Тежегіш желілері: гибридті көлік тежеуіш жүйесінің маңызды элементі

Гибридті гидравликалық жүйелердегі тежеуіш сораптардың негізгі рөлі

Қазіргі заманғы тежеуіш жүйелерінде тежеуіш сораптар қалай гидравликалық қысымды береді

Тежегіш магистралдары бүгінгі тежегіш жүйелерінде гидравликалық қысымды таратудың негізгі каналдары болып табылады. Тежегіш педалін басу бас цилиндрден шөмілгіштерге немесе доңғалақ цилиндрлеріне дейінгі осы герметикалық түтіктер бойымен қысымды сұйықтықты жібереді, бұл негізінен водительдің түсірген күшін көбейтеді. MotorTrend гидравликалық тежегіштердің қалай жұмыс істейтінін зерттеді және осы жүйелердің шамамен 2000 фунт/квадрат дюйм қысымды жуық шамамен лезде жеткізе алатынын тапты. Тежегіш сұйықтығының бүтіндігін сақтау да өте маңызды. Егер осы магистральдарда кішкентай бүгілу немесе сұйықтықтың ағуы пайда болса, авариялық жағдайда кенеттен тоқтау қажет болған кезде тежеу күші жартысына дейін төмендей алады.

Тежегіш магистральдарының талаптарындағы негізгі айырмашылықтар: дәстүрлі және гибридті көліктер

Гибридті көліктердегі тежеу жүйесінің конструкциясы дәстүрлі автомобильдерде байқалатын мәселелерден өзгеше қиыншылықтарға тап болады. Дәстүрлі тежеу жүйелері тежеу тетігі басылған кезде тұрақты гидравликалық қысыммен жұмыс істейді, алайда гибридті жүйелер басқаша жұмыс істейді. Олар рекуперативті электрлік тежеу мен дәстүрлі үйкелісті тежеудің арасында үздіксіз ауысады. Бұл кенеттен пайда болатын ауысу гидравликалық жүйеде қосылған кезде қысымның секіруіне әкеп соғады, сондықтан өндірушілер қалыпты машиналардан шамамен 35 пайызға көбірек қысымға шыдай алатын тежеу сораптарын жасауы қажет. Тағы бір мәселе де бар. Тежеу сораптары рекуперативті тежеу кезінде пайда болатын кернеудің өзгеруінен туындайтын электрохимиялық коррозияға төзімді болуы керек. Мұндай мәселе дәстүрлі жанармайлы қозғалтқыштарда мүлдем болмайды.

Тежеу сораптары материалдарының дамуы: болаттан күрделі композиттерге дейін

Автокөлік жасаушылар гибридті көліктердің энергияны үнемдеуін сақтау кезінде жақсырақ өнімділік көрсетуіне қажеттілігіне байланысты ескі стальдан жасалған бөлшектерден бас тартып, жаңа композитті материалдарға көшу үстінде. Әдеттегі нержавейка болат бөлшектері мүлде тозбауы мүмкін, бірақ олар әрбір жиналған автомобильге шамамен 4 фунт қосымша салмақ қосады. Электрокарлар үшін бұл аз емес, себебі заряд арасындағы жүріс қашықтығына әр фунт әсер етеді. Жаңа композиттік альтернативалар пластик негізіне арамид талшықтарын қосуды қамтиды, бұл оларға ұқсас беріктік қасиеттерін береді, бірақ салмақты жуық екі үштен бір бөлігіне дейін азайтады. Енді бір үлкен артықшылығы — олардың таттан 80 пайызға дейін жақсырақ төзімділігі де. Бұл уақыт өте келе техникалық қызмет көрсету тоқтатуларының азаюын және жалпы алғанда газды және электрлік жүріс режимдерін біріктіретін гибридті модельдер үшін ерекше маңызды сенімді жұмыс істеуді білдіреді.

