En son Elektrikli Vakum Pompalarını (kısaca EVP'ler) tartışmıştık.Gördüğümüz gibi, EVP'lerin birçok avantajı var.EVP'lerin ayrıca gürültü dahil birçok dezavantajı vardır.Plato alanında, düşük hava basıncı nedeniyle EVP, düz alandakiyle aynı derecede yüksek vakum sağlayamaz ve vakum yükselticinin desteği zayıftır ve pedal kuvveti artacaktır.En ölümcül iki eksiklik var.Biri yaşam süresidir.Bazı ucuz EVP'lerin ömrü 1.000 saatten azdır.Diğeri enerji israfıdır.Elektrikli bir araç yavaşlarken veya fren yaparken sürtünme kuvvetinin motoru akım üretmek üzere döndürmeye itebileceğini hepimiz biliyoruz.Bu akımlar pili şarj edebilir ve bu enerjiyi depolayabilir.Bu, fren enerjisi geri kazanımıdır.Bu enerjiyi hafife almayın.Kompakt bir otomobilin NEDC döngüsünde, frenleme enerjisi tamamen geri kazanılabilirse yaklaşık %17 oranında tasarruf sağlanabilir.Tipik şehir koşullarında, aracın frenlemesiyle tüketilen enerjinin toplam sürüş enerjisine oranı %50'ye ulaşabilir.Görülüyor ki, frenleme enerjisi geri kazanım oranı geliştirilebilirse, seyir menzili büyük ölçüde uzatılabilir ve araç ekonomisi geliştirilebilir.EVP, fren sistemine paralel bağlanır, yani motorun rejeneratif frenleme kuvveti doğrudan orijinal sürtünmeli frenleme kuvveti üzerine bindirilir ve orijinal sürtünmeli frenleme kuvveti ayarlanmaz.Enerji geri kazanım oranı düşüktür, daha sonra bahsedilen Bosch iBooster'ın yalnızca yaklaşık %5'i.Ayrıca, frenleme konforu zayıftır ve motor rejeneratif frenleme ve sürtünme frenlemesinin bağlanması ve değiştirilmesi şoklara neden olur.
Yukarıdaki resim SCB şemasını göstermektedir
Buna rağmen, elektrikli araç satışlarının düşük olması ve yerli şasi tasarım yeteneğinin de çok zayıf olması nedeniyle EVP hala yaygın olarak kullanılmaktadır.Çoğu kopyalanmış kasalardır.Elektrikli araçlar için şasi tasarlamak neredeyse imkansız.
EVP kullanılmıyorsa, EHB (Elektronik Hidrolik Fren Güçlendirici) gereklidir.EHB iki türe ayrılabilir, biri genellikle ıslak tip olarak adlandırılan yüksek basınçlı akümülatörlüdür.Diğeri ise motorun, genellikle kuru tip olarak adlandırılan ana silindirin pistonunu doğrudan itmesidir.Hibrit yeni enerji araçları temel olarak birincisidir ve ikincisinin tipik temsilcisi Bosch iBooster'dır.
Önce, aslında ESP'nin geliştirilmiş bir versiyonu olan yüksek voltajlı akümülatörlü EHB'ye bakalım.ESP bir çeşit EHB olarak da değerlendirilebilir, ESP aktif olarak fren yapabilir.
Soldaki resim bir ESP çarkının şematik diyagramıdır:
a--kontrol valfi N225
b -- dinamik kontrol yüksek basınç valfi N227
c-yağ giriş valfi
d--yağ çıkış valfi
e-fren silindiri
f - dönüş pompası
g -- aktif servo
h -- düşük basınçlı akümülatör
Takviye aşamasında motor ve akümülatör, dönüş pompasının fren sıvısını emmesi için bir ön basınç oluşturur.N225 kapatılır, N227 açılır ve tekerlek gerekli frenleme kuvvetiyle frenlenene kadar yağ giriş valfi açık kalır.
