ABS: storia del sistema che ci protegge ogni giorno (parte 1)

La diffusione dell’ABS (1980-1995)

La prima metà degli anni ’80 viene ricordata per diverse innovazioni tecniche: lo sviluppo dell’aerodinamica, delle cinture di sicurezza e dell’ABS come optional su auto di taglia medio-grande.

Questo grande impulso alla sua diffusione può essere riassunto in tappe per marche di automobili e per varianti del sistema anti skid (versioni alle volte semplificate, a causa degli alti costi di produzione e di sviluppo, che ne consentissero una diffusione in senso discendente).

Per fare un confronto, basti solo pensare che l’ABS Bosch era offerto sulle Mercedes ad un prezzo di 2.9 milioni di Lire nel 1987, mentre l’utilitaria d’eccellenza dell’epoca, la Fiat Panda nella versione base 750 Young, costava 7.414.000 Lire. Poco meno della metà del prezzo di un’auto base!

Nel 1984 la Volvo introdusse l’ABS sulle sue ammiraglie 740-760, anti skid di propria produzione e produzione. Nello stesso anno, la Lancia Thema fu la prima auto di produzione italiana a proporlo come optional.

A metà degli anni ’80, la Honda sviluppò un proprio dispositivo anti skid, nominato ALB (Anti Lock Brake), ed introdotto a partire dal 1988 sulla coupè Prelude mk3. Come il sistema Bosch, dispone di un sensore per ogni ruota. La regolazione però avveniva sulle ruote di ciascun assale, secondo due criteri diversi: sull’assale anteriore, un controllo “select-high” comportava un rilascio della pressione di frenata in base alla ruota con maggior aderenza (ne conseguiva che l’altra ruota, con minor attrito, bloccava e strisciava), mentre sull’assale posteriore una regolazione “select-low”, con eliminazione di bloccaggi per entrambe le ruote. Tale configurazione, che fu mantenuta solo per due anni, era volta a privilegiare la stabilità del veicolo (in altre parole, la ruota con minore aderenza, bloccando diminuirà la potenza frenante complessiva, scaricando l’avantreno per renderlo più stabile, ed al contempo la prontezza e reattività del veicolo ai cambi di direzione), anziché la reattività (con il sistema select-low, le maggiori forze di frenatura – evitando il bloccaggio – caricherebbero di più l’asse anteriore rendendo meno stabile e quindi più reattivo il corpo vettura). Ciò naturalmente ne conseguiva il bloccaggio di una delle ruote, con allungamento degli spazi di arresto. Il sistema Bosch, con le sue regolazioni indipendenti, sopperiva a tali limiti conservandone i pregi.

Dal 1989 Honda commercializzò la versione ALB 2, con quattro canali di regolazione per singola ruota, come il suo omologo tedesco Bosch; inoltre, come quest’ultimo, aveva il modulo di controllo separato dalla pompa tandem del circuito frenante. Caratteristico di questo impianto anti skid era invece, al contrario di molti altri impianti dell’epoca, un piccolo serbatoio di accumulo ad alta pressione per alimentare il circuito come riserva nel caso la pompa elettrica dell’impianto si guastasse.

In contemporanea, altre aziende di produzione componentistica, svilupparono sistemi alternativi (e spesso di concezione semplificata rispetto all’architettura “completa” Bosch); di seguito elencate le principali:

  • ATE – Alfred Teves, azienda tedesca fondata nel 1898 e detentrice di numerosi brevetti ed innovazioni, introdusse nel 1984 l’ABS MK II.

Esso si differenziava dall’architettura Bosch perlopiù per il comando frenatura sull’asse posteriore, con due ruote foniche di rilevazione ma un solo canale di alimentazione del circuito idraulico.

Secondo il principio “select low”, la ruota sull’asse che blocca per prima, determina l’intensità di frenata, pertanto il rischio bloccaggio di una delle ruote viene comunque scongiurato.

La cosa interessante rispetto all’anti skid Bosch era nella compattezza dell’assieme della parte idraulica di regolazione, che veniva integrata con la pompa tandem di comando dei freni (Bosch invece, privilegiando l’adattabilità per modelli di vetture con pompa freni sprovvista di anti skid, aveva il blocco regolazione separato e usualmente locato nel passaruota sinistro anteriore).

Nel 1985 comparve sulle Ford Scorpio europee, e due anni dopo era offerto su tutte le Scorpio ed Orion USA ed Europa (Escort e Fiesta, le altre due vetture europee, montarono invece un SCS Lucas-Girling meccanico fino a metà degli anni ’90 – vedere punto seguente -).

Nel 1987, Jaguar introdusse l’anti skid Teves sulle proprie XJ (e l’anno successivo sui coupé e spider XJ-S).