Гибридтік көліктердің тежегіш жүйесіндегі беріктік пен сапаның маңызы

Регенеративті тежеу механикалық тозуды азайтса да, гибридтік тежегіш желілері басқа қатаң жағдайлармен тұлғаласады. Авариялық тежеу кезінде немесе аккумулятор разрядталған кезде гидравликалық жүйе бірден іске қосылып, шамамен 1800 фунт/квадрат дюйм (psi) қысым туғызады. Гибридтік көліктерге арналып жасалған жоғары сапалы желілерде беріктік үшін Кевлар және арнайы фторполимерлі қаптамалар сияқты бірнеше қабаттар пайдаланылады. Зерттеулер осындай жетілдірілген желілердің қалыпты желілерге қарағанда алмастыруға дейінгі мерзімі шамамен 72 пайызға ұзақ болатынын көрсетеді. Өндірушілер оларды қалыпты жол жағдайларында температураның экстремалды тербелістері мен жүктемелердің өзгеруіне қарамастан 150 мың мильден астам уақыт бойы дұрыс жұмыс істеуі үшін осылайша жобалайды.

Тежегіш желілер арқылы гидравликалық және регенеративті тежеуді интеграциялау

Электрлік рекуперативті және гидравликалық тежеуіш компоненттерін синхрондаудағы қиындықтар

Рекуперативті тежеу мен дәстүрлі гидравликалық жүйелер арасындағы уақытты дұрыс ұстау гибридтермен жұмыс істейтін автомобиль инженерлері үшін үлкен қиындық туғызады. Тежеу желілері электр қозғалтқышының моментінің төмендеуіне сәйкес келуі үшін қысым өзгерістері жуық шамамен 50-150 миллисекунд ішінде сәйкес келуі тиіс болған гидравликалық байланыс нүктесі болып табылады. Бірақ температураның өзгеруі, уақыт өте келе сұйықтықтың қоюлығындағы айырмашылықтар мен бөлшектердің ескіруі секілді факторлар тежеу әдістері арасында ауысу кезінде сұйықтықтың үйлесімділігін бұзатын, қажетсіз кешігулер — гистерезис пайда болуына әкеледі. Сондықтан өндірушілер өздерінің конструкцияларына осындай алдыңғы қатарлы қысым реттеу клапандарын енгізуді бастады. Осы компоненттер электрлік жүйені, тек гидравликалық жүйені немесе екеуін бір мезгілде қолданған кезде де тежеу педалының таныс сезімін тұрақты ұстап тұру үшін үлкен рөл атқарады.

Жүйелер арасындағы сигнал мен күштің тежеу желісі арқылы синхрондауы

Қазіргі заманғы тежеу желілері жүйе арқылы күшті жеткізуден гөрі көбірек істейді. Олар нақты уақыттағы деректер сигналдары үшін канал ретінде де пайдаланылады. Бұл желілерге дәл орнатылған қысым сенсорлары машина электрондық басқару блогына, қысқаша ECU-ға әртүрлі ақпараттарды жібереді. Бұл әр доңғалаққа қажетті рекуперативті тежеу күшін дәл анықтауға көмектеседі. Бұл жүйенің ең ақылды жағы – тұрақты түрде екі бағытта байланыс жүруі. Гидравликалық реакцияда кешігу болған жағдайда ECU оны уақытылы анықтап, оған сәйкес түзету енгізе алады. Бұл қауіпті жағдайларға әкелмейтіндей, әсіресе барлық доңғалақтарға бір мезгілде тежеу берілгенде автомобильдің сырғанауы мүмкін болатын ұзынша жолдармен қозғалған кезде маңызды болып табылады.

Зерттеу жағдайы: Гибридті көліктердегі режимдерді ауыстыру кезіндегі тежеу желісінің өнімділігі

Гибридтің танымал моделін бағалау рекуперативті тежеуден гидравликалық тежеуге өткен кезде тежегіш құбырының мінез-құлқы туралы негізгі ақпаратты көрсетеді:

Нәтижелер көп қабатты арматураланған тежеу желілері жалғыз қабырғалы конструкциялармен салыстырғанда қысым тербелістерін 37% азайтатынын көрсетеді, бұл гибридтік жүйелерге тән жүктеме үлгілерін басқаруда олардың маңызын көрсетеді. Бұл жақсартуларға қарамастан, желілердің бүтіндігі мен сақтандырғыштардың күйін тексеру үшін екі жылда бір рет тексеру қажет.

