Kali terakhir kita telah membincangkan Pam Vakum Elektrik (pendek kata EVP).Seperti yang kita dapat lihat, terdapat banyak kelebihan EVP.EVP juga mempunyai banyak kelemahan, termasuk bunyi bising.Di kawasan dataran tinggi, disebabkan oleh tekanan udara yang rendah, EVP tidak dapat memberikan tahap vakum yang sama seperti di kawasan biasa, dan bantuan penggalak vakum adalah lemah, dan daya pedal akan menjadi lebih besar.Terdapat dua kelemahan yang paling mematikan.Satu ialah jangka hayat.Sesetengah EVP murah mempunyai jangka hayat kurang daripada 1,000 jam.Satu lagi adalah pembaziran tenaga.Kita semua tahu bahawa apabila kenderaan elektrik meluncur atau membrek, daya geseran boleh mendorong motor berputar untuk menghasilkan arus.Arus ini boleh mengecas bateri dan menyimpan tenaga ini.Ini adalah pemulihan tenaga brek.Jangan memandang rendah tenaga ini.Dalam kitaran NEDC kereta kompak, jika tenaga brek dapat dipulihkan sepenuhnya, ia boleh menjimatkan kira-kira 17%.Dalam keadaan bandar biasa, nisbah tenaga yang digunakan oleh brek kenderaan kepada jumlah tenaga pemanduan boleh mencapai 50%.Ia boleh dilihat bahawa jika kadar pemulihan tenaga brek dapat dipertingkatkan, julat pelayaran boleh dilanjutkan dengan banyak dan ekonomi kenderaan dapat dipertingkatkan.EVP disambungkan selari dengan sistem brek, yang bermaksud bahawa daya brek penjanaan semula motor ditindih terus pada daya brek geseran asal, dan daya brek geseran asal tidak diselaraskan.Kadar pemulihan tenaga adalah rendah, hanya kira-kira 5% daripada Bosch iBooster yang disebut kemudian.Di samping itu, keselesaan brek adalah lemah, dan gandingan dan pensuisan brek regeneratif motor dan brek geseran akan menghasilkan kejutan.
Gambar di atas menunjukkan skema SCB
Walaupun begitu, EVP masih digunakan secara meluas, kerana jualan kenderaan elektrik adalah rendah, dan keupayaan reka bentuk casis domestik juga sangat lemah.Kebanyakannya adalah casis yang disalin.Hampir mustahil untuk mereka bentuk casis untuk kenderaan elektrik.
Jika EVP tidak digunakan, EHB (Electronic Hydraulic Brake Booster) diperlukan.EHB boleh dibahagikan kepada dua jenis, satu dengan penumpuk tekanan tinggi, biasanya dipanggil jenis basah.Yang lain ialah motor terus menolak omboh silinder induk, biasanya dipanggil jenis kering.Kenderaan tenaga baharu hibrid pada asasnya adalah yang pertama, dan wakil tipikal yang kedua ialah Bosch iBooster.
Mari kita lihat dahulu EHB dengan penumpuk voltan tinggi, yang sebenarnya merupakan versi ESP yang dipertingkatkan.ESP juga boleh dianggap sebagai sejenis EHB, ESP boleh brek secara aktif.
Gambar kiri ialah gambarajah skema roda ESP:
a--injap kawalan N225
b--kawalan dinamik injap tekanan tinggi N227
c--injap masuk minyak
d--injap keluar minyak
e--silinder brek
f--pam balik
g--servo aktif
h--penumpuk tekanan rendah
Dalam peringkat penggalak, motor dan penumpuk membina pra-tekanan supaya pam balik menyedut bendalir brek.N225 ditutup, N227 dibuka, dan injap masuk minyak kekal terbuka sehingga roda dibrek mengikut kekuatan brek yang diperlukan.
Komposisi EHB pada asasnya adalah sama dengan ESP, kecuali penumpuk tekanan rendah digantikan dengan penumpuk tekanan tinggi.Penumpuk tekanan tinggi boleh membina tekanan sekali dan menggunakannya beberapa kali, manakala penumpuk tekanan rendah ESP boleh membina tekanan sekali dan hanya boleh digunakan sekali.Setiap kali ia digunakan, komponen paling teras ESP dan komponen paling tepat bagi pam pelocok perlu menahan suhu tinggi dan tekanan tinggi, dan penggunaan berterusan dan kerap akan mengurangkan hayatnya.Kemudian terdapat tekanan terhad penumpuk tekanan rendah.Secara amnya, daya brek maksimum ialah kira-kira 0.5g.Daya brek standard melebihi 0.8g, dan 0.5g adalah jauh dari mencukupi.Pada permulaan reka bentuk, sistem brek terkawal ESP hanya digunakan dalam beberapa situasi kecemasan, tidak lebih daripada 10 kali setahun.Oleh itu, ESP tidak boleh digunakan sebagai sistem brek konvensional, dan hanya boleh digunakan sekali-sekala dalam situasi tambahan atau kecemasan.