La Volkswagen introdusse – sempre come optional – l’ABS Teves sulle Golf mk2 nel 1986 e sulle nuove Passat mk3 nel 1988 (sulla più piccola Polo arrivò solo nel 1994, nella versione ATE-Teves MK IV).

Lo stesso modello comparve nel 1988 nel listino optional della Citroën BX (versioni 16 GTI e 19 4×4, in seguito diventò di serie dopo pochi mesi), prima auto della casa dal Double Chevron a proporlo.

L’ABS Teves, sotto la denominazione di “ABS3+”, comparve da aprile 1989 sulle Saab 9000, a richiesta.

Altre case automobilistiche europee introdussero l’ABS fra gli optional delle proprie vetture di alta gamma alla fine degli anni ’80.

  • Lucas-Girling SCS (Stop Control System), introdotto nel 1987 su Ford Escort mk3 restyling e nel 1989 sulla appena nata Fiesta mk3, era un dispositivo meccanico-idraulico, con due modulatori di pressione a cinghia, che prendevano il movimento dai semiassi motore.

Vista in dettaglio del Lucas-Girling SCS

Il sistema SCS applicato ai semiassi di un'autovettura a trazione anteriore

Il controllo di slittamento veniva fatto però non sulla ruota ma sul circuito freni (quindi riducendo la forza di frenatura sulla ruota anteriore destra, quella posteriore di sinistra, collegata tramite circuito diagonale, veniva rilasciata anch’essa, rappresentando certamente una semplificazione progettuale, ma con ovvi limiti di regolazione di frenata per le singole ruote).

Prove effettuate nel 1988 dalla testata svizzera “Automobil Revue”, evidenziarono, in un confronto con altri sistemi anti skid a controllo elettronico (Bosch, Teves e ALB Honda), l’obsolescenza e i limiti di tale impianto; le carenze di regolazione istantanea comparivano non tanto nella frenata in sé, quanto negli scompensi generati in curva e sotto trasferimenti di carico repentini (scarto dell’ostacolo, frenata su fondi differenziati, ecc.). Le sue apparizioni, su veicoli di fascia medio-bassa (complice il prezzo relativamente contenuto rispetto agli apparati controllati da processore elettronico), si fecero man mano sempre più sporadiche.

Ciononostante, la sua economicità (soprattutto per chi lo produceva, dato che comunque all’epoca vantarsi di avere un dispositivo antibloccaggio non era cosa da poco, soprattutto quando questo aveva dei costi di produzione di circa un terzo rispetto ai suoi omologhi a controllo elettronico), gli permise di essere installato su alcune trazioni integrali.

La prima in questo campo fu – caso curioso – la Nissan Sunny B12 GA15, nel settembre 1987; nello specifico, l’SCS veniva prodotto su licenza in Giappone dalla Tokico (la cui odierna produzione ora si limita ad ammortizzatori per sospensioni di autoveicoli).

  • Wabco (Westinghouse Air Brake Company), una società statunitense che affonda le sue storiche radici in tempi lontani, come storico produttore di sistemi di frenatura pneumatici per aerei, debuttò con il suo sistema anti skid serie A (con architettura a 4 sensori e 4 canali, verrà definito “completo”, al pari del suo omologo Bosch) sulle Mercedes-Benz classe S W126 alla fine del 1981.

Molti piccoli produttori lo adotteranno negli anni a venire sui loro veicoli, in una versione semplificata a due canali (uno per assale), o completa (uno per tutti, la Porsche nel 1987 lo installa di serie sulla supercar 959; sarà il primo ABS al mondo – dotato di memoria errori e diagnostica – ad equipaggiare e funzionare in perfetta sintonia con una trazione integrale).

Nel frattempo, la Wabco, fedele al suo mercato di sistemi di frenatura ad aria per mezzi industriali e pesanti, svilupperà omologhe versioni (a 6 canali di ricezione e regolazione) per camion e furgoni.

Da notare che la Wabco precedette di pochi mesi (fine 1986, appunto su Porsche 959) l’installazione di un impianto anti skid su una trazione integrale da parte della Bosch (su Audi 90 Quattro 20 Valvole, nel marzo 1988), impianto quest’ultimo che peraltro si dimostrò all’altezza del concorrente e molto efficace grazie alla già efficiente trasmissione 4×4 Audi.

Alla fine degli anni ’80, questa rivoluzione approdò anche nel mondo delle due ruote; nel 1988 la BMW, sull’ammiraglia K100 (precedendo di pochi mesi la messa in commercio dell’avveniristica K1), propose l’optional dell’ABS, allora ad un prezzo salatissimo. L’ABS, messo a punto dalla FTE (azienda tedesca di componentistica, sotto il controllo della FAG Kugelfischer), era a doppio canale, con azionamento idraulico e controllo elettronico; prove effettuate all’epoca denunciarono uno spazio ridotto oltre il 30% ed una forte diminuzione del rischio di ribaltamento, e forse più che sulle automobili, se ne intuirono ed apprezzarono i vantaggi.

Dettaglio dell'ABS FTE che equipaggiò la BMW K100 dal 1988
Dettaglio dell’ABS FTE che equipaggiò la BMW K100 dal 1988

Nei primi anni ’90, la Honda fece lo stesso, seguita a ruota dagli altri marchi giapponesi (tuttavia, oltreoceano la diffusione dell’ABS sulle due ruote fu molto più lenta, tant’è che solo nel 2005 la Harley Davidson cominciò a proporlo su alcune versioni speciali riservate alla polizia).

Nel 1989, la versione Bosch 2E (per autoveicoli), con blocco di controllo direttamente installato ed integrato con la pompa tandem del freno (da qui definito “ibrido”), permise un’ulteriore semplificazione ed un calo di prezzi, tant’è che nel giro di pochi anni monopolizzò il mercato automotive, diventando fornitore principale di tutti i marchi automobilistici tedeschi, e comparendo anche su vetture di classe media.

Nel 1992, Mercedes fece un altro passo in avanti, montando di serie l’ABS su tutta la gamma delle sue vetture.

A metà degli anni ’90, il dispositivo anti skid era già di serie (o lo sarebbe diventato a breve) su molte ammiraglie e vetture medio-grandi europee, ed incominciava la sua espansione sulle auto di classe minore. L’architettura Bosch, elettronica a quattro canali, aveva preso il sopravvento; i vecchi sistemi meccanico-idraulici, lenti ed imprecisi, erano finiti nel dimenticatoio della storia del campo automobilistico.

Cosa curiosa dei sistemi per autovetture fin qui accennati, è dovuta al fatto che, seppur sviluppati da diverse case costruttrici e con differenti “architetture”, quasi tutti mantenessero, sui veicoli in cui venivano installati, il tradizionale limitatore di frenata al retrotreno (un compatto dispositivo meccanico che regolava la pressione di frenatura sul circuito dell’asse posteriore in relazione al carico di quest’ultimo).

Per i motoveicoli, invece la questione principale fu nel peso elevato dei primi dispositivi: Bosch, che nel campo a quattro ruote era stata pioniera del modello elettronico, su campo a due ruote arrivò in ritardo (nel 1994, dopo uno sviluppo partito nel 1980, su Suzuki in forza ai corpi di polizia giapponesi), e con considerevoli limiti, in quanto la prima versione 2L1, progettata sulla base delle omologhe versioni per autovetture, aveva un volume e peso considerevoli (4.5 kg), fatto che ne limitava l’uso a moto di grossa cilindrata.

Pertanto, mentre sulle vetture la ricerca e sviluppo dell’ABS si orientava principalmente all’efficienza di funzionamento in più situazioni d’impiego, la linea guida nel campo due ruote si incentrò più che altro all’integrazione, compattezza e leggerezza, in vista di applicazione su motocicli più piccoli. Altrettanto specifica fu l’evoluzione della logica di controllo, dovuta alla diversa architettura (due canali, uno per ruota) e le diverse esigenze e situazioni che un anti skid per moto doveva affrontare.

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E le supercar? Tralasciando la Porsche 959, e che costituiva un vero laboratorio tecnologico viaggiante, le grosse auto sportive registrarono una introduzione più lenta rispetto alle vetture di grande produzione in serie.

A livello italiano, la prima del settore fu la Ferrari 412, che col restyling del 1985 (prima era chiamata 400i), adottò l’ABS Teves a quattro sensori e tre canali; nel 1988 arrivò su Mondial, 208 e 328. Nel 1995, con l’avvento della F355, l’ABS montato era Teves (in versione mk2), oppure Bosch 5.3; in seguito, ad equipaggiare le vetture del Cavallino di Maranello ebbe l’esclusiva la casa di Gerlingen.

In Maserati fece una timida apparizione alla fine del 1991, su Maserati Biturbo 4.18v e 430 (18 e 24v), ma la sua adozione definitiva partì dal 1994, sul restyling della Ghibli.

La Lamborghini fu molto tardiva ad adottare l’ABS, tant’è che comparì solo nel 1999 sulla Diablo (peraltro già in produzione dal 1990).

In campo agonistico, l’ABS (stavolta elettronico, a confronto del Bendix meccanico provato sulle Matra alla fine degli anni ’60, ma mai arrivato in gara) fece capolino nella stagione 1991, in anteprima sulla Williams FW14 (ricordata come la vettura di F1 tecnologicamente più avanzata mai vista), fino a quando il regolamento della stagione 1995 non lo mise al bando fino ai giorni nostri.

(Continua………)

[Immagini: Dunlop, Bosch GMbH, Mercedes-Benz, Howacarworks.com, BMW Motorrad]