EHB'nin bileşimi, düşük basınçlı akümülatörün yüksek basınçlı bir akümülatör ile değiştirilmesi dışında temel olarak ESP'ninkiyle aynıdır.Yüksek basınç akümülatörü bir kez basınç oluşturabilir ve bunu birden çok kez kullanabilirken, ESP'nin düşük basınç akümülatörü bir kez basınç oluşturabilir ve yalnızca bir kez kullanılabilir.Her kullanıldığında, ESP'nin en temel bileşeni ve dalgıç pompanın en hassas bileşeni yüksek sıcaklık ve yüksek basınca dayanmak zorundadır ve sürekli ve sık kullanım ömrünü kısaltır.Ardından, düşük basınçlı akümülatörün sınırlı basıncı vardır.Genel olarak, maksimum frenleme kuvveti yaklaşık 0,5 g'dır.Standart frenleme kuvveti 0,8g'nin üzerindedir ve 0,5g yeterli olmaktan uzaktır.Tasarımın başlangıcında, ESP kontrollü fren sistemi yılda 10 defadan fazla olmamak üzere yalnızca birkaç acil durumda kullanılıyordu.Bu nedenle, ESP geleneksel bir fren sistemi olarak kullanılamaz ve yalnızca ara sıra yardımcı veya acil durumlarda kullanılabilir.
Yukarıdaki resim Toyota EBC'nin gazlı yayı andıran yüksek basınçlı akümülatörünü göstermektedir.Yüksek basınçlı akümülatörlerin üretim süreci zor bir noktadır.Bosch başlangıçta enerji depolama topları kullandı.Uygulama, nitrojen bazlı yüksek basınçlı akümülatörlerin en uygun olduğunu kanıtlamıştır.
Toyota, 1997'nin sonunda piyasaya sürülen birinci nesil Prius (parametreler | resim) olan seri üretim bir arabaya EHB sistemini ilk uygulayan oldu ve Toyota buna EBC adını verdi.Frenleme enerjisi geri kazanımı açısından EHB, geleneksel EVP'ye kıyasla büyük ölçüde iyileştirilmiştir çünkü pedaldan ayrılmıştır ve bir seri sistem olabilir.Motor önce enerji geri kazanımı için kullanılabilir ve son aşamada frenleme eklenir.
2000 yılının sonunda Bosch, Mercedes-Benz SL500'de kullanılan kendi EHB'sini de üretti.Mercedes-Benz buna SBC adını verdi.Mercedes-Benz'in EHB sistemi başlangıçta yakıtlı araçlarda sadece bir yardımcı sistem olarak kullanılıyordu.Sistem çok karmaşıktı ve çok fazla boruya sahipti ve Mercedes-Benz, E-Serisi (parametreler | resimler), SL-sınıfı (parametreler | resimler) ve CLS-sınıfları (parametreler | Fotoğraf) sedanı hatırladı, bakım maliyeti çok yüksek ve bir SBC'yi değiştirmek 20.000 yuan'dan fazla zaman alıyor.Mercedes-Benz, 2008'den sonra SBC'yi kullanmayı bıraktı. Bosch bu sistemi optimize etmeye devam etti ve nitrojenli yüksek basınçlı akümülatörlere geçti.2008 yılında Avrupa'da hibrit araçlarda ve Çin'de BYD'de yaygın olarak kullanılan HAS-HEV'i piyasaya sürdü.
Akabinde TRW, SCB adını verdiği EHB sistemini de piyasaya sürdü.Bugün Ford'un hibritlerinin çoğu SCB'lerdir.
EHB sistemi çok karmaşık, yüksek voltajlı akümülatör titreşimden korkuyor, güvenilirlik yüksek değil, hacim de büyük, maliyet de yüksek, hizmet ömrü de sorgulanıyor ve bakım maliyeti çok büyük.2010 yılında Hitachi, aynı zamanda şu anda en gelişmiş EHB olan dünyanın ilk kuru EHB'sini, yani E-ACT'yi piyasaya sürdü.hastalıklarE-ACT'nin Ar-Ge döngüsü, yaklaşık 5 yıllık güvenilirlik testinden sonra 7 yıl kadar uzundur.Bosch, 2013 yılına kadar birinci nesil iBooster'ı ve 2016'da ikinci nesil iBooster'ı piyasaya sürdü. İkinci nesil iBooster, Hitachi'nin E-ACT kalitesine ulaştı ve Japonlar, teknoloji alanında Alman neslinin önüne geçti. EHB.
