Elektronická zábrana proti převrácení - Pozor na rychlost!

Od listopadu platí nařízení Evropské unie vyžadující u nově schvalovaných vozidel standardní vybavení elektronickým pomocníkem proti převrácení. Od roku 2014 bude tato povinnost platit pro nově vyrobená vozidla bez ohledu na datum jejich homologace.

Je jasné, že převrácení těžké soupravy může mít – a často také má – velké následky a vážně ohrožuje bezpečnost dopravy. Základní faktor ovlivňující převracení vozidel tvoří odstředivá síla. Vzniká při jízdě obloukem, a to buď zatáčkou, nebo střídavou změnou směru jízdy při změně pruhu. Odstředivá síla je násobkem hmotnosti vozidla a odstředivého zrychlení. Právě toto zrychlení je možno relativně snadno měřit a použít jako signál pro vyhodnocení jízdní situace jako nebezpečné, hrozící převrácením vozidla.

Těžiště a rychlost

V závislosti na konstrukci automobilu – zejména výšce těžiště včetně nákladu a rozchodu kol – je mezní nebezpečné příčné zrychlení různé. U vozidel s relativně vysokým těžištěm nebo malým rozchodem kol je krajní příčné zrychlení menší. Obecně lze konstatovat, že nejvíce jsou převrácením ohroženy vysoké dodávky (vysoké těžiště, malý rozchod kol). Následují cisterny a vozidla pro přepravu dlouhého dřeva. Na druhém konci této stupnice, tedy nejméně ohrožené, jsou osobní automobily, které mají v poměru k rozchodu kol nízké těžiště.

Dále obecně platí, že nebezpečnější než plynulá jízda obloukem zatáčky je změna pruhu jízdy. Na ni jsou citlivé především cisterny, zejména neúplně naplněné. Tam má nepochybně záporný vliv „šplouchnutí“ přepravovaného produktu.

Roste s druhou mocninou

Příčné zrychlení je přímo úměrné druhé mocnině rychlosti jízdy a nepřímo poloměru zatáčení. Z toho plyne důležitý poznatek pro řízení převrácením

ohrožených vozidel: odstředivé zrychlení (a tedy i odstředivá síla) při zvýšení rychlosti na dvojnásobek stoupne čtyřnásobně. Tedy i nevelké

snížení rychlosti může oddálit převrácení vozidla.

Základem systému bránícího převrácení je čidlo měřící příčné zrychlení. Při dosažení nebezpečné hodnoty systém reaguje. Z předchozího je jasné, že zmenšení příčného zrychlení lze teoreticky docílit dvěma způsoby: zvětšením poloměru zatáčky nebo snížením rychlosti jízdy. První možnost je prakticky nereálná – vedla by vozidlo po tečně mimo požadovanou jízdní dráhu ven ze silnice nebo do protisměru. Proto také systémy zábrany převrácení omezují bez zásahu člověka pouze rychlost jízdy, korekce směru je na samotném řidiči.

Na uvedeném principu fungují soustavy, které pro návěsové soupravy dodávají oba velcí výrobci komponentů užitkových vozidel - firmy Knorr-Bremse a Wabco. Jejich provedení se liší pouze v podrobnostech. Návěsové soupravy jsou charakteristické i tím, že řidič tahače může obtížně odhadnout vznik nebezpečné situace. Důvodem je paradoxně vysoký komfort v budce dané kvalitními sedadly a moderním zavěšením budky. Významnou roli hraje skutečnost, že náklon návěsu, zejména jeho zadní části, se neúplně přenáší na tahač a i zkušený řidič jej těžko rozpozná hned.

Jak funguje?

