Inteligentne hamulce bez hydrauliki

Hamulce bez hydrauliki ZF
Bogdan Kruk
14.9.2023

W dynamicznie rozwijającym się świecie motoryzacji innowacjom podlegają poszczególne elementy samochodów. Przełomem technologicznym są np. hamulce pozbawione tradycyjnych układów hydraulicznych.

  • Tradycyjne dźwignie hamulca ręcznego ustępują miejsca nowoczesnym odpowiednikom, opartym na elektrycznych rozwiązaniach.
  • Japoński dostawca części samochodowych, Hitachi Astemo, pracuje nad stworzeniem elektromechanicznego układu hamulcowego.
  • Pojęcie „inteligentnych hamulców” ma coraz większe znaczenie, bo otwiera drogę do wprowadzenia rewolucji w układach hamowania. 

Również silniki spalinowe, które przez dziesięciolecia były nieodzownym elementem napędu pojazdów, zaczynają ustępować miejsca nowym, bardziej zrównoważonym rozwiązaniom. Powstaje coraz więcej samochodów elektrycznych. Elektryfikacja pojazdów pozwala na zredukowanie liczby mechanicznych elementów. Oznacza to nie tylko mniej ruchomych części, ale również mniejsze koszty produkcji potencjalnie mniejszy koszt utrzymania samochodu. Wszystko dzięki ograniczonemu zużyciu i rzadszej konserwacji. Przejście na pojazdy elektryczne to nie tylko zmiana napędu – to przekształcenie fundamentów.

Rewolucja w technologii hamulców

Tradycyjne dźwignie hamulca ręcznego ustępują miejsca nowoczesnym odpowiednikom, opartym na elektrycznych rozwiązaniach. Obecnie na rynku dostępne są kolejne generacje elektrycznych układów hamulców postojowych (electric park brake – EPB), które nie tylko doskonale oddają koncepcję inteligentnych systemów mechanicznych, ale także wprowadzają nowe możliwości użytkowe.

Producenci takich systemów, jak ZF i TRW podkreślają przede wszystkim prostotę obsługi i niezawodność EPB. Elektryczny hamulec postojowy firmy ZF zaprezentowano na  zdjęciu powyżej. Te systemy oferują również szerokie spektrum dodatkowych funkcji, niemożliwych do osiągnięcia za pomocą tradycyjnych hamulców postojowych. Dźwignia hamulca ręcznego została zastąpiona przez prosty przycisk lub przełącznik aktywujący wiązkę przewodów elektrycznych, a także elektryczny element wykonawczy (silniczek z przekładnią), zintegrowany z zaciskiem hamulcowym. Brak dźwigni hamulca pozwolił na uzyskanie dodatkowej przestrzeni we wnętrzu pojazdu. Ponadto eliminacja gwarantuje działanie hamulca w różnorodnych warunkach, bo nie występują takie problemy, jak jej zamarznięcie lub mechaniczne zużycie.

Z kolei japoński dostawca części samochodowych, Hitachi Astemo, pracuje nad stworzeniem elektromechanicznego układu hamulcowego (electro-mechanical – EBM), który może kształtować przyszłość technologii hamowania. Hitachi nazywa system EMB „Inteligentnym hamulcem”. Obecnie trwają rygorystyczne testy, a wprowadzenie produktu na rynek zaplanowano na 2028 r.

Elektryczny hamulec Smart Brake_Hitachi_Astemo
Elektryczny hamulec Smart Brake, źródło: Hitachi Astemo

Nowatorskie rozwiązania będą miały te same funkcje hamowania, jak elektrohydrauliczne układy hamulcowe typu brake-by-wire. Są to funkcje hamowania konwencjonalnego, uzupełnione o zestaw funkcji kontroli hamowania, łącznie z systemem ABS, wspomaganiem hamowania i autonomicznym, inteligentnym tempomatem.

