Tecnica

pubblicato il 18 luglio 2011

Bosch ABS: futuro e sicurezza su due ruote

Una giornata al Centro prove Bosch di Boxberg per scoprire che il futuro è già arrivato

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La sicurezza stradale sta diventando un tema di scottante attualità e la tecnologia applicata alla dinamica dei veicoli è la principale arma che l’uomo può mettere in campo per combattere l’ineluttabilità di un incidente stradale.
Se nel campo automobilistico i concetti di ABS prima ed ESP poi sono già di uso comune, anche se hanno richiesto molti anni per affermarsi; quando si parla di due ruote, i dispositivi di sicurezza attiva sono ancora relativamente poco diffusi e hanno generalmente una popolarità molto bassa tra i cosiddetti "opinion leader".

Quando si parla di ABS su una moto, ancora oggi c’è chi storce il naso pensando di avere sufficienti capacità di guida per supplire con la propria azione alle deficienze della fisica… Nulla di più sbagliato, e per capirlo bisogna purtroppo toccare con mano la differenza che c’è tra una moto che ha l’ABS e una che ne è priva.
A svantaggio dei sistemi di antibloccaggio dei freni, inoltre, c’è la cattiva reputazione che i primi tipi, comparsi negli anni novanta, portavano con sé. Si trattava, però, quasi sempre di sistemi mutuati dal mondo auto, mentre gli ABS attuali sono progettati appositamente per l’uso motociclistico e il loro rendimento è fortemente dissimile da quello di un tempo.

Per meglio capire l’importanza dei moderni sistemi ABS (e non solo come vedremo), siamo volati a Boxberg in Germania, a metà strada tra Francoforte e Norimberga, dove ha sede il centro prove della Bosch.
Sullo Steering Pad di Boxberg, abbiamo avuto modo di testare in vari modi i nuovi impianti ABS di Bosch e non solo, perché durante il Motorcycle Info Day abbiamo potuto trattare tematiche più ampie, come a breve vi mostreremo.

ABS OGGI E DOMANI: 26% DI INCIDENTI IN MENO
Prima di scendere nei dettagli tecnici, spendiamo qualche parola per cercare di capire quali possono essere i risvolti sociali di un impiego più esteso dell’ABS sulle moto in futuro.
La Bosch ha eseguito degli studi approfonditi sull’importanza dell’ABS, utilizzando i dati raccolti dal Gidas (un database tedesco che comprende dati molto completi sugli incidenti) negli anni dal 2001 al 2009. Dall’analisi dei dati, Bosch è in grado di dimostrare che nel 60% degli incidenti esaminati, l’ABS avrebbe avuto una importanza fondamentale. Nel 26% dei casi il sistema sarebbe stato in grado di evitare l’incidente, e nel 31% esso sarebbe avvenuto a velocità di collisione molto ridotta.
In parole povere ciò significa che allo stato attuale un incidente su quattro non avverrebbe se le moto avessero tutte l’ABS.
A questo dato se ne aggiunge un altro elaborato dall’ente inglese TRL (Transport Research Laboratory) che ha dimostrato che il rapporto costi/benefici derivante dall’installazione dell’ABS è sbalorditivo. A livello di costi sociali, per ogni euro speso sull’ABS si otterrebbe un risparmio di circa 5 euro in spese sanitarie e la previsione del TRL è di quasi 6.000 morti in meno nei prossimi dieci anni sulle strade europee.

Come già evidenziato da OmniMoto.it in passato, è in essere una proposta presso il Consiglio Normativo del Parlamento Europeo per rendere obbligatoria l’adozione dell’ABS sulle moto a partire dal 1 gennaio 2017. In particolare la proposta prevede che tutti i motoveicoli di cilindrata superiore a 125 cc siano equipaggiati di ABS, mentre quelli di cubatura compresa tra 50 e 125 cc dovranno avere o l’ABS, o un sistema di frenata combinata o entrambi.
Le aziende costruttrici, come la Bosch ovviamente, ma anche Conti-Teves, Nissin etc sono a favore di questa proposta e noi non possiamo che essere d’accordo.

IL FUTURO E’ L’ABS ATTIVO
E’ ora di entrare nel merito della tecnica degli ABS attuali e di quelli futuri, e lo stato dell’arte dei sistemi Bosch ci viene mostrato dal dott. Tobias Fluck, Responsabile sicurezza attiva di Bosch.
Fluck può essere definito il "papà dell’ABS" in quanto è proprio lui che ne ha seguito lo sviluppo per Bosch negli ultimi anni.
L’evoluzione tecnologica in questo campo è stata davvero incredibile, ed è sufficiente prendere in mano un ABS 9 entrato in produzione nel 2009 insieme a quello della generazione 8 per rendersi conto della differenza di dimensioni e di peso.

