Zadnji put smo razgovarali o električnim vakuumskim pumpama (EVP ukratko).Kao što vidimo, postoje mnoge prednosti EVP-a.EVP također imaju mnoge nedostatke, uključujući buku.U području platoa, zbog niskog tlaka zraka, EVP ne može pružiti isti visok stupanj vakuuma kao u ravničarskom području, a pomoć vakuumskog pojačivača je slaba, a sila na pedalu će postati veća.Dva su najkobnija nedostatka.Jedan je životni vijek.Neki jeftini EVP imaju životni vijek kraći od 1000 sati.Drugi je rasipanje energije.Svi znamo da kada električno vozilo vozi bez hoda ili koči, sila trenja može pokrenuti motor da se okreće i stvara struju.Ove struje mogu puniti bateriju i pohraniti tu energiju.Ovo je povrat energije kočenja.Ne podcjenjujte ovu energiju.U NEDC ciklusu kompaktnog automobila, ako se energija kočenja može potpuno obnoviti, može se uštedjeti oko 17%.U tipičnim gradskim uvjetima, omjer energije potrošene kočenjem vozila i ukupne energije vožnje može doseći 50%.Može se vidjeti da ako se stopa povrata energije kočenja može poboljšati, domet krstarenja može se znatno produžiti i može se poboljšati ekonomičnost vozila.EVP je povezan paralelno s kočnim sustavom, što znači da se regenerativna kočna sila motora izravno superponira na izvornu tarnu kočnu silu, a izvorna tarna kočna sila nije prilagođena.Stopa povrata energije je niska, samo oko 5% od kasnije spomenutog Bosch iBoostera.Osim toga, udobnost kočenja je loša, a spajanje i prebacivanje regenerativnog kočenja motora i kočenja trenjem proizvest će udare.
Gornja slika prikazuje shemu SCB-a
Unatoč tome, EVP se još uvijek široko koristi jer je prodaja električnih vozila niska, a sposobnost dizajna domaće šasije također je vrlo loša.Većina njih su kopirane šasije.Gotovo je nemoguće konstruirati šasiju za električna vozila.
Ako se EVP ne koristi, potreban je EHB (Electronic Hydraulic Brake Booster).EHB se može podijeliti u dvije vrste, jedna je s visokotlačnim akumulatorom, obično se naziva mokri tip.Drugi je da motor izravno gura klip glavnog cilindra, koji se obično naziva suhi tip.Hibridna nova energetska vozila u osnovi su prva, a tipičan predstavnik potonjih je Bosch iBooster.
Pogledajmo prvo EHB s visokonaponskim akumulatorom, koji je zapravo poboljšana verzija ESP-a.ESP se također može smatrati vrstom EHB-a, ESP može aktivno kočiti.
Lijeva slika je shematski dijagram kotača ESP-a:
a-regulacijski ventil N225
b-dinamički regulacijski visokotlačni ventil N227
c-ulazni ventil za ulje
d--ispusni ventil za ulje
e-kočni cilindar
f-povratna pumpa
g-aktivni servo
h-akumulator niskog pritiska
U fazi pojačanja, motor i akumulator stvaraju predtlak tako da povratna pumpa usisava kočionu tekućinu.N225 je zatvoren, N227 je otvoren, a ulazni ventil za ulje ostaje otvoren dok se kotač ne zakoči do potrebne snage kočenja.
Sastav EHB-a u osnovi je isti kao i kod ESP-a, osim što je niskotlačni akumulator zamijenjen visokotlačnim akumulatorom.Visokotlačni akumulator može izgraditi pritisak jednom i koristiti ga više puta, dok niskotlačni akumulator ESP-a može izgraditi pritisak jednom i može se koristiti samo jednom.Svaki put kad se koristi, najvažnija komponenta ESP-a i najpreciznija komponenta klipne pumpe moraju izdržati visoku temperaturu i visoki tlak, a stalna i česta uporaba će smanjiti njihov vijek trajanja.Tu je i ograničeni tlak niskotlačnog akumulatora.Općenito, najveća sila kočenja je oko 0,5 g.Standardna sila kočenja je iznad 0,8g, a 0,5g je daleko od dovoljnog.Na početku dizajna, sustav kočenja kontroliran ESP-om korišten je samo u nekoliko hitnih situacija, ne više od 10 puta godišnje.Stoga se ESP ne može koristiti kao konvencionalni sustav kočenja i može se koristiti samo povremeno u pomoćnim ili hitnim situacijama.
