Cominciamo con la dinamica longitudinale, in particolare con la frenatura.
Pensiamo a 2 auto UGUALI, però una con differenziale aperto normale; l’altra con un differenziale autobloccante (anzi, con un differenziale MOLTO autobloccante: praticamente bloccato).
Supponiamo di frenare su un fondo ad aderenza differenziata e di avere l’ABS su entrambe le macchine.
Allora, per capire rapidamente come funziona l’ABS occorre rifarsi al concetto di “scorrimento percentuale” che abbiamo visto nella discussione sulle sospensioni quando parlavamo del pneumatico. Vi conviene andarvela a rivedere.
Io darei per scontato che sappiate cosa sia lo “scorrimento percentuale” del pneumatico (se fate fatica a “intuirlo”, potete pensarlo come una “sgommata”, sia in trazione che in frenata, quando strisciano le ruote…)
Allora, gli obiettivi del controllo ABS sono quelli di evitare valori di scorrimento percentuale tanto alti da precludere il raggiungimento della massima prestazione di frenatura compatibile con la possibilità di controllare la direzione del veicolo.
Cioè, in altre parole e in ultima analisi, l’obiettivo dell’ABS non è quello di minimizzare gli spazi di arresto, ma di consentirmi di controllare la macchina compatibilmente con la massima decelerazione possibile consentita dal fondo stradale. Vi posso garantire che, con un po’ di allenamento ed esperienza, è possibile ottenere prestazioni migliori, in termini di spazi di arresto, SENZA ABS anziché CON ABS.
In ogni caso, l’obiettivo del controllo direzionale dell’auto deve essere raggiunto per qualunque condizione di aderenza, di pendenza della strada, di carico del veicolo. Nel contempo il controllo, l’ABS, deve minimizzare le perturbazioni provenienti da brusche variazione di aderenza (pozze d’acqua, tombini, buche), da vibrazioni su ruote e sensori, imperfezioni di costruzione e montaggio dei vari organi. Poi, non deve essere influenzato dalle variazioni delle caratteristiche inerziali della driveline (l'inerzia delle ruote motrici varia, infatti, in conseguenza del rapporto di marcia innestato e dello stato di innesto o disinnesto della frizione); deve infine ridurre i disturbi di coppia imbardante provocati dalla diversità del coefficiente di aderenza sulle ruote di uno stesso asse (mu-split) e le vibrazioni indotte dalla regolazione della coppia frenante.
Tanto per spiegare rapidamente il funzionamento di un sistema ABS, vi dico che la variabile d'ingresso del controllo è la velocità di ciascuna ruota, misurata da sensori magnetici tipo ruota fonica, mentre la variabile comandata è lo stato della derivata della pressione dell’olio freni sulla pinza. Infatti, i controlli ABS attualmente prodotti non sono in grado di impostare un valore puntuale di pressione, ma comandano l'aumento, il mantenimento o la discesa della pressione.
Il controllo si frappone tra la pompa dei freni e la pinza, regolando la pressione che dalla prima si porta alla seconda.
Il controllo calcola l’accelerazione della ruota, derivando la velocità proveniente dalle ruote foniche, con algoritmi in grado di dare buoni risultati, nonostante i disturbi ed il rumore contenuto nel segnale dei pick up magnetici
Ci siamo?
Bene, allora mi sembra chiaro che su una macchina dotata di differenziale aperto, il sistema sarà in grado di stimare la velocità angolare di ciascuna ruota in modo migliore e di agire “puntualmente” su ogni singola ruota modulando la pressione (non è un caso che sulla 155 DTM del 94, dotata di differenziali autobloccanti elettronici e di ABS, quando frenavi si “aprivano” i differenziali per consentire un migliore controllo della stima della velocità della singola ruota…). Mentre, quando si impiega un sistema ABS su una vettura dotata di diff autobloccante, l’interconnessione fra le ruote data dal momento di bloccaggio (Cb) del differenziale autobloccante (a prescindere dal valore che può assumere) è nociva in frenatura perchè falsa la stima dell’aderenza fatta dal sistema di controllo attraverso le velocità di rotazione della ruota. La cosa, mi sembra anche facile da “intuire”: provate a pensare ad una macchina senza differenziale (che equivale ad avere un differenziale bloccato al 100%): se freno una ruota, la coppia frenante se la beccherà pure l’altra ruota….provate a pensare ai kart: l’asse posteriore rigido (= bloccato al 100%) ha 1 SOLO freno a disco…
Quindi, mi sembra più che logico che le tarature di un sistema ABS destinato ad una vettura dotata di differenziale libero siano NOTEVOLMENTE (=ASSOLUTAMENTE, TOTALMENTE) differenti da quelle di un sistema ABS destinato ad una vettura (o alla stessa vettura) dotata però di differenziale autobloccante!!! :nod) :nod)
(alè, ce l’ho fatta senza formule!)
E qui, veniamo alla prima delle super risate che mi faccio quando qualcheduno decide di montare il differenziale autobloccante sulla propria auto, nata con differenziale libero (nello specifico, la GTA): per motivi di sicurezza (ocio, ho scritto sicurezza!!! Perché è di sicurezza che si sta parlando), occorre rifare completamente la taratura dell’ABS che, altrimenti, lavorerà in maniera NON corretta (con ovvie conseguenze per la sicurezza, intesa come controllabilità…): ora, siccome il qualcheduno in questione non guiderà sempre la propria auto con l'attenzione propria di un pilota, come se stesse facendo una prova speciale; e che, soprattutto, generalmente NON è un pilota (anche perché altrimenti certe cose non le farebbe proprio); e che l’ABS è un contenuto di sicurezza (cioè, scopri che è utile quando ne hai bisogno; e NON sai quando ne avrai bisogno: generalmente, ne hai bisogno soprattutto quando sei poco attento…); considerato tutto ciò, io dico (al qualcheduno in questione): AUGURI!!!! :clap) :clap) :clap) :clap) :clap) :clap)
p.s. mi sembra chiaro altresì che anche il Traction Control e l’ESP (o, come si dice in Alfa, il VDC), essendo delle “derivazioni” dell’ABS (usano lo stesso HW e le stesse “logiche” per stimare la velocità angolare delle singole ruote…), debbano anch’essi venire modificati. Quindi, auguri al qualcheduno anche per questi sistemi (soprattutto il VDC). :clap) :clap) :clap) :clap) :clap) :clap) :clap)
Ok ce l’ho fatta senza nemmeno una formula… solo con la logica.
