Budućnost je sada. Najnoviji trend u području kočionih sustava dobiva na popularnosti

Kočioni sustav može se bez sumnje smatrati najvažnijim dijelom automobila odgovornim za sigurnost na cesti. Prvi kočioni sustavi temeljili su se na mehaničkom sustavu poluga. S razvojem automobilske industrije, od 1920-ih godina prošlog stoljeća, postali su popularni dobro poznati hidraulički sustavi. Danas, s razvojem električnih vozila, oblikuje se nova generacija kočionih sustava. Kako će izgledati kočioni sustavi u bliskoj budućnosti?

Nova mobilnost donosi nove izazove

Kada su 1920-ih godina razvijeni i uvedeni hidraulički kočioni sustavi, nisu svi bili uvjereni u sigurnost ovog izuma. Sličnu situaciju možemo vidjeti i danas, kada servomotori polako zamjenjuju vakuumske servo kočnice u modernim automobilima. Povjerenje u elektroniku, a posebno u njezinu pouzdanost, nije dovoljno jako. Stoga ne čudi što se pojavljuju strahovi kada elektronika preuzima tako važnu ulogu u našem sigurnosnom sustavu.

S druge strane, u Sjedinjenim Američkim Državama novi trend postaje sve popularniji. Ljubitelji klasičnih automobila, kako bi poboljšali učinkovitost kočionog sustava u svojim klasičnim Mustangima, Cadillacima i mnogim drugim automobilima, koriste najnoviju tehnologiju. Ispostavilo se da se Boschov iBooster, električni servo kočioni sustav korišten u automobilima kao što su Tesla Model 3 i Honda Accord, može vrlo lako prilagoditi klasičnim automobilima. Osobe koje su se odlučile na ovu modifikaciju hvale poboljšanu responzivnost kočionog sustava i osjećaj “kao u modernom automobilu”. Važno je i poboljšanje učinkovitosti motora, koji više ne troši energiju na stvaranje dodatnog vakuuma.

Zanimljivost: Prvi modeli Teslinih automobila koristili su električnu vakuumsku pumpu spojenu s tradicionalnim servo kočionim sustavom. Tek su se kasnije inženjeri odlučili za električni servo, koji je na kraju bio jeftiniji i učinkovitiji od prethodnika.

Put do suhog kočionog sustava

Iako je električna mobilnost ubrzala razvoj električnog servo kočionog sustava kako bi se eliminirala potreba za vakuumskom pumpom, odustajanje od kočione tekućine neće biti tako lako. Proizvođači kočionih sustava planiraju postupno provoditi elektrifikaciju. Prvi korak bila je električna potpora kočenju u obliku uređaja kao što su Boschov iBooster ili TRW-ov Electronic Brake Booster (EBB). Ovi sustavi kontroliraju se putem ugrađenog kontrolera povezanog s CAN BUS sustavom, što omogućuje precizno prilagođavanje sile i momenta kočenja rekuperacije prema brzini, uvjetima na cesti i mnogim drugim čimbenicima. Također, ova tehnologija spremna je za budućnost autonomnih vozila, jer omogućuje kočenje bez sudjelovanja čovjeka. Osim toga, u slučaju električnih i hibridnih automobila, ovaj sustav omogućuje lagano kočenje koristeći samo sustav rekuperacije.

Sljedeći korak bit će polusuhi kočioni sustav. Veliku popularnost u ovom području uživa tehnologija razvijena od strane Continentala. Kočioni sustav dizajniran od strane njihovih inženjera sastoji se od električnih kočnica stražnje osovine i hidrauličkog sustava, s električnim servo uređajem, za prednje kotače. Zahvaljujući ovom rješenju, proizvođači automobila mogu postići nižu masu, jednostavniju konstrukciju, veću preciznost i niži trošak kočionog sustava. Servo kočioni sustav korišten u kočionom sustavu dizajniranom od strane Continentalovih inženjera, kao i u Boschovom iBoosteru, ima fizičku vezu s papučicom kočnice.

Najnoviji kočioni sustav koji je predstavio Bosch je polusuhi sustav s tehnologijom Brake-By-Wire. Rješenje koje je predložio Bosch temelji se na papučici kočnice koja šalje električni signal do kočione pumpe. Zahvaljujući ovoj tehnologiji, kočiona pumpa može se instalirati bilo gdje, čime se više ne mora nalaziti na pregradi u motornom prostoru.

Suhi kočioni sustav, odnosno Brake-By-Wire

Najveći proizvođači OE jasno su naznačili da će kočioni sustavi u novim automobilima uskoro biti potpuno bez hidraulike. Kočioni vodovi bit će zamijenjeni kabelima, a kočionu pumpu zamijenit će električni aktuatori integrirani s kočionim čeljustima. Svoje rješenje za ovo već je predstavio ZF.

Kočioni sustav bez kočione tekućine u izvedbi ZF-a odlikuje se do 9 metara kraćim zaustavnim putem i omogućuje postizanje do 17% veće autonomije električnih automobila zahvaljujući učinkovitijem obnavljanju energije putem sustava rekuperacije. ZF također ističe ekonomske prednosti: Odustajanje od hidrauličkog sustava znači znatno niže troškove montaže i logistike čak i tijekom proizvodnje vozila, jer sustav se sastoji od manjeg broja dijelova. Korisnik također dobiva tijekom eksploatacije vozila, jer više nema potrebe za zamjenom kočione tekućine, što smanjuje broj servisnih radova potrebnih za obavljanje u radionici.

Nije tajna da elektronika ne uživa puno povjerenje među vozačima automobila i mehaničarima. Tradicionalni kočioni sustavi, pa čak i oni s električnim servo uređajem, omogućuju kočenje čak i u slučaju kvara vakuuma ili napajanja. Koje sigurnosne sustave koriste proizvođači kočionih sustava Brake-By-Wire? Postavili smo to pitanje predstavniku marke ZF.

Poput kočionih sustava s kočionom tekućinom, suhi kočioni sustavi Brake-By-Wire zahtijevaju dva električna kruga – izvor napajanja, središnji ECU i veze – kako bi se osigurala redundancija i rad čak i u slučaju kvara. Nadalje, sustav Brake-By-Wire s četiri inteligentna aktuatora ZF EMB prirodno je redundantan, jer sila kočenja čeljusti kočnica može se uravnotežiti po potrebi u slučaju kvara jednog od njih. Štoviše, inteligentni aktuatori ZF EMB mogu otkriti, pa čak i predvidjeti potencijalne kvarove i poduzeti odgovarajuće preventivne mjere. To nije bilo moguće kod konvencionalnih hidrauličkih sustava i čini suhe Brake-By-Wire sustave iznimno dobro prilagođenima potrebama autonomnih vozila – kaže Diego Cusi, Director Engineering, Foundation Brake Core & EMB, ZF Group.

Električna revolucija donosi promjene ne samo u području pogonskih sustava, već i drugih komponenti prisutnih u automobilima. Je li potpuna elektrifikacija kočionih sustava najvjerojatnija vizija budućnosti? Mogu li vozači vjerovati električnim kočnicama? Mnogo toga ukazuje na to da nas čeka ponavljanje povijesti. Ono što je danas novo i nesigurno, sutra bi moglo postati široko prihvaćen standard.