Síðasta skipti sem við höfum fjallað um rafmagns tómarúmdælur (EVPs í stuttu máli).Eins og við sjáum eru margir kostir EVPs.EVPs hafa einnig marga ókosti, þar á meðal hávaða.Á hálendissvæðinu, vegna lágs loftþrýstings, getur EVP ekki veitt sama mikla lofttæmi og á sléttu svæði og aðstoð tómarúmsaugarans er léleg og pedalkrafturinn verður meiri.Það eru tveir afdrifaríkustu gallarnir.Eitt er líftíminn.Sumir ódýrir EVP hafa endingartíma minna en 1.000 klukkustundir.Hitt er orkusóun.Við vitum öll að þegar rafknúið ökutæki er í hjólförum eða hemlun getur núningskrafturinn knúið mótorinn til að snúast til að mynda straum.Þessir straumar geta hlaðið rafhlöðuna og geymt þessa orku.Þetta er endurheimt bremsuorku.Ekki vanmeta þessa orku.Ef hægt er að endurheimta hemlunarorkuna að fullu í NEDC hringrás fyrirferðarlítils bíls getur það sparað um 17%.Í dæmigerðum þéttbýlisaðstæðum getur hlutfall orkunnar sem ökutækishemlun eyðir og heildar akstursorku náð 50%.Það má sjá að ef hægt er að bæta hemlunarorkuendurheimtuna er hægt að stækka farflugsviðið til muna og bæta hagkvæmni ökutækisins.EVP er tengt samhliða hemlakerfinu, sem þýðir að endurnýjandi hemlunarkraftur mótorsins er beint ofan á upprunalega núningshemlunarkraftinn og upprunalegi núningshemlunarkrafturinn er ekki stilltur.Orkuendurheimtingarhlutfallið er lágt, aðeins um 5% af Bosch iBooster sem minnst er á síðar.Að auki eru hemlunarþægindi léleg og tenging og skipting á endurnýjandi hemlun og núningshemlun mun valda höggum.
Myndin hér að ofan sýnir SCB skýringarmyndina
Þrátt fyrir það er EVP enn mikið notað, vegna þess að sala á rafknúnum ökutækjum er lítil og innlend hönnunargeta undirvagnsins er einnig mjög léleg.Flestir þeirra eru afritaðir undirvagnar.Það er nánast ómögulegt að hanna undirvagn fyrir rafbíla.
Ef EVP er ekki notað er EHB (Electronic Hydraulic Brake Booster) krafist.EHB má skipta í tvær tegundir, önnur er með háþrýstidælu, venjulega kölluð blaut gerð.Hitt er að mótorinn ýtir beint á stimpilinn á aðalhólknum, venjulega kölluð þurr gerð.Hybrid ný orkutæki eru í grundvallaratriðum þau fyrrnefndu og dæmigerður fulltrúi þess síðarnefnda er Bosch iBooster.
Skoðum fyrst EHB með háspennu rafgeyma, sem er í raun endurbætt útgáfa af ESP.Einnig er hægt að líta á ESP sem eins konar EHB, ESP getur virkan bremsað.
Vinstri myndin er skýringarmynd af ESP hjóli:
a--stjórnventil N225
b--dynamic háþrýstiventill N227
c--olíuinntaksventill
d--olíuúttaksventill
e--bremsuhólkur
f--skila dæla
g--virkt servó
h--lágþrýstingsgeymir
Í örvunarstiginu byggja mótorinn og rafgeymirinn upp forþrýsting þannig að afturdælan sogar bremsuvökvann.N225 er lokað, N227 er opnað og olíuinntaksventillinn er opinn þar til hjólinu er bremsað að tilskildum hemlunarstyrk.
Samsetning EHB er í grundvallaratriðum sú sama og ESP, að því undanskildu að lágþrýstingsgeymirinn er skipt út fyrir háþrýstisafn.Háþrýstingsgeymirinn getur byggt upp þrýsting einu sinni og notað hann mörgum sinnum, en lágþrýstingssafninn ESP getur byggt upp þrýsting einu sinni og aðeins hægt að nota hann einu sinni.Í hvert skipti sem það er notað þarf kjarnahluti ESP og nákvæmasti hluti stimpildælunnar að standast háan hita og háan þrýsting og stöðug og tíð notkun mun draga úr endingu þess.Svo er það takmarkaður þrýstingur lágþrýstingsgeymisins.Almennt er hámarks hemlunarkraftur um 0,5g.Venjulegur hemlunarkraftur er yfir 0,8g og 0,5g er langt frá því að vera nóg.Í upphafi hönnunar var ESP-stýrt hemlakerfi aðeins notað í nokkrum neyðartilvikum, ekki oftar en 10 sinnum á ári.Þess vegna er ekki hægt að nota ESP sem hefðbundið hemlakerfi og aðeins hægt að nota það af og til í hjálpar- eða neyðartilvikum.
Á myndinni hér að ofan sést háþrýstingsgeymir Toyota EBC, sem er nokkuð svipaður gasfjöðri.Framleiðsluferlið háþrýstisafna er erfiður punktur.Bosch notaði upphaflega orkugeymslukúlur.Aðferðin hefur sannað að háþrýstisafnar sem byggjast á köfnunarefni henta best.
Toyota var fyrst til að beita EHB kerfinu á fjöldaframleiddan bíl, sem var fyrsta kynslóð Prius (breytur | mynd) sem kom á markað í lok árs 1997 og Toyota nefndi hann EBC.Hvað varðar endurheimt bremsuorku er EHB verulega bætt samanborið við hefðbundna EVP, vegna þess að það er aftengt frá pedali og getur verið raðkerfi.Fyrst er hægt að nota mótorinn til að endurheimta orku og hemlun er bætt við á lokastigi.
Í lok árs 2000 framleiddi Bosch einnig eigin EHB sem notaður var á Mercedes-Benz SL500.Mercedes-Benz nefndi það SBC.EHB kerfi Mercedes-Benz var upphaflega notað í eldsneytisbíla, bara sem aukakerfi.Kerfið var of flókið og með of margar pípur og Mercedes-Benz innkallaði E-Class (breytur | myndir), SL-class (breytur | myndir) og CLS-class (breytur | Mynd) fólksbifreið, viðhaldskostnaðurinn er mjög hátt, og það þarf meira en 20.000 Yuan til að skipta um SBC.Mercedes-Benz hætti að nota SBC eftir 2008. Bosch hélt áfram að hagræða þessu kerfi og skipti yfir í köfnunarefnis háþrýstiklefa.Árið 2008 kom HAS-HEV á markað, sem er mikið notað í tvinnbíla í Evrópu og BYD í Kína.
Í kjölfarið setti TRW einnig á markað EHB kerfið sem TRW nefndi SCB.Flestir tvinnbílar Ford í dag eru SCB bílar.
EHB kerfið er of flókið, háspennu rafgeymirinn er hræddur við titring, áreiðanleikinn er ekki hár, rúmmálið er líka mikið, kostnaðurinn er líka hár, endingartíminn er einnig spurður og viðhaldskostnaðurinn er mikill.Árið 2010 setti Hitachi fyrsta þurra EHB heimsins á markað, nefnilega E-ACT, sem er einnig fullkomnasta EHB um þessar mundir.veikindi.R&D hringrás E-ACT er allt að 7 ár, eftir næstum 5 ára áreiðanleikapróf.Það var ekki fyrr en árið 2013 sem Bosch setti fyrstu kynslóð iBooster á markað, og aðra kynslóð iBooster árið 2016. Önnur kynslóð iBooster náði gæðum E-ACT frá Hitachi og Japanir voru á undan þýsku kynslóðinni á sviði EHB.
Myndin hér að ofan sýnir uppbyggingu E-ACT
Þurrt EHB knýr þrýstistöngina beint með mótornum og ýtir síðan á stimpilinn á aðalhólknum.Snúningskrafti mótorsins er breytt í línulegan hreyfikraft í gegnum rúlluskrúfuna (E-ACT).Á sama tíma er kúluskrúfan einnig minnkandi, sem dregur úr hraða mótorsins í Aukið tog ýtir á aðalstrokka stimpilinn.Meginreglan er mjög einföld.Ástæðan fyrir því að fyrri fólkið notaði ekki þessa aðferð er vegna þess að bremsukerfi bifreiða hefur mjög miklar kröfur um áreiðanleika og nægjanlegt offramboð verður að vera áskilið.Erfiðleikarnir liggja í mótornum, sem krefst lítillar stærðar mótorsins, háan hraða (yfir 10.000 snúninga á mínútu), mikið tog og góða hitaleiðni.Minnkinn er líka erfiður og krefst mikillar vinnslu nákvæmni.Á sama tíma er nauðsynlegt að gera kerfishagræðingu með vökvakerfi aðalstrokka.Þess vegna kom þurrt EHB fram tiltölulega seint.
Myndin hér að ofan sýnir innri uppbyggingu fyrstu kynslóðar iBooster.
Ormgírinn er notaður fyrir tveggja þrepa hraðaminnkun til að auka togið á línulegri hreyfingu.Tesla notar fyrstu kynslóð iBooster yfir alla línuna, auk allra nýrra orkubíla Volkswagen og Porsche 918 notar fyrstu kynslóð iBooster, Cadillac CT6 frá GM og Bolt EV frá Chevrolet nota einnig fyrstu kynslóð iBooster.Þessi hönnun er sögð breyta 95% af endurnýjandi hemlunarorku í rafmagn, sem bætir akstursdrægi nýrra orkubíla til muna.Viðbragðstíminn er líka 75% styttri en blauta EHB kerfið með háþrýstingssafnari.
