Hamulce przyszłości

Trudno uciec od stereotypów. Mnóstwo osób za żadne skarby nie zdecydowałoby
się na przeróbkę auta na zasilanie gazem. Oczami wyobraźni widzą eksplozję
zbiornika z propanem-butanem i nie przemawiają do nich statystyki świadczące,
że to zbiorniki z benzyną łatwiej pękają podczas wypadku.Inni ciągle uważają, że jazda w pasach bezpieczeństwa może się źle skończyć,
bo w razie konieczności nie zdążą wydostać się z samochodu. Jeszcze inni
są zdania, że silniki wysokoprężne nadają się tylko do ciężarówek...
Potęga stereotypu sprawia też, że konstruktorzy wahają się co do wprowadzenia
w modelach, które obecnie są opracowywane przez wielkie koncerny, rewolucyjnej
nowości: hamulców elektrycznych. Wolą rozłożyć tę rewolucję na raty, przekonać
zawczasu kierowców, iż lepiej polegać na "drucikach" i elektronice niż
na układzie hydraulicznym, powolnym w działaniu, podatnym na uszkodzenia,
wymagającym konserwacji, wypełnionym starzejącym się płynem.
W ciężarówkach już są!
Pomysł wyeliminowania układów hydraulicznych z konstrukcji samochodu
zaczerpnięto z kolejnictwa, w którym elektryczne hamulce stosowane są z
powodzeniem już od dawna. Od dobrych kilku lat elektryczne hamulce znaleźć
można w ciężarówkach. Układy nadające się do zastosowania w autach osobowych
przeszły już wszechstronne testy i osiągnęły pełną dojrzałość konstrukcyjną
i technologiczną.

Wszystko jednak wskazuje na to, że systemy elektromechaniczne (EMB)
wejdą do motoryzacji dopiero za dobrych kilka lat, zapewne nie wcześniej
niż w roku 2005. Natomiast już tylko miesiące dzielą nas od premiery pierwszego
samochodu z hamulcami elektrohydraulicznymi (EHB).

W tego typu systemie stopa kierowcy naciskająca na pedał hamulca nie
uruchamia pompy wypełnionej płynem, jak w rozwiązaniu konwencjonalnym.
Podobnie za to jak w przypadku pedału gazu, który w systemach "by wire“
jest tylko źródłem sygnału płynącego do układu elektronicznego sterującego
przepustnicą silnika, tak i tu wciśnięcie hamulca informuje tylko komputer
o intencjach osoby prowadzącej samochód.
Komputer wie lepiej
Elektronika ocenia, na podstawie sygnałów z kabiny oraz czujników przy
poszczególnych kołach, notabene tych samych, które pracują w systemie stabilizacyjnym
ESP, jak mocno chce hamować kierowca, jak szybko porusza się auto, czy
znajduje się na prostej, czy na zakręcie, jaką przyczepność do nawierzchni
mają poszczególne koła itp. Jednostka sterująca EHB analizuje to wszystko
w tzw. czasie realnym i wybiera odpowiedni tryb pracy układu hamulcowego.
Impulsy przekazywane są oczywiście za pośrednictwem tzw. sieci multipleksowej
czyli CAN data bus.

Sam układ hamulcowy jest w opisanym rozwiązaniu mniej więcej konwencjonalny.
Nie do końca jednak, bo nie stosuje się w nim np. podciśnieniowej pompy
wspomagającej, czyli tzw. serwa. Jego rolę pełni elektryczna pompa płynu
hamulcowego i akumulator ciśnienia, zblokowane z modułem elektrohydraulicznym
wspólnym dla EHB, układu antypoślizgowego ABS, a także systemu BAS, wspierającego
kierowcę podczas awaryjnego hamowania oraz układu kontroli trakcji ASR
i ESP, czyli systemu stabilizacyjnego.
Bez stresu pod górkę
Niektórzy konstruktorzy idą jeszcze o krok dalej, ograniczając układ
elektrohydrauliczny jedynie do przednich kół samochodu, pełniących podstawową
rolę w hamowaniu. Tylne hamulce bębnowe wraz z pomocniczym hamulcem postojowym
są w tym rozwiązaniu sterowane w pełni elektromechanicznie. Ciekawym pomysłem
jest włączenie do systemu hamulcowego samoczynnego urządzenia zwanego hillholder,
które uwalnia kierowcę od konieczności posługiwania się hamulcem ręcznym
podczas ruszania pod górkę.

Gdy już zmotoryzowany świat przekona się, że "drucikom“ można zaufać,
nastąpi drugi etap elektryfikacji systemów hamulcowych. Hydraulika zostanie
całkowicie wyeliminowana, a w zaciskach hamulców tarczowych zamiast cylinderków
i tłoczków znajdą się proste przekładnie śrubowe, dociskające klocki do
tarcz. Obecnie testowane zaciski elektromechaniczne są w stanie w czasie
90 milisekund wytworzyć siłę dociskającą równą dwóm tonom!
Nowości w praktyce
Już w przyszłym roku elektryczny hamulec ręczny znajdzie się w produkowanej
seryjnie luksusowej Lancii, która zastąpi kończący karierę model Kappa.
DaimlerChrysler zapowiada zastosowanie układu elektrohydraulicznego "w
najbliższych latach“; prawdopodobnie pierwszym Mercedesem z hamulcami EHB
będzie nowy model klasy E przygotowywany do premiery w roku 2002. System
opracowano wspólnie z Boschem. Elektrohydrauliczne systemy hamulcowe przygotowują
także konkurenci Boscha. Gotowe opracowania mają już Delphi i TRW. Conti-Teves
współdziała w pracach nad hamulcami elektrohydraulicznymi ze znaną z Formuły
1 włoską firmą specjalistyczną Brembo.

Objaśnienia do rysunku
Wheel-speed sensors - czujniki prędkości kątowej kół

EHB control - Jednostka sterująca EHB

Electro-hydraulic acutator - Moduł elektrohydrauliczny

Master cylinder with pedal-travel simulator and sensor - Rezerwowa
pompa hamulcowa i miernik siły nacisku na pedał

Steering-wheel angle sensor - Czujnik skrętu kierownicy

Yaw rate and acceleration sensor - Czujnik przyspieszeń skrętnych