Antiblockiersystem für Motorräder


Antiblockiersystem für Motorräder

Das Antiblockiersystem für Motorräder (ABS), in der StVZO „Automatischer Blockierverhinderer“ (ABV) genannt, ist ein technisches System zur Verbesserung der Sicherheit von Motorradfahrern. Es wirkt bei starken Bremsungen, insbesondere auf nicht haftfähigem Fahrbahnbelag, indem es einem möglichen Blockieren der Räder und damit einem Sturz, durch Verminderung des Bremsdrucks entgegenwirkt. Primäres Ziel bei der Entwicklung des Systems war jedoch nicht den Bremsweg zu verkürzen, sondern die Sturzgefahr bei Vollbremsungen, insbesondere durch ein blockiertes Vorderrad, zu verhindern. Heute können selbst Testfahrer die Bremswege von ABS geregelten Motorrädern nicht unterbieten.[1][2] Im Gegensatz zu KOM und Lkw ist seitens des Gesetzgebers bis dato kein verbindlicher Einbau im Motorrad vorgeschrieben bzw. keine allgemeine Verpflichtungserklärung (wie Pkw) aller Motorradhersteller zum Einbau gegeben. Die geplante, ab 1. Januar 2013 wirksame, EU-Typenzulassung sieht für neu zugelassene Krafträder, über 125 cm3 und über 11 kW, serienmäßig ein Antiblockiersystem vor. In Kraft treten dieser Vorschrift nach der EU-Kommission: 1. Januar 2017.[3]

ABS-Funktionsschema
1 = Steuereinheit
2 = Druckmodulator
3 = Induktionsgeber
4 = Bremssattel
5 = Hydraulikleitung

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Das erste ABS für Motorräder wurde 1985 von Lucas Girling vorgestellt.[4] Der erste Serien-Hersteller war die Firma FTE automotive mit Sitz in Ebern/Unterfranken, damals noch eine Sparte der Firma FAG Kugelfischer; das System wurde 1988 erstmals bei den BMW-K-100 Modellen als Option eingeführt und kostete damals 1980 DM Aufpreis.[5] 1991 wurde von Yamaha bei der FJ 1200 ein selbst entwickeltes System angeboten, das weniger starkes Bremsnicken als das FTE-System aufzuweisen hatte.[6] 1992 bot Honda für die ST 1100 ein ABS an.[7] Seit 1993 wurde an den neuen 4-Ventil-Boxern von BMW, ABS optional angeboten. 1996 gab es von Kawasaki ein ABS für die GPZ 1100 und das Honda CBS-ABS für die ST 1100[8], 1997 von Suzuki für die 1200er Bandit ein Single-ABS. Der Durchbruch in der Verbreitung kam 2004 durch die Selbstverpflichtung des Weltmarktführers Honda, ab dem Jahr 2010 jedes neuentwickelte Motorrad über 250 cm³ zumindest optional mit CBS-ABS anzubieten.[2]

Heute liefern ABS für Motorräder:

Induktionsgeber an einer BMW K 1100 LT

Wirkungsweise

An einer Loch- oder Zahnscheibe wird mittels Induktionsgeber an jedem Rad die Raddrehzahl gemessen. Der Bremsdruck wird an dem Rad gemindert, dessen Drehzahl während des Bremsens im Vergleich zu dem anderen Rad unverhältnismäßig sinkt. Die Absenkung des Bremsdrucks wird durch eine Volumenvergrößerung im Modulator erreicht und anschließend gegebenenfalls wieder erhöht. Die Änderung des hydraulischen Volumens wird mittels Kolben (Plunger) oder Ventile ausgeführt. Die umfangreiche Signalverarbeitung, je nach Geschwindigkeit bis zu 3000 Impulse pro Sekunde, erfolgt in einer zentralen Steuereinheit. Beim Einschalten der Zündung und beim Einschalten des ABS nach Überschreiten der Mindestgeschwindigkeit erfolgen Selbsttests. Erkannte Fehler werden in einen elektronischen Speicher eingelesen, um die Fehlersuche bei Defekten zu erleichtern. Im Regelbereich des ABS wird dem Fahrer die Aktivität des ABS, durch ein Pulsieren im Hand- bzw. Fußbremshebel mitgeteilt. Bei neueren Ventilsystemen ist dies kaum spürbar.

