ABS Mercedes Classe A: Funzionamento, Storia e Importanza del Sistema Antibloccaggio

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Definizione e Origini dell'ABS

L'acronimo ABS deriva dall'inglese "Antilock Braking System", che significa sistema antibloccaggio. Questo sistema è progettato per prevenire il blocco delle ruote durante la frenata, consentendo al conducente di mantenere il controllo del veicolo e riducendo gli spazi di arresto. In tedesco, l'ABS è noto come "Antiblockiersystem".

Le prime applicazioni rudimentali dell'ABS risalgono a oltre mezzo secolo fa, e furono utilizzate in ambito aeronautico per diminuire lo spazio di arresto degli aerei e ridurre l'usura delle ruote durante l'atterraggio.

La Storia dell'ABS sulle Automobili

La prima automobile ad adottare il sistema ABS fu la Mercedes Classe S W116 nel 1978. Questo importante passo avanti fu il risultato di studi e sviluppi condotti dalla Bosch in collaborazione con la Casa automobilistica tedesca. Già nel 1953 Mercedes aveva depositato un brevetto che sfruttava questo stesso sistema anche se nel campo dell’aviazione tecnologie simili all’ABS venivano già utilizzate. Tuttavia non potevano essere utilizzate sulle automobili che necessitavano di un sistema più preciso e raffinato.Tuttavia bisogna dire che il concetto sul quale si basava l’ABS dell’epoca era già stato visto negli anni ’50, è però con la Mercedes del ’78 che l’ABS divenne pienamente operativo e pronto alla vendita.

Nel 1974, Volvo ha debuttato ufficialmente con l'ABS, dopo aver condotto test approfonditi sul prototipo VESC. Bosch, nel 1976, ha contribuito alla diffusione dell'ABS implementandolo sulle Mercedes di fascia alta, per poi commercializzarlo ufficialmente e a livello globale sulla Mercedes Classe S nel 1978. C’è da precisare che già nel 1965 la Bosch aveva già ideato un dispositivo capace di prevenire il bloccaggio delle ruote.

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Da allora, l'ABS è stato perfezionato, diventando più leggero ed economico, tanto da essere presente oggi su tutti i veicoli, inclusi moto e scooter. Dal 2004, l'ABS è diventato di serie su tutte le vetture commercializzate in Europa.

Come Funziona l'ABS

Il funzionamento dell'ABS si basa su sensori specifici posizionati su ogni ruota, che monitorano costantemente la loro velocità di rotazione. Questi sensori, detti anche sensori giri ruota, forniscono informazioni cruciali per i sistemi di sicurezza e assistenza alla guida del veicolo come il sistema ABS, ASR, ESP o ACC. La rilevazione puntuale del numero di giri delle ruote in ogni condizione di guida è infatti alla base del corretto ed efficiente funzionamento di tali sistemi, che rientrano nelle dotazioni standard della stragrande maggioranza dei veicoli in circolazione. I dati rilevati dal sensore di giri delle ruote sono inoltre forniti dalla centralina ABS anche ad altri sistemi, tra cui cambio, sistemi motore, regolazione telaio.

Questi sensori inviano i dati a una centralina elettronica (ECU), che analizza le informazioni e rileva eventuali anomalie nella rotazione delle ruote. Quando una ruota rischia di bloccarsi durante una frenata brusca, la centralina interviene riducendo momentaneamente la pressione all'interno del circuito idraulico dell'impianto frenante. Non appena la situazione torna normale, l'ABS consente che la frenata riprenda a piena potenza, pronto, nel caso, a una nuova parzializzazione. Questo processo avviene diverse volte al secondo, garantendo una frenata efficace e controllata.

Componenti Chiave del Sistema ABS

Il sistema ABS è composto da diversi elementi fondamentali:

Sensori di velocità delle ruote: Monitorano costantemente la velocità di rotazione di ciascuna ruota. Tra gli operatori si fa spesso distinzione tra sensori attivi e sensori passivi. I primi funzionano grazie ad una tensione di alimentazione, generando un segnale in uscita. I sensori passivi funzionano invece senza una tensione di alimentazione aggiuntiva.
- Sensori ABS passivi: sono composti da una bobina che avvolge un magnete permanente, quindi non hanno bisogno di alimentazione per funzionare.
- Sensori ABS attivi: riescono a trasmettere una lettura più precisa di quelli passivi: riescono rilevare anche le velocità inferiori a 0,1 km/h e a capire il senso di rotazione delle ruote. Il sensore ABS è installato sulla ruota fonica collegata al mozzo o all’albero. Ad un magnete permanente è collegato il pin terminale con il suo avvolgimento. La rotazione della ruota fonica va a modificare il flusso magnetico e il campo magnetico variabile che si viene a creare induce nell’avvolgimento una tensione alternata che può essere misurata: l’ampiezza e la frequenza di tale tensione è infatti correlata al numero di giri della ruota. Contrariamente al sensore passivo, il sensore giri ruota attivo è alimentato dalla centralina ABS ed è caratterizzato da un’elettronica integrata. È un anello multipolare, montato a sua volta in un anello di tenuta (dove sono montati magneti con polarità alternata) di un cuscinetto ruota, a fungere da ruota fonica. In questo caso sono le resistenze magnetoresistive - presenti nell’elettronica del sensore - a rilevare il campo magnetico alternato creato dalla rotazione dell’anello. Tale segnale sinusoidale viene convertito dal sensore in un segnale digitale che verrà letto successivamente dalla centralina. Un cavo elettrico a due poli collega sensore e centralina. Il cavo di alimentazione permette di trasmettere il segnale del sensore, mentre l’altro cavo fa da massa.
Centralina elettronica (ECU): Elabora i dati provenienti dai sensori e controlla il sistema. L'ECU dell'ABS funge da cervello del sistema, elaborando i dati ricevuti dai sensori e coordinando l'interazione tra motore della pompa e HCU.
Motore della pompa: Mantiene la pressione nel sistema frenante. Il motore della pompa dell'ABS svolge un ruolo cruciale nel mantenere la pressione adeguata nel sistema frenante.
Unità di controllo idraulico (HCU): Regola la pressione idraulica ai freni. L'HCU, o Hydraulic Control Unit, è l'elemento che gestisce la distribuzione della pressione idraulica ai freni.

Vantaggi dell'ABS

L'ABS offre numerosi vantaggi in termini di sicurezza stradale:

Prevenzione del bloccaggio delle ruote: Evita che le ruote si blocchino durante la frenata, mantenendo l'aderenza al terreno.
Mantenimento del controllo direzionale: Permette al conducente di sterzare e controllare il veicolo anche durante una frenata di emergenza.
Riduzione degli spazi di frenata: In molti casi, l'ABS può ridurre gli spazi di frenata, soprattutto su superfici scivolose.
Maggiore stabilità del veicolo: Contribuisce a mantenere la stabilità del veicolo durante la frenata, riducendo il rischio di sbandate.Grazie all’Abs, il guidatore può esercitare la massima pressione sul pedale del freno e contemporaneamente agire sul volante per curvare o scartare eventuali ostacoli.

Integrazione con Altri Sistemi di Sicurezza

L'ABS è spesso integrato con altri sistemi di sicurezza avanzati, come:

ESP (Electronic Stability Program): Rappresenta l'evoluzione naturale dell'ABS, aggiungendo un ulteriore livello di controllo e sicurezza.
ASR (Acceleration Slip Regulation): Sistema di controllo della trazione che impedisce lo slittamento delle ruote in accelerazione. L’introduzione dei sensori attivi ha portato significativi vantaggi. In primo luogo, è possibile rilevare il numero di giri delle ruote anche in condizioni di bassissima velocità - quando l’auto sta partendo o si è quasi fermata - consentendo l’attivazione dei sistemi di slittamento della trazione (ASR) non appena si parte.
EBD (Electronic Brakeforce Distribution): Sistema di ripartizione elettronica della frenata che ottimizza la forza frenante su ciascuna ruota.

Questi sistemi lavorano in sinergia con l'ABS per fornire un livello di sicurezza stradale senza precedenti.

Manutenzione e Diagnostica dell'ABS

È fondamentale sottoporre il sistema ABS a controlli periodici per garantirne il corretto funzionamento. La presenza di una spia luminosa ABS sul cruscotto indica un malfunzionamento del sistema, richiedendo una diagnosi professionale. Quando si accende la spia dell'ABS (di solito arancione, gialla o rossa) è segno che il sistema ha rilevato un'anomalia. Potrebbe trattarsi di un problema ai sensori, alla centralina o al sistema idraulico. All'accendersi della spia ABS, è consigliato fermarsi in sicurezza, spegnere e riaccendere il veicolo per verificare se l'anomalia persiste. È fondamentale, in questi casi, rivolgersi immediatamente a un'officina qualificata per effettuare una diagnosi precisa e risolvere il problema. Si consiglia di eseguire controlli regolari dell'ABS e dell'impianto frenante almeno una volta all'anno o ogni 20.000 km.