Тежеу желісінің пайдаланылуына және қызмет ету мерзіміне рекуперативті тежеудің әсері

Рекуперативті энергияны қалпына келтіру нәтижесінде механикалық тежеудің жиілігінің төмендеуі

Көптеген гибридті көліктер регенеративті тежеу жүйелеріне басымдық береді. Бұл жүйелер жылдамдықты төмендеткенде қозғалыс энергиясын жылу ретінде ысырап етудің орнына электр энергиясына айналдырады. Қалалық жүргізушілер де қызықты нәрсені байқайды. Көлік қозғалысы тоқтап, жүріп жатқан кезде дәстүрлі гидравликалық тежегіштерге тәуелділік шамамен 70% төмендейді. Бұл тежегіш желілері бұдан былай қысымның көп өзгеруіне ұшырамайды дегенді білдіреді. Өткен жылы автомобильдердегі тежеу техникасы туралы салалық баяндамада жарияланған қорытындыларға сәйкес, бұл төмендеу белсенділік тежеу жүйесін аз тозуға әкеледі. Ең жақсы бөлігі? Жүргізушілерге ең қажет кезде сенімді тоқтату күші беріледі.

Гибридтік көліктердегі тежегіш желілерінің қызмет ету ұзақтығы

Қазіргі заманғы гибридтік тежеу жүйелері көбінесе традициялық резеңке шлангтарға қарағанда 3–5 есе ұзақ қызмет ететін, мыссыз болатпен тоқылған PTFE сияқты алдыңғы қатарлы материалдарды пайдаланады. Кемірек жұмыс циклдері мен жоғары коррозияға төзімділікпен бірге бұл жаңартулар типтік жол жағдайларында тежеу сораптарының қызмет ету мерзімін 60 000 мильден астам ұзартады.

Мәліметтерге сүйенсек: гибридтерде тежеу құрылғыларының тозуы 40% төмендеді (NHTSA, 2022)

2022 жылғы Ұлттық автожол қауіпсіздігі әкімшілігі (NHTSA) зерттеуі гибридтік көліктердің тежеу колодкаларының тозуы 40% баяулауы мен тежеу сұйығының сапасының төмендеуінің 35% аз болатынын көрсетті. Бұл тозудың азаюы күнделікті пайдалануда рекуперативті тежеудің басым болуы арқасында тежеу сораптарына түсірілетін жүктеменің азаюымен тура байланысты.

Неліктен тозудың азаюы тежеу сорабын ретті тексерудің қажеттілігін азайтпайды

Гибридті тежеуіш жүйесі дәстүрлілерге қарағанда ұзағырақ жұмыс ішті, бірақ уақыт өте келе мәселелер туындауы мүмкін. Оған жоғары кернеулі жүйелерден туындайтын электролиттік коррозия, сондай-ақ жұмыс режимдері арасында ауысу кезіндегі жылулық кернеу жатады. Авариялық тежеу кезінде 3000-4000 PSI шамасында болатын қысымның сәтті өсуінен пайда болатын тозу мен зақымдануды да елемеуге болмайды. Бұл мәселелердің бәріне байланысты 25 000 миль шамасында ретті тексеру өте маңызды. Механиктер суықтану немесе трещинаның пайда болуы, сондай-ақ сенсорлардың жалғануымен байланысты мәселелерді уақытылы байқап отыруы керек. Мұндай мәселелерді уақытылы анықтау алдағы уақытта көп қиындықтарды болдырмауға және жолда қауіпсіздікті сақтауға көмектеседі.

