Technika: ABS régen és ma

Mind a mai napig az ABS a motorkerékpárok legfontosabb elektronikus asszisztense. Számtalan balesetet sikerült megelőznie az elmúlt három évtizedben, mostanra pedig törvény írja elő a használatát. Lássuk, mennyiben különbözik az alkalmazásában élenjáró BMW első és legújabb blokkolásgátló berendezése!

Híd a múltból a jelenbe: már az első ABS is óriási előrelépést jelentett, és azóta töretlen volt a fejlődés

Hogy telik az idő! Már több mint harminc éve, hogy a BMW úttörő szerepet felvállalva meghonosította a K 100-as modellcsalád tagjain a kétkerekű járművek mindmáig legfontosabb biztonsági felszerelését, a blokkolásgátlót, vagy más nevén ABS-t. Akkoriban 1980 márkáért lehetett e forradalmi vívmány birtokába jutni. Ma már oldtimernek számítanak azok a motorok, amiket felszereltek vele. Köztük a Wolfgang Herz tulajdonát képező K 100 RS, amelynek már több mint 90 000 kilométer van a háta mögött. Ez a példány 1988 március 9-én készült, vagyis egyike az első, ABS-szel felvértezett és még ma is használatban lévő motorkerékpároknak. Vajon képes helytállni az az ABS a mostanival szemben? Hogy kiderítsük, fékezési összehasonlító tesztet rendeztünk a tisztességben megőszült RS-nek és korszerű unokájának, az R 1250 GS-nek. Nem a közvetlen összevetés volt a célunk, inkább csak rámutatni arra, milyen sokat fejlődött a technika az elmúlt évtizedekben.

A cikkben szereplő K 100 RS volt az egyik legelső ABS-es BMW motorkerékpár

Az 1988-as sport-túramotornak (akkor még túrasport-motornak hívták) alacsony a súlypontja a fekvő helyzetben, hosszában beépített 90 lóerős, négyhengeres motor miatt, és 151 cm-es tengelytávjából adódóan intenzív fékezéskor is kellő teher nehezedik a hátsó kerekére. Elöl 100/90 V 18, hátul 130/90 V 17-es tömlő nélküli abroncsot visel. Nem feltétlenül vannak előnyös hatással a fékrendszer lassítóképességére a keskeny gumiköpenyek. Elöl két, hátul egy féktárcsával látták el az RS-t, mindháromnak 28,5 centiméter az átmérője. A nagy sebességgel száguldó motort megállítandó, Brembo gyártmányú kétdugattyús, fix ágyazású féknyergek fogják szorításukba őket. Az első és a hátsó kereket egymástól függetlenül felügyeli a kétcsatornás ABS, amely a FAG Kugelfischer cég leányvállalataként ismert FTE fejlesztése. Elöl is és hátul is százfogú jeladó tárcsa látja el a szükséges impulzusokkal a kerekekhez telepített fordulatszám-érzékelőket.

Ez kerékfordulatonként 200 impulzust jelent. 100 km/h sebességnél másodpercenként kb. 2750 információ fut be a Hella cég által kifejlesztett ABS-vezérlőegységbe, amely a 253 kilós K 100 RS hátulján foglal helyet, és a kapott jelek alapján következtet a kerekek fordulatszámában beállt változásokra. Ma nem tűnik soknak, de harminc évvel ezelőtt igen nagy adatmennyiségnek számított. A hátsó fékkör szabályozására az elsőtől érkező adatok függvényében kerül sor, emellett azt is figyelembe veszi a vezérlés, ha gázelvételkor vagy visszakapcsoláskor működésbe lép a motorfék. A lábtartók fölött lévő fémtartályok a hidraulikus nyomásszabályzók, melyek egyenként 3,8 kilogrammot tesznek ki a hajdani ABS rendszer mintegy tízkilónyi tömegéből.

