+ Plus

Techniek: evolutie van het ABS

ABS was niet alleen het eerste assistentiesysteem op een motorfiets, tot op de dag van vandaag is het ook het belangrijkste. In bijna dertig jaar tijd heeft het veel valpartijen helpen voorkomen en zichzelf als dermate nuttig bewezen, dat het tegenwoordig zelfs wettelijk verplicht is. Tijd om eens te kijken hoeveel het systeem is geëvolueerd door de jaren heen!

Tsjonge, wat gaat de tijd toch snel. Als pionier op ABS gebied bood BMW als eerste motorfabrikant ooit het anti-blokkeer-remsysteem als optie aan op de topmodellen uit de K100-lijn. Onder de naam ABS I maakte het systeem zijn entree in de motorwereld. Daar moest overigens destijds wel flink diep voor in de buidel worden getast, bijna tweeduizend gulden extra kostte dit vangnet namelijk. Toch hadden velen dat er voor over, zoals ook de koper van de K100RS die in deze test de honneurs waarneemt voor de oude garde. De RS rolde op 9 maart 1988 van de band en heeft inmiddels 90.000 kilometer op de klok staan. Het is één van de eerste nog rijdende ABS-motoren ter wereld. Perfect daarom voor onze zoektocht naar de vraag: hoe verhoudt de historische ABS-techniek tot de hedendaagse systemen? Een rijtest, of beter gezegd stoptest, moet hier het antwoord op geven.
Op ons standaard toptestparcours staat de youngtimer gebroederlijk naast zijn moderne achter-achterneefje, de R1250GS. Wel de kanttekening dat het hier niet een puur directe vergelijking betreft, dat de nieuwe beter remt, weten we zo immers ook wel. Het inzichtelijk maken van de mate van technische vooruitgang tussen beide systemen, daar draait het veel meer om. Bovendien zijn de conceptuele verschillen tussen beide testmotoren zo groot, dat er van een directe vergelijking nooit zou kunnen zijn.
De sporttoerder uit 1988 heeft dankzij zijn in de lengterichting ingebouwde, 90 pk sterke vier-in-lijn van huis uit een laag zwaartepunt. De wielbasis bedraagt 1.510 millimeter, waardoor er tijdens het remmen voldoende last op de achterband rust. Aan de voorzijde roteert een 18 inch wiel in de maat 100/90, achter een eveneens tubeless band in formaat 130/90 V 17. Relatief smal schoeisel, wat de vertraging vaak niet ten goede komt. Alle drie de remschijven hebben daarbij dezelfde diameter van 285 millimeter, die door dubbelzuiger remklauwen van Brembo in de tang worden genomen.

Het tweekanaals-ABS, dat werd ontwikkeld door het Duitse bedrijf FTE, werkt voor en achter volledig gescheiden. Twee tandkransen met elk honderd tanden, een bij de voorste remschijven en een bij de achterwielnaaf, dienen als impulsgever voor de wieltoerental-sensoren. Dat zijn dus 200 impulsen per volledige omwenteling van het wiel. Bij een snelheid van 100 km/uur komt dat neer op 2.750 ‘informatiestromen’ per seconde. Dertig jaar geleden was dat echt een enorme datastroom. Aan de hand van die data berekent de bijbehorende stuureenheid van Hella, dat zit weggewerkt in de achterzijde van de 253 kilo wegende K100RS, de continue schommeling in de wieltoerentallen. De regeling van het achterste remcircuit houdt daarbij rekening met de door het voorwiel geleverde data. Ook werd van meet af aan rekening gehouden met additionele vertraging door motorrem bij gas wegnemen of terugschakelen. Een echte bijzonderheid destijds waren de twee metalen units links en rechts bij de duovoetsteunen, dat zijn de hydraulische drukmodulatoren voor het voorste en achterste remcircuit. Deze alleen al wegen 3,8 kilo. In totaal legde het ABS van een K100 zelfs een dikke tien kilo extra in de weegschaal. Een letterlijk zwaarwegend argument voor meer veiligheid.
Het integrale remsysteem genaamd MK 100 MIB van Continental dat op de R1250GS dienst doet, presenteert zich wat dat betreft als heel veel lichter. Het in één compacte unit geïntegreerde systeem, bestaande uit een elektromotor, ABS ECU en drukmodulator (hydroblok), weegt slechts 1.135 gram. Dat is verdomd weinig voor zo’n belangrijk stukje extra veiligheid. De 258 kilo wegend GS zelf heeft bovendien een stabiliteit bevorderende wielbasis van 1.525 millimeter. Daar het een allroad betreft ligt het zwaartepunt echter ook wat hoger, wat de neiging tot stoppies zou kunnen bevorderen. De fijngevoelige elektronica detecteert echter ook een loskomend achterwiel en houdt daar rekening mee. Remstabiliteit dankzij software kortom. Maar ook dankzij hardware. De bekende Telelever bijvoorbeeld, is niet alleen rij-, maar ook remstabiliteit bevorderend. De constructie met gescheiden voorwielgeleiding (vorkpoten) enerzijds en vering/demping anderzijds, heeft als een van de voordelen dat de voorzijde tijdens extreme remingrepen nauwelijks induikt. Dit in tegenstelling tot de Ø 41 millimeter telescoopvoorvork van de K100RS. De R1250GS heeft opvallend smalle Ø 37 millimeter vorkpoten, daartussen een in vergelijking met de RS wel duidelijk bredere, radiaal voorband in formaat 120/70R19. In combinatie met de 170/60R17 achterband heeft de GS dus duidelijk meer rubber op het asfalt. Niet alleen prettig voor de grip onder hellingshoek, het grotere contactvlak heeft ook een gunstige invloed op de remvertraging. Afijn, tot zover de theorie, op naar de praktijk.