Жинақталған Тежеу Стратегиялары және Нақты Уақытта Торкты Тарату

Гибридті Электр Автомобильдерінде Жинақталған Тежеудің Принциптері

Рекуперативтік және гидравликалық тежеулердің кооперативтік жүйелердегі үйлесімі энергияны қалпына келтірудің ең жоғары деңгейін қауіпсіздікті немесе автомобильдің жауап беру сипаттамасын нашарлатпай алу үшін өте жақсы жұмыс істейді. Төмен жылдамдықпен қозғалған кезде рекуперативтік тежеу көбінесе баяулауды қамтамасыз етеді, бірақ қосымша тоқтау күші қажет болған кезде гидравликалық бөлігі іске қосылады. Өткен жылы жүргізілген кейбір зерттеулер осындай кооперативтік тежеу жүйелеріне арналған әртүрлі тәсілдерді зерттеді және олардың табысы қызықты болды: момент дұрыс таратылған кезде автомобильдер шынымен дәстүрлі тежеу жүйелеріне қарағанда 18-22 пайызға дейін қосымша энергия үнемдей алады. Уақыт өте жылжығыш отынның қанша мөлшерін үнемдеуге мүмкіндік беретінін ескерсек, бұл өте үлкен қадам болып табылады.

Электр қозғалтқыш пен гидравликалық жүйе арасындағы динамикалық момент таратылуы

Электрондық тежеу күшін бөлу немесе EBD жүйесі аккумулятордың деңгейіне, жылдамдығымызға және жол бетінің қандай болатынына байланысты электр қозғалтқыш пен қалыпты тежеу жүйелері арасында қуатты бөледі. Шамамен 25 миль/сағаттан төмен жылдамдықпен қозғалған кезде, тоқтау күшінің негізгі бөлігі реттеуші тежеуден түседі. Алайда, егер адам күштеп тежесе, гидравликалық жүйе біртіндеп іске қосылады. Бұл жүйелер кез келген адамның реакциясынан анағұрлым тез — бар болғаны 40 миллисекундта тежеу күштерін ауыстыра алатын өте ақылды компьютерлік бағдарламаларға сүйенеді. Тежеу тракттарының ішіне дәл орнатылған кішкентай қысым сенсорлары екі түрлі тежеу түрін тұрақсыздық туғызбай, үйлесімді жұмыс істеуі үшін түзетулерді жуық шамамен лездік жасауға мүмкіндік береді.

Айнымалы жүктеме кезінде тұрақты тежеу қызметінде тежеу желілерінің маңызды рөлі

Қазіргі кезде одан әрі сирек пайдаланса да, тежегіш құбырлары моментті беру кезінде гидравликалық қысымның тиісті мөлшерде жеткізілуін қамтамасыз етуге қажетті рөл атқарады. Көптеген заманауи гибридтер термопластикалық материалмен қапталған жоғары сапалы болаттан жасалған тежегіш құбырларымен жабдықталады. Бұл жаңартылған құбырлар ескі резеңке шлангтарға қарағанда шамамен үш есе жоғары (4500 psi немесе одан да көп) қысымға шыдайды. Олар рекуперативті тежеу мен қалыпты гидравликалық жұмыс істеу арасындағы ауысу кезінде туындайтын қысым өзгерістерінің әсеріне төзуге арналған, бұл тежегіш педалінің болжанатын және сезімтал болып қалуына мүмкіндік береді. Дегенмен, бұл құбырлар ескірген кезде проблема туындайды. Шағын трещиндер немесе коррозияның жиналуы авариялық жағдайларда тежегіштің реакция жылдамдығын 15%-дан 30%-ға дейін баяулатуы мүмкін. Сондықтан оларды регулярлы тексеру қауіпсіздік үшін өте маңызды.

Гибридті тежегіш құбырлары үшін қауіпсіздік, техникалық қызмет көрсету және салалық стандарттар

Жиі кездесетін істен шығу түрлері: Сұйықтың сыртқа ағуы, коррозия және сенсорларды интеграциялау мәселелері

Гибридті тежеу жүйесінің құбырлары бірнеше себептермен істен шығуы мүмкін, оның ішінде ішкі ағып кету ерте ауыстырулардың шамамен 22% құрайды. Жол тұзы сыртқы коррозияға әкеледі, сонымен қатар электромагниттік шу қысым сенсорларына әсер етуі мүмкін. Бұл проблемалардың бәрі гибридті жүйелер кейде 290 барға дейін жететін өте жоғары қысымға ұшырауымен және бір уақытта әртүрлі электрлік компоненттермен жұмыс істеуімен байланысты. SAE J1401 стандартына сәйкес келетін тежеу құбырлары қатаң сынақ процестерінен өтеді. Олар 870 барға дейінгі жарылысты шыдай алуы керек және 50 мыңнан астам иілу циклінен кейін ғана тозуы мүмкін. Дәл осы уақытта NHTSA FMVSS 106 нормалары көлемдік ұлғаюды футына 2,5 мл-ден аспауын талап етеді, бұл жүріс кезінде тежеу педалының сезімін тұрақты сақтауға көмектеседі.

