Jak funguje elektronické rozložení brzdné síly


Bezpečnost jízdy je již mnoho let hlavním cílem automobilového průmyslu. Výrobci automobilů nalili miliony dolarů do výzkumu bezpečnostních a regulačních zařízení a výsledkem bylo ohromující zlepšení bezpečnosti i těch nejlevnějších vozidel. Nyní je snazší než kdy předtím najít auto, které vám a vaší rodině umožní jezdit pohodlně a bezpečně.

Poměrně mnoho nových automobilových bezpečnostních technologií je založeno na počítačích, mikroobvodech, které dokážou snímat, co auto a jeho řidič dělají, a kompenzovat jakékoli problémy, které mohou ohrozit pohodu vozu a jeho cestujících. Mezi nejpůsobivější bezpečnostní vylepšení patří brzdění. Schopnost zastavit auto bezpečným způsobem je zásadní pro předcházení nehodám. Protiblokovací brzdové systémy (ABS) se nyní nacházejí téměř ve všech autech a s přidáním vylepšení, jako je elektronické řízení smyku (ESC), mohou tyto systémy spolu s bdělým řidičem zastavit mnoho nehod dříve, než k nim vůbec dojde.

Jedním z nejúspěšnějších nedávných vylepšení protiblokovacích brzdových systémů je elektronické rozdělení brzdné síly nebo EBD. EBD je založeno na principu, že ne každé kolo musí vynaložit stejné úsilí na zastavení vozu.

EBD je založeno na principu, že hmotnost nesená koly vašeho vozu není rovnoměrně rozložena. Některá kola nesou větší zatížení než jiná a budou vyžadovat větší brzdnou sílu, aby auto zastavilo, aniž by se vymklo kontrole. Kromě toho se velikost hmotnosti, kterou kolo nese, během procesu brzdění posouvá, takže množství potřebné síly na každé kolo se může rychle měnit. Systém EBD dokáže nejen detekovat, jakou váhu nese každé kolo, ale také okamžitě změnit množství brzdné síly vyslané na každé kolo.

Jak výrobci automobilů dosáhli tohoto malého technologického zázraku? A jak moc je pro vás důležité pořídit si vůz s nejmodernějším systémem EBD? Odpovědi na tyto otázky najdete na několika následujících stránkách.

Obsah
  1. Vysvětlení elektronického