Gambar di atas menunjukkan penumpuk tekanan tinggi Toyota EBC, yang agak serupa dengan spring gas.Proses pembuatan akumulator tekanan tinggi adalah titik yang sukar.Bosch pada mulanya menggunakan bola simpanan tenaga.Amalan ini telah membuktikan bahawa penumpuk tekanan tinggi berasaskan nitrogen adalah yang paling sesuai.
Toyota adalah yang pertama menggunakan sistem EHB pada kereta yang dikeluarkan secara besar-besaran, yang merupakan Prius generasi pertama (parameter | gambar) yang dilancarkan pada penghujung tahun 1997, dan Toyota menamakannya EBC.Dari segi pemulihan tenaga brek, EHB bertambah baik berbanding EVP tradisional, kerana ia dipisahkan daripada pedal dan boleh menjadi sistem siri.Motor boleh digunakan untuk pemulihan tenaga terlebih dahulu, dan brek ditambah pada peringkat akhir.
Pada akhir tahun 2000, Bosch juga mengeluarkan EHB sendiri, yang digunakan pada Mercedes-Benz SL500.Mercedes-Benz menamakannya SBC.Sistem EHB Mercedes-Benz pada asalnya digunakan dalam kenderaan bahan api, hanya sebagai sistem tambahan.Sistem ini terlalu rumit dan mempunyai terlalu banyak paip, dan Mercedes-Benz menarik balik E-Class (parameter | gambar), kelas SL (parameter | gambar) dan sedan kelas CLS (parameter | Foto), kos penyelenggaraan sangat tinggi, dan memerlukan lebih daripada 20,000 yuan untuk menggantikan SBC.Mercedes-Benz berhenti menggunakan SBC selepas 2008. Bosch terus mengoptimumkan sistem ini dan bertukar kepada penumpuk tekanan tinggi nitrogen.Pada tahun 2008, ia melancarkan HAS-HEV, yang digunakan secara meluas dalam kenderaan hibrid di Eropah dan BYD di China.
Selepas itu, TRW turut melancarkan sistem EHB, yang TRW namakan SCB.Kebanyakan hibrid Ford hari ini adalah SCB.
Sistem EHB terlalu rumit, penumpuk voltan tinggi takut getaran, kebolehpercayaan tidak tinggi, volumnya juga besar, kosnya juga tinggi, hayat perkhidmatan juga dipersoalkan, dan kos penyelenggaraan adalah besar.Pada tahun 2010, Hitachi melancarkan EHB kering pertama di dunia, iaitu E-ACT, yang juga merupakan EHB paling maju pada masa ini.sakit.Kitaran R&D E-ACT adalah selama 7 tahun, selepas hampir 5 tahun ujian kebolehpercayaan.Sehingga 2013 Bosch melancarkan iBooster generasi pertama, dan iBooster generasi kedua pada 2016. iBooster generasi kedua mencapai kualiti E-ACT Hitachi, dan Jepun mendahului generasi Jerman dalam bidang EHB.
Gambar di atas menunjukkan struktur E-ACT
EHB kering terus memacu rod tolak oleh motor dan kemudian menolak omboh silinder induk.Daya putaran motor ditukarkan kepada daya gerakan linear melalui skru penggelek (E-ACT).Pada masa yang sama, skru bola juga merupakan pengurang, yang mengurangkan kelajuan motor kepada Peningkatan tork menolak omboh silinder induk.Prinsipnya sangat mudah.Sebab mengapa orang terdahulu tidak menggunakan kaedah ini adalah kerana sistem brek kereta mempunyai keperluan kebolehpercayaan yang sangat tinggi, dan lebihan prestasi yang mencukupi mesti ditempah.Kesukarannya terletak pada motor, yang memerlukan saiz motor yang kecil, kelajuan tinggi (lebih 10,000 putaran seminit), tork yang besar, dan pelesapan haba yang baik.Pengurang juga sukar dan memerlukan ketepatan pemesinan yang tinggi.Pada masa yang sama, adalah perlu untuk melakukan pengoptimuman sistem dengan sistem hidraulik silinder induk.Oleh itu, EHB kering muncul agak lewat.
Gambar di atas menunjukkan struktur dalaman iBooster generasi pertama.
Gear cacing digunakan untuk nyahpecutan dua peringkat untuk meningkatkan tork gerakan linear.Tesla menggunakan iBooster generasi pertama secara menyeluruh, serta semua kenderaan tenaga baharu Volkswagen dan Porsche 918 menggunakan iBooster generasi pertama, Cadillac CT6 GM dan Bolt EV Chevrolet juga menggunakan iBooster generasi pertama.Reka bentuk ini dikatakan dapat menukarkan 95% daripada tenaga brek penjanaan semula kepada tenaga elektrik, sekali gus meningkatkan julat pelayaran kenderaan tenaga baharu.Masa tindak balas juga 75% lebih pendek daripada sistem EHB basah dengan penumpuk tekanan tinggi.