Gornja slika prikazuje visokotlačni akumulator Toyote EBC, koji je donekle sličan plinskoj opruzi.Proces proizvodnje visokotlačnih akumulatora je teška točka.Bosch je u početku koristio kuglice za skladištenje energije.Praksa je pokazala da su najprikladniji visokotlačni akumulatori na bazi dušika.
Toyota je prva primijenila EHB sustav na masovno proizvedeni automobil, a to je bila prva generacija Priusa (parametri | slika) lansirana krajem 1997. godine, a Toyota ga je nazvala EBC.U pogledu povrata energije kočenja, EHB je znatno poboljšan u usporedbi s tradicionalnim EVP-om, jer je odvojen od papučice i može biti serijski sustav.Motor se najprije može koristiti za povrat energije, a kočenje se dodaje u završnoj fazi.
Krajem 2000. Bosch je proizveo i vlastiti EHB, koji je korišten na Mercedes-Benz SL500.Mercedes-Benz ga je nazvao SBC.Mercedes-Benzov EHB sustav izvorno se koristio u vozilima s gorivom, samo kao pomoćni sustav.Sustav je bio prekompliciran i imao je previše cijevi, a Mercedes-Benz je opozvao E-klasu (parametri | slike), SL-klasu (parametri | slike) i CLS-klase (parametri | Fotografija) sedan, troškovi održavanja su vrlo visoka, a za zamjenu SBC-a potrebno je više od 20 000 juana.Mercedes-Benz je prestao koristiti SBC nakon 2008. Bosch je nastavio optimizirati ovaj sustav i prebacio se na visokotlačne akumulatore dušika.Godine 2008. lansirao je HAS-HEV, koji se široko koristi u hibridnim vozilima u Europi i BYD u Kini.
Nakon toga, TRW je lansirao i EHB sustav, koji je TRW nazvao SCB.Većina današnjih Fordovih hibrida su SCB.
EHB sustav je prekompliciran, visokonaponski akumulator se boji vibracija, pouzdanost nije visoka, volumen je također velik, trošak je također visok, životni vijek je također upitan, a troškovi održavanja su ogromni.Hitachi je 2010. lansirao prvi suhi EHB na svijetu, naime E-ACT, koji je ujedno i najnapredniji EHB trenutno.bolesti.Ciklus istraživanja i razvoja E-ACT-a traje čak 7 godina, nakon gotovo 5 godina testiranja pouzdanosti.Tek 2013. Bosch je lansirao prvu generaciju iBoostera, a drugu generaciju iBoostera 2016. Druga generacija iBoostera dostigla je kvalitetu Hitachijevog E-ACT-a, a Japanci su bili ispred njemačke generacije na polju EHB.
Gornja slika prikazuje strukturu E-ACT-a
Suhi EHB izravno pokreće potisnu šipku pomoću motora, a zatim gura klip glavnog cilindra.Rotacijska sila motora pretvara se u silu linearnog gibanja preko valjkastog vijka (E-ACT).U isto vrijeme, kuglasti vijak je i reduktor, koji smanjuje brzinu motora na Povećani moment gura klip glavnog cilindra.Princip je vrlo jednostavan.Razlog zašto prethodni ljudi nisu koristili ovu metodu je taj što automobilski kočioni sustav ima izuzetno visoke zahtjeve za pouzdanošću i mora se osigurati dovoljna redundantnost performansi.Poteškoća leži u motoru koji zahtijeva malu veličinu motora, veliku brzinu (preko 10 000 okretaja u minuti), veliki okretni moment i dobro odvođenje topline.Reduktor je također težak i zahtijeva visoku točnost obrade.U isto vrijeme potrebno je izvršiti optimizaciju sustava s hidrauličkim sustavom glavnog cilindra.Stoga se suhi EHB pojavio relativno kasno.
Gornja slika prikazuje unutarnju strukturu iBoostera prve generacije.
Pužni prijenosnik se koristi za dvostupanjsko usporavanje kako bi se povećao moment linearnog gibanja.Tesla svugdje koristi prvu generaciju iBoostera, kao i sva Volkswagenova nova energetska vozila i Porsche 918 koriste prvu generaciju iBoostera, GM-ov Cadillac CT6 i Chevroletov Bolt EV također koriste prvu generaciju iBoostera.Rečeno je da ovaj dizajn pretvara 95% regenerativne energije kočenja u električnu energiju, uvelike poboljšavajući domet krstarenja novih energetskih vozila.Vrijeme odziva je također 75% kraće od mokrog EHB sustava s visokotlačnim akumulatorom.