La storia ci narra che Bosch mosse i primi passi nel mondo dell’ABS per moto nel 1980, dedicandosi allo sviluppo dei primi prototipi. La maggior parte dello sviluppo avvenne in giappone e la prima generazione di sistemi antibloccaggio entrò in produzione nel 1994 su una Suzuki.
Il passo successivo fu l’introduzione di un ABS con centralina di controllo integrata nel 1999. Questa seconda generazione di impianti Bosch prese il nome di ABS 5. Il terzo passo fu l’arrivo dell’ABS 8 nel 2005 ma i primi modelli di impianto appositamente progettato per l’uso motociclistico arrivarono nel 2009 con l’ABS 9.

Lo sviluppo di un sistema specifico per le motociclette è stato dettato dall’esigenza dei costruttori di avere prodotti di dimensioni sufficientemente ridotte per essere installati anche su moto di cilindrata medio/piccola o sulle snelle sportive. Il secondo problema connesso agli ABS del passato era legato al loro peso, che di fatto li squalificava sulle moto sportive, sempre alla ricerca della minor massa possibile.
La soluzione di Bosch è l’ABS 9, prodotto in quattro versioni, per un peso che varia da 0,7 a 1,6 kg.
Il modello d’accesso è l’ABS 9 base a due canali separati. Un gradino sopra si colloca il 9 base a tre canali, progettato per le moto dotate di frenata integrale CBS, seguito poi dal sistema 9 plus che integra al suo interno un sensore di pressione aggiuntivo per evitare il sollevamento della ruota posteriore.
Il top della gamma attuale è l’ABS 9 enhanced che è dotato di sistema elettroidraulico di frenata combinata eCBS che, per capirci, è il modello impiegato dalla BMW sulla S 1000 RR.

L’importanza dell’introduzione dell’ABS 9 enhanced è notevole perché consente rispetto ad un sistema con CBS idraulico un risparmio di componenti, e una miriade di possibilità funzionali in più. Oltre a ciò esso si monta utilizzando pinze freno standard, mentre il CBS impone l’uso di pinze apposite con circuiti idraulici separati.
L’ABS enhanced, inoltre, permette di ripartire la forza frenante sui due assi in funzione delle necessità, è escludibile in via automatica alle basse velocità e può essere spento a piacimento dall’utente.
Il dato più importante sull’ABS 9 enhanced, però, ci svela Tobias Fluck, è che esso allarga i confini della sicurezza, permettendo l’impiego di molte funzioni aggiuntive.

E’ proprio qui che il Direttore dello Sviluppo si addentra in dettagli davvero interessanti.
L’ABS 9 enhanced è pronto per includere delle importantissime features aggiuntive, la prima delle quali è l’Hill Hold Control.
Il sistema è un ausilio alla ripartenza in salita, che ben si adatta, in particolare, alle moto da turismo di stazza elevata. Nel momento in cui il pilota si accinge a ripartire da una sosta in salita, il sistema mantiene in pressione il freno posteriore per due secondi per impedire alla moto di arretrare. L’Hill Hold Control HHC-S funziona utilizzando un sensore di accelerazione longitudinale che rileva la pendenza stradale, mentre l’eCBS aziona il freno posteriore nel momento in cui fermandosi il pilota usa il freno anteriore.

Ma non finisce qui, perché l’ABS 9 enhanced traccia la strada verso i sistemi attivi di controllo della trazione. Esattamente come accade con le automobili con l’ESP, in futuro i Traction control potranno azionare i freni in curva per evitare situazioni pericolose. Due saranno le funzionalità, lo Stability Control e il Cornering Braking.
Il primo agisce qualora il pneumatico posteriore perda aderenza in accelerazione aggiungendosi alla riduzione di coppia motrice attuata sul motore, azionando il freno posteriore per scongiurare la caduta. Il secondo entra in funzione nella situazione in cui il pilota dovesse accorgersi di essere arrivato troppo velocemente in curva e pinzi con decisione per rallentare. Di solito questa azione comporta un raddrizzamento della moto e la conseguente invasione della carreggiata opposta (o della cunetta…) mentre in futuro l’ABS 9 enhanced potrà rimodulare la pressione frenante spostandola dall’asse anteriore al posteriore, facendo rimanere la moto inclinata senza perdere stabilità.

Insomma, l’ABS del futuro sembra essere davvero in grado di migliorare nettamente le condizioni di sicurezza nella guida di tutti i giorni; così abbiamo chiesto a Tobias Fluck quando saremo in grado di vedere queste innovazioni sulle moto di produzione.
La risposta è stata un vago "molto presto" il che ci fa pensare che già qualche modello 2012 che vedremo al prossimo Eicma di Milano potrebbe essere equipaggiato di questi ausili alla guida.

I SENSORI DI INCLINAZIONE: I TUTTOFARE DEL FUTURO
L’ultima novità tecnologica che è apparsa sulle nostre motociclette è costituita dai sensori di inclinazione, che Bosch ha sviluppato nel corso degli ultimi anni. Si sarebbe portati a pensare che l’utilità di un simile strumento sia limitata, ma in realtà si tratta di un componente talmente sofisticato da essere in grado di fornire alla dinamica della moto una mole di informazioni enorme.
Non vogliamo entrare in merito all’ingegnerizzazione di questi sensori per non appesantire la trattazione, ma se qualcuno vuole approfondire l’argomento non deve far altro che scriverci e saremo ben lieti di farlo.
Ci limitiamo quindi a spiegare cosa può fare un sensore, e in particolare l’ultimo SU-MM5.10 di Bosch. Questo strumentino, poco più grande di una chiavetta USB, è in grado di misurare l’accelerazione del veicolo su tre assi (longitudinale, trasversale e verticale), l’angolo di rotazione attorno all’asse longitudinale e verticale e di risalire tramite algoritmo all’angolo di beccheggio attorno all’asse trasversale.

Queste informazioni, che possono sembrare di difficile interpretazione, possono servire a vari usi e già sono impiegati su alcune moto di produzione per il traction control (BMW S 1000RR e Aprilia RSV4 e Tuono V4R), per il sistema di fari adattivi in curva (BMW K 1600 GT e GTL), per il launch control e per l’anti-wheeling (Aprilia APRC).
Oltre a queste funzioni, in futuro i sensori di inclinazione potranno integrarsi con i sistemi di ABS per nuove funzionalità tra cui lo Stability Control, il Cornering Braking e l’Hill Hold Control descritti poc’anzi. Saranno poi utili per determinare le condizioni di dinamica di guida che possono portare a una caduta e agire non appena si presentano, oppure aiutare l’ABS a distribuire la pressione sui due assi, ma anche rilevare il tipo di superficie su cui si sta viaggiando, per disabilitare in automatico l’ABS in fuoristrada, o tarare le sospensioni semiattive in funzione dell’asfalto.
Il futuro di questi sensori li vedrà poi impiegati sui veicoli a trazione elettrica sui quali l’enorme coppia allo spunto può diventare un problema, ma potrebbero presto diventare importanti sui futuri sistemi di "slide angle control", un vero e proprio controllo della derapata che agisce sullo sterzo della moto allorchè la ruota posteriore slitta…

SEI PROVE A BOXBERG
I responsabili della Bosch hanno preparato per noi a Boxberg sei diverse prove dinamiche, di cui quattro volte a testare l’ABS in diverse situazioni, e due approntate per sperimentare il funzionamento del sensore di inclinazione.

1 - Frenata su asfalto asciutto
Il primo test che eseguiamo a Boxberg è quello classico di frenata su asfalto asciutto. Per esso abbiamo a disposizione la nuova Kawasaki ZX-10R 2011, la BMW S 1000 RR e la Ducati Diavel. Con tutte raggiungiamo la velocità di 100 km/h e poi freniamo con decisione. Con la Kawa e la Ducati tutto nella norma, mentre con la BMW siamo in grado di apprezzare le differenze tra ABS 9 plus ed enhanced.
La prima frenata con la S 1000RR la facciamo con la mappatura Sport, la quale mantiene attivo l’eCBS. In questo caso rileviamo che il retrotreno si scompone decisamente, e il motivo è presto detto. La mappatura Sport è dedicata all’uso stradale e di norma su strada non capita di staccare come in pista. Di conseguenza frenando al limite, quando si solleva la ruota posteriore l’eCBS continua a frenare la ruota dietro che, quando ritocca terra, innesca qualche sbandata.
Ripetendo la prova con la moto in mappatura Race il problema sparisce, perché l’eCBS non è più attivo e la ruota dietro è libera di girare (sempre che il pilota non pesti il freno dietro).