Gambar kanan di atas adalah Bahagian # EHB-HBS001 Electric Hydraulic Brake Booster kami yang sama seperti gambar kiri di atas.Pemasangan kiri ialah iBooster generasi kedua, yang menggunakan gear cacing peringkat kedua kepada skru bola peringkat pertama untuk nyahpecutan, mengurangkan volum dan meningkatkan ketepatan kawalan.Mereka mempunyai empat produk siri dan saiz penggalak berjulat dari 4.5kN hingga 8kN, dan 8kN boleh digunakan pada kereta penumpang kecil 9 tempat duduk.
IBC akan dilancarkan pada platform GM K2XX pada 2018, iaitu siri pikap GM.Perhatikan bahawa ini adalah kenderaan bahan api.Sudah tentu, kenderaan elektrik juga boleh digunakan.
Reka bentuk dan kawalan sistem hidraulik adalah kompleks, memerlukan pengumpulan pengalaman jangka panjang dan keupayaan pemesinan yang sangat baik, dan sentiasa ada kekosongan dalam bidang ini di China.Selama bertahun-tahun, pembinaan pangkalan perindustriannya sendiri telah diabaikan, dan prinsip peminjaman telah diterima pakai sepenuhnya;kerana sistem brek mempunyai keperluan kebolehpercayaan yang sangat tinggi, syarikat baru muncul tidak boleh diiktiraf oleh OEM sama sekali.Oleh itu, reka bentuk dan pembuatan bahagian hidraulik sistem brek hidraulik kereta dimonopoli sepenuhnya oleh usaha sama atau syarikat asing, dan untuk mereka bentuk dan menghasilkan sistem EHB, perlu melakukan dok dan reka bentuk keseluruhan dengan bahagian hidraulik, yang membawa kepada keseluruhan sistem EHB.Monopoli sepenuhnya syarikat asing.
Selain EHB, terdapat sistem brek canggih, EMB, yang hampir sempurna secara teori.Ia meninggalkan semua sistem hidraulik dan mempunyai kos yang rendah.Masa tindak balas sistem elektronik hanya 90 milisaat, yang jauh lebih cepat daripada iBooster.Tetapi terdapat banyak kekurangan.Kelemahan 1. Tiada sistem sandaran, yang memerlukan kebolehpercayaan yang sangat tinggi.Khususnya, sistem kuasa mestilah benar-benar stabil, diikuti dengan toleransi kesalahan sistem komunikasi bas.Komunikasi bersiri setiap nod dalam sistem mesti mempunyai toleransi kesalahan.Pada masa yang sama, sistem memerlukan sekurang-kurangnya dua CPU untuk memastikan kebolehpercayaan.Kelemahan 2. Daya brek tidak mencukupi.Sistem EMB mesti berada dalam hab.Saiz hab menentukan saiz motor, yang seterusnya menentukan kuasa motor tidak boleh terlalu besar, manakala kereta biasa memerlukan 1-2KW kuasa brek, yang pada masa ini mustahil untuk motor bersaiz kecil.Untuk mencapai ketinggian, voltan input mesti ditingkatkan dengan banyak, dan walaupun begitu ia sangat sukar.Kelemahan 3. Suhu persekitaran kerja adalah tinggi, suhu berhampiran pad brek setinggi ratusan darjah, dan saiz motor menentukan bahawa hanya motor magnet kekal boleh digunakan, dan magnet kekal akan dinyahmagnetkan pada suhu tinggi. .Pada masa yang sama, beberapa komponen semikonduktor EMB perlu berfungsi berhampiran pad brek.Tiada komponen semikonduktor yang boleh menahan suhu yang begitu tinggi, dan had volum menjadikannya mustahil untuk menambah sistem penyejukan.Kelemahan 4. Ia adalah perlu untuk membangunkan sistem yang sepadan untuk casis, dan sukar untuk memodulasi reka bentuk, mengakibatkan kos pembangunan yang sangat tinggi.
Masalah daya brek EMB yang tidak mencukupi mungkin tidak dapat diselesaikan, kerana semakin kuat kemagnetan magnet kekal, semakin rendah titik suhu Curie, dan EMB tidak dapat menembusi had fizikal.Walau bagaimanapun, jika keperluan untuk daya brek dikurangkan, EMB masih boleh praktikal.Sistem letak kereta elektronik semasa EPB ialah brek EMB.Kemudian terdapat EMB yang dipasang pada roda belakang yang tidak memerlukan daya brek yang tinggi, seperti Audi R8 E-TRON.
Roda hadapan Audi R8 E-TRON masih reka bentuk hidraulik tradisional, dan roda belakang ialah EMB.
Gambar di atas menunjukkan sistem EMB R8 E-TRON.
Kita boleh lihat bahawa diameter motor mungkin kira-kira sebesar jari kelingking.Semua pengeluar sistem brek seperti NTN, Shuguang Industry, Brembo, NSK, Wanxiang, Wanan, Haldex dan Wabco bekerja keras pada EMB.Sudah tentu, Bosch, Continental dan ZF TRW juga tidak akan terbiar.Tetapi EMB mungkin tidak akan dapat menggantikan sistem brek hidraulik.
Masa siaran: 16 Mei 2022