Przy każdym kole umieszczone są siłowniki Smart Brake – połączono je z centralnym sterownikiem za pomocą wiązki przewodów elektrycznych. Polecenie hamowania, kierowcę, zostaje przekazane przez symulator pedału lub przez podobne urządzenie. Centralny sterownik oblicza siłę hamowania dla każdego koła, biorąc pod uwagę stan pojazdu, a następnie wysyła polecenia do poszczególnych siłowników – w celu skontrolowania siły hamowania. Oprócz funkcji hamulca głównego i hamulca postojowego – precyzyjne i indywidualne sterowanie siłownikiem koła może poprawić bezpieczeństwo i komfort pojazdu podczas hamowania. Może też wydłużyć zasięg działania pojazdu elektrycznego. Wszystko dzięki lepszej skuteczności hamowania, z odzyskiem energii.

Kiedy więc w przyszłości kierowca usiądzie za kierownicą samochodu wyposażonego w inteligentny hamulec, nie będzie już potrzebował tradycyjnego układu wspomagania hamulców ani elektronicznej kontroli stabilizacji toru jazdy. Zamiast tego, za jego działanie będą odpowiedzialne zaawansowane układy sterowania, które przekształcą intencje w precyzyjne działanie każdego zespołu hamulcowego. To kolejny krok w kierunku autonomii pojazdów, który sprawi, że elektronika stanie się naszym niezawodnym partnerem na drodze.

Samochody bez konserwacji

Postęp technologiczny spowodował, że samochody nie są już „tylko” środkiem transportu. Pojęcie „inteligentnych hamulców” ma coraz większe znaczenie, bo otwiera drogę do wprowadzenia rewolucji w układach hamowania. Jednocześnie bliski jest moment, w którym samochody nie będą musiały tak często korzystać z wizyt u mechanika. Hitachi Astemo podkreśla, że ta technologia ma zmienić nasz sposób myślenia o hamulcach. Zamiast elementów hydraulicznych, dostajemy zaawansowany system oparty na elektronice. Konstrukcja takiego układu składa się z trzech elementów: symulującego pedału, modułu sterującego i zintegrowanego oprogramowania w centralnej jednostce sterującej. Całość jest połączona z siłownikami umieszczonymi przy kołach. Każdy siłownik działa niezależnie, sterując hamowaniem poszczególnego koła z ogromną prędkością i zgodnie z intencją kierowcy.

Kierowcy na pewno zyskają na tych innowacyjnych rozwiązaniach. Z kolei branża motoryzacyjna stanie przed wyzwaniem dostosowania się do coraz nowszych oczekiwań klientów. Do niedawna przeglądy były nieodłącznym elementem utrzymania samochodu w dobrej kondycji. Niebawem może jednak pojawić się alternatywa dla częstych i konserwacji tych układów.

Nowy wymiar komunikacji

Zaawansowana technologia inteligentnego hamulca przekłada się na szybkość reakcji, która przewyższa standardowe układy hydrauliczne. W efekcie droga hamowania istotnie się skraca, co jest kluczowe dla poprawy bezpieczeństwa kierowców i pasażerów. Dzięki indywidualnemu sterowaniu każdym kołem możliwe jest precyzyjne dostrojenie systemów bezpieczeństwa jazdy, takich jak ESP. To oznacza, że samochody mogą dynamicznie dostosowywać się do warunków na drodze, minimalizując ryzyko wypadków i incydentów.

Warto podkreślić, że ten progres w temacie hamulców zmienia sposób, w jaki będziemy komunikować się z naszymi pojazdami. Poszerza też granice tego, co jest możliwe w dziedzinach komfortu i efektywności. Inteligentny hamulec nie tylko redefiniuje sposób, w jaki zatrzymujemy się na drodze – to także wizja przyszłości, w której jazda samochodem staje się bardziej intuicyjna, a same pojazdy szybko adaptują się do naszych potrzeb, podnosząc standardy bezpieczeństwa.

O Autorze

Bogdan Kruk

Redaktor miesięcznika „autoEXPERT”

Tagi artykułu

Zobacz również

autoExpert 10 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę