La storia dei freni ABS dagli aeroplani alle auto


la storia dei freni abs dagli aerei alle auto 1971 chrysler imperial 1

I sistemi antibloccaggio (ABS) sono disponibili su tutte le auto vendute nuove da più di un secolo, ma non sempre è stato automatico o elettronico. All'inizio, il conducente doveva eseguire i compiti dell'ABS pompando ripetutamente il pedale del freno per evitare che le ruote si bloccassero in caso di forte frenata. Ci sono voluti decenni – e una deviazione attraverso l'industria aeronautica – prima che gli ingegneri trovassero come costruire sensori che potessero prevenire un blocco delle ruote in frenata.

L'ingegnere tedesco Karl Wessel ha ricevuto un brevetto per un regolatore di forza frenante per autoveicoli nel 1928, ma non è mai riuscito a portare il suo progetto in produzione. Mentre la necessità di regolare la pressione idraulica inviata alle ruote in caso di forte frenata era ovvia, la mancanza di tecnologia adeguata durante la fine degli anni '20 impediva a ingegneri come Wessel di sviluppare un sistema antibloccaggio commercialmente valido (ABS) per le automobili. Mantenerlo a buon mercato avrebbe reso tutto troppo complicato; mantenerlo semplice avrebbe reso troppo costoso. Gli automobilisti hanno continuato a sbandare senza controllo come dischi da hockey mentre la tecnologia maturava.

ABS cominciò a comparire su aeroplani e treni, due tipi di veicoli che avevano gravemente bisogno di fermarsi senza slittamenti, durante gli anni '50. Dunlop, con sede in Inghilterra, ha svolto un ruolo pionieristico nello sviluppo della tecnologia e ha nominato Maxaret il suo sistema meccanico ABS. La funzione è rimasta costosa, ma è stato molto più facile compensare i costi quando si costruisce un aeroplano rispetto alla realizzazione di un'auto. Le compagnie aeree erano aperte all'idea di pagare di più per un modello equipaggiato da Maxaret, perché la funzione poteva aiutarli a risparmiare denaro riducendo l'usura delle gomme e persino aiutarle a fare più soldi lasciando che gli aerei portassero più peso.

La casa automobilistica britannica Jensen ha avuto il dito sul polso dell'industria aeronautica.

"Come risultato dei test, è stato calcolato che il peso operativo ammissibile di un particolare trasporto passeggeri moderno equipaggiato con Maxaret potrebbe essere aumentato fino al 15%, una cifra che rappresenta circa otto passeggeri", scrisse ottimisticamente la rivista di volo nel 1953.

La casa automobilistica britannica Jensen ha avuto il dito sul polso dell'industria aeronautica. I suoi ingegneri hanno deciso di realizzare un'auto sportiva equipaggiata con tecnologia ABS dopo aver visto gli aerei pesanti dotati di Maxaret fermarsi in sicurezza su piste incredibilmente corte. La FF che Jensen ha introdotto nel 1966 si è distinta come la prima vettura di serie realizzata in ABS, ed è arrivata persino con trazione integrale permanente, ma non era un modello prodotto in serie che tutti potessero apprezzare. Era un coupé costoso e di basso volume venduto solo in una manciata di mercati. Jensen ha realizzato circa 320 esempi della FF fino al 1970.

La FF ha utilizzato un'evoluzione specifica per l'auto della tecnologia Maxaret di Dunlop. Mentre il modello Jensen non è mai stato ufficialmente venduto negli Stati Uniti, le case automobilistiche americane ne hanno sentito parlare e hanno stretto collaborazioni con i fornitori per rendere l'ABS disponibile sulle loro auto più costose il più rapidamente possibile. Ford sviluppò un sistema chiamato Sure-Track con Kelsey-Hayes, e lo pubblicò a metà del 1969 sul Thunderbird e sul Lincoln Continental Mark III. AC Electronics ha aiutato General Motors a sviluppare Track Master, disponibile su Cadillac Eldorado e True Track, che Oldsmobile offriva su Vista Cruiser (sì, come Eric Forman) e Toronado. Entrambi i sistemi sono stati introdotti nel 1970.

la storia dei freni abs dagli aeroplani alle auto jensen ff 1

I tre sistemi di cui sopra hanno agito solo sulle ruote posteriori perché erano più propensi a bloccarsi rispetto a quelli anteriori. Sulla superficie, questa argomentazione ha avuto senso: il peso si sposta verso la parte anteriore della vettura in caso di forte frenata, quindi c'è meno massa sull'assale posteriore. Tuttavia, le ruote anteriori – che forniscono la maggior parte della forza frenante – sono rimaste in balia della fisica. Potevano ancora bloccarsi quando il conducente schiacciava il pedale del freno sul metallo, il che rendeva la macchina inservibile, soprattutto su strade bagnate o ghiacciate.

Il prossimo passo avanti nella tecnologia ABS non è venuto da Mercedes-Benz, come molti hanno sostenuto, ma in qualche modo sorprendentemente da Chrysler. La casa automobilistica con sede a Detroit ha collaborato con Bendix per sviluppare un sistema elettronico ABS a quattro ruote denominato Four-Wheel Sure Brake che è più strettamente correlato al sistema montato su tutte le auto, camion e SUV venduti nel 2019.

Chrysler ha affermato che Sure Brake faceva affidamento sulla tecnologia "computer dell'età spaziale" per mantenere un'auto puntata nella giusta direzione in caso di forte frenata.

Chrysler sorrise di orgoglio. Ha chiamato il suo sistema antislittamento Sure Brake "il primo sistema di frenatura antislittamento azionato dal computer, a quattro ruote offerto su una macchina americana." Non si è fermato qui; affermò che Sure Brake si affidava alla tecnologia del "computer spaziale" per mantenere un'auto puntata nella giusta direzione in caso di forte frenata. La caratteristica è diventata disponibile a un costo aggiuntivo per l'Imperial Model di 19 piedi, modello di punta Chrysler, per l'anno modello del 1971.

I progressi nel campo dell'elettronica hanno reso Sure Brake molto più avanzato di Maxaret. Il sistema si basava su dati forniti da un piccolo ingranaggio collegato a ciascuna ruota. I sensori misuravano la velocità di rotazione dell'ingranaggio contando i denti e convertivano quell'informazione in impulsi elettronici inviati a un computer un po 'più piccolo di una scatola da scarpe. Il computer ha tagliato la pressione idraulica quando ha rilevato che una ruota stava per bloccarsi (la ruota ha rallentato prima di bloccarsi) e ha inviato nuovamente la pressione un secondo dopo per continuare a fermare l'auto. Questo ciclo ha avuto lo stesso effetto del pompaggio dei freni, ma si è verificato fino a quattro volte al secondo, che era più veloce di quanto un umano potesse gestire.

Sicuramente il freno misurava la velocità di ogni ruota in modo indipendente, così l'Imperial poteva fermarsi in sicurezza anche se due delle sue ruote erano sul ghiaccio. Chrysler ha incorporato un indicatore blu con Sure Brake nel quadro strumenti per aiutare i guidatori a capire il sistema. L'indicatore si illuminò quando il sistema era attivo e rimase acceso per indicare un problema. L'azienda ha sottolineato che il sistema era a prova di guasto, quindi l'enorme Imperial si sarebbe frenato normalmente se Sure Brake fosse stato spento per qualsiasi motivo.

la storia dei freni abs dagli aeroplani alle auto 1971 chrysler imperial 6

Il sistema di frenatura a quattro ruote era estremamente innovativo e corrispondentemente costoso. Nel 1971, la Chrysler Imperial aveva un prezzo base di $ 6.044 (circa $ 38.000 nel 2019). Chrysler ha addebitato $ 351,50 (circa $ 2,200 nel 2019) per il freno a quattro ruote Sure nello stesso anno. Per aggiungere il contesto, uno stereo AM / FM con una traccia a otto brani costa $ 419,70, mentre le finestre colorate aggiungono $ 58,45, cifre che rappresentano rispettivamente $ 2,500 e $ 370. Gli ingegneri sperimentarono il sistema con un timore quasi superstizioso, ma i compratori imperiali volevano il lusso della vecchia scuola, non la tecnologia all'avanguardia, e molti si rifiutarono di pagare un extra per quello che consideravano un inutile, complicato gizmo. Chrysler lasciò il film nel 1973.

In generale, gli automobilisti non hanno accettato i meriti della tecnologia ABS fino agli anni '80. Anche allora, i sistemi sono rimasti costosi, e ci sono voluti ancora diversi anni per farlo scorrere nel regno delle auto economiche. Era comune vedere le auto con orgoglio indossare un emblema ABS sul cofano del bagagliaio negli anni '90, e giustamente. Chrysler ha addebitato agli acquirenti LeBaron $ 954 (circa $ 2000 nel 2019) per freni a disco a quattro ruote con ABS nel 1989. Non tutti potevano permettersi di spuntare una scatola da $ 2,000 su un foglio d'ordine.

"Questo percorso sta portando allo sviluppo di funzionalità di guida altamente automatizzate".

D'altra parte, Mercedes-Benz ha reso lo standard tecnologico su tutte le sue vetture, dal livello base 190 alla potente Classe S, a partire dal 1984. Questa decisione ha rappresentato una sorprendente dose di lungimiranza. I funzionari europei hanno reso l'ABS obbligatorio per tutte le nuove auto nel 2004. La funzione è stata richiesta – insieme al controllo elettronico della stabilità – dal 2013 su autovetture e camion venduti negli Stati Uniti.

Nel 2019, ogni auto indipendentemente dal segmento di mercato, dal prezzo o dallo stile del corpo è stata sviluppata pensando all'ABS sin dall'inizio. I moderni sistemi ABS sono molto più sofisticati di Maxaret o Four-Wheel Sure Brake, ma svolgono la stessa funzione di base. Bosch, la società che ha aiutato Mercedes a sviluppare e lanciare il suo primo sistema ABS basato sulla produzione nel 1978, ha spiegato che l'ABS funge anche da base per una lunga lista di ausili alla guida elettronici che sono comuni o richiesti su tutte le nuove auto.

"Abbiamo aggiunto funzioni aggiuntive, come il controllo della stabilità, il controllo della velocità adattivo e l'assistenza in salita, ma tutto è ancora basato sulla tecnologia ABS. Anche la frenata automatica d'emergenza ne ha bisogno. La tecnologia supporta anche la funzione di frenata rigenerativa nei veicoli ibridi. Questo percorso sta portando allo sviluppo di funzionalità di guida altamente automatizzate ", ha dichiarato a Digital Trends Michael Kunz, vicepresidente della sicurezza ingegneristica del Nord America di Bosch.