Cum funcționează distribuția electronică a forței de frână

Frână imagine galerie Sistemele de frânare electronice, precum sistemul de control al frânei Bosch ESP8 prezentat aici, detectează situații critice și ajută șoferul să mențină controlul deplin asupra vehiculului. Vezi mai multe poze cu frâne. Pentru amabilitatea lui Bosch

Siguranța la volan a fost un obiectiv major al industriei auto de mai mulți ani. Producătorii de automobile au turnat milioane de dolari în cercetarea dispozitivelor de siguranță și de reglementare, iar rezultatul a fost o îmbunătățire uluitoare a siguranței chiar și a celor mai ieftine vehicule. Acum este mai ușor decât a fost vreodată să găsești o mașină care să te lase pe tine și familia ta să mergi în confort și siguranță.

Câteva dintre noile tehnologii de siguranță auto se bazează în jurul calculatoarelor, micro-circuite care pot simți ce fac mașina și șoferul acesteia și pot compensa problemele care pot amenința bunăstarea mașinii și a pasagerilor acesteia. Unele dintre cele mai impresionante îmbunătățiri de siguranță implică frânare. Capacitatea de a opri o mașină într-un mod sigur este crucială în prevenirea accidentelor. Sistemele de frânare antiloc (ABS) se găsesc acum în aproape toate mașinile, iar prin adăugarea rafinamentelor precum controlul electronic al derapajului (ESC) aceste sisteme, împreună cu un șofer de alertă, pot opri multe accidente înainte de a se întâmpla vreodată..

Unul dintre cele mai de succes rafinări ale sistemelor de frânare antiblocare a fost electronic distribuția forței de frână, sau EBD. EBD se bazează pe principiul potrivit căruia toate roțile nu trebuie să depună același efort pentru a opri mașina.

EBD se bazează pe principiul că greutatea suportată de roțile mașinii dvs. nu este distribuită uniform. Unele roți au o sarcină mai mare decât altele și vor necesita mai multă forță de frână pentru a opri mașina fără a ieși din control. Mai mult, cantitatea de greutate suportată de o roată se schimbă în timpul procesului de frânare, astfel încât cantitatea de forță necesară la fiecare roată se poate schimba rapid. Un sistem EBD nu poate doar să detecteze câtă greutate este suportată de fiecare roată, dar poate modifica cantitatea de putere de frânare trimisă pe fiecare roată, instantaneu..

Cum au reușit producătorii de automobile să facă acest minune tehnologic minor? Și cât de important este să cumpărați o mașină cu un sistem EBD de ultimă generație? Răspunsurile la aceste întrebări veți găsi în următoarele pagini.

cuprins

1. Distribuția electronică a forței de frână explicată
2. Componente electronice de distribuție a forței de frână
3. Beneficiile distribuției electronice a forței de frână

Frecarea între anvelopele mașinii și suprafața drumului este esențială și pentru accelerare și frânare. © iStockphoto.com / Greg McCracken

Anvelopele funcționează prin frecare. Când pășești acceleratorul, frecarea dintre anvelope și drum este ceea ce te face să avansezi. Când călcați pe frână, frecarea dintre anvelope și drum este ceea ce vă încetinește. De aceea, în condiții de gheață, uneori este dificil să îți faci mașina să înceapă să se miște atunci când vrei - și chiar mai dificil să o faci să se oprească.

Frecarea este, de asemenea, ceea ce menține mașina în mișcare în direcția în care doriți să meargă. Când accelerăm, de multe ori luăm de la sine că mașina se va deplasa în direcția în care sunt orientate roțile; cu toate acestea, dacă nu există fricțiuni între anvelopă și drum, mașina ar putea aluneca ușor în lateral și a ieși din control.

Este important ca siguranța la volan să mențină frecarea între anvelopă și șosea, cu toate acestea, există o serie de condiții în care se poate pierde această frecare. Una este accelerarea pe drumurile înghețate, așa cum am menționat mai sus, dar frecarea poate fi pierdută și dacă frânați prea tare. Momentul înainte al mașinii îl poate menține în mișcare cu o viteză semnificativ mai mare decât viteza cu care se rotesc pneurile. Aceasta se numește blocarea roților și este o cauză comună a accidentelor de conducere. Odată ce se întâmplă, anvelopele nu mai prind pavajul și mașina continuă să circule în direcția în care se îndrepta atunci când a început alunecarea.

Cheia pentru evitarea unei derapaje este raport alunecare, diferența dintre viteza cu care se deplasează mașina și viteza cu care anvelopa se rotește. Sistemele de frânare antiblocare (ABS) pot simți raportul de alunecare al anvelopelor individuale și modulează forța de frână aplicată pe fiecare anvelopă, astfel încât raportul de alunecare să rămână într-un interval sigur, evitând astfel o alunecare.

