Wat is een ABS-systeem en hoe werkt het?

Veel mensen kennen ABS eigenlijk alleen bij het starten van de auto als een van de lampjes die oplichten. En wellicht is er een knopje om het uit te zetten, diep verborgen op het dashboard. Maar wat is een ABS-systeem en hoe werkt het precies? Collega Cornelis Kit legt het uit in een video en je vindt het in dit artikel. En dan komen we meer systemen tegen.

Basis grip en slip

Eigenlijk gaat het hier over de balans tussen grip door de band en de kans om te glijden (wrijvingscoëfficiënt van de ondergrond - en dat hoeft niet per definitie de weg te zijn). Denk er daarbij ook aan dat de band zelf beweging heeft zodat je nooit een goed model ervan kunt maken met harde uitkomsten. Normaliter heeft een band op een droog wegdek goede grip, doordat het rubber veel wrijving heeft. Bij regen wordt die grip minder, terwijl de wrijving bij sneeuw helemaal drastisch is teruggelopen. En in een bocht komt daar ook nog eens de zijdelingse kracht bij.

De eerste 20 procent van de slip is werkbaar, dat is nog wel met sturen te controleren. Je hebt dus een systeem nodig om dat te regelen. Ga maar eens met je voet op de rem staan. Dan heb je een moment dat de banden stilstaan maar de auto nog beweegt. Je kunt dan sturen wat je wilt maar de auto gaat zijn eigen weg.

Hetzelfde heb je bij verschil tussen de assen. Ook dan is er een onbalans wat de auto minder bestuurbaar maakt: het geblokkeerde deel wil gewoon doorgaan.

Onderdelen remsysteem

Tot in de jaren 70 kende de autowereld vooral een conventioneel remsysteem met een hoofdremcilinder, rembekrachtiger en rempedaal. De remvloeistof zit in een reservoir en kwam via remleidingen bij de remklauwen voor schijfremmen en remschoenen als je trommelremmen had.

Verder is er nog het wettelijk verplicht gescheiden remsysteem. Dat kan voor/achter zijn gescheiden of diagonaal. Op het moment dat je op het pedaal trapt dan perst de remvloeistof de zuigers naar de remmen zodat de auto stil komt te staan.

Principe ABS-systeem

Zo was het ooit, maar in 1978 kwam de eerste Mercedes-Benz S-klasse met ABS op de markt. Een revolutie, die de remwerking en daarmee de verkeersveiligheid verbeterde. Je wilt als automobilist immers in het gebied blijven waar de wielen grip hebben en dus niet gaan blokkeren. De oplossing was dat, als de wielen dreigen te blokkeren, de remdruk eraf gaat of in ieder geval niet vergroot wordt. Daartoe had Mercedes een een regeling ontworpen met kleppen. Normaal gesproken is er niets aan de hand als je rijdt. Je remt en de remvloeistof gaat door de druk dwars door de regeling heen. Door een sensor bij de wielen weet de computer dat de wielen even snel draaien en is er niets aan de hand. Op het moment dat er eentje stilvalt en andere signalen afgeeft denkt de computer “die draait langzamer en dan blokkeert hij misschien wel. Ik moet de druk er even afhalen”. Wat gebeurt er dan? De druk wordt even stopgezet. Daarna draait het wiel weer en de sensor geeft dat signaal af. Je kunt weer opnieuw gaan remmen. Dat herhaalt zich enkele malen in een seconde. Dat voel je ook als een trilling in het rempedaal onder je voet. 

Deze procedure geldt voor een auto met een heel basaal ABS-systeem. Je kunt dit systeem op meerdere wielen gebruiken of op een as. Je kunt het ook toepassen op bijvoorbeeld de voorwielen of bijvoorbeeld het wiel rechtsvoor en linksachter. Ook dan kun je stabiliteit in de auto brengen.

Uitdaging: vierwielaandrijving

Dan heb je een uitdaging bij vierwielaandrijving. Immers, dan kunnen sommige wielen doorslippen als die geen grip hebben, terwijl het wiel dat wél grip heeft wellicht stilstaat.. Daarvoor heb je een sperdifferentieel. De elektronica moet dus weten dat dit is ingeschakeld om te voorkomen dat het stilstaande wiel met grip nóg meer geblokkeerd wordt door de ABS.

Doorslippen voorkomen

Andersom kun je ook denken aan optrekken. Dan heb je kans dat je te veel gas geeft en dat bij wegrijden de boel gaat slippen. Een klein beetje slip is misschien wel leuk, maar je kunt hier nog wel iets op bedenken. In het geval van een achterwielaandrijver moet je er dus voor zorgen dat op het moment dat je achterwiel begint door te slaan dat wiel eventjes wordt bijgeremd. Dit maakt het ABS-systeem niet heel veel complexer. Vooral de elektronica krijgt extra rekenwerk voor de kiezen. De achterwielen moeten afgeremd worden omdat ze doorslaan en dat kan met de rem. Verder moet ook het motorkoppel teruggeschroefd worden. Dus begint nu ook communicatie op gang te komen met het motormanagementsysteem. En het vreemde daarbij is dat je zowel iets moet afremmen als met de motor wilt versnellen. Als er weer genoeg grip is en en weer aandrijving kan plaatsvinden gaat dat uiteraard in combinatie met de elektronica van het managementsysteem. Daar komt dan natuurlijk ook de elektronica van de automatische versnellingsbak om de hoek kijken. 

Stabiliteitssysteem met de remmen

Het ESP- of stabiliteitssysteem werkt ook met remingrepen. In principe kan het ook zijn dat er extra aandrijfkrachten worden gegeven om een auto weer op het goede pad te krijgen, maar doorgaans is het alleen een remingreep. Feitelijk een variatie op ditzelfde thema. 

Eigenlijk moeten daarbij alle vier de wielen automatisch kunnen remmen, zonder dat we het rempedaal intrappen. Daaraan kun je veel meer elektronica koppelen, bijvoorbeeld de automatische cruisecontrol, het automatische remsysteem en noodremsysteem. Verschillende fabrikanten werken de systematiek op uiteenlopende wijze uit, maar in beginsel is dit het ABS-systeem zoals het werkt.