Yukarıdaki resim E-ACT'nin yapısını göstermektedir.
Kuru EHB, itme çubuğunu doğrudan motorla tahrik eder ve ardından ana silindirin pistonunu iter.Motorun dönme kuvveti, makaralı vida (E-ACT) vasıtasıyla doğrusal bir hareket kuvvetine dönüştürülür.Vidalı mil aynı zamanda motorun hızını azaltan bir redüktördür. Artan tork, ana silindir pistonunu iter.İlke çok basit.Önceki kişilerin bu yöntemi kullanmamasının nedeni, otomobil fren sisteminin son derece yüksek güvenilirlik gereksinimlerine sahip olması ve yeterli performans yedekliliğinin ayrılması gerektiğidir.Zorluk, küçük bir motor boyutu, yüksek bir hız (dakikada 10.000'den fazla devir), büyük bir tork ve iyi bir ısı dağılımı gerektiren motorda yatmaktadır.Redüktör de zordur ve yüksek işleme hassasiyeti gerektirir.Aynı zamanda ana silindir hidrolik sistemi ile sistem optimizasyonu yapmak gerekmektedir.Bu nedenle, kuru EHB nispeten geç ortaya çıktı.
Yukarıdaki resim, birinci nesil iBooster'ın iç yapısını göstermektedir.
Sonsuz dişli, doğrusal hareket torkunu artırmak için iki aşamalı yavaşlama için kullanılır.Tesla, pano genelinde birinci nesil iBooster'ı ve ayrıca Volkswagen'in tüm yeni enerji araçları kullanıyor ve Porsche 918 birinci nesil iBooster'ı kullanıyor, GM'nin Cadillac CT6'sı ve Chevrolet'nin Bolt EV'si de birinci nesil iBooster'ı kullanıyor.Bu tasarımın, rejeneratif frenleme enerjisinin %95'ini elektriğe dönüştürdüğü ve yeni enerji araçlarının seyir mesafesini büyük ölçüde iyileştirdiği söyleniyor.Tepki süresi de yüksek basınçlı akümülatörlü ıslak EHB sistemine göre %75 daha kısadır.
Yukarıdaki sağ resim, yukarıdaki sol resim ile aynı olan Parça No. EHB-HBS001 Elektrikli Hidrolik Fren Servomuzdur.Soldaki düzenek, yavaşlama için birinci aşama bilyeli vidaya ikinci aşama sonsuz dişli kullanan, hacmi büyük ölçüde azaltan ve kontrol doğruluğunu artıran ikinci nesil iBooster'dır.Dört seri ürünü vardır ve yükseltici boyutu 4,5kN ile 8kN arasında değişir ve 8kN, 9 koltuklu küçük bir binek otomobilde kullanılabilir.
IBC, GM pikap serisi olan GM K2XX platformunda 2018'de piyasaya sürülecek.Bunun yakıtlı bir araç olduğunu unutmayın.Elbette elektrikli araçlar da kullanılabilir.
Hidrolik sistemin tasarımı ve kontrolü karmaşıktır, uzun vadeli deneyim birikimi ve mükemmel işleme yetenekleri gerektirir ve Çin'de bu alanda her zaman bir boşluk olmuştur.Yıllar içinde kendi sanayi üssünün inşası ihmal edilmiş, tamamen borçlanma ilkesi benimsenmiş;fren sistemi son derece yüksek güvenilirlik gereksinimlerine sahip olduğundan, gelişmekte olan şirketler OEM'ler tarafından hiçbir şekilde tanınamaz.Bu nedenle otomobilin hidrolik fren sisteminin hidrolik kısmının tasarımı ve imalatı tamamen ortak girişimler veya yabancı firmalar tarafından tekelleştirilmekte olup, EHB sisteminin tasarlanıp üretilebilmesi için yanaşma ve genel tasarımın birlikte yapılması gerekmektedir. tüm EHB sistemine götüren hidrolik kısım.Yabancı şirketlerin tam tekeli.
