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Startseite Ratgeber Autoteile, Zubehör Fahrzeugteile-Lexikon: Anti-Blockier-System (ABS)

 

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Anti-Blockier-System (ABS)

Glossar

Bezug zum Kraftfahrzeug

Fahrzeugsicherheit
Bremsanlage, Elektrik
Bremse, Steuergerät

Allgemeine Beschreibung

Während die Idee schon alt und das Patent für eine „Vorrichtung zur Verhütung des Festbremsens der Räder eines Kraftfahrzeugs“ von 1936 ist, konnte erst 1978 ein großserientaugliches System vorgestellt werden, das den Ansprüchen genügte.
Die Idee ist ein System, das automatisch ein Blockieren eines oder mehrerer Räder eines Kraftfahrzeugs beim Bremsvorgang erstens erkennt, und zweitens verhindert, ohne dass der Fahrer selbst eingreifen muss.
Zunächst kamen bauartlich relativ große Systeme auf den Markt. In der Entwicklung konnten die Systeme immer kleiner und leichter gestaltet werden. Es wurde von den separaten Steuergeräten dahingehend weggegangen, Steuergeräte und Hydraulikeinheiten in einer Systemgruppe zu kombinierten. Weitere Entwicklungen beinhalteten dann immer mehr zusätzliche Regelsysteme bzw. das System erhielt weitere Ausbaustufen.
Heute gehört das Anti-Blockier-System fest mit den Systemen Anti-Schlupf-Regelung (ASR) , Electronic-Stability-Control (ESP) und Elektronische Bremskraftverteilung (EBV) zusammen. Diese Systeme sind in das ursprüngliche ABS integriert.
Das ABS ermöglicht folgende Vorteile in Bezug uf die Fahrsicherheit:

  • Verminderung von Verschleiß
  • Verhindern von Blockieren der Räder
  • Verkürzung des Bremswegs

Allerdings kann in ungünstigen Fahrsituationen auch eine Bremswegverlängerung eintreten; so zum Beispiel bei trockener Fahrbahn mit losem Untergrund oder Schnee. Dennoch wird die Sicherheit durchschnittlich erheblich gesteigert, da das Fahrzeug immer lenkbar und spurtreu bleibt, da keine blockierenden Räder die Fahrstabilität beeinträchtigen.

 

Das Bremsen setzt eine Haftreibung zwischen Reifen und Fahrbahn voraus. Es hat sich in der Kraftfahrzeugtechnik gezeigt, dass ein Rad mit 20% Schlupf die besten Verzögerungswerte erzielt. Das heißt, dass die Bremswirkung zunächst mit wachsendem Schlupf zunimmt. Allerding nimmt sie ab dem Überschreiten des optimalen Schlupfes von 20% auch wieder ab; der Schlupf kann aber durch noch mehr Bremskraft weit darüber hinaus gesteigert werden bis schließlich die Räder bei einem Schlupf von 100% blockieren. Eine Bremswirkung ist dann nicht mehr vorhanden; es besteht lediglich noch Gleitreibung zwischen Reifen und Fahrbahn.
Bei Gleitreibung ist ein Reifen weiterhin nicht in der Lage Seitenkräfte zu übertragen; die Folge davon ist, dass Lenkbewegungen keine Auswirkung mehr haben.
Sollten Reifen blockieren, neigen sie aufgrund ihrer flexiblen Lauffläche zu sogenannten Bremsplatten, da durch das Stehenbleiben des Rades eine lokale Stelle des Reifens überbeansprucht wird.

 

Funktionsbeschreibung

Ein ABS-System besteht aus verschiedenen Komponenten, um die gegebenen Aufgaben erfolgreich lösen zu können:

  • Steuergerät

    Das hier mit einem gelben Pfeil gekennzeichnete Steuergerät wertet die empfangenen Signale aus. Hier werden die Raddrehzahlen miteinander verglichen und die Steuerimpulse für die Hydraulikeinheit generiert, die das Öffnen, Schließen sowie Ein- und Ausschalten der elektrischen Hydraulikpumpe verursachen. Auch wird bei manchen Systemen die Stellung des Bremspedals erfasst und verwertet.
    Bei den modernen Systemen sind Steuergerät und Hydraulikeinheit nicht mehr voneinander getrennte Systeme, sondern sind in Einem zusammengefasst, um Gewcht einzusparen und die Reaktionsgeschwindigkeit des Gesamtsystems nochmals zu steigern.
  • Hydraulikeinheit

    Die hier mit einem hellgrünen Pfeil gekennzeichnete Hydraulikeinheit ist sozusagen das Herzstück des gesamten Systems. Hier wird die Bremsflüssigkeit „verwaltet“. Aufgebauter Bremsdruck kann hier von der Hydraulikeinheit gezielt gemindert werden, um ein Blockieren der Räder zu verhindern. Die notwendigen Steuer- und Regelsignale werden von dem Steuergerät geliefert.
    Kommt ein Rad in den blockierenden Bereich wird zunächst über ein Magnetventil die Bremsleitung zu diesem Rad gesperrt. Reicht das nicht (mehr) aus, so wird ein anderes Magnetventil geöffnet und über die interne Pumpe Bremsflüssigkeit in den Bereich zwischen Hydraulikeinheit und Hauptbremszylinder gepumpt, um einen Druckabfall zu bewirken.
  • Rotor