1988 – Forradalmi újdonságnak számítottak ezek a részegységek. Két nyomásszabályzót (fent) kapott a rendszer

A BMW R 1250 GS-ben szolgálatot teljesítő Continental MK 100 MIB blokkolásgátló lényegesen könnyebb. Egyetlen kompakt egységbe fogja össze a villanymotort, az ABS-vezérlést és a nyomásszabályzót, és mindössze 1,135 kilogramm a tömege, ami az általa nyújtott biztonsági plusz fényében elenyészően kevésnek mondható. A 258 kilós GS 152,5 cm-es tengelytávja előnyösen hat a stabilitásra, ugyanakkor, túraenduróról lévén szó, magasabban van a súlypont. Ez utóbbi tény kedvez a hátsó kerék elemelkedésének. Annak érdekében, hogy mégis megbízhatóan a földön tartsa a hátulját a motor, elektronikus hátsókerék-elemelkedésgátlót alkalmaz rajta a BMW. Nemcsak szoftver, hanem megfelelő hardver is biztosítja a fékezési stabilitást. Nevezetesen az elöl alkalmazott Telelever futómű, amely szétválasztja az első kerék megvezetését, valamint annak rugóztatását és lengéscsillapítását, ezáltal hatásosan elejét veszi a motorkerékpár fékezéskori bebólintásának, vagyis az orr lesüllyedésének.

A jelenlegi R 1250 GS-t használtuk viszonyítási alapul. Vajon hogyan fékez?

Letérdelni csak a K 100 RS térdel le nagyon, annak dacára is, hogy 41 mm átmérőjűek a teleszkópvilla-csövei. A GS-éi csupán 37 mm-esek, nála azonban nem találkozni ezzel a jelenséggel. Ugyancsak jót tesz az úttartásának és a tapadásának, hogy nagyobb felületen érintkeznek az úttal szélesebb, elöl 120/70 R 19, hátul 170/60 R 17 méretű radiál abroncsai. Elsőként a szokványos fékezési méréseket végeztük el, és a K 100 RS-t vettük előre. A fénysorompót elérve 100 km/h sebességről kellett megállnia úgy, hogy egyszerre lett működésbe hozva rajta az első és a hátsó fék. 44,8 méteres fékútja és 8,6 m/s2 értékű lassulása sokkal jobb volt, mint amit átlagos képességű motoros ABS nélkül el tud érni.

A vészhelyzetek, főleg, ha csúszós vagy vizes az út, túlzott kihívás elé állítják a blokkolásgátlóval nem rendelkező motorkerékpárok vezetőit. Ugyan, ki képes rá, hogy leheletfinom fékkezeléssel egyidejűleg és egymástól függetlenül a blokkolási határpont alatt tartsa a kerekeket megakadályozva, hogy azok blokkolni kezdjenek? Teljes intenzitású fékezéskor mintegy húsz százalék mértékű csúszás lép fel. Márpedig, ha leblokkol, és ezáltal csúszni kezd egy kerék, akkor jelentős mértékben lecsökken az általa kifejtett fékezőhatás, és annak betudhatóan, hogy számottevően mérséklődik a súrlódási ellenállása, közel sem fog olyan jól tapadni, mint egyébként. „Amikor leblokkolnak a kerekek, a motoros ösztönösen elengedi a fékeket” – állapította meg harminc évvel ezelőtt Bernt Spiegel professzor, a járműbiztonság kutatásának egyik elismert szaktekintélye. Az ABS már jóval azelőtt segít, hogy egyáltalán működésbe lépne, ugyanis az általa nyújtott biztonságérzet hatására bátrabban működteti az ember a fékeket. Ha nem elég gyorsan és erősen rántja be a fékkart, azzal értékes métereket veszít. Az aktuális R 1250 GS-en úgy alakították ki a fékrendszert, hogy a fékpedál csak a hátsó fékre hat, a fékkar viszont egyszerre az elsőt (30,5 cm-es tárcsák, négydugattyús fix nyergek) és a hátsót (27,6 cmes tárcsa, kétdugattyús úszó ágyazású nyereg) is működésbe hozza. Sokkal jobb fékkomponenseinek köszönhetően lényegesen hamarabb cövekelt le a nagy GS, mint az RS. 40,2 méter volt a fékútja, ami 9,6 m/s2 mértékű lassulásnak felel meg. Ennél jobbat profi pilóta sem tudna kihozni belőle, főleg kedvezőtlen útviszonyok közepette, például kavicsos vagy homokos aszfalton, vizes villamossíneken, macskakövön.

