Legutóbb az elektromos vákuumszivattyúkról (röviden EVP-kről) beszéltünk.Amint látjuk, az EVP-knek számos előnye van.Az EVP-knek számos hátránya is van, beleértve a zajt is.A fennsík területén az alacsony légnyomás miatt az EVP nem tud ugyanolyan magas vákuumot biztosítani, mint a síkvidéken, és a vákuumfokozó rásegítése is gyenge, a pedálerő megnő.Két legvégzetesebb hiányosság van.Az egyik az élettartam.Egyes olcsó EVP-k élettartama kevesebb, mint 1000 óra.A másik az energiapazarlás.Mindannyian tudjuk, hogy amikor egy elektromos jármű kigurul vagy fékez, a súrlódási erő arra készteti a motort, hogy forogjon és áram keletkezzen.Ezek az áramok feltölthetik az akkumulátort és tárolhatják ezt az energiát.Ez a fékezési energia visszanyerése.Ne becsülje alá ezt az energiát.Egy kompakt autó NEDC ciklusában, ha a fékezési energia teljesen visszanyerhető, körülbelül 17%-ot takaríthat meg.Tipikus városi körülmények között a jármű fékezése által fogyasztott energia aránya a teljes vezetési energiához viszonyítva elérheti az 50%-ot.Látható, hogy ha a fékezési energia visszanyerési aránya javítható, akkor az utazótávolság jelentősen meghosszabbítható, és a jármű gazdaságossága is javítható.Az EVP a fékrendszerrel párhuzamosan csatlakozik, ami azt jelenti, hogy a motor regeneratív fékereje közvetlenül az eredeti súrlódási fékerőre kerül, és az eredeti súrlódó fékerő nem kerül beállításra.Az energia-visszanyerési arány alacsony, csak körülbelül 5%-a a később említett Bosch iBoosternek.Emellett a fékezési komfort is rossz, a motoros regeneratív fékezés és a súrlódó fékezés összekapcsolása és kapcsolása ütéseket okoz.
A fenti kép az SCB vázlatát mutatja
Ennek ellenére az EVP-t továbbra is széles körben használják, mert alacsony az elektromos járművek eladása, és a hazai futóműtervezési képesség is nagyon gyenge.A legtöbbjük másolt alváz.Szinte lehetetlen elektromos járművek alvázát tervezni.
Ha nem használ EVP-t, akkor EHB (elektronikus hidraulikus fékerősítő) szükséges.Az EHB két típusra osztható, az egyik nagynyomású akkumulátoros, általában nedves típusnak nevezik.A másik, hogy a motor közvetlenül nyomja a főhenger dugattyúját, amit általában száraz típusnak neveznek.A hibrid új energetikai járművek alapvetően az előbbiek, utóbbiak tipikus képviselője a Bosch iBooster.
Először nézzük meg a nagyfeszültségű akkumulátoros EHB-t, ami tulajdonképpen az ESP továbbfejlesztett változata.Az ESP egyfajta EHB-nek is tekinthető, az ESP aktívan fékezhet.
A bal oldali kép az ESP kerekének sematikus diagramja:
a--szabályozó szelep N225
b--dinamikus vezérlésű nagynyomású szelep N227
c--olajbevezető szelep
d - olajleeresztő szelep
e--fékhenger
f--visszatérő szivattyú
g -- aktív szervo
h - alacsony nyomású akkumulátor
A nyomásfokozó szakaszban a motor és az akkumulátor előnyomást hoz létre, így a visszatérő szivattyú felszívja a fékfolyadékot.Az N225 zárva van, az N227 nyitva van, és az olajbevezető szelep nyitva marad, amíg a kereket a kívánt fékerőre le nem fékezzük.
Az EHB összetétele alapvetően megegyezik az ESP-ével, azzal a különbséggel, hogy a kisnyomású akkumulátort nagynyomású akkumulátorra cserélik.A nagynyomású akkumulátor egyszer növeli a nyomást, és többször használja, míg az ESP alacsony nyomású akkumulátora egyszer, és csak egyszer használható.Minden használatkor az ESP legalapvetőbb alkatrészének és a dugattyús szivattyú legprecízebb alkatrészének ki kell bírnia a magas hőmérsékletet és a nagy nyomást, és a folyamatos és gyakori használat csökkenti élettartamát.Aztán ott van az alacsony nyomású akkumulátor korlátozott nyomása.Általában a maximális fékerő körülbelül 0,5 g.A normál fékerő 0,8 g felett van, és a 0,5 g messze nem elég.A tervezés kezdetén az ESP vezérlésű fékrendszert csak néhány vészhelyzetben alkalmazták, évente legfeljebb 10 alkalommal.Ezért az ESP nem használható hagyományos fékrendszerként, és csak alkalmanként használható segéd- vagy vészhelyzetekben.