De oudste van de twee bijt het spits af en wel met een standaard noodstop vanaf 100 km/uur. Bij de K100RS betekent dat voor de testrijder vol in het remhendel knijpen en gelijktijdig ook vol op het rempedaal trappen. De remweg is helemaal niet slecht: na 44,8 meter staat de viercilinder stil, wat overeen komt met een gemiddelde remvertraging van 8,6 m/s². Het betreft een altijd reproduceerbare remvertraging die duidelijk beter is dan de gemiddelde remvertraging die verschillende rijders op uiteenlopende motoren zonder ABS weten te realiseren, zoals uit veel studies blijkt. Wel met een kleine kanttekening: de noodstop wordt gedaan op een afgesloten terrein, waarbij de testrijders mentaal voorbereid is, dus zonder de hectiek en paniek die een daadwerkelijke noodstop met zich meebrengt. Dergelijke situaties zijn voor motorrijders zonder ABS juist het meest gevaarlijk, zeker onder natte en/of gladde omstandigheden. Wie weet dan beide wielen immers gelijktijdig en onafhankelijk van elkaar fijngevoelig te laten balanceren op de blokkeergrens, zonder deze te overschrijden? Bij een maximale vertraging is er rond de twintig procent aan wielslip, dan zit je echter dicht tegen de grens van blokkeren aan. En een blokkerend wiel biedt enkel nog (een duidelijk mindere) remvertraging in de vorm van glij-/schuifwrijving, bovendien is er (o.a. door het wegvallen van het gyroscopisch effect) ook geen zijdelingse geleidingskracht meer. Komt het tot blokkeren, dan is het de natuur van de motorrijder om beide remmen volledig te lossen, waardoor er vele belangrijke meters remweg verloren gaan. Daar heb je met ABS nooit last van. Sterker nog, ABS werkt al lang voor het daadwerkelijk ingrijpt. En wel op mentaal vlak. De wetenschap dat ABS aan boord is, helpt met name minder geroutineerde motorrijders. Bij een plots opdoemende hindernis hoeft er niet subtiel remkracht te worden opgebouwd, maar kun je direct vol in het hendel knijpen, waardoor bijna vanaf de eerste meters de maximale hoeveelheid remvertraging kan worden gerealiseerd. Een te behoedzame kneep in het remhendel kost je vele, soms bepalende meters remvertraging. Iets waar je op de actuele R1250GS overigens geen last van zult hebben. Het rempedaal werkt enkel achter, wat voor bijremmen in krappe (haarspeld)bochten of tijdens het keren op de weg alleen maar prettig is, maar bij een kneep in het remhendel worden alle drie de remklauwen aan het werk gezet. Zowel de dubbelzuiger ramklauw achter, die in een Ø 276 millimeter schijf hapt, als de twee radiaal gemonteerde vierzuiger exemplaren voor, die hun tanden in twee Ø 305 millimeter schijven zetten.
Dankzij deze veel betere componenten mag duidelijk zijn dat de GS rijkelijk veel eerder stil staat. Om precies te zijn al na 40,2 meter, wat neerkomt op een gemiddelde remvertraging van 9,6 m/s². Dat doet zelfs een professioneel coureur niet beter.

