Blokowanie kół podczas hamowania

Blokowanie kół opisuje moment, w którym siła hamowania przyłożona do koła przekracza przyczepność dostępną między oponą a nawierzchnią, przez co koło przestaje się obracać, choć pojazd nadal się porusza. Koło wówczas ślizga się zamiast toczyć, a plama styku trze o nawierzchnię, zamiast się jej trzymać. Jest to jeden z podstawowych trybów utraty skuteczności hamowania, ponieważ opona zapewnia największe tarcie tuż przed poślizgiem, a nie po nim, więc zablokowane koło wytwarza w istocie mniejszą siłę hamującą niż hamowane na granicy poślizgu.

Mechanizm wynika z fizyki tarcia w plamie styku. Wraz ze wzrostem nacisku na pedał moment hamowania na kole rośnie, aż przekroczy ograniczoną przyczepność, jaką opona jest w stanie wytworzyć, a która zależy od nawierzchni, stanu opony i obciążenia danego naroża. Po zablokowaniu koła guma przechodzi z tarcia statycznego w kinetyczne, niższe, więc opóźnienie spada, a droga hamowania rośnie. Na mokrej, oblodzonej lub luźnej nawierzchni, gdzie przyczepność jest już skąpa, blokowanie następuje przy znacznie mniejszym nacisku na pedał.

Konsekwencje wykraczają poza dłuższą drogę hamowania. Zablokowane koło przednie nie jest w stanie wytworzyć siły bocznej potrzebnej do skrętu, więc pojazd jedzie prosto niezależnie od ustawienia kół, a kierowca nie zdoła ominąć przeszkody. Zablokowane koło tylne jest prawdopodobnie jeszcze groźniejsze, ponieważ odbiera tyłowi pojazdu stateczność poprzeczną i może wywołać poślizg obrotowy. Zablokowane opony szybko nabierają też płaskich miejsc, co pozostawia zużyty fragment gumy powodujący późniejsze drgania.

To właśnie ten problem miał rozwiązać układ ABS. ABS wykrywa zbliżające się zablokowanie każdego koła za pomocą czujników prędkości i błyskawicznie reguluje ciśnienie hamowania, zwalniając je i ponownie przykładając wielokrotnie w ciągu sekundy, by utrzymać obrót opony na granicy przyczepności. Zapobiegając pełnemu zablokowaniu, zachowuje zarówno krótszą drogę hamowania toczącej się opony, jak i kierowalność potrzebną kierowcy. Elektroniczny rozdział siły hamowania dopracowuje to dalej, rozkładając nacisk między osie, tak aby żadne koło nie było przehamowane w miarę przenoszenia masy do przodu.

Kierowców starszych pojazdów bez ABS uczono techniki hamowania impulsowego, polegającej na ręcznym pulsowaniu pedałem, by naśladować to, co elektronika robi dziś samoczynnie, albo hamowania progowego, czyli utrzymywania nacisku tuż poniżej punktu zablokowania. Blokowanie pozostaje istotne nawet w nowoczesnych samochodach, ponieważ ujawnia granice dostępnej przyczepności i wyjaśnia, dlaczego droga hamowania dramatycznie się wydłuża w trudnych warunkach. Jest ściśle związane ze skokiem i charakterystyką pedału hamulca, gdyż kierowca ocenia bliskość zablokowania częściowo przez pedał, i stoi obok zaniku hamowania jako jedno z kluczowych ograniczeń, z którymi musi mierzyć się każdy układ hamulcowy.