Elektronické zařízení je pro přípojná vozidla integrováno do modulu TEBS G2 (Trailer Electronic Brake systém – elektronický brzdový systém

pro přípojná vozidla druhé generace). Modul spojuje všechny funkce související s brzděním, pérováním a stabilizací přípojného vozidla. Toto zařízení

plní funkci RSP (Roll Stability Program, tedy stabilizace proti převrácení). Základní vstupní hodnoty pro tuto funkci jsou: rychlost jízdy, kterou

zjišťují čidla běžně montovaná jako součást systému ABS, příčné zrychlení, jež měří čidlo umístěné uvnitř modulu TEBS, zatížení náprav, to je

odvozováno z tlaku ve vzduchovém pérování.

Zkušební přibrzdění

V modulu TEBS je nastavena nebezpečná hodnota příčného zrychlení vycházející z možných parametrů vozidla. Tyto parametry jsou proměnné, závisí zejména na zatížení a navazující výšce těžiště celého vozidla. Proto je provedeno zkušební přibrzdění sníženým tlakem v brzdách, které určí, zda nastavená hodnota kritického příčného zrychlení je reálně nebezpečná. Když zkušební přibrzdění ukáže snížení rychlosti otáčení kol jedné strany návěsu, lze předpokládat, že tato kola ztratila kontakt s povrchem vozovky a hrozí převrácení návěsu. V takovém případě zařízení přibrzdí, a tak nebezpečí eliminuje. Pokud je přednastavená hodnota příčného zrychlení příliš nízká (například má vozidlo včetně nákladu těžiště v menší výšce, než s jakou pracoval konstruktér zařízení), nastaví se v modulu TEBS hodnota vyšší. Zařízení pak bude v dalších nebezpečných situacích reagovat později, při vyšším příčném zrychlení. Tato zvýšená hodnota zůstává v paměti modulu do nejbližšího vypnutí klíčku ve spínací skříňce.

1. stupeň

Pokud příčné zrychlení narůstá rychle, není prováděno žádné zkušební přibrzdění, ale neprodleně se uvede do činnosti prudké brzdění vnějších

kol. Tak je řešena situace, při níž by mohlo dojít vlivem prudkého nárůstu příčného zrychlení k převrácení vozidla v době jeho zkušebního přibrzdění.

2. stupeň

Jedná se o automatické přibrzdění na základě stavu zjištěného zkušebním přibrzděním. Snížená rychlost jízdy sníží příčné zrychlení (a odstředivou

sílu). Ostře jsou přibrzděna kola jedoucí po vnější straně oblouku. Jakmile je docíleno bezpečného příčného zrychlení, brzdy se uvolní.

Každý zásah modulu TEBS se zapisuje do jeho paměti. Současně se na přístrojové desce rozsvítí kontrolní světlo. Na přání lze soustavu vybavit satelitním připojením, které například majiteli vozidla oznámí tento zásah s vyznačením polohy vozidla.

Pokud je modul TEBS montován do přívěsu s centrálními nápravami, může plnit ještě následující funkci. Nesprávně naložený přívěs - tedy ten, který má na konci oje sílu směřující nahoru - je náchylný k příčnému rozhoupání. Čidlo v modulu tuto tendenci zjistí (příčné zrychlení je střídavě doprava–doleva) a modul jednotlivá kola cíleně přibrzdí tak, aby byl přívěs stabilizován. Takový zásah je v dokumentaci výrobce označován jako 3. stupeň.

Technika jen pomáhá

Popisovaná zařízení nemohou zcela zabránit převrácení vozidla nebo soupravy. Jedná se především o případy, kdy vozidlo jede obloukem příliš

rychle a dostane se na mez určující fyzikální zákony. Ty, jak je známo, platí pro každého a jsou zcela nemilosrdné. Pokud je vozidlo nebo souprava řízena tak, že dochází k opakovanému zásahu zařízení do jízdy, prodlužuje se doba jízdy, zvětšuje se opotřebení vozidla a narůstá spotřeba. Je tedy žádoucí jezdit tak, aby k zásahům zařízení do brzd nedocházelo.

Autor: Petr Ptáček, AutoProfi