Possibili Cause di Malfunzionamento

Diverse possono essere le cause di un malfunzionamento dell'ABS:

Sensori ABS difettosi: Un sensore ABS sporco può compromettere la corretta rilevazione e trasmissione dei valori e il riparatore può provare a pulire il sensore ABS. La causa di un sensore giri ruote difettoso può essere correlata anche danneggiamenti o interruzioni del cavo, ma anche ad un possibile cortocircuito interno o ad un accumulo di sporco.
Problemi al cablaggio: Anche un danno al cavo o un contatto potrebbe causare il malfunzionamento del sensore.
Basso livello del liquido dei freni: Il computer potrebbe accendere la luce della spia ABS anche nel caso di basso livello del liquido dei freni o di un fusibile bruciato.
Fusibile bruciato: Il computer potrebbe accendere la luce della spia ABS anche nel caso di basso livello del liquido dei freni o di un fusibile bruciato.
Guasto alla centralina ABS: In tal caso, un probabile mal funzionamento del sistema di anti bloccaggio non vi consentirà di avere una frenata regolare ma bensì improvvisa e pericolosa.
Problemi meccanici: Potrebbe anche trattarsi di un problema meccanico legato ad un gioco del cuscinetto ruota o ad un danneggiamento della ruota del trasduttore.

Diagnosi e Riparazione

Quando la spia segnala un guasto al sistema ABS, ASR o ESP è necessaria una diagnosi del sensore ABS per cercare la causa esatta del guasto e verificate se può essere imputata al sensore giri ruota. La memorizzazione di un codice di guasto al sensore ABS potrebbe fugare ogni dubbio, ma in certi casi occorre verificare le tensioni di alimentazione e dei segnali con multimetro e oscilloscopio, oltre ad un controllo visivo dei cavi e delle parti meccaniche. Un adeguato tester di diagnosi è in grado di rilevare il malfunzionamento del sistema ABS fornendo la procedura per la verifica della sensoristica. Va ricordato che tutti gli interventi riparativi che riguardano l’impianto frenante devono far riferimento alle prescrizioni tecniche previste dal costruttore del veicolo e alle istruzioni di montaggio del prodotto che si andrà a sostituire.

Dopo che la diagnosi - effettuata collegando il tester alla presa OBD - ha individuato il guasto al sensore giri ruota può essere opportuno, come prima operazione, andare a verificare la tensione della batteria. Eventuali problemi di alimentazione o cali di tensione potrebbero infatti tradursi in un malfunzionamento del sistema o in rilevazioni errate da parte del sensore. Anche un rapido controllo alla scatola dei fusibili potrebbe essere utile per escludere un problema elettrico. I passi successivi della verifica del sistema ABS sono: un controllo del freno su banco prova a rulli per verificare un eventuale squilibrio del disco freno che potrebbe causare in frenata una diversa velocità delle ruote “falsando” la misurazione dei giri ruote da inviare alla centralina. Altre utili operazioni sono il controllo visivo del gioco del cuscinetto ruota e la sospensione dell’asse, oltre al controllo di pastiglie freni, liquido freni, pneumatici. Importante anche il controllo del cablaggio dei sensori e dei connettori. Il codice di guasto fornito potrebbe non indicare un danno del componente, per cui prima di procedere alla sostituzione è opportuno verificare accuratamente il messaggio diagnostico. L’irregolarità della curva del segnale indica un difetto al sensore ABS. Se invece la curva non presenta irregolarità occorre individuare ed eliminare i guasti.

Quando si sostituisce il sensore giri ruota è consigliabile seguire alcuni semplici passi per assicurare l’efficacia dell’intervento. Per prima cosa occorre pulire accuratamente la sede del sensore ABS e, una volta posizionato il sensore, verificare il fissaggio del cavo del sensore. È inoltre importante utilizzare la chiave dinamometrica attenendosi alla coppia di serraggio prevista dal costruttore. A questo punto si può eliminare il guasto memorizzato e procedere con un giro di prova (con lo strumento diagnostico sempre collegato) per controllare il segnale del numero di giri ruota e i vari parametri analizzati.

ABS Mercedes Classe C W204: Problemi Comuni

Il guasto frequente della pompa e centralina ABS delle Mercedes Classe C W204 causa numerosi problemi al veicolo. Con il servosterzo pesante o assente e solo la frenata standard in funzione, guidare il veicolo è molto difficoltoso e potenzialmente pericoloso in situazioni di emergenza. In genere, nel tentativo di risolvere i problemi all'ABS delle Mercedes Classe C, si cerca di ordinare un nuovo ABS di ricambio direttamente dal produttore.

Tuttavia, è possibile sottoporre a test e ricondizionare la pompa e centralina ABS, eliminando i guasti in modo permanente, utilizzando solo componenti di ricambio di qualità superiore. Non è necessaria alcuna codifica aggiuntiva, perché tutte le informazioni sono mantenute durante la procedura. Ogni unità ABS viene sottoposta a test prima e dopo il ricondizionamento con soluzioni di prova appositamente progettate Hardware In-The-Loop, che simulano condizioni reali di guida e di carico. Una volta ricevuta la centralina e pompa ABS, ci occuperemo di testarle, ricondizionarle e rispedirle con una garanzia a vita a chilometraggio illimitato. Una volta ricevuta l'unità ABS delle Classe C, la sottoporremo a test per poi comunicare i risultati.

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