    Der Rotor, hier mit einem cyanen Pfeil gekennzeichnet, ist jeweils fest mit dem einzelnen Rad verbunden und stellt über eine Inkrementenscheibe oder eine Scheibe mit definiert maskierten Bereichen eine Referenz zu einem stehenden Punkt. Über Induktionsgeber, oder bei modernen Systemen Hallgebern, kann so die jeweilige Raddrehzahl erfasst und vom Steuergerät ausgewertet werden.
  • Drehzahlfühler

    Der mit einem orangenen Pfeil gekennzeichnete Drehzahlfühler ist das Gegenstück des Rotors. Er nimmt sich bei der Raddrehung verändernde Bereiche der Referenzeinheit auf und kann sie an das Steuergerät weitergeben, um eine Erfassung der jeweiligen Raddrehzahl zu ermöglichen.
  • Verschiedene Relais

    • Relais für Magnetventile

      Die dunkelgrün gekennzeichneten Relais für die Magnetventile erhalten ihre Steuersignale vom Steuergerät. Auf der Arbeitsseite werden die Magnetventile in der Hydraulikeinheit bedient, die geschlossen bzw. geöffnet werden. Je Rad besitzt die Hydraulikeinheit zwei Magnetventile. In der Ausgangsstellung, also auch der Stelluing für den Fall, dass das System stromlos und somit nicht betriebsbereit ist, sind die Ventile in Richtung Radbremszylinder geöffnet; die Ventile in entgegen dieser Richtung sind geschlossen. So kann immer Bremsdruck in den Leitungen durch den Hauptbremszylinder auf- und abgebaut werden.
      Wird das Blockieren eines Rades erkannt, wird das offene Magnetventil, das in Richtung Radbremszylinder wirkt, geschlossen, um einen weiteren Druckaufbau zu verhindern. Reicht diese Maßnahme nicht aus, wird das andere Magnetventil geöffnet und der Druck kann durch die gleichzeitig anlaufende Pumpe in Richtung Hauptbremszylinder abgebaut werden. Erkennt das System, dass die Blockierneigung nicht mehr vorhanden ist, werden die Relais wieder in ihren Ursprungszustand zurückgeschaltet.
    • Relais für Bremsleuchten

      Moderne Fahrzeuge besitzen keinen „normalen“ Bremslichtschalter mehr. Hier ist lediglich am Bremspedal ein Kontaktschalter installiert, der wiederum nur eine oder mehrere Signalleitungen bedient. Den eigentlichen Arbeitsstrom bekommen die Bremsleuchten über ein im Anti-Blockier-System integriertes Relais. Somit kann der Kabelaufwand im Innenraum gesenkt und eine vom Fahrer unabhängige Ansteuerung der Bremslichtanlage realisiert werden.
      Über die Verwendung des Bremslichtschalters, der nur Signalleitungen bedient, kann das Steuergerät Plausibilitätsprüfungen und mögliche Fehler im System ausmachen.
  • Kontrolllampe

    Die hier gelb gekennzeichnete Kontrolllampe ist das Anzeigeinstrument, das dem Fahrer zur Verfügung gestellt wird. Sie erfüllt die Aufgabe dem Fahrer Aufschluss über die Betriebsfähigkeit des Anti-Blockier-Systems zu geben.
    Beim Einschalten der Zündung muss die Lampe kurz aufleuchten oder dauerhaft brennen. Beim Starten des Motors muss sie erlöschen. Sind andere Verhaltensweisen zu beobachten, liegt in der Anlage ein Defekt vor. Erlischt die Lampe nicht nach Motorstart, hat das Steuergerät einen Fehler abgelegt, der mit Hilfe eines entsprechenden Werkstatttesters ausgelesen werden kann. Leuchtet die Lampe auch bei nur eingeschalteter Zündung nicht, so ist entweder die Lampe selbst defekt, oder wurde zur Vertuschung eines Fehlers entfernt oder zerstört.
  • Schalter für ABS

    Ältere Systeme lassen sich über einen im Armaturenbrett angebrachten Schalter, hier mit einem dunkelgrünen Pfeil gekennzeichnet, manuell an- und ausschalten. Moderne Systeme sind zwangsweise immer eingeschaltet.
  • Saugleitung

    Die hier rot gekennzeichnete Saugleitung bietet dem System die Möglichkeit im Falle eines zu geringen Drucks weitere Bremsflüssigkeit in das System aus dem Vorratsbehälter pumpen zu können, um eine Steigerung des Bremsdrucks und somit eine Verlangsamung der Raddrehzahl zu ermöglichen.
  • Schwimmkolbenkreis

    Der hier hellgrün gekennzeichnete Schwimmkolbenkreis ist die Rücklaufleitung für überschüssige Bremsflüssigkeit, wenn das Blockieren eines Rades erkannt wurde und Bremsflüssigkeit in den Vorratsbehälter zurückgeführt werden muss.
  • Druckstangenkolbenkreis

    Der hier braun gekennzeichnete Druckstangenkolbenkreis versorgt das Hydrauliksystem mit dem vom Fahrer gewünschten Bremsdruck.
  • Lastabhängiger Bremskraftregler

    Anti-Blockier-Systeme verfügen immer über einen Bremsdruckregler, hier mit einem braunen Pfeil gekennzeichnet, um die zur Verfügung stehende Bremskraft optimal ausnutzen zu können. Bremsdruckregler können in verschiedenen Arten ausgelegt sein. So bieten sich die Möglichkeiten von rein Mechanischen mit Ventilen, Hydraulischen und schlussendlich elektronischen Varianten an. In heutigen Fahrzeugen sind fast ausschließlich nur noch die elektronischen Varianten anzutreffen, da sie eine sehr genaue Annäherung an die ideale Bremskurve ermöglichen.

 

 

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