Napęd samochodowy od zawsze jest w centrum uwagi. Jednak teraz, w dobie elektromobilności, cały motoryzacyjny świat dyskusje na temat układów hamulcowych przystosowanych do nowych realiów technologicznych i potrzeb z tym związanych. Krótka droga hamowania to już za mało. Dzisiaj hamulec musi mieć swój wkład także w ochronę środowiska, zasięg pojazdu i komfort jazdy.
Wzrost efektywności hamowania
Układy hamulcowe w ostatnim czasie na pewno zyskały na wydajności. Jeszcze 15 lat temu droga hamowania wynosiła średnio około 40 m i była wówczas uważana za odpowiednią dla samochodu osobowego. Dzisiaj auta zatrzymują się już po pokonaniu około 33 m. Jest to bez wątpienia zasługa nie tylko lepszej mieszanki opon, ale również ulepszonych elementów układu hamulcowego.
Zasada By-Wire
Tak zwana zasada By-Wire, polegająca na przesyłaniu poleceń sterujących za pomocą sygnałów elektronicznych, uważana jest od wielu lat za ważny krok w dziedzinie samochodowych układów hamulcowych. Jakieś 10 lat temu Audi R8 e-tron było pierwszą (krótką) serią, w której zrezygnowano z zastosowania mechanicznego lub hydraulicznego połączenia między pedałem a zaciskiem hamulca. W ramach układów hamulcowych By-Wire prowadzone są prace nad wyeliminowaniem pyłu hamulcowego, a także nad zastosowaniem bezpyłowych klocków hamulcowych.
System hamulcowy By-Wire nie jest jeszcze powszechnie stosowanym rozwiązaniem, na pewno nie w przypadku elektronicznego przesyłania sygnału i elektromechanicznego wytwarzania siły.
Future Brake Systems
Koncern Continental wprowadził ewolucję w zakresie elementów sterujących hamulcami pod kątem całkowicie „suchych” hamulców zarówno na tylnej, jak i przedniej osi. Celem rozwiązania Future Brake Systems (FBS) jest wyeliminowanie układu hydraulicznego.
Układ bezpróżniowy IBC
Marka ZF przygotowała bezpróżniowy, w pełni zintegrowany układ sterowania hamulcami IBC. Rozwiązanie to pozwala na hamowanie rekuperacyjne i odzysk energii, a tym samym pomaga ładować akumulatory zwłaszcza w pojazdach elektrycznych. system IBC stosowany jest już m.in. w krajach Ameryki Północnej, Azji i z regionu Pacyfiku. W Europie taki system również wkrótce powinien być stosowany.
Co więcej, firma ZF w oparciu o system IBC opracowała również układ sterowania hamulcami, który wykorzystywany jest obecnie w produkcji modeli serii ID Volkswagena, budowanych na platformie MEB. Od strony technicznej tego rodzaju sterowanie hamulcami opiera się na połączeniu elektrycznego układu wspomagania hamowania (EBB – ang. Electric Brake Booster) i elektronicznego układu stabilizacji toru jazdy (ESC – ang. Electronic Stability Control). System jest częścią sieci oprogramowania znajdująca się w jednostce kontroli stabilności.
Hamowanie regeneracyjne w samochodach z napędem elektrycznym
Innowacyjne hamowanie regeneracyjne stosowane głównie w hybrydach i autach elektrycznych pozwala zniwelować konieczność korzystania z hamulca tradycyjnego. W efekcie zakłada się zmniejszenie rozmiarów układu hamulcowego poprzez stosowanie mniejszych tarcz hamulcowych. Jednak hamulce muszą gwarantować maksymalne osiągi również bez hamowania regeneracyjnego, które w niektórych warunkach może po prostu nie zadziałać.
Moment resztkowy, korozja i tarcie w elektrykach
Ważną sprawą jest również wyeliminowanie momentu resztkowego, ponieważ jego generowanie w samochodzie elektrycznym może naruszyć równowagę energetyczną systemu, obniżając zasięg pojazdu.
Co więcej, sporadyczne korzystanie z hamulców ciernych w samochodzie elektrycznym może prowadzić do przyspieszonej korozji tarcz i klocków hamulcowych, a współczynnik tarcia musi być utrzymywany na stałym poziomie, nawet w sytuacji, gdy układ hamulcowy był nieużywany przez dłuższy czas.