Systeme

ABS-I, Hydraulikeinheit

Die Systeme sind heute nach Motorrad-Hersteller unterschiedlich. Die Druckmodulation wird entweder über elektronisch geregelte Magnetventile (z. B. BMW, Ducati, Honda, Kawasaki, KTM, Suzuki, Yamaha) oder über das Plunger-System (BMW alt, Honda) vorgenommen.[10] Die Regelfrequenzen und die Regelgüte liegt je nach Systementwicklung weit auseinander.[11] Die erste Generation (ABS I) lag bei maximal sieben Regelvorgänge je Sekunde, neueste Systeme können 15 Regelvorgänge je Sekunde aufweisen und sind für den Regelbereich zwischen den Haftreibungswerten 0,1 und 1,3 ausgelegt.[12] Unterhalb von 4–6 km/h bzw. 10 km/h (Honda SH 300) wird das ABS systembedingt abgeschaltet. Der optimale Regelbereich liegt bei neueren Systemen bei 10–15 % Schlupf, der erste Prototyp regelte mechanisch bei 20 %, die zweite ABS-Generation regelte nahe am Grenzbereich bei 30 % Bremsschlupf.

Single-ABS

Der erste Prototyp eines ABS für Motorräder von Lucas Girling aus dem Jahre 1985 war ein mechanisch-hydraulisches System. Ein schlichtes Feder-Masse-System erkannte die drohende Radblockade mittels Fliehkraft, der Bremsdruckabbau wurde über Ventile geregelt.[13]

Druckmodulator Bosch ABS-8M
  • Erste Generation (ABS–I): Bauzeit von 1988 bis 1993 (FTE automotive) bzw. 1996 (Nissin). Regelfrequenz 7 Hz, Plungersystem, elektrohydraulisches System, Systemgewicht 11 kg durch zwei getrennte Hydraulikeinheiten.
  • Zweite Generation (ABS–II): Bauzeit 1993 bis 2006 (je nach Hersteller), Plungersystem, Druckabbau mittels Magnetventile. Systemgewicht 4,5–6 kg.
  • Dritte Generation (ABS–III): Bauzeit 1999/2001 bis 2006, Systemgewicht 2,6–4,3 kg (Single-ABS u.a. CORA, Bosch ABS–5M); Integral−ABS mit Bremskraftverstärker von FTE automotive (CORA BB), Systemgewicht 4,5 kg.
  • Vierte Generation (Bosch ABS–8M, Conti MIB): Bauzeit ab 2006 bis dato, Ventilsystem, Systemgewicht 1,5–2,3 kg, kombinierbar mit ASC.[14]
  • Fünfte Generation (Conti MAB, Bosch ABS 9 base, Bosch 9ME): Bauzeit ab 2009, Ventilsystem, Systemgewicht 1,2 kg[15][16] bzw. 0,7 kg[17] leichtes und kompaktes Antiblockiersystem.

Kombinations-ABS

→ siehe Hauptartikel: Honda CBS

  • Das Honda CBS-ABS wird seit 1996 (Honda ST 1100) optional bzw. serienmäßig seit 2003 in verschiedenen Honda-Modellen angeboten. Der Bremsdruck wird durch den Handbremshebel an vier der sechs Bremskolben der Vorderradbremsscheiben aufgebaut, der Hinterradbremskolben mittels sekundärem Bremszylinder und Steuerelektronik mit vorgegebenem Bremsdruck mitgebremst. Der Fußbremshebel bremst zuerst das Hinterrad, über ein Magnet-Ventil verzögert die restlichen zwei Kolben der Vorderradbremse. Es werden immer beide Räder abgebremst, unabhängig ob der Fahrer nur einen oder beide Bremshebel betätigt.[18] 2009 führte Honda ein CBS-ABS (Combined Sports) speziell entwickelt für Supersportler ein. Dabei wird vom Fahrer nur der Bremsdruck vorgegeben (brake by wire)[19], zwei elektronische Pumpen bremsen wohldosiert Vorder- und Hinterrad ab.[20]

