Sidste gang har vi diskuteret elektriske vakuumpumper (kort sagt EVP'er).Som vi kan se, er der mange fordele ved EVP'er.EVP'er har også mange ulemper, herunder støj.I plateauområdet kan EVP på grund af det lave lufttryk ikke give samme høje vakuumgrad som i det almindelige område, og vakuumforstærkerens assistance er dårlig, og pedalkraften bliver større.Der er to mest fatale mangler.Den ene er levetiden.Nogle billige EVP'er har en levetid på mindre end 1.000 timer.Den anden er energispild.Vi ved alle, at når et elektrisk køretøj kører friløb eller bremser, kan friktionskraften drive motoren til at rotere for at generere strøm.Disse strømme kan oplade batteriet og lagre denne energi.Dette er genvinding af bremseenergi.Undervurder ikke denne energi.I NEDC-cyklussen for en kompakt bil, hvis bremseenergien kan genvindes fuldt ud, kan den spare omkring 17 %.Under typiske byforhold kan forholdet mellem den energi, der forbruges af køretøjets bremsning og den samlede køreenergi nå 50 %.Det kan ses, at hvis genvindingshastigheden for bremseenergi kan forbedres, kan krydstogtrækkevidden udvides betydeligt, og køretøjets økonomi kan forbedres.EVP er forbundet parallelt med bremsesystemet, hvilket betyder, at motorens regenerative bremsekraft er direkte overlejret på den oprindelige friktionsbremsekraft, og den oprindelige friktionsbremsekraft justeres ikke.Energigenvindingsgraden er lav, kun omkring 5% af Bosch iBooster nævnt senere.Derudover er bremsekomforten dårlig, og koblingen og koblingen af motorregenerativ bremsning og friktionsbremsning vil give stød.
Ovenstående billede viser SCB-skemaet
Alligevel er EVP stadig meget brugt, fordi salget af elektriske køretøjer er lavt, og den indenlandske chassisdesignevne er også meget dårlig.De fleste af dem er kopierede chassis.Det er næsten umuligt at designe et chassis til elbiler.
Hvis EVP ikke anvendes, er EHB (Elektronisk Hydraulic Brake Booster) påkrævet.EHB kan opdeles i to typer, den ene er med højtryksakkumulator, normalt kaldet den våde type.Den anden er, at motoren direkte skubber stemplet på hovedcylinderen, normalt kaldet den tørre type.Hybride nye energikøretøjer er dybest set førstnævnte, og den typiske repræsentant for sidstnævnte er Bosch iBooster.
Lad os først se på EHB'en med en højspændingsakkumulator, som faktisk er en forbedret version af ESP.ESP kan også betragtes som en slags EHB, ESP kan aktivt bremse.
Det venstre billede er det skematiske diagram af et ESP-hjul:
a--reguleringsventil N225
b--dynamisk kontrol højtryksventil N227
c--olieindløbsventil
d--olieudløbsventil
e--bremsecylinder
f--returpumpe
g--aktiv servo
h--lavtryksakkumulator
I forstærkningsfasen opbygger motoren og akkumulatoren et fortryk, så returpumpen suger bremsevæsken.N225 er lukket, N227 åbnes, og olieindløbsventilen forbliver åben, indtil hjulet er bremset til den nødvendige bremsestyrke.
Sammensætningen af EHB er stort set den samme som ESP, bortset fra at lavtryksakkumulatoren er erstattet af en højtryksakkumulator.Højtryksakkumulatoren kan bygge tryk én gang og bruge den flere gange, mens lavtryksakkumulatoren af ESP kan bygge tryk én gang og kun kan bruges én gang.Hver gang den bruges, skal den mest centrale komponent i ESP og den mest præcise komponent i stempelpumpen modstå høj temperatur og højt tryk, og kontinuerlig og hyppig brug vil reducere dens levetid.Så er der lavtryksakkumulatorens begrænsede tryk.Generelt er den maksimale bremsekraft omkring 0,5 g.Standardbremsekraften er over 0,8 g, og 0,5 g er langt fra nok.I begyndelsen af designet blev det ESP-kontrollerede bremsesystem kun brugt i få nødsituationer, ikke mere end 10 gange om året.Derfor kan ESP ikke bruges som et konventionelt bremsesystem, og kan kun bruges lejlighedsvis i hjælpe- eller nødsituationer.
Billedet ovenfor viser højtryksakkumulatoren fra Toyota EBC, som minder lidt om en gasfjeder.Fremstillingsprocessen for højtryksakkumulatorer er et vanskeligt punkt.Bosch brugte oprindeligt energilagringskugler.Praksis har bevist, at nitrogenbaserede højtryksakkumulatorer er de bedst egnede.
Toyota var den første til at anvende EHB-systemet på en masseproduceret bil, som var den første generation af Prius (parametre | billede) lanceret i slutningen af 1997, og Toyota kaldte den EBC.Med hensyn til genvinding af bremseenergi er EHB væsentligt forbedret sammenlignet med den traditionelle EVP, fordi den er afkoblet fra pedalen og kan være et seriesystem.Motoren kan først bruges til energigenvinding, og i sidste fase tilføjes bremsning.
I slutningen af 2000 producerede Bosch også sin egen EHB, som blev brugt på Mercedes-Benz SL500.Mercedes-Benz navngav den SBC.Mercedes-Benz' EHB-system blev oprindeligt brugt i brændstofkøretøjer, ligesom et hjælpesystem.Systemet var for kompliceret og havde for mange rør, og Mercedes-Benz tilbagekaldte E-Klasse (parametre | billeder), SL-klasse (parametre | billeder) og CLS-klasser (parametre | Foto) sedan, vedligeholdelsesomkostningerne er meget høj, og det kræver mere end 20.000 yuan at erstatte en SBC.Mercedes-Benz stoppede med at bruge SBC efter 2008. Bosch fortsatte med at optimere dette system og skiftede til nitrogen højtryksakkumulatorer.I 2008 lancerede den HAS-HEV, som er meget udbredt i hybridbiler i Europa og BYD i Kina.
Efterfølgende lancerede TRW også EHB-systemet, som TRW døbte SCB.De fleste af Fords hybrider i dag er SCB'er.
EHB-systemet er for kompliceret, højspændingsakkumulatoren er bange for vibrationer, pålideligheden er ikke høj, volumen er også stor, omkostningerne er også høje, der stilles spørgsmålstegn ved levetiden, og vedligeholdelsesomkostningerne er enorme.Hitachi lancerede i 2010 verdens første tørre EHB, nemlig E-ACT, som også er den mest avancerede EHB på nuværende tidspunkt.dårligdomme.F&U-cyklussen for E-ACT er så lang som 7 år efter næsten 5 års pålidelighedstest.Det var først i 2013, at Bosch lancerede første generation af iBooster, og anden generation af iBooster i 2016. Anden generation af iBooster nåede kvaliteten af Hitachis E-ACT, og japanerne var foran den tyske generation inden for området. EHB.
Ovenstående billede viser strukturen af E-ACT
Den tørre EHB driver skubbestangen direkte af motoren og skubber derefter hovedcylinderens stempel.Motorens rotationskraft omdannes til en lineær bevægelseskraft gennem rulleskruen (E-ACT).Samtidig er kugleskruen også en reduktion, som reducerer motorens hastighed til Øget drejningsmoment skubber hovedcylinderens stempel.Princippet er meget enkelt.Grunden til, at de tidligere mennesker ikke brugte denne metode, er, at bilbremsesystemet har ekstremt høje pålidelighedskrav, og der skal reserveres tilstrækkelig ydeevne.Vanskeligheden ligger i motoren, som kræver en lille størrelse af motoren, en høj hastighed (over 10.000 omdrejninger i minuttet), et stort drejningsmoment og god varmeafledning.Reduktionen er også vanskelig og kræver høj bearbejdningsnøjagtighed.Samtidig er det nødvendigt at lave systemoptimering med hovedcylinderens hydrauliksystem.Derfor kom tør EHB relativt sent frem.
Billedet ovenfor viser den interne struktur af den første generation af iBooster.
Snekkegearet bruges til to-trins deceleration for at øge det lineære bevægelsesmoment.Tesla bruger førstegenerations iBooster over hele linjen, såvel som alle Volkswagens nye energibiler og Porsche 918 bruger førstegenerations iBooster, GMs Cadillac CT6 og Chevrolets Bolt EV bruger også førstegenerations iBooster.Dette design siges at omdanne 95 % af den regenerative bremseenergi til elektricitet, hvilket i høj grad forbedrer krydstogtrækkevidden for nye energikøretøjer.Responstiden er også 75 % kortere end det våde EHB-system med højtryksakkumulator.
