Sicurezza alla guida. Come funziona l’elettronica di controllo

ABS, ESP, ESC, TCS, ASR, CBC, EBD, queste e molte altre sigle ancora sono in realtà i nomi in codice di tutti i sistemi di sicurezza, attiva e passiva, presenti nelle automobili moderne.

Ma quante persone ne conoscono effettivamente il significato e, soprattutto, la loro funzione ed il loro corretto utilizzo??

L’obiettivo di questo articolo sarà quindi quello di immergerci nel mondo elettronico e tecnologico che sta alla base di questi sistemi per spiegarne il più semplicemente possibile in che cosa consistono e come utilizzarli al meglio durante l’esperienza di guida.

È infatti necessario fare una piccola premessa, che ci permetterà anche di “sfatare un mito” che molte persone hanno durante la guida:

“…ma tanto se ho i controlli elettronici, la macchina fa tutto da sola ed io non rischio nulla!”

Ma è veramente così??

La risposta ovviamente è: NO, assolutamente NO!

È bene ricordare come questi sistemi di sicurezza non siano in realtà delle entità divine o dei Sébastien Loeb (o Sebastian Vettel, se preferite il mondo della F1 a quello dei Rally) telematici che magicamente, in una situazione di pericolo, si impossesseranno della vostra auto salvandovi da un sicuro incidente. Essi sono invece degli ausili alla guida che contribuiscono ad aumentare di molto la sicurezza del veicolo e comunque, molto spesso, ad evitare incidenti, specie se utilizzati nel modo corretto e con la vettura in perfette condizioni di manutenzione.

Infatti, come poi approfondiremo, nulla potrà un sistema ABS o ESP se si troverà a funzionare su un veicolo con gomme consumate oltre limite o gonfiati con pressioni inadeguate, oppure con sospensioni rovinate e scariche.

Per prima cosa però andiamo a spiegare che cosa significano queste sigle, da alcuni considerate assurde, partendo da quella più conosciuta ormai, l’ABS.

ABS

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Altro non è che il sistema di antibloccaggio delle ruote in frenata. La sigla deriva dalla definizione inglese Antilock Braking System o anche da quella tedesca Antiblockiersystem.

La sua funzione è presto spiegata, la traduzione italiana ci dà già un’ottima indicazione.

Questo sistema elettronico si basa infatti sul controllo del rotolamento delle ruote ed interviene in caso di brusca frenata, ovvero quando il guidatore preme a fondo il pedale del freno, richiedendo la potenza massima (la cosiddetta frenata di emergenza o, dall’inglese, panic brake). In questi casi infatti, le ruote tendono a bloccarsi perché la pressione esercitata dal fluido freni che spinge sulle pastiglie (le quali vanno a fare presa sul disco freno), è tale per cui viene a mancare la possibilità di lasciar ruotare il disco e, conseguentemente, la ruota. Il sistema quindi va a modulare la pressione del fluido per evitare il bloccaggio.

Ma il dato più importante, che pochi considerano, è che l’ABS non serve solo “per frenare meglio ed in spazi più brevi”, (o meglio, serve anche a quello), ma soprattutto il suo compito fondamentale è quello di permettere al conducente di mantenere la direzionalità del veicolo anche durante una frenata di emergenza riuscendo così ad evitare un eventuale ostacolo.

Ma ora andiamo ad analizzare più nel dettaglio: cosa succede se in frenata la ruota si blocca?

Fondamentalmente intervengono due fattori: l’allungamento degli spazi di frenata e la perdita di direzionalità del veicolo. Entrambi sono strettamente correlati tra loro ed ora andiamo a vedere il motivo.

La ruota normalmente si trova a rotolare sull’asfalto in una condizione di attrito sufficiente da garantirne il moto e la tenuta in piena sicurezza. Durante questo moto i punti di contatto tra ruota e terreno cambiano continuamente, proprio perché la ruota sta rotolando. In questa condizione di moto la ruota è soggetta ad attrito dinamico volvente. In caso di bloccaggio della ruota in frenata, la superficie a contatto non cambia più nel tempo la ruota si trova in condizione di attrito dinamico radente, quindi si ha strisciamento con conseguente degrado della gomma stessa che inizia a perdere delle piccole parti che si accumulano e si interpongono tra la ruota e l’asfalto. Questi trucioli di gomma vanno quindi quasi ad azzerare il contatto tra ruota e asfalto, che è ciò che normalmente permette al veicolo di avere direzionalità e stabilità.

In questi casi quindi è facile intuire come il veicolo diventerà ingovernabile e, al contempo, si avrà inevitabilmente un allungamento degli spazi di frenata.

Dati alla mano notiamo come effettivamente ci sia un sensibile aumento degli spazi di frenata in caso di assenza dell’ABS nel caso di frenata in rettilineo, mentre se ci si trova a dover affrontare un panic brake in curva, l’assenza dell’ABS porterà oltre che un allungamento dello spazio di frenata, anche uno scarto laterale del veicolo dovuto alla perdita di direzionalità, situazione assente in caso di presenza del sistema di antibloccaggio. (Fonte: Quattroruote)

FRENATA DA 80 km/h IN RETTILINEO
ALFA ROMEO 164 Senza ABS [m] Con ABS [m] Differenza

(ABS – senza ABS) [m]

Pneumatici nuovi 50.2 37.2 13
Pneumatici usurati 64.2 42.3 21.9
Anteriori nuovi

posteriori usurati

50.7 36.3 14.4
Anteriori usurati

posteriori nuovi

63.0 42.0 21

 

FRENATA DA 60 km/h IN CURVA
ALFA ROMEO 164 Senza ABS [m] Con ABS [m]
In traiettoria [m] Scarto laterale [m] In traiettoria [m] Scarto laterale [m]
Pneumatici nuovi 19.4 2.5 17.7 0
Pneumatici usurati 18.4 3.3 17.8 0
Anteriori nuovi

posteriori usurati

17.8 3.2 18.1 0
Anteriori usurati

posteriori nuovi

20.6 4.3 17.9 0

Un’altra domanda che ci si pone spesso è: l’ABS porta solo benefici?

La risposta anche in questo caso è no, poiché ci sono alcuni casi in cui la presenza dell’ABS è in realtà deleteria. Un esempio si verifica quando si ha a che fare con una strada innevata (o comunque a bassa aderenza). A basse velocità sulla neve infatti l’assenza del sistema di antibloccaggio dei freni permette di potersi fermare prima in quanto, bloccando la ruota, si riesce ad accumulare della neve davanti al battistrada creando quindi una sorta di “ostacolo” che fermerà il veicolo. Rimarrà però la controindicazione della perdita di direzionalità del veicolo ed ovviamente tutto ciò è ulteriormente accentuato se non si utilizzano le corrette dotazioni invernali (gomme termiche o catene nel caso di fondi innevati o gommatura off-road nel caso di utilizzo su fango o sterrati).

In alcune auto, solitamente nei fuoristrada, è possibile escludere l’ABS per ovviare a questo problema, nel caso si utilizzi il veicolo in off-road o su strade a basso attrito nelle quali si necessita di poter accumulare materiale davanti alle ruote in frenata. Negli altri casi le case automobilistiche hanno cercato di porre rimedio a questa situazione predisponendo l’ABS in modo tale da permettergli il bloccaggio delle ruote in frenata, ma a condizione di essere ad una velocità inferiore agli 8-10 km/h, evitando così la possibilità di disinserirlo totalmente.

Le auto più moderne consentono poi di tarare tutti i dispositivi elettronici di ausilio alla guida in due modi:

  1. In maniera automatica grazie al riconoscimento, grazie ai molteplici sensori delle centraline, del tipo di fondo stradale che il veicolo sta percorrendo
  2. In maniera manuale grazie all’utilizzo di programmi preimpostati ed azionabili dal pilota attraverso tasti o selettori opportuni

Un’ultima cosa su cui è necessario fare un piccolo approfondimento è come accorgersi che l’ABS sta intervenendo e cosa fare.

Quando interviene l’ABS si hanno segnali sia sul pedale del freno che sul volante. Chiariamo meglio:

Il pedale del freno durante l’intervento dell’antibloccaggio dei freni inizierà a vibrare in maniera decisa, a causa della variazione di pressione del fluido presente nell’impianto frenante. Questa situazione è percepita potenzialmente come un pericolo poiché molti guidatori non se lo aspettano e, colti alla sprovvista, rilasciano il piede dal pedale, annullando di fatto la forza frenante. Le conseguenze sono facilmente intuibili, la macchina smetterà di frenare e quindi diventerà molto difficile fermarsi in tempo. Sul volante invece potranno esserci reazioni legate al fatto che la frenata può essere leggermente diversa da ruota a ruota in base al fondo stradale. Se ad esempio abbiamo due ruote su asfalto asciutto e due su asfalto viscido, in una frenata di emergenza il veicolo sbloccherà prima le ruote che sono sull’asfalto viscido, perché tenderanno più facilmente a bloccare e quindi il veicolo tenderà a scartare verso il lato dove la strada è asciutta.

Quindi, cari guidatori, ricordatevi bene che in caso di panic brake, dovrete tenete il piede ben saldo e premere con tutta la forza sul pedale del freno anche e soprattutto se dovesse vibrare e di mantenere le mani ben salde sul volante!!

Detto questo, per eventuali approfondimenti tecnici sul funzionamento dell’ABS, vi rimandiamo al nostro articolo Tecnica dell’ABS