→ siehe Hauptartikel: Integral-ABS

  • Das Integral-ABS von BMW-Motorrad wird seit 2001 in den Versionen Teilintegral (die Fußbremse bremst nur das Hinterrad ab, Handbremshebel beide Räder) und Vollintegral (Fuß-/Handbremshebel bremsen beide Räder ab – BMW K 1200 LT) angeboten. Beim Integral-ABS mit Bremskraftverstärker von FTE automotive (CORA BB) wird über eine elektromagnetische Spule der Bremsdruck moduliert, über ein Kugelventil der Steuerkolben angesteuert. Bei der ABS-Regelung wirkt die elektromagnetische Spule auf den Steuerkolben, der dadurch gegen den Steuerdruck des Hauptbremszylinders wirkt. Das CORA BB-System kam ausschließlich bei BMW-Motorrädern zum Einsatz und stand durch Systemausfälle in der Kritik.[21][22][23] Das ab 2006 von BMW und Continental-Teves hergestellte Integral-ABS (Conti MIB) basiert nun auf dem Ventilprinzip und kommt ohne Bremskraftverstärker aus.[24] BMW bietet seit Juni 2010 für das Integral-ABS der 2. Generation ASC zum Nachrüsten an.[25] 2009 wurde von BMW mit dem abschaltbaren Race-ABS (Bosch 9ME) an der BMW S 1000 RR ein ABS mit vier verschiedenen vom Fahrer wählbaren Streckenmodi (Rain, Sport, Race, Slick) eingeführt.[26]

Beide Systeme, Combined Sports von Honda sowie Race-ABS von BMW, werden seit 2009 mit leichten Modifikationen erfolgreich bei IDM Motorradrennen eingesetzt.

Systemgrenzen

Das Motorrad-ABS ist bis jetzt (Stand 2010) dafür ausgelegt, die Fahrstabilität bei Geradeaus-Vollbremsungen aufrechtzuerhalten. Neuere Systeme (ab der 3. Generation) gelten als eingeschränkt kurventauglich[27][28], voll kurventaugliche Systeme befinden sich noch in der Entwicklung.[29][30] Das physikalisch und systembedingte Problem des eindrehenden Bremslenkmomentes bei einer Kurvenbremsung bleibt jedoch bestehen.[31]

Ältere Systeme sind ohne Überschlagschutz (Rear-wheel-Lift-off-protection) ausgerüstet. Insbesondere die hohe Schlupfregelung von bis zu 30 % der zweiten ABS-Generation kann im Extremfall bei haftfähiger Fahrbahn, kurz vor dem Stillstand, zum Überschlag führen. Auch neueste Systeme können auf welliger Fahrbahn oder bergab zum kurzzeitigen Öffnen des Bremsdrucks am Vorderrad führen, obwohl der Reifen noch nicht an der Haftgrenze angelangt ist. Verliert das Hinterrad bei einem Bremsvorgang kurzfristig den Bodenkontakt, regelt das ABS den Bremsdruck am Vorderrad herunter und verlängert damit unverhofft den Bremsweg.[32]

Verbreitung und Kritik

Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung sowie die Verkehrsministerkonferenz empfiehlt, ABS gesetzlich vorzuschreiben. Gleiches fordern die Vertreter der deutschen Delegation in einer Arbeitsgruppe der Wirtschaftskommission für Europa. Die wissenschaftliche Basis der Forderung ist eine Studie der Bundesanstalt für Straßenwesen.[33]

Mittlerweile nimmt das Angebot an Motorrädern und Motorrollern zu, die optional oder serienmäßig mit ABS ausgestattet sind.[34] Jüngste Studien des ADAC gehen in Hochrechnungen von 160 nicht getöteten Motorradfahrern (bei insgesamt 651 getöteten Motorradfahrern des Jahres 2009) pro Jahr aus und bis zu 6900 Motorrad-Unfälle mit Verletzungen hätten im Jahre 2009 verhindert werden können, wenn die Fahrer ABS an Bord gehabt hätten. Der ADAC kritisiert die zu geringe Verbreitung von ABS bei Motorrädern. Bei Motorrädern unter 250 cm3 ist ABS sogar nur bei weniger als einem Prozent der Modelle verbreitet. Bei den schwereren Maschinen gibt es das Sicherheitssystem bei gut 25 Prozent der Zweiräder in Europa.[35] Die DEKRA spricht in ihrem Verkehrssicherheitsreport Motorrad 2010[36] von 25 bis 35 % aller schweren Unfälle die mit ABS vermeidbar gewesen wären. „Würde man das ABS zusätzlich mit einer Integralbremse und einem aktuell noch in der Entwicklung befindlichen technischen Bremsassistenten kombinieren, könnten sich sogar fast doppelt so viele Unfälle (50 bis 60 Prozent) vermeiden lassen.“[37]