Sokkal kisebb helyigényű és tömegű (csak egyetlen apró nyomásmodulátor van), ráadásul korszerű elektronikát hasznosít a mai ABS-rendszer

A fenti tényezőket figyelembe véve olyan, speciálisan előkészített próbapályán hajtottuk végre a fékezési gyakorlatokat, ahol több egymást követő vizes csatornafedelet szimulálandó, nagy ugrások voltak az útburkolat tapadási együtthatójában. A teljesség kedvéért két, egyenként 2 m széles homokszőnyeget is kiterítettünk rajta. Első nekifutásra viszonylag kis sebességről, 70 km/h-ról állítottuk meg a motorkerékpárokat, és bizony, nagyon nagy különbség rajzolódott ki közöttük. Míg a GS-en nem tudtak kifogni a nehezített körülmények, és 29,1 méter után lehorgonyzott, addig a K 100 RS sokkal tovább kérette magát, neki 43 méterre volt szüksége ahhoz, hogy eljusson a nyugvópontra. Ebből is kitűnik, mennyivel fejlettebbek a mai rendszerek: míg 1988-ban még csak 7 Hz-es frekvenciával tudott szabályozni az ABS, addig egy mai másodpercenként akár harmincszor is képes korrigálni a féknyomást.

Igazi erőssége azonban nem a szabályozás sűrűsége, hanem annak minősége, ugyanis finomabban, progresszívebben használható. Az optimális lassulás érdekében egyszerre szabályozza a GS vezérlése az első és a hátsó féknyomást (amikor meghúzza az ember a fékkart). Azáltal, hogy négy nyomásérzékelő van telepítve a fékhengerekhez és a kerekekhez, nagyon finoman adagolható a fékerő (a féknyergeknél felépülő nyomás révén), és kiszámítható a motor viselkedése. A lehető legelőnyösebben osztja el a rendszer a fékerőt az első és a hátsó kerék között. Csak annyira és olyan sokáig tartja nyitva a szelepeket, hogy még véletlenül se csússzanak meg a kerekek. A vezérlésébe táplált algoritmusok kimondottan hatékonnyá teszik a 2019-es ABS-t. Pedig egyébként már az 1988-as kiadás is nagy teljesítményűnek számított. Egyszerre mérhető és érezhető a blokkolásgátlót vezérlő mai számítógép fokozott teljesítőképessége. A K 100 RS-é ritkán, nyersen és keményen szabályoz.

Az első homokszőnyeg még nem jelentett gondot neki, az viszont már a képességei határára sodorta, amikor utána megint hirtelen, nagyot változott az útfelület súrlódási együtthatója. Bizonyára emlékeznek rá, hogy a kijelölt tesztpályán gyors egymásutánban váltották egymást a jól tapadó és a csúszós aszfaltszakaszok. Ilyen útviszonyok közepette teljesen eltérő hatásoknak van kitéve az első és a hátsó kerék, pár pillanattal később aztán nagyot változik minden, aztán megint hirtelen, gyökeresen módosulnak a körülmények. A jelenlegi GS-t felügyelő MK 100 MIB rendszerről csak feltétlen elismeréssel lehet szólni. Inercia mérővel dolgozó elektronikája (IMU) nagyon finoman szabályoz, mivel a gyorsulás- és a bedöntésérzékelőktől kapott jeleket is figyelembe veszi.