Al helemaal niet wanneer de omstandigheden minder dan optimaal zijn. Bijvoorbeeld wanneer er zand of rolsplit op de rijbaan ligt, of wanneer regen de kinderkopjes of tramrails verraderlijk glad heeft gemaakt. In de test simuleren we wegdek/ondergrond met onderling sterk verschillende wrijvingscoëfficiënten (bijvoorbeeld natte putdeksels etc.) middels twee opvolgende, twee meter brede zandbedden. De remmeting wordt nu uitgevoerd met een snelheid van 70 km/uur. Ondanks de lagere snelheid is de remweg behoorlijk. De actuele GS past zich relatief goed aan de moeilijke omstandigheden aan en staat na 29,1 meter stil. De K100RS echter heeft voor dezelfde oefening 43 meter nodig. Er is dus een aanzienlijk verschil tussen het actuele en oude ABS. Zeven Hertz bedroeg de maximale regelfrequentie van het originele systeem uit 1988, terwijl de actuele ABS-systemen tot 30 keer per seconde (30 Hertz) de remdruk aanpassen. Toch is dat niet eens de onderscheidende factor. Dankzij krachtiger en betere processoren kan er veel sneller en fijngevoeliger worden gespeeld met de maximaal beschikbare grip. Niet alleen een hogere regelfrequentie kortom, maar ook een veel effectievere. Voor een optimale vertraging regelt de elektronica van de GS de remdruk aan voor- en achterzijde (gecombineerd remsysteem, enkel bij bedienen remhendel). Vier druksensoren registeren daarbij de remdruk bij zowel de remcilinders als de wielen. In combinatie met wieltoerental en andere parameters maakt dat een heel fijngevoelige sturing van de remkrachten (druk op de remzuigers) mogelijk, biedt zelfs de mogelijkheid om (deels) voorspellingen te doen over de rijdynamische omstandigheden. Het systeem bepaalt aan de hand van al die parameters hoe de remkrachten het best over voor en achter verdeeld kunnen worden. Hoe ver en hoe lang moeten de regelkleppen open, om blokkeren te verhinderen? De door de ABS ECU gebruikte algoritmes zorgen daarbij voor een merkbare veiligheidsvoorsprong in 2019. Aan de rempompen en regelkleppen lag het zeker niet bij de RS, die waren ook destijds al sterk genoeg.
De sterk verbeterde rekenkracht is niet alleen meetbaar, ook merkbaar. Op de K100RS zijn de regelintervallen lang, grof en intensief. Daarbij is het eerste zandbed niet echt een probleem, daar weet het systeem zich prima raad mee. Het tweede zandbed brengt het systeem evenwel wel aan zijn grenzen. Hoewel het eenvoudig lijkt, moet je niet onderschatten voor welke uitdaging het ABS staat. In deze simulatie volgen grip en gladheid elkaar razendsnel op. Het voorwiel wordt met compleet andere omstandigheden geconfronteerd als het achterwiel, breukdelen van een seconde later is het vervolgens weer precies andersom, en een fractie later weer anders.
Voor het MK 100 MIB systeem van de actuele GS dan ook niets dan lof. Het regelt af met uiterst fijngevoelige regelintervallen, wat onder meer te danken is aan de IMU, die de elektronica additioneel voedt met informatie over de acceleratie en hellingshoek. Daardoor verliest de achterzijde ondanks constant wisselende grip nooit het contact met het wegdek. Het bochten-ABS past daarbij de remdruk bij het betere bochtenwerk aan aan de actuele hellingshoek. Op eenzelfde manier werkt ook de dynamische tractiecontrole, die eveneens hellingshoek afhankelijk is en uiterst subtiel en betrouwbaar functioneert. Het originele ABS heeft domweg geen kans tegenover een zo door en door ontwikkeld systeem, wat door de veel langere remweg van de RS wordt bewezen. Desondanks is welk ABS dan ook beter dan geen ABS, ook het dertig jaar oude systeem heeft zijn meerwaarde immers wel bewezen. Wel of geen ABS is tegenwoordig gelukkig ook geen discussiepunt meer. Occasion of nieuwe motor, iedereen wil het. En zo hoort het ook!

CONCLUSIE
ABS heeft de motorwereld veranderd. Het is het oudste, maar ook belangrijkste en meest voorhanden zijnde veiligheidssysteem op de hedendaagse motor. Zelfs het dertig jaar oude ABS I systeem biedt nog echt meerwaarde op veiligheidsgebied, met name rechtuit op goed asfalt. De afstand tot de moderne, onder bijna alle denkbare omstandigheden feilloos opererende systemen is zoals je mag verwachten behoorlijk. En dan drukken we het nog zacht uit. Doorontwikkeling loont zich duidelijk, waar vooral jij als rijder de vruchten van plukt!

Motoplus als app?

Om deze webapp op je telefoon te installeren, klik dan op het icoontje onderaan en klik daarna op Zet in beginscherm.

Om deze webapp op je telefoon te installeren, klik dan op de drie bolletjes rechtsbovenin

en klik daarna op Toevoegen aan startscherm.