2 - Frenata su sabbia
Sulle strade di tutti i giorni, ma soprattutto quando si è in vacanza al mare o in montagna, capita di incontrare tratti di asfalto sporco di sabbia o terra.
Per ricreare queste condizioni i ragazzi della Bosch hanno ben pensato di preparare un bel tratto di asfalto con un dito di sabbia sopra. Le moto impiegate per la prova sono state la suddetta Kawasaki ZX-10R (che usa l’ABS 9 Plus) e la KTM 990 Adventure, (che usa l’ABS 8M). La metodologia di prova prevedeva l’arrivo in terza marcia a 70 km/h, con inizio della frenata a 2 metri dalla sabbia.
Nessun problema in questo caso con ambedue le moto che si arrestano in pochi metri in tutta sicurezza. Il test è stato utile a comprendere la differenza tra ABS 8 e 9 plus. Il primo garantisce comunque spazi di arresto contenutissimi, ma la pulsazione della leva freno è più marcata e sensibile. Con l’ABS 9, invece, si avverte una pulsazione di entità minore, una semplice vibrazione a frequenza più elevata, che migliora di molto il feeling alla leva.

3 - Frenata sul bagnato
La terza prova condotta a Boxberg è stata quella di frenata su superficie bagnata, con l’inizio della frenata su asfalto bagnato, seguito dopo un paio di metri da un lastricato uguale a quello che si trova nei centri storici della maggior parte delle città italiane.
Solita metodologia di prova: arrivo in terza marcia ma a 60 km/h e pinzata decisa. Stavolta abbiamo a disposizione la Diavel insieme alla KTM 990 SM T.
In questo caso, sebbene non ci siano stati problemi con nessuna delle due moto provate, il lungo interasse e il peso in basso della Diavel aiutano a mantenere dritta la moto, mentre le geometria di sterzo più sportiva della KTM impone un po’ più d’attenzione nel gestire il manubrio.

4 - Frenata sul ghiaccio
La quarta e ultima prova sull’ABS è la più impegnativa e divertente… la frenata su superficie ghiacciata. In tutti i centri prova questa condizione viene ricreata con una superficie molto liscia, ben irrigata che porta il coefficiente di aderenza quasi a zero.
Il test viene fatto a 30 km/h con un Kymco Downtown 300i Abs, al quale sono state aggiunte le necessarie rotelle anticaduta e uno switch per spegnere l’ABS.
Beh, in questo caso dobbiamo ammettere che neanche l’ABS più evoluto sarebbe in grado di tenerci in piedi, anche se la differenza tra differenza tra frenare con e senza ABS è comunque sensibile e probabilmente la caduta avverrebbe a velocità più bassa.

5 e 6 - Traction Control test
Le ultime due prove che la Bosch ha preparato per noi a Boxberg sono servite per toccare con mano il funzionamento del sensore di inclinazione SU-MM5.10 montato sull’Aprilia Tuono V4R e sulla BMW S 1000 RR.
Il primo test prevedeva uno slalom e un paio di pieghe tra i birilli con la BMW dotata di acquisizione dati, per registrare l’andamento dell’angolo di piega istante per istante. Il risultato lo potete vedete tra le foto allegate a questo servizio.
L’altra prova, più interessante, prevedeva una piega ginocchio a terra con la Tuono V4R in prima marcia, con apertura completa del gas a metà curva. Il test è stato fatto con il Traction Control a livello 8 (il più conservativo), per poi scendere a 7, 6 ed infine a livello 5.
Incredibile notare come il Traction connesso al sensore di inclinazione impedisca alla moto in piega di accelerare, senza problemi per il pilota: a centro curva si può dare tutto gas tranquillamente per poi sentire il motore salire di giri non appena la moto si rialza. I vari settaggi fatti da Aprilia sono sensibili e già a livello 6 si sente una bella differenza nell’erogazione a moto piegata e nello slip del pneumatico.
Il test è stato davvero probante e ci ha permesso di avvertire bene l’inserimento del Traction ancor più che in pista, visto che quando abbiamo girato a Valencia con questa moto, non ci siamo mai trovati a dare manate sul gas in prima marcia a 40 km/h. Tutto ciò ci ha fatto capire ancora di più l’importanza per la sicurezza di questi sistemi che, progettati per l’uso agonistico, sono doppiamente importanti nell’uso quotidiano su strada.

Insomma, il futuro della sicurezza attiva in moto sembra tracciato… E voi, comprerete la vostra prossima moto con l’ABS o siete ancora convinti di essere più bravi dell’elettronica?






Autore: Lorenzo Gargiulo

Tag: Tecnica , monocilindriche , bicilindriche , 1000 , naked , enduro , quadricilindriche , scooter , cruiser , 600 , pista , test , anticipazioni , gomme , tecnica , turismo , tecnologia , automatiche , sicurezza , fuoristrada , sospensioni


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