Hjullåsning vid bromsning

Hjullåsning beskriver det ögonblick då bromskraften på ett hjul överstiger det grepp som finns mellan däcket och vägbanan, så att hjulet slutar rotera medan bilen fortsätter att röra sig. Hjulet glider då i stället för att rulla, och kontaktytan skrapar mot underlaget i stället för att greppa det. Detta är ett av bromsningens grundläggande felmoder, eftersom ett däck ger sin största friktion strax innan det börjar glida, inte efteråt, så ett låst hjul ger faktiskt mindre bromsverkan än ett som bromsas ända upp till gränsen för slirning.

Mekanismen härrör från friktionens fysik vid kontaktytan. När pedaltrycket stiger ökar bromsmomentet vid hjulet tills det övervinner det begränsade grepp däcket kan uppbåda, vilket beror på vägbanan, däckets skick och belastningen på det hörnet. När hjulet väl låser övergår gummit från statisk till kinetisk friktion, där den senare är lägre, så inbromsningen avtar och bromssträckan växer. På en våt, isig eller lös vägbana, där greppet redan är knappt, sker låsning vid mycket lägre pedalkrafter.

Följderna sträcker sig längre än en förlängd bromssträcka. Ett låst framhjul kan inte ge den sidokraft som krävs för att styra, så bilen plöjer rakt fram oavsett vart hjulen pekar, och föraren kan inte styra undan för ett hinder. Ett låst bakhjul är förmodligen ännu värre, eftersom det tar bort sidostabiliteten i bilens bakre del och kan utlösa en sladd. Låsta däck får också snabbt flatslitna fläckar, en nött gummiyta som därefter orsakar vibrationer.

Detta är just det problem som det låsningsfria bromssystemet skapades för att lösa. ABS känner av varje hjuls begynnande låsning genom hastighetsgivare och modulerar bromstrycket snabbt, släpper och ansätter trycket många gånger i sekunden för att hålla varje däck roterande vid greppets gräns. Genom att förhindra full låsning bevarar det både den kortare bromssträckan hos ett rullande däck och den styrförmåga föraren behöver. Elektronisk bromskraftfördelning förfinar detta ytterligare genom att fördela kraften mellan axlarna så att inget enskilt hjul överbromsas när tyngden förskjuts framåt.

Förare av äldre fordon utan ABS lärde sig kadensbromsning, att manuellt pumpa pedalen för att efterlikna det elektroniken nu sköter automatiskt, eller tröskelbromsning för att hålla trycket strax under låsningspunkten. Hjullåsning är fortfarande relevant även på moderna bilar, eftersom den blottar gränserna för det tillgängliga greppet och förklarar varför bromssträckorna förlängs dramatiskt under svåra förhållanden. Den hänger nära samman med bromspedalens slag och känsla, eftersom en förare delvis bedömer närheten till låsning genom pedalen, och den står vid sidan av bromsfading som en av de avgörande begränsningar varje bromssystem måste hantera.