A fenti képen a Toyota EBC nagynyomású akkumulátora látható, amely némileg hasonlít egy gázrugóra.A nagynyomású akkumulátorok gyártási folyamata nehéz pont.A Bosch kezdetben energiatároló labdákat használt.A gyakorlat bebizonyította, hogy a nitrogén alapú nagynyomású akkumulátorok a legalkalmasabbak.
A Toyota elsőként alkalmazta az EHB rendszert egy sorozatgyártású autóra, amely az 1997 végén piacra dobott első generációs Prius (paraméterek | kép) volt, a Toyota pedig EBC-nek nevezte el.A fékezési energia visszanyerése szempontjából az EHB nagymértékben javult a hagyományos EVP-hez képest, mivel le van választva a pedálról, és sorozatos rendszer is lehet.A motort először energia-visszanyerésre lehet használni, a fékezést pedig az utolsó szakaszban adják hozzá.
2000 végén a Bosch saját EHB-t is gyártott, amelyet a Mercedes-Benz SL500-ban használtak.A Mercedes-Benz SBC-nek nevezte el.A Mercedes-Benz EHB rendszerét eredetileg üzemanyaggal működő járművekben használták, csak segédrendszerként.A rendszer túl bonyolult volt és túl sok csövet tartalmazott, és a Mercedes-Benz visszahívta az E-osztályt (paraméterek | képek), az SL-osztályt (paraméterek | képek) és a CLS-osztályt (paraméterek | fotó) szedánt, a karbantartási költség nagyon magas magas, és több mint 20 000 jüan szükséges egy SBC cseréjéhez.A Mercedes-Benz 2008 után felhagyott az SBC használatával. A Bosch folytatta a rendszer optimalizálását, és áttért a nitrogén nagynyomású akkumulátorokra.2008-ban piacra dobta a HAS-HEV-t, amelyet széles körben használnak hibrid járművekben Európában és a BYD-t Kínában.
Ezt követően a TRW elindította az EHB rendszert is, amelyet a TRW SCB-nek nevezett el.A Ford legtöbb hibridje manapság SCB.
Az EHB rendszer túl bonyolult, a nagyfeszültségű akkumulátor fél a rezgéstől, a megbízhatóság nem nagy, a térfogat is nagy, a költség is magas, az élettartam is megkérdőjelezhető, a karbantartási költség pedig óriási.2010-ben a Hitachi piacra dobta a világ első száraz EHB-jét, nevezetesen az E-ACT-et, amely jelenleg a legfejlettebb EHB.bajok.Az E-ACT K+F ciklusa közel 5 év megbízhatósági tesztelés után 7 évig tart.A Bosch csak 2013-ban dobta piacra az első generációs iBoostert és 2016-ban a második generációs iBoostert. A második generációs iBooster elérte a Hitachi E-ACT minőségét, a japánok pedig megelőzték a német generációt EHB.
A fenti képen az E-ACT felépítése látható
A száraz EHB közvetlenül meghajtja a motor által a tolórudat, majd nyomja a főhenger dugattyúját.A motor forgóereje a görgős csavaron (E-ACT) keresztül lineáris mozgási erővé alakul át.Ugyanakkor a golyóscsavar egy reduktor is, amely csökkenti a motor fordulatszámát a Megnövekedett nyomaték megnyomja a főhenger dugattyúját.Az elv nagyon egyszerű.A korábbiak azért nem alkalmazták ezt a módszert, mert az autófékrendszernek rendkívül magas megbízhatósági követelményei vannak, és elegendő teljesítményredundanciát kell fenntartani.A nehézség a motorban rejlik, amelyhez kis motorméret, nagy fordulatszám (több mint 10 000 fordulat percenként), nagy nyomaték és jó hőleadás szükséges.A reduktor szintén nehéz, és nagy megmunkálási pontosságot igényel.Ugyanakkor el kell végezni a rendszer optimalizálását a főfékhenger hidraulikus rendszerével.Ezért a száraz EHB viszonylag későn jelent meg.
A fenti képen az első generációs iBooster belső felépítése látható.
A csigakereket kétfokozatú lassításra használják, hogy növeljék a lineáris mozgás nyomatékát.A Tesla mindenhol az első generációs iBoostert használja, valamint a Volkswagen összes új energetikai járműve és a Porsche 918 az első generációs iBoostert, a GM Cadillac CT6 és a Chevrolet Bolt EV szintén az első generációs iBoostert használja.Ez a konstrukció állítólag a regeneratív fékezési energia 95%-át elektromos árammá alakítja, ami nagymértékben javítja az új energiával rendelkező járművek hatótávolságát.A válaszidő is 75%-kal rövidebb, mint a nedves EHB rendszer magas nyomású akkumulátorral.