Det højre billede ovenfor er vores del # EHB-HBS001 elektrisk hydraulisk bremseforstærker, som er det samme som det venstre billede ovenfor.Den venstre samling er anden generation af iBooster, som bruger et andet trins snekkegear til en første trins kugleskrue til deceleration, hvilket kraftigt reducerer lydstyrken og forbedrer kontrolnøjagtigheden.De har fire serieprodukter, og boosterstørrelsen spænder fra 4,5kN til 8kN, og 8kN kan bruges på en 9-sæders lille personbil.
IBC vil blive lanceret på GM K2XX platformen i 2018, som er GM pickup-serien.Bemærk, at dette er en brændstofbil.Elbiler kan selvfølgelig også bruges.
Udformningen og styringen af det hydrauliske system er komplekst, hvilket kræver langsigtet ophobning af erfaring og fremragende bearbejdningsevner, og der har altid været et tomrum på dette felt i Kina.I årenes løb er opbygningen af sin egen industrielle base blevet forsømt, og princippet om låntagning er blevet helt overtaget;fordi bremsesystemet har ekstremt høje pålidelighedskrav, kan nye virksomheder slet ikke genkendes af OEM'er.Derfor er designet og fremstillingen af den hydrauliske del af bilens hydrauliske bremsesystem fuldstændig monopoliseret af joint ventures eller udenlandske virksomheder, og for at designe og producere EHB-systemet er det nødvendigt at udføre docking og det overordnede design med den hydrauliske del, som fører til hele EHB-systemet.Fuldstændig monopol på udenlandske virksomheder.
Udover EHB er der et avanceret bremsesystem, EMB, som er nærmest perfekt i teorien.Det opgiver alle hydrauliske systemer og har en lav pris.Svartiden for det elektroniske system er kun 90 millisekunder, hvilket er meget hurtigere end iBooster.Men der er mange mangler.Ulempe 1. Der er ikke noget backup-system, hvilket kræver ekstrem høj pålidelighed.Især skal strømsystemet være absolut stabilt efterfulgt af buskommunikationssystemets fejltolerance.Den serielle kommunikation af hver node i systemet skal have fejltolerance.Samtidig har systemet brug for mindst to CPU'er for at sikre pålidelighed.Ulempe 2. Utilstrækkelig bremsekraft.EMB-systemet skal være i navet.Størrelsen på navet bestemmer størrelsen på motoren, hvilket igen afgør, at motoreffekten ikke kan blive for stor, mens almindelige biler kræver 1-2KW bremsekraft, hvilket i øjeblikket er umuligt for små motorer.For at nå højderne skal indgangsspændingen øges kraftigt, og selv da er det meget svært.Ulempe 3. Arbejdsmiljøtemperaturen er høj, temperaturen nær bremseklodserne er så høj som hundredvis af grader, og motorens størrelse bestemmer, at kun en permanentmagnetmotor kan bruges, og permanentmagneten vil afmagnetisere ved høje temperaturer .Samtidig skal nogle halvlederkomponenter i EMB arbejde i nærheden af bremseklodserne.Ingen halvlederkomponenter kan modstå så høj en temperatur, og volumenbegrænsningen gør det umuligt at tilføje et kølesystem.Ulempe 4. Det er nødvendigt at udvikle et tilsvarende system til chassiset, og det er svært at modularisere designet, hvilket resulterer i ekstremt høje udviklingsomkostninger.
Problemet med den utilstrækkelige bremsekraft af EMB kan muligvis ikke løses, fordi jo stærkere magnetismen af den permanente magnet er, jo lavere er Curie-temperaturpunktet, og EMB kan ikke bryde igennem den fysiske grænse.Men hvis kravene til bremsekraft reduceres, kan EMB stadig være praktisk.Det nuværende elektroniske parkeringssystem EPB er EMB-bremsning.Så er der EMB installeret på baghjulet, der ikke kræver høj bremsekraft, såsom Audi R8 E-TRON.
Forhjulet på Audi R8 E-TRON er stadig et traditionelt hydraulisk design, og baghjulet er en EMB.
Billedet ovenfor viser EMB-systemet i R8 E-TRON.
Vi kan se, at motorens diameter kan være omtrent på størrelse med lillefingeren.Alle bremsesystemproducenter som NTN, Shuguang Industry, Brembo, NSK, Wanxiang, Wanan, Haldex og Wabco arbejder hårdt på EMB.Bosch, Continental og ZF TRW vil naturligvis heller ikke stå stille.Men EMB vil muligvis aldrig kunne erstatte det hydrauliske bremsesystem.
Indlægstid: 16. maj 2022