Gornja desna slika je naš dio # EHB-HBS001 Električni hidraulički pojačivač kočnica koji je isti kao gornja lijeva slika.Lijevi sklop je iBooster druge generacije, koji koristi pužni zupčanik drugog stupnja na kuglični vijak prvog stupnja za usporavanje, uvelike smanjujući volumen i poboljšavajući točnost upravljanja.Imaju četiri serije proizvoda, a veličina boostera kreće se od 4,5 kN do 8 kN, a 8 kN se može koristiti na malom putničkom automobilu s 9 sjedala.
IBC će biti lansiran na platformi GM K2XX 2018., koja je serija GM pickupova.Imajte na umu da je ovo vozilo na gorivo.Naravno, mogu se koristiti i električna vozila.
Dizajn i kontrola hidrauličkog sustava su složeni, zahtijevaju dugoročnu akumulaciju iskustva i odlične mogućnosti strojne obrade, au Kini je uvijek bilo praznog mjesta na ovom polju.Tijekom godina zanemarena je izgradnja vlastite industrijske baze, au potpunosti je usvojeno načelo zaduživanja;budući da kočioni sustav ima iznimno visoke zahtjeve za pouzdanošću, OEM tvrtke uopće ne mogu prepoznati.Stoga su dizajn i proizvodnja hidrauličkog dijela hidrauličkog kočionog sustava automobila u potpunosti monopolizirani od strane zajedničkih ulaganja ili stranih tvrtki, a da bi se projektirao i proizveo EHB sustav, potrebno je izvršiti spajanje i cjelokupni dizajn s hidraulički dio, koji vodi do cijelog EHB sustava.Potpuni monopol stranih tvrtki.
Uz EHB, tu je i napredni kočioni sustav, EMB, koji je u teoriji gotovo savršen.Napušta sve hidraulične sustave i ima nisku cijenu.Vrijeme odziva elektroničkog sustava je samo 90 milisekundi, što je znatno brže od iBoostera.Ali ima mnogo nedostataka.Nedostatak 1. Ne postoji rezervni sustav, što zahtijeva izuzetno visoku pouzdanost.Konkretno, elektroenergetski sustav mora biti apsolutno stabilan, nakon čega slijedi otpornost na pogreške komunikacijskog sustava sabirnice.Serijska komunikacija svakog čvora u sustavu mora imati toleranciju na greške.U isto vrijeme, sustavu su potrebna najmanje dva CPU-a kako bi se osigurala pouzdanost.Nedostatak 2. Nedovoljna sila kočenja.EMB sustav mora biti u čvorištu.Veličina glavčine određuje veličinu motora, što pak određuje da snaga motora ne smije biti prevelika, dok obični automobili zahtijevaju 1-2KW snage kočenja, što je trenutno nemoguće za male motore.Da bi se dosegnule visine, ulazni napon mora biti jako povećan, a čak i tada je to vrlo teško.Nedostatak 3. Temperatura radne okoline je visoka, temperatura u blizini kočionih pločica je visoka i do nekoliko stotina stupnjeva, a veličina motora određuje da se može koristiti samo motor s trajnim magnetom, a permanentni magnet će se demagnetizirati na visokim temperaturama .U isto vrijeme, neke poluvodičke komponente EMB-a moraju raditi u blizini kočionih pločica.Nijedna poluvodička komponenta ne može izdržati tako visoku temperaturu, a ograničenje volumena onemogućuje dodavanje rashladnog sustava.Nedostatak 4. Potrebno je razviti odgovarajući sustav za šasiju, a teško je modularizirati dizajn, što rezultira izuzetno visokim troškovima razvoja.
Problem nedovoljne sile kočenja EMB-a možda neće biti riješen, jer što je jači magnetizam trajnog magneta, to je niža točka Curiejeve temperature, pa EMB ne može probiti fizičku granicu.Međutim, ako su zahtjevi za silu kočenja smanjeni, EMB još uvijek može biti praktičan.Sadašnji elektronički sustav parkiranja EPB je EMB kočenje.Tu je i EMB ugrađen na stražnji kotač koji ne zahtijeva veliku silu kočenja, kao što je Audi R8 E-TRON.
Prednji kotač Audija R8 E-TRON i dalje je tradicionalnog hidrauličkog dizajna, a stražnji kotač je EMB.
Gornja slika prikazuje EMB sustav R8 E-TRON-a.
Vidimo da promjer motora može biti otprilike veličine malog prsta.Svi proizvođači kočionih sustava kao što su NTN, Shuguang Industry, Brembo, NSK, Wanxiang, Wanan, Haldex i Wabco marljivo rade na EMB-u.Naravno, ni Bosch, Continental i ZF TRW neće mirovati.Ali EMB možda nikada neće moći zamijeniti hidraulički kočioni sustav.
Vrijeme objave: 16. svibnja 2022