A fenti jobb oldali képen az EHB-HBS001 számú elektromos hidraulikus fékerősítőnk látható, amely megegyezik a fenti bal oldali képpel.A bal oldali szerelvény a második generációs iBooster, amely egy második fokozatú csigakeresztet használ az első fokozatú golyóscsavarhoz a lassításhoz, nagymértékben csökkentve a hangerőt és javítva a vezérlés pontosságát.Négy szériás termékük van, és a nyomásfokozó mérete 4,5 kN-tól 8 kN-ig terjed, a 8 kN pedig egy 9 üléses kis személyautónál használható.
Az IBC 2018-ban jelenik meg a GM K2XX platformon, amely a GM pickup sorozat.Vegye figyelembe, hogy ez egy üzemanyaggal működő jármű.Természetesen elektromos járművek is használhatók.
A hidraulikus rendszer tervezése és vezérlése összetett, hosszú távú tapasztalatgyűjtést és kiváló megmunkálási képességeket igényel, és Kínában mindig is volt hiányosság ezen a területen.Az évek során a saját ipari bázis kiépítését elhanyagolták, a hitelfelvétel elvét teljes mértékben átvették;mivel a fékrendszernek rendkívül magas megbízhatósági követelményei vannak, a feltörekvő cégeket az eredeti gyártók egyáltalán nem ismerhetik fel.Ezért az autók hidraulikus fékrendszere hidraulikus részének tervezését és gyártását a vegyesvállalatok vagy a külföldi cégek teljesen monopolizálják, és az EHB rendszer megtervezéséhez és gyártásához a dokkolást és az átfogó tervezést a a hidraulikus rész, amely a teljes EHB rendszerhez vezet.A külföldi cégek teljes monopóliuma.
Az EHB mellett van egy fejlett fékrendszer, az EMB, ami elméletben szinte tökéletes.Minden hidraulikus rendszert elhagy, és alacsony költséggel rendelkezik.Az elektronikus rendszer válaszideje mindössze 90 ezredmásodperc, ami sokkal gyorsabb, mint az iBooster.De sok hiányosság van.Hátrány 1. Nincs tartalék rendszer, ami rendkívül nagy megbízhatóságot igényel.Különösen az energiarendszernek abszolút stabilnak kell lennie, amelyet a buszkommunikációs rendszer hibatűrése követ.A rendszer minden csomópontjának soros kommunikációjának hibatűréssel kell rendelkeznie.Ugyanakkor a rendszernek legalább két CPU-ra van szüksége a megbízhatóság biztosításához.Hátrány 2. Elégtelen fékerő.Az EMB rendszernek a hubban kell lennie.Az agy mérete határozza meg a motor méretét, ami viszont azt, hogy a motor teljesítménye nem lehet túl nagy, míg a hétköznapi autók 1-2KW fékerőt igényelnek, ami a kis méretű motoroknál jelenleg lehetetlen.A magasságok eléréséhez erősen növelni kell a bemeneti feszültséget, és még akkor is nagyon nehéz.Hátrány 3. A munkakörnyezet hőmérséklete magas, a hőmérséklet a fékbetétek közelében akár több száz fok is lehet, és a motor mérete határozza meg, hogy csak állandó mágneses motor használható, és az állandó mágnes magas hőmérsékleten lemágnesez .Ugyanakkor az EMB egyes félvezető alkatrészeinek a fékbetétek közelében kell működniük.Ilyen magas hőmérsékletet egyetlen félvezető alkatrész sem tud ellenállni, és a térfogatkorlátozás lehetetlenné teszi a hűtőrendszer hozzáadását.Hátrány 4. Az alvázhoz megfelelő rendszer kidolgozása szükséges, és nehéz a tervezés modularizálása, ami rendkívül magas fejlesztési költségeket eredményez.
Az EMB elégtelen fékezőerejének problémája nem feltétlenül megoldható, mert minél erősebb az állandó mágnes mágnesessége, annál alacsonyabb a Curie hőmérsékleti pont, és az EMB nem tudja áttörni a fizikai határt.Ha azonban a fékerőre vonatkozó követelmények csökkennek, az EMB továbbra is praktikus lehet.A jelenlegi EPB elektronikus parkolórendszer az EMB fékezés.Aztán ott van a hátsó kerékre szerelt EMB, amely nem igényel nagy fékerőt, mint például az Audi R8 E-TRON.
Az Audi R8 E-TRON első kereke továbbra is hagyományos hidraulikus kialakítású, a hátsó kereke pedig EMB.
A fenti képen az R8 E-TRON EMB rendszere látható.
Láthatjuk, hogy a motor átmérője körülbelül akkora lehet, mint a kisujj.Minden fékrendszer-gyártó, például az NTN, a Shuguang Industry, a Brembo, az NSK, a Wanxiang, a Wanan, a Haldex és a Wabco keményen dolgozik az EMB-n.Természetesen a Bosch, a Continental és a ZF TRW sem tétlenkedik.Az EMB azonban soha nem tudja kicserélni a hidraulikus fékrendszert.
Feladás időpontja: 2022. május 16