Când o mașină încetinește, greutatea ei se mișcă înainte. Într-o mașină cu motor frontal, greutatea suplimentară în față crește aderența anvelopelor din față, în timp ce reduce aderența anvelopelor din spate. Acest lucru face ca pneurile din spate să fie mai susceptibile să se blocheze în timpul frânării. Atunci când roțile din spate alunecă, mașina poate începe să pescuiască sau chiar să meargă în cot. În mod tradițional, sistemele de frânare includeau o supapă proporțională pentru a aloca cantitatea corectă de forță de frână pe anvelopele din față și din spate. Cu toate acestea, cu ABS, supapa de proporționare nu mai oferă o soluție ideală pentru problemă.

Aici intervine distribuția electronică a forței de frână (EBD). Cu EBD, un computer numit unitate de control electronic (ECU) determină individual raportul de alunecare al fiecărei anvelope. Dacă ECU observă că roțile din spate sunt în pericol de alunecare, acestea le aplică o forță mai mică în timp ce mențin (sau, dacă este necesar, crește) forța aplicată roților din față. EBD este util și atunci când mașina se frânează în timp ce conduceți la un colț. În timp ce se întoarce, roțile exterioare ale mașinii se rotesc mai repede decât roțile interioare. Dacă se aplică o forță de frână prea mare pe roțile interioare, acestea se pot bloca, determinând supravegherea autovehiculului și ieșirea de sub control. EBD poate sesiza alunecarea roților interioare și reduce forța de frână pe aceste roți fără a reduce forța pe roțile exterioare.

Cum se realizează aceste minuni electronice? În pagina următoare vom examina hardware-ul și software-ul pe care îl folosește un sistem EBD pentru a controla individual cantitatea de forță de frână aplicată pe fiecare anvelopă.

Un centru de precizie este utilizat la centrul de inginerie Bosch din Abstatt, Germania, pentru a măsura vibrațiile intrinseci ale unei unități de control a frânei. Pentru amabilitatea lui Bosch

Hardware-ul de siguranță și de reglementare folosit de un sistem electronic de distribuție a forței de frână este la fel ca hardware-ul folosit de un sistem de frânare antibloc fără EBD. Este programat diferit. În scopul EBD, sunt necesare trei piese de hardware diferite: senzori care pot determina raportul de alunecare al fiecărei roți, valve care pot modula cantitatea de forță de frână care merge la fiecare roată și o unitate de control electronică care poate calcula cantitatea de forța necesară.

Senzori de viteză: Pentru a determina raportul de alunecare al unei roți, sistemul EBD are nevoie de două informații: viteza cu care roata se rotește și viteza mașinii. Dacă viteza cu care se rotește roata este mai mică decât viteza cu care se mișcă mașina, atunci roata alunecă și poate rezulta o alunecare. Un senzor este plasat la fiecare roată pentru a determina viteza roții. Nu există un senzor specific care să măsoare mișcarea înainte a mașinii. În schimb, măsurările de viteză de la toate cele patru roți sunt mediate pentru a crea o estimare a vitezei generale a vehiculului.

Modulatoare ale forței de frână: Forța de frână se aplică pe roți hidraulic, cu lichidul de frână pompat în liniile de frână, astfel încât să activeze pneumatic buteliile de frână. Sistemul EBD poate modula cantitatea de lichid de frână care merge pe fiecare roată prin intermediul unor supape actionate electric.

Unitatea de control electronic (ECU): ECU este un computer mic încorporat în sistemul de frânare antiloc. Acesta primește intrare de la senzorii de viteză, calculează raportul de alunecare al roților și folosește modulatorii forței de frână pentru a aplica o forță adecvată pentru a menține raportul de alunecare al fiecărei roți într-un interval rezonabil.

Cele mai multe sisteme EBD includ, de asemenea, a senzor de yaw, care detectează rotirea vehiculului pe măsură ce se rotește. Acest lucru poate fi comparat cu unghiul volanului folosind un senzor unghi de volan a detecta supravirare (prea multă rotație în raport cu unghiul roții) sau subvirarea (nu este suficientă rotație în raport cu unghiul roții). EBD poate apoi să corecteze direcția activând unul dintre frânele din spate. De exemplu, dacă autoturismul începe să semnalizeze, frâna spate interioară este activată pentru a crește rotația mașinii. Dacă mașina începe să depășească, frâna spate exterioară este activată pentru a reduce rotația mașinii. Senzorul de yaw poate fi, de asemenea, utilizat împreună cu control electronic de stabilitate (ESC) pentru a preveni accidentele de răsturnare.