Ennek köszönhető, hogy minden körülmények között megbízhatóan tapad a hátsó kerék. A (felár ellenében rendelhető) kanyar-ABS a bedöntés tényleges mértékéhez igazítja hozzá a féknyomást kanyarvétel közben. A dinamikus kipörgésgátló a blokkolásgátló berendezéshez hasonlóan a mindenkori bedöntés függvényében, nagyon érzékletesen és megbízhatóan látja el a rá bízott felelősségteljes feladatot. Akármennyivel fejlettebb is egy mostani, mint egy harminc évvel ezelőtti rendszer, az biztos, hogy még a régi ABS-szel is biztonságosabb a motorkerékpár használata, mint nélküle. Michael Pfeiffer, a Motorrad magazin főszerkesztője mondta egyszer: „Nincs mit mérlegelni az ABS-szel kapcsolatban. Szükség van rá, és kész!” Teljesen igaza van!

Nem is olyan egyszerű: homokos aszfalton lefékezni 70 km/h-ról

Harminc év távlatából kellett számot adnia a szoftvernek és a hardvernek a képességeiről. Nevezetesen arról, miként képesek alkalmazkodni a súrlódási együttható egymást követő, nagy ugrásaihoz. Először egy hat méter hosszú tiszta, száraz aszfaltszakaszon lassítottak a motorkerékpárok teljes intenzitással, amit fokozott blokkolás- és csúszásveszélyt jelentő, 2 méter hosszú homokos rész követett. Utána megint két méter aszfalt, majd ismét kétméteres homokszőnyeg következett. A legvégén kátrányozott felület állította meg őket. Összességében igen eltérő hosszúságú fékutat hagytak. Míg a BMW R 1250 GS fékrendszere 29,1 méter alatt emésztette fel a mozgási energiát, addig a K 100 RS-ének 43 méter kellett hozzá. Ha akadály lett volna azon a ponton, ahol a GS fékútja véget ért, az RS közel 40 km/h sebességgel ütközött volna neki. Még belegondolni is rossz! A nyolcvanas évekbeli ABS igen nyersen és keményen szabályzott, és közben végig pulzált a fékkar. Az új blokkolásgátló nagyon finoman, észrevétlenül és sokkal pontosabban tette a dolgát.

Amikor már az ABS sem tud segíteni Előfordulhat, hogy felmondja a szolgálatot az ABS.

Ilyenkor ugyan megmarad a teljes fékerő (kivéve a fékerőfokozóval ellátott BMW-modelleket), ám a villogó ABS-lámpa miatt fennakad a motor a műszaki vizsgán. A hiba oka gyakran az, hogy beragadhatnak a részegységei, ha huzamosabb ideig nem használják a blokkolásgátlót. A BMW K 100 RS esetében a dugattyúk (ritkán), a motorjuk (alkalmanként) vagy a szelepek (gyakrabban). Elejét lehet venni a dolognak, ha rendszeresen fékez az ember úgy, hogy közben az ABS is működésbe lép.

Összegzés

Az ABS gyökeresen átalakította a motorkerékpárok világát. A legrégibb és legfontosabb biztonsági felszerelésként ma már szinte kivétel nélkül része a modern kétkerekűek felszereltségének. Hála a gyártók – köztük a BMW – következetes fejlesztéseinek, nagyon sokat javult az idők során. Még a több mint három évtizedes első ABS is nagyon szépen teljesít, ha egyenes irányban, jó minőségű útburkolaton halad a jármű, a mai blokkolásgátló azonban kanyarban és gyorsan váltakozó tapadási viszonyok közepette is kiválóan megállja a helyét.

Pont ez volt a lényeg már akkoriban is: ne essen pánikba, és kedvezőtlen útviszonyok közepette is biztonsággal meg tudja állítani járművét a motoros. Az 1988. évi fékezési teszten csak a támkerekeknek köszönhetően tudta elkerülni az ABS-szel nem rendelkező, csupasz BMW K 100 lovasa, hogy ne essen el, miután megcsúszott az első kerék a vizes aszfalton