Регенеративті тежеу жүйелерінде тежеу құбырларын тексерудің ең жақсы тәжірибелері

Ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз ету үшін техниктер үш негізгі тексеру тәжірибелерін ұстанулары керек:

1. Әрбір 30 000 миль сайын иілгіш иіндік бөліктердегі ісіну, жарылу немесе абразивтік тозуды визуалды тексеру
2. Сигнал жоғалуын болдырмау үшін сенсордың қосылғыштарына диэлектрлік май жағу
3. Металлмен нығайтылған желілерде коррозияны үдететін 3%-дан асатын ылғалдылық деңгейін тежеу сұйығын тексеру

ISO 26262 стандарты мен Қауіпсіздікке Мәнді Тежеу Жүйесінің Сенімділігіндегі Еселену

Қазіргі уақытта гибридтік тежеу жүйелері ISO 26262 қауіпсіздік талаптарын қанағаттандыруы керек, бұл негізінен минус 40 градус Цельсийден бастап 150 градусқа дейінгі температуралық диапазонда дұрыс жұмыс істейтін резервтік гидравликалық тізбектер мен компоненттердің болуын білдіреді. Бұл талаптар SAE J1401 стандартының тежеу жүйесінің сенімді жұмыс істеуі туралы айтқанымен тікелей сәйкес келеді. Сондықтан да тежеу жүйесінің бір желісі істен шықса да, жүргізушілер әлі де өзінің көлігін тиімді тоқтата алады. Гибридтік тежеу жүйесі регенеративті тежеуден кәдімгі гидравликалық тежеуге ауысқан кезде, тежеу күшінің қаншаға дейін жоғалуына шектеу қойылған. Көптеген стандарттар қауіпсіздікті бұзуға әкелетін 30% аспайтын төмендеу мөлшеріне рұқсат етеді. Автокөлік өндірушілері автокөліктің трассада жүріп бара жатқан кезде тежеу жүйесі істен шығып қалуын ешкім де тілек етпейтіндіктен, осы жүйелерді сынауға көп уақыт жұмсайды.

Жиі қойылатын сұрақтар

Гибридтік көліктерде тежеу желілерінің рөлі қандай?

Гибридті көліктердегі тежеу жүйесі гидравликалық қысымды береді, бұл көліктің гидравликалық және рекуперативті тежеу жүйелерін синхрондау үшін маңызды және сенімді тежеу күшін қамтамасыз етеді.

Гибридті көліктердің тежеу сораптарында қандай материалдар қолданылады?

Қазіргі заманғы гибридті тежеу сораптары жиі арамид талшығынан жасалған композит немесе болаттан тоқылған PTFE сияқты алдыңғы қатарлы материалдарды пайдаланады, олар жеңіл, ұзақ қызмет ететін және дәстүрлі материалдарға қарағанда жоғары қысымға төзімді, коррозияға төзімді болуы үшін таңдалады.

Гибридті көліктердің тежеу сораптарын қанша жиі тексеру керек?

Тежеу сорабының тозуын, зақымдануын, ісінуін немесе трещинаның пайда болуын тексеру үшін әрбір 25 000-30 000 миль сайын ретті тексеру ұсынылады, бұл қауіпсіздікті және сораптың бүтіндігін қамтамасыз етеді.

Неге гибридті көліктерде тежеу тозбауы азаяды?

Гибридті көліктер, әдетте, энергияны қайта қалпына келтіретін рекуперативті тежеуге сүйенеді, бұл механикалық тежеудің қолданылуын азайтады және нәтижесінде тежеу сораптарының тозуын төмендетеді.