Literatur

  • Jürgen Stoffregen: Motorradtechnik: Grundlagen und Konzepte von Motor, Antrieb und Fahrwerk. 7. Auflage. Vieweg Verlag, Braunschweig, 2010, ISBN 978-3-8348-0698-7.
  • Joachim Funke, Hermann Winner: Anforderungen an zukünftige Kraftrad-Bremssysteme zur Steigerung der Fahrsicherheit. Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen. Heft F 46. 2004.

Einzelnachweise

  1. Motorrad 12/2005. Seite 24 ff. ABStinenz beendet
  2. a b adac.de. abgerufen am 2. Juli 2010 Motorrad-ABS-Vergleich
  3. MOTORRAD Nr. 23 vom 29. Oktober 2010, Seite 10
  4. motorradonline vom 4. September 2009 ABS-Spezial (Teil 5) Die Geschichte
  5. MOTORRÄDER: Verzögerte Panik Spiegel 13/1988
  6. Motorrad Test 1992, Seite 80
  7. MOTORRAD Test 1992
  8. Motorrad Test 1996
  9. yamaha-motor.deYamaha Technik Lexikon, abgerufen am 6. Juli 2010
  10. motorradonline.de vom 4. September 2009 ABS-Spezial (Teil 4) Die Technik
  11. Motorrad 12/2005. Seite 24 ff. ABStinenz beendet.
  12. Jürgen Stoffregen: Motorradtechnik. 7. Auflage 2010. Seite 379 ff
  13. Motorrad 15/1985, Seite 48 ff
  14. bosch.com vom Juli 2006 Neue ABS-Generation für Motorräder von Bosch
  15. motorradonline vom 18. Februar 2009 ABS von Continental 1,2 Kilogramm mehr Sicherheit
  16. conti-online.com Elektronische Bremssysteme für Motorräder. Abgerufen am 10. Juli 2010
  17. bosch-presse.de vom Januar 2010Auszeichnung für Bosch-Innovation
  18. Honda.com, abgerufen am 3. Juli 2010Two types of combined ABS combining CBS and ABS
  19. tempo-zweirad.de Honda CBR 600 RR Datenblatt
  20. kues.de abgerufen am 4. Juli 2010 TestTour: Honda CBR 1000 RR Fireblade Combined ABS'
  21. Spiegel online vom 11. Juli 2005 ABS-Probleme. BMW überprüft 260.000 Motorräder
  22. bikersjournal.de 06-2005 Kommt Zeit kommt Rat ... oder auch nicht. Seite 47 ff
  23. BMW-Motorrad-Integral-ABS, 10. August 2005 Antworten auf Ihre Fragen
  24. atzonline vom 7. Juli 2006 BMW entwickelt dritte Generation Integral ABS für Motorräder
  25. Motorradonline.de vom 2. Juni 2010 ASC für Motorräder mit Integral ABS II
  26. BMW-Motorrad, abgerufen am 4. Juli 2010 Technische Daten der RR 1000
  27. Das Integral ABS von BMW-Motorrad
  28. motorradonline.de vom 18. November 2009 Grundlagen (Teil 7) Fazit
  29. Jürgen Stoffregen: Motorradtechnik. 7. Auflage 2010. Seite 396 ff
  30. WIPO Patent Application WO/2006/079384
  31. Patrick Seiniger: Entwicklung einer Rollwinkelsensorik für zukünftige Bremssysteme. 2006
  32. Tourenfahrer 8/2003. Seite 36 ff: Test Anitblockiersysteme
  33. Bundesrat.de vom 7. April 2009 TOP 6.1 Sicherheit von Motorradfahrern
  34. adac.de ABS-Motorräder in Deutschland, abgerufen am 3. Juli 2010
  35. motorradonline.de vom 7. April 2010 ADAC Unfallforschung: Motorrad-ABS rettet Leben
  36. DEKRA Verkehrssicherheitsreport Motorrad 2010
  37. kfz-betrieb-vogel.de, vom 7. Mai 2010 Weniger Unfälle durch ABS und weitere Systeme der aktiven Sicherheit

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Antiblockiersystem – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Antiblockiersystem – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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