Forrige gang har vi diskutert elektriske vakuumpumper (kort sagt EVP).Som vi kan se, er det mange fordeler med EVP-er.EVP-er har også mange ulemper, inkludert støy.På platåområdet kan EVP på grunn av det lave lufttrykket ikke gi samme høye grad av vakuum som i slettområdet, og assistansen til vakuumforsterkeren er dårlig, og pedalkraften vil bli større.Det er to mest fatale mangler.Den ene er levetiden.Noen billige EVP-er har en levetid på mindre enn 1000 timer.Den andre er energisløsing.Vi vet alle at når et elektrisk kjøretøy ruller ut eller bremser, kan friksjonskraften drive motoren til å rotere for å generere strøm.Disse strømmene kan lade batteriet og lagre denne energien.Dette er bremseenergigjenvinning.Ikke undervurder denne energien.I NEDC-syklusen til en kompakt bil, hvis bremseenergien kan gjenvinnes fullt ut, kan den spare rundt 17 %.Under typiske byforhold kan forholdet mellom energien som forbrukes av kjøretøyets bremsing og den totale kjøreenergien nå 50 %.Det kan sees at hvis gjenvinningsgraden for bremseenergi kan forbedres, kan cruiserekkevidden utvides kraftig og kjøretøyets økonomi kan forbedres.EVP er koblet parallelt med bremsesystemet, noe som betyr at den regenerative bremsekraften til motoren er direkte overlagret den opprinnelige friksjonsbremsekraften, og den opprinnelige friksjonsbremsekraften justeres ikke.Energigjenvinningsgraden er lav, bare rundt 5 % av Bosch iBooster nevnt senere.I tillegg er bremsekomforten dårlig, og kobling og veksling av motorregenerativ bremsing og friksjonsbremsing vil gi støt.
Bildet ovenfor viser SCB-skjemaet
Likevel er EVP fortsatt mye brukt, fordi salget av elektriske kjøretøy er lavt, og den innenlandske chassisdesignevnen er også svært dårlig.De fleste av dem er kopiert chassis.Det er nesten umulig å designe et chassis for elektriske kjøretøy.
Hvis EVP ikke brukes, kreves EHB (elektronisk hydraulisk bremseforsterker).EHB kan deles inn i to typer, den ene er med høytrykksakkumulator, vanligvis kalt våttypen.Den andre er at motoren direkte skyver stempelet til hovedsylinderen, vanligvis kalt den tørre typen.Hybride nye energikjøretøyer er i utgangspunktet førstnevnte, og den typiske representanten for sistnevnte er Bosch iBooster.
La oss først se på EHB med en høyspentakkumulator, som faktisk er en forbedret versjon av ESP.ESP kan også betraktes som en slags EHB, ESP kan aktivt bremse.
Det venstre bildet er det skjematiske diagrammet av et hjul med ESP:
a--reguleringsventil N225
b--dynamisk kontroll høytrykksventil N227
c--oljeinnløpsventil
d--oljeutløpsventil
e--bremsesylinder
f--returpumpe
g--aktiv servo
h--lavtrykkakkumulator
I forsterkningsstadiet bygger motoren og akkumulatoren opp et fortrykk slik at returpumpen suger bremsevæsken.N225 er stengt, N227 åpnes, og oljeinntaksventilen forblir åpen til hjulet er bremset til nødvendig bremsestyrke.
Sammensetningen av EHB er i utgangspunktet den samme som ESP, bortsett fra at lavtrykksakkumulatoren er erstattet av en høytrykksakkumulator.Høytrykksakkumulatoren kan bygge trykk én gang og bruke den flere ganger, mens lavtrykkakkumulatoren til ESP kan bygge trykk én gang og kun kan brukes én gang.Hver gang den brukes, må den mest sentrale komponenten i ESP og den mest presise komponenten i stempelpumpen tåle høy temperatur og høyt trykk, og kontinuerlig og hyppig bruk vil redusere levetiden.Så er det det begrensede trykket til lavtrykksakkumulatoren.Vanligvis er den maksimale bremsekraften omtrent 0,5 g.Standard bremsekraft er over 0,8g, og 0,5g er langt fra nok.I begynnelsen av designet ble det ESP-kontrollerte bremsesystemet kun brukt i noen få nødsituasjoner, ikke mer enn 10 ganger i året.Derfor kan ikke ESP brukes som et konvensjonelt bremsesystem, og kan bare brukes av og til i hjelpe- eller nødsituasjoner.
Bildet over viser høytrykksakkumulatoren til Toyota EBC, som ligner litt på en gassfjær.Produksjonsprosessen av høytrykksakkumulatorer er et vanskelig punkt.Bosch brukte i utgangspunktet energilagringskuler.Praksisen har vist at nitrogenbaserte høytrykksakkumulatorer er best egnet.
Toyota var den første som brukte EHB-systemet på en masseprodusert bil, som var den første generasjonen Prius (parametere | bilde) som ble lansert på slutten av 1997, og Toyota kalte den EBC.Når det gjelder gjenvinning av bremseenergi, er EHB betydelig forbedret sammenlignet med den tradisjonelle EVP, fordi den er koblet fra pedalen og kan være et seriesystem.Motoren kan brukes til energigjenvinning først, og bremsing legges til i sluttfasen.
På slutten av 2000 produserte Bosch også sin egen EHB, som ble brukt på Mercedes-Benz SL500.Mercedes-Benz kalte den SBC.Mercedes-Benz sitt EHB-system ble opprinnelig brukt i drivstoffkjøretøyer, akkurat som et hjelpesystem.Systemet var for komplisert og hadde for mange rør, og Mercedes-Benz tilbakekalte E-Klasse (parametre | bilder), SL-klasse (parametre | bilder) og CLS-klasser (parametre | Foto) sedan, vedlikeholdskostnadene er svært høy, og det tar mer enn 20 000 yuan for å erstatte en SBC.Mercedes-Benz sluttet å bruke SBC etter 2008. Bosch fortsatte å optimalisere dette systemet og gikk over til nitrogenhøytrykksakkumulatorer.I 2008 lanserte den HAS-HEV, som er mye brukt i hybridbiler i Europa og BYD i Kina.
Deretter lanserte TRW også EHB-systemet, som TRW ga navnet SCB.De fleste av Fords hybrider i dag er SCB-er.
EHB-systemet er for komplisert, høyspentakkumulatoren er redd for vibrasjoner, påliteligheten er ikke høy, volumet er også stort, kostnadene er også høye, levetiden er også stilt spørsmål ved, og vedlikeholdskostnadene er enorme.I 2010 lanserte Hitachi verdens første tørre EHB, nemlig E-ACT, som også er den mest avanserte EHB for tiden.sykdommer.FoU-syklusen til E-ACT er så lang som 7 år, etter nesten 5 år med pålitelighetstesting.Det var først i 2013 at Bosch lanserte førstegenerasjons iBooster, og andregenerasjons iBooster i 2016. Andregenerasjons iBooster nådde kvaliteten til Hitachis E-ACT, og japanerne var foran den tyske generasjonen innen EHB.
Bildet ovenfor viser strukturen til E-ACT
Den tørre EHB driver trykkstangen direkte av motoren og skyver deretter stempelet til hovedsylinderen.Motorens rotasjonskraft omdannes til en lineær bevegelseskraft gjennom rulleskruen (E-ACT).Samtidig er kuleskruen også en reduksjon, som reduserer hastigheten på motoren til Økt dreiemoment skyver hovedsylinderstempelet.Prinsippet er veldig enkelt.Grunnen til at de tidligere personene ikke brukte denne metoden er fordi bilens bremsesystem har ekstremt høye krav til pålitelighet, og tilstrekkelig ytelsesredundans må reserveres.Vanskeligheten ligger i motoren, som krever liten størrelse på motoren, høy hastighet (over 10 000 omdreininger per minutt), stort dreiemoment og god varmeavledning.Reduseringen er også vanskelig og krever høy maskineringsnøyaktighet.Samtidig er det nødvendig å gjøre systemoptimalisering med hovedsylinderens hydrauliske system.Derfor dukket tørr EHB opp relativt sent.
Bildet over viser den interne strukturen til førstegenerasjons iBooster.
Snekkegiret brukes til to-trinns retardasjon for å øke det lineære bevegelsesmomentet.Tesla bruker førstegenerasjons iBooster over hele linja, samt alle Volkswagens nye energibiler og Porsche 918 bruker førstegenerasjons iBooster, GMs Cadillac CT6 og Chevrolets Bolt EV bruker også førstegenerasjons iBooster.Denne designen sies å konvertere 95 % av den regenerative bremseenergien til elektrisitet, noe som i stor grad forbedrer rekkevidden til nye energikjøretøyer.Responstiden er også 75 % kortere enn det våte EHB-systemet med høytrykksakkumulator.
Det høyre bildet over er vår del # EHB-HBS001 elektrisk hydraulisk bremseforsterker som er det samme som det venstre bildet ovenfor.Den venstre enheten er andregenerasjons iBooster, som bruker et andre-trinns ormegir til en første-trinns kuleskrue for retardasjon, kraftig redusere volumet og forbedre kontrollnøyaktigheten.De har fire serieprodukter og boosterstørrelsen varierer fra 4,5kN til 8kN, og 8kN kan brukes på en 9-seters liten personbil.
IBC vil bli lansert på GM K2XX-plattformen i 2018, som er GM pickup-serien.Merk at dette er et drivstoffkjøretøy.Elbiler kan selvfølgelig også brukes.
Utformingen og kontrollen av det hydrauliske systemet er komplisert, og krever langsiktig akkumulering av erfaring og utmerkede maskineringsevner, og det har alltid vært et tomrom på dette feltet i Kina.Gjennom årene har byggingen av sin egen industrielle base blitt neglisjert, og prinsippet om låneopptak har blitt tatt i bruk fullstendig;fordi bremsesystemet har ekstremt høye pålitelighetskrav, kan nye selskaper ikke bli anerkjent av OEM-er i det hele tatt.Derfor er design og produksjon av den hydrauliske delen av det hydrauliske bremsesystemet til bilen fullstendig monopolisert av joint ventures eller utenlandske selskaper, og for å designe og produsere EHB-systemet, er det nødvendig å gjøre dokkingen og den generelle designen med den hydrauliske delen, som fører til hele EHB-systemet.Fullstendig monopol på utenlandske selskaper.
I tillegg til EHB finnes det et avansert bremsesystem, EMB, som er nærmest perfekt i teorien.Den forlater alle hydrauliske systemer og har en lav kostnad.Responstiden til det elektroniske systemet er bare 90 millisekunder, noe som er mye raskere enn iBooster.Men det er mange mangler.Ulempe 1. Det finnes ikke noe backup-system, noe som krever ekstremt høy pålitelighet.Spesielt må kraftsystemet være absolutt stabilt, etterfulgt av feiltoleransen til busskommunikasjonssystemet.Den serielle kommunikasjonen til hver node i systemet må ha feiltoleranse.Samtidig trenger systemet minst to CPUer for å sikre pålitelighet.Ulempe 2. Utilstrekkelig bremsekraft.EMB-systemet må være i navet.Størrelsen på navet bestemmer størrelsen på motoren, som igjen avgjør at motoreffekten ikke kan bli for stor, mens vanlige biler krever 1-2KW bremsekraft, noe som i dag er umulig for små motorer.For å nå høydene må inngangsspenningen økes kraftig, og selv da er det veldig vanskelig.Ulempe 3. Arbeidsmiljøtemperaturen er høy, temperaturen nær bremseklossene er så høy som hundrevis av grader, og størrelsen på motoren bestemmer at kun en permanentmagnetmotor kan brukes, og permanentmagneten vil avmagnetisere ved høye temperaturer .Samtidig må noen halvlederkomponenter til EMB fungere i nærheten av bremseklossene.Ingen halvlederkomponenter tåler en så høy temperatur, og volumbegrensningen gjør det umulig å legge til et kjølesystem.Ulempe 4. Det er nødvendig å utvikle et tilsvarende system for chassiset, og det er vanskelig å modularisere designet, noe som resulterer i ekstremt høye utviklingskostnader.
Problemet med den utilstrekkelige bremsekraften til EMB kan kanskje ikke løses, fordi jo sterkere magnetismen til permanentmagneten er, jo lavere er Curie-temperaturpunktet, og EMB kan ikke bryte gjennom den fysiske grensen.Men dersom kravene til bremsekraft reduseres, kan EMB likevel være praktisk.Det nåværende elektroniske parkeringssystemet EPB er EMB-bremsing.Så er det EMB installert på bakhjulet som ikke krever høy bremsekraft, slik som Audi R8 E-TRON.
Forhjulet på Audi R8 E-TRON er fortsatt et tradisjonelt hydraulisk design, og bakhjulet er en EMB.
Bildet over viser EMB-systemet til R8 E-TRON.
Vi kan se at diameteren på motoren kan være omtrent på størrelse med lillefingeren.Alle bremsesystemprodusenter som NTN, Shuguang Industry, Brembo, NSK, Wanxiang, Wanan, Haldex og Wabco jobber hardt med EMB.Bosch, Continental og ZF TRW vil selvsagt heller ikke stå på tomgang.Men EMB vil kanskje aldri kunne erstatte hydraulisk bremsesystem.
Innleggstid: 16. mai 2022