ale także łatwe i płynne do sterowania przez EBS za pomocą parametrów elektrycznych.
EBS w samochodzie – bezpieczeństwo na pierwszym miejscu
EBS to przede wszystkim układy mające zapewnić bezpieczny transport samochodowy. Dzięki inteligentnemu systemowi nowoczesne ciężarówki i autobusy zatrzymują się sprawniej i szybciej, poruszają się bezpiecznie nawet w trudnym terenie, a w czasie jazdy są stabilne i dostosowują swoje zachowanie do warunków na drodze, i to niezależnie od kierowcy. Dzięki temu wypadki będą zdarzać się o wiele rzadziej, a towary dojadą do celu na czas i bez uszczerbku – zwraca uwagę ekspert Inter Cars.
System EBS został także zabezpieczony przed awarią systemów elektronicznych. Elektropneumatyczny system hamulcowy jest zdublowany przez tradycyjny układ pneumatyczny. Działa on w momencie, kiedy EBS nie ma zasilania elektrycznego lub uległ innemu uszkodzeniu. Pozwala to zatrzymać pojazd w krytycznej sytuacji czy skorzystać z hamulca na postoju. Podwojenie najważniejszych układów w środkach transportu podnosi koszty produkcji, ale to jeden z najskuteczniejszych sposobów zwiększania bezpieczeństwa. Do niedawna stosowano go głównie w lotnictwie, obecnie coraz częściej można spotkać takie rozwiązanie także w samochodach ciężarowych i autobusach.
Inne funkcje systemu EBS
Oprócz podstawowych funkcji zapewniających łatwą i bezpieczną obsługę pojazdu, w systemie EBS instaluje się także dodatkowe funkcje, drugorzędne. Mają one zwykle na celu zoptymalizowanie zużycia części eksploatacyjnych lub dostosowanie sposobu hamowania do obciążenia pojazdu.
Do pierwszej grupy należy regulacja zużycia okładzin hamulcowych. Na podstawie danych o grubości okładziny system koryguje ciśnienia w hamulcach poszczególnych kół, aby wyrównać ich zużycie na danej osi – bez utraty stabilności i siły hamowania. Dzięki temu mimo nierównomiernego działania hamulców w układzie EBS wymiana okładzin będzie następować jednocześnie na obu kołach osi. Znacząco ułatwia to planowanie serwisu w firmach transportowych.
Dzięki temu samemu układowi, a także zestawowi pozostałych czujników zintegrowanych w systemie EBS, jest on również elementem diagnostycznym. Zużycie lub niepoprawne działanie któregokolwiek z elementów, z którym współpracuje EBS, może być przekazane kierowcy za pośrednictwem komunikatu na ekranie w kokpicie. Mniejsze nieprawidłowości zostaną zapisane w pamięci, z której mogą być odczytane przez diagnostę za pośrednictwem złącza OBD.
Ważnym elementem EBS jest kontrola sił sprzęgu. Dotyczy ona ciężarówek z przyczepami i ciągników z naczepą. Siły sprzęgu to napięcia, które powstają między samochodem a podłączonym do niego innym pojazdem (przyczepą lub naczepą). W oczywisty sposób wpływają one na manewry w czasie jazdy, ruszanie i zatrzymywanie zestawu. System EBS reguluje te siły przez kontrolę hamulców, dzięki czemu zestaw jest łatwiejszy do opanowania i stabilniejszy na drodze. To ponownie jest najbardziej istotne podczas jazdy górskiej. Stosowanie retardera powoduje, że ciężar naczepy mocniej naciska na ciągnik i w ekstremalnych sytuacjach może doprowadzić do jego przewrócenia lub utraty stabilności naczepy i „wyprzedzenia” ciągnika. Regulacja sił sprzęgu w systemie EBS nie dopuszcza do powstania takiej sytuacji.
System EBS, a jazda w trudniejszym terenie
System EBS jest istotny także podczas jazdy w trudniejszym terenie. Może on automatycznie wykryć warunki drogowe i dostosować do nich działanie ASR. W prostszych systemach kierowca może dezaktywować kontrolę trakcji za pomocą przycisku, by nie ingerowała ona w poślizg kół. Jednak w terenie może doprowadzić to do zakopania, ponieważ ASR może zblokować przednie hamulce, by uzyskać trakcję na osi napędzanej. W najnowszych odmianach systemu EBS współpracuje on także z radarami zamontowanymi na pojeździe, dzięki czemu może automatycznie zatrzymać zestaw w przypadku wykrycia zagrożenia zderzeniem.
Wymiana systemu hamulcowego? Zrób to z Inter Cars!
Podejmując się wymiany hamulców w samochodzie, musisz postawić na najlepszej jakości części. Pamiętaj, aby decydować się na zakup niezbędnych elementów od najlepszych producentów. Właśnie takie rozwiązania znajdziesz w Inter Cars. W naszej ofercie znajdziesz m.in. czujniki ABS, odpowietrzniki hamulców czy hamulce tarczowe. Zależy Ci na naprawie innych części w Twoim samochodzie? Owiedź nasz sklep i zapoznaj się z pełną ofertą Inter Cars!
Kto stosuje system EBS?
Elektroniczny system hamulcowy jest obecnie standardowym wyposażeniem większości ciągników siodłowych i autobusów wiodących europejskich i amerykańskich marek. U różnych producentów występuje on pod różnymi nazwami handlowymi, różni się też konkretnymi rozwiązaniami technicznymi i ciągle jest rozbudowywany o nowe funkcje.
W pojazdach MAN system ten jest obecny pod nazwą BrakeMatic. Mercedes Benz oferuje Active Break Asist zintegrowany z radarami. Systemy EBS bez specyficznych nazw handlowych instalowane są także w nowych modelach ciągników i autobusów Scania, Volvo, Iveco czy Renault. Części do tych pojazdów znajdziesz w ofercie Inter Cars. Sprawdź ją już teraz.