EHB'ye ek olarak, teoride neredeyse mükemmel olan gelişmiş bir fren sistemi olan EMB vardır.Tüm hidrolik sistemlerden vazgeçer ve maliyeti düşüktür.Elektronik sistemin yanıt süresi yalnızca 90 milisaniye olup, bu iBooster'dan çok daha hızlıdır.Ama birçok eksiklik var.Dezavantaj 1. Son derece yüksek güvenilirlik gerektiren bir yedekleme sistemi yoktur.Özellikle, güç sistemi kesinlikle kararlı olmalı ve bunu veri yolu iletişim sisteminin hata toleransı takip etmelidir.Sistemdeki her düğümün seri haberleşmesi hata toleransına sahip olmalıdır.Aynı zamanda, sistemin güvenilirliği sağlamak için en az iki CPU'ya ihtiyacı vardır.Dezavantaj 2. Yetersiz frenleme kuvveti.EMB sistemi merkezde olmalıdır.Hub'ın boyutu motorun boyutunu belirler ve bu da motor gücünün çok büyük olamayacağını belirlerken, sıradan arabalar 1-2KW fren gücüne ihtiyaç duyar, bu da şu anda küçük boyutlu motorlar için imkansızdır.Yüksekliklere ulaşmak için giriş voltajının büyük ölçüde artırılması gerekir ve o zaman bile bu çok zordur.Dezavantaj 3. Çalışma ortamı sıcaklığı yüksektir, fren balatalarının yakınındaki sıcaklık yüzlerce dereceye kadar çıkar ve motorun boyutu, yalnızca sabit mıknatıslı bir motorun kullanılabileceğini belirler ve sabit mıknatıs yüksek sıcaklıklarda manyetikliği giderir .Aynı zamanda, EMB'nin bazı yarı iletken bileşenlerinin fren balatalarının yakınında çalışması gerekir.Hiçbir yarı iletken bileşen bu kadar yüksek bir sıcaklığa dayanamaz ve hacim sınırlaması, bir soğutma sistemi eklemeyi imkansız kılar.Dezavantaj 4. Şasi için uygun bir sistem geliştirmek gereklidir ve tasarımı modüler hale getirmek zordur, bu da son derece yüksek geliştirme maliyetlerine neden olur.
EMB'nin yetersiz frenleme kuvveti sorunu çözülemeyebilir çünkü kalıcı mıknatısın manyetizması ne kadar güçlüyse, Curie sıcaklık noktası o kadar düşük olur ve EMB fiziksel sınırı aşamaz.Bununla birlikte, frenleme kuvveti gereksinimleri azaltılırsa, EMB yine de pratik olabilir.Mevcut elektronik park sistemi EPB, EMB frenlemedir.Ardından, Audi R8 E-TRON gibi yüksek fren kuvveti gerektirmeyen arka tekerleğe takılı EMB var.
Audi R8 E-TRON'un ön tekerleği hala geleneksel bir hidrolik tasarımdır ve arka tekerlek bir EMB'dir.
Yukarıdaki resim, R8 E-TRON'un EMB sistemini göstermektedir.
Motorun çapının yaklaşık olarak küçük parmak büyüklüğünde olabileceğini görebiliyoruz.NTN, Shuguang Industry, Brembo, NSK, Wanxiang, Wanan, Haldex ve Wabco gibi tüm fren sistemi üreticileri EMB üzerinde çok çalışıyor.Elbette Bosch, Continental ve ZF TRW de boş durmayacak.Ancak EMB, hidrolik fren sisteminin yerini hiçbir zaman tutamayabilir.
Gönderim zamanı: 16 Mayıs-2022