Майбутнє вже настало: новітній тренд у гальмівних системах набирає популярності

Гальмівна система, безсумнівно, може вважатися найважливішою складовою автомобіля, що відповідає за безпеку дорожнього руху. Перші гальмівні системи були засновані на механічній важільній системі. З розвитком автомобільної промисловості з’явилися добре відомі гідравлічні системи, популярні з 1920-х років. Сьогодні, з появою електромобілів, формується нове покоління гальмівних систем. Як вони виглядатимуть майбутньому?

Нова мобільність приносить нові виклики

Коли у 1920-х роках були розроблені та впроваджені гідравлічні гальмівні системи, не всі були переконані в їхній безпечності. Схожа ситуація спостерігається і сьогодні, коли сервомотори поступово витісняють вакуумні гальмівні підсилювачі в сучасних автомобілях. Довіра до електроніки, зокрема до її надійності, не дуже висока. Не дивно, що виникають побоювання, коли вона починає займати таке важливе місце в нашій безпеці.

Однак є й інша сторона цієї історії. У Сполучених Штатах набирає популярності новий тренд. Любителі класичних автомобілів використовують новітні автомобільні технології для підвищення ефективності гальмівних систем своїх класичних Мустангів, Кадилаків та багатьох інших автомобілів. Виявляється, електричний підсилювач гальм iBooster від Bosch, який використовується в таких автомобілях, як Tesla Model 3 і Honda Accord, може бути легко адаптований до класичних автомобілів. Ті, хто зробив такі модифікації, хвалять поліпшену чутливість гальмівної системи і відчуття керування автомобілем. Важливо також відзначити покращену ефективність двигуна, оскільки йому більше не потрібно створювати додатковий вакуум.

Цікаво, що в перших моделях автомобілів Tesla використовувався електричний вакуумний насос, підключений до традиційного гальмівного підсилювача. Лише згодом інженери зупинилися на електричному підсилювачі гальм, який у підсумку виявився дешевшим і ефективнішим за свого попередника.

Шлях до сухої гальмівної системи

Хоча електромобільність прискорила розробку електричних гальмівних підсилювачів, які усувають потребу у вакуумному насосі, відмовитися від гальмівної рідини буде не так просто. Виробники гальмівних систем планують поступово електрифікувати процес гальмування. Першим кроком стало впровадження електричних пристроїв допомоги при гальмуванні, таких як iBooster від Bosch та Electronic Brake Booster (EBB) від TRW. Вони управляються вбудованим контролером у поєднанні з системою CAN BUS, гарантуючи, що гальмівне зусилля і момент перемикання з рекуперативного гальмування точно відповідають швидкості, дорожнім умовам і багатьом іншим факторам. Ця технологія також готова до майбутнього автономних транспортних засобів, оскільки гальмування може відбуватися без втручання людини. Більше того, в електричних та гібридних транспортних засобах ця система дозволяє здійснювати легке гальмування, використовуючи лише рекуперативну систему.

Наступним етапом стане напівсуха гальмівна система. Технологія Continental набуває значної популярності в цій сфері. Гальмівна система, розроблена їхніми інженерами, складається з електричних гальм на задній осі та гідравлічної системи з електричним сервоприводом для передніх коліс. Таке рішення пропонує автовиробникам легшу, простішу конструкцію, вищу точність і нижчу вартість гальмівної системи. Гальмівний сервопривід, що використовується в гальмівній системі, розробленій інженерами Continental, подібно до iBooster від Bosch, має фізичне з’єднання з педаллю гальма.

Остання гальмівна система, представлена компанією Bosch, є напівсухою системою, що використовує технологію Brake-By-Wire. В основі рішення Bosch лежить педаль гальма, яка посилає електричний сигнал на гальмівний насос. Завдяки цій технології гальмівний насос може бути встановлений будь-де, без необхідності займати місце в моторному відсіку.

Суха гальмівна система або Brake-By-Wire

Анонси найбільших автовиробників недвозначно вказують на те, що незабаром гальмівні системи нових автомобілів будуть повністю позбавлені гідравліки. Гальмівні магістралі замінять троси, а гальмівний насос – електроприводи, інтегровані з гальмівними супортами. Компанія ZF вже представила своє рішення для цього.

Гальмівна система без гальмівної рідини від ZF може похвалитися скороченням гальмівного шляху на 9 метрів і забезпечує на 17% більший запас ходу для електромобілів завдяки більш ефективній рекуперації енергії за допомогою рекуперативної системи. Крім того, ZF підкреслює економічні переваги: Відмова від гідравлічної системи означає значно нижчі витрати на збірку і логістику навіть під час виробництва автомобіля, оскільки система складається з меншої кількості деталей. Користувач також отримує вигоду під час експлуатації автомобіля, оскільки відпадає необхідність заміни гальмівної рідини, що зменшує кількість необхідних сервісних заходів.

Однак не секрет, що електроніка не користується повною довірою серед автовласників і механіків. Традиційні гальмівні системи, і навіть ті, що використовують електричні сервоприводи, дозволяють гальмувати навіть у разі відсутності вакууму або збою живлення. Які системи безпеки використовують виробники Brake-By-Wire? Це питання журналісти поставили представнику компанії ZF.

«Як і гальмівні системи з гальмівною рідиною, сухі гальмівні системи Brake-By-Wire потребують двох електричних ланцюгів – джерела живлення, центральний блок керування та з’єднання – щоб підтримувати надійність і працювати навіть у разі збою. Крім того, система Brake-By-Wire від ZF EMB з чотирма інтелектуальними приводами за своєю суттю є надлишковою, оскільки гальмівне зусилля гальмівних супортів може бути збалансоване в разі потреби, якщо один з них вийде з ладу. Крім того, інтелектуальні приводи ZF EMB можуть виявляти і навіть передбачати потенційні несправності та вживати відповідних профілактичних заходів. Це було неможливо зі звичайними гідравлічними системами, що робить сухі гальмівні системи Brake-By-Wire винятково придатними для автономних транспортних засобів», – говорить Дієго Кузі, директор з інжинірингу підрозділу Foundation Brake Core & EMB, ZF Group.

Електрична революція приносить зміни не тільки в області силового агрегату, а й в інших компонентах, присутніх в автомобілях. Чи є повна електрифікація гальмівних систем найбільш вірогідним баченням майбутнього? Чи зможуть водії довіряти електричним гальмам? Багато що вказує на те, що історія може повторитися. Те, що сьогодні є новим і невизначеним, завтра може стати загальноприйнятим стандартом.