Cât de important este să aveți o mașină cu distribuție electronică a forței de frână? În pagina următoare vom analiza modul în care EBD vă ajută să conduceți în siguranță.

Conducerea pe drumurile acoperite cu gheață - sau elks care apar brusc - sunt riscuri tipice de trafic în Europa de Nord. Sistemele de control al frânelor, cum ar fi ABS și Programul electronic de stabilitate (ESP), cresc siguranța în aceste situații critice. Pentru amabilitatea lui Bosch

Imaginați-vă că mergeți pe autostradă la 50 de mile pe oră (80,5 kilometri pe oră) și vedeți un obstacol în fața dvs. - o mașină oprită, de exemplu. Îți calci frânele, dar nu mai este loc să te oprești înainte de a te ciocni cu bara de protecție din spate a mașinii. În disperare, întoarceți volanul într-o parte pentru a ocoli autoturismul oprit, chiar în timp ce încă mai apăsați pe frână.

Ce se întâmplă? Dacă mașina dvs. are un sistem de frânare tradițional, s-ar putea să nu aveți noroc. Greutatea schimbării vehiculului poate determina blocarea anvelopelor, ceea ce vă reduce capacitatea de a conduce. S-ar putea să descoperiți că nu puteți evita obstacolul în timp. Sau mașina poate supraveghea și scăpa de sub control. Cu distribuția electronică a forței de frână, pe de altă parte, anvelopele vehiculului dvs. nu se blochează și vă păstrați capacitatea de a conduce. Și supraviețuitorul este împiedicat prin menținerea forței de frână adecvate la roțile interioare și exterioare. În consecință, este mai probabil să ieșiți din această situație cu mașina intactă și pasagerii neinjurați.

Acum imaginați-vă că vă deplasați pe o suprafață înghețată sau pe o șosea cu apă de ploaie. În aceste condiții, este foarte ușor pentru mașina dvs. să intre într-un patinaj. Deși EBD nu poate detecta direct condițiile rutiere, le poate deduce din raportul de alunecare al roților și poate compensa în consecință. Dacă condițiile sunt diferite pentru fiecare roată - de exemplu, dacă o roată este pe un petic de gheață și cealaltă nu - aceasta poate fi detectată prin raportul de alunecare. Deși nu există o soluție magică la problema opririi unei mașini în condiții de drum nefavorabile, EBD poate face frânarea de urgență în aceste condiții cât mai sigure posibil..

Iată un alt beneficiu mai puțin decât evident al EBD: Când încărcați portbagajul mașinii cu bagaj, schimbă tracțiunea pe roțile din spate, ceea ce înseamnă că în timpul frânării se poate aplica mai multă forță. O supapă de proporționare standard nu ar lua în mod necesar această greutate suplimentară, dar distribuția electronică a frânelor compensează în mod corespunzător pentru partea din spate, acum cea mai grea. EBD nu poate detecta direct această greutate suplimentară, dar sistemul este conștient de aceasta prin efectul său asupra raportului de alunecare a anvelopelor.

Pentru a afirma ceea ce este evident, conducerea în siguranță este importantă pentru toată lumea - chiar și pentru pietoni. Tehnologia de distribuție electronică a frânelor și sistemul de frânare antiblocare, în special atunci când este asociată cu alte tehnologii de siguranță, cum ar fi controlul tracțiunii și controlul electronic al stabilității, este o contribuție majoră la siguranța la volan și vă poate ajuta să vă păstrați siguranța dvs. și a familiei dvs., fie în călătorii lungi, fie doar la o mașină la alimentația locală.

Pentru a afla mai multe despre dispozitivele de siguranță și de reglementare și alte subiecte conexe, urmați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• Test de siguranță auto
• 5 videoclipuri cu test de accident
• Top 5 videoclipuri de conducere și siguranță
• Cum funcționează airbag-urile
• Cum funcționează biletele de trafic
• Cum funcționează mașinile cu parcare
• Cum funcționează camerele cu lumină roșie
• Poate o mașină să fie cu adevărat rezistentă la moarte?
• Faceți vreodată teste de avarie folosind ocupanți umani vii (sau morți)?
• Cum funcționează un pistol cu ​​viteză laser pentru a măsura viteza unei mașini?

surse

• Carley, Larry. "Distribuția electronică a frânelor: tehnologia emergentă oferă oportunități de servicii." Import Mașină 1 februarie 2009. (3 noiembrie 2009) http://www.import-car.com/Article/46362/Electronic.aspx
• Ribbens, William B. „Înțelegerea electronică auto”. Ediția a șasea. 2003. Știința Elsevier. Burlington, Mass.