Hægri myndin hér að ofan er Part # EHB-HBS001 rafknúinn vökvahemlavirki sem er sú sama og vinstri myndin að ofan.Vinstri samsetningin er önnur kynslóð iBooster, sem notar annars stigs ormgír til fyrsta stigs kúluskrúfu til að hægja á, dregur verulega úr hljóðstyrknum og bætir stjórnunarnákvæmni.Þeir eru með fjórar vörur í röð og örvunarstærðin er á bilinu 4,5kN til 8kN og 8kN er hægt að nota á 9 sæta lítinn fólksbíl.
IBC verður hleypt af stokkunum á GM K2XX pallinum árið 2018, sem er GM pallbílaröðin.Athugið að þetta er eldsneytisbíll.Auðvitað er líka hægt að nota rafknúin farartæki.
Hönnun og stjórnun vökvakerfisins er flókin, krefst langtímasöfnunar reynslu og framúrskarandi vinnslugetu, og það hefur alltaf verið tómt á þessu sviði í Kína.Í gegnum árin hefur byggingu eigin iðnaðargrunns verið vanrækt og meginreglan um lántöku hefur verið tekin upp algjörlega;Vegna þess að hemlakerfið hefur mjög miklar áreiðanleikakröfur, geta ný fyrirtæki alls ekki verið viðurkennd af OEM.Þess vegna er hönnun og framleiðsla vökvahluta vökvahemlakerfis bifreiðarinnar algjörlega einokuð af samrekstri eða erlendum fyrirtækjum, og til að hanna og framleiða EHB kerfið er nauðsynlegt að gera tengikví og heildarhönnun með vökvahlutinn, sem leiðir til alls EHB kerfisins.Algjör einokun erlendra fyrirtækja.
Auk EHB er háþróað bremsukerfi, EMB, sem er nánast fullkomið í orði.Það yfirgefur öll vökvakerfi og hefur lágan kostnað.Viðbragðstími rafeindakerfisins er aðeins 90 millisekúndur, sem er mun hraðari en iBooster.En það eru margir annmarkar.Ókostur 1. Það er ekkert varakerfi, sem krefst mjög mikillar áreiðanleika.Sérstaklega verður raforkukerfið að vera algerlega stöðugt, fylgt eftir með bilunarþoli strætósamskiptakerfisins.Raðsamskipti hvers hnúts í kerfinu verða að hafa bilanaþol.Á sama tíma þarf kerfið að minnsta kosti tvo örgjörva til að tryggja áreiðanleika.Ókostur 2. Ófullnægjandi hemlunarkraftur.EMB kerfið verður að vera í miðstöðinni.Stærð miðstöðvarinnar ræður stærð mótorsins sem aftur ræður því að mótoraflið má ekki vera of mikið á meðan venjulegir bílar þurfa 1-2KW af hemlunarafli, sem er nú ómögulegt fyrir litla mótora.Til að ná hæðum þarf að auka innspennu til muna og jafnvel þá er það mjög erfitt.Ókostur 3. Vinnuumhverfishitastigið er hátt, hitastigið nálægt bremsuklossunum er eins hátt og hundruð gráður og stærð mótorsins ákvarðar að aðeins er hægt að nota varanlega segulmótor og varanleg segull mun afmagnetisera við háan hita .Á sama tíma þurfa sumir hálfleiðarahlutar EMB að vinna nálægt bremsuklossunum.Engir hálfleiðaraíhlutir þola svo háan hita og rúmmálstakmörkunin gerir það að verkum að ómögulegt er að bæta við kælikerfi.Ókostur 4. Nauðsynlegt er að þróa samsvarandi kerfi fyrir undirvagninn og erfitt er að móta hönnunina, sem leiðir af sér mjög háan þróunarkostnað.
Vandamálið með ófullnægjandi hemlunarkraft EMB er hugsanlega ekki leyst, vegna þess að því sterkari sem segulmagn varanlegs segulsins er, því lægra er Curie hitastigið og EMB getur ekki brotið í gegnum líkamleg mörk.Hins vegar, ef kröfur um hemlunarkraft eru minnkaðar, getur EMB samt verið hagnýt.Núverandi rafræna bílastæðakerfi EPB er EMB hemlun.Svo er EMB sett á afturhjólið sem krefst ekki mikils hemlunarkrafts, eins og Audi R8 E-TRON.
Framhjól Audi R8 E-TRON er enn hefðbundin vökvahönnun og afturhjólið er EMB.
Myndin hér að ofan sýnir EMB kerfi R8 E-TRON.
Við sjáum að þvermál mótorsins gæti verið á stærð við litla fingur.Allir framleiðendur bremsukerfis eins og NTN, Shuguang Industry, Brembo, NSK, Wanxiang, Wanan, Haldex og Wabco vinna hörðum höndum að EMB.Auðvitað verða Bosch, Continental og ZF TRW ekki aðgerðalausar heldur.En EMB gæti aldrei komið í stað vökvahemlakerfis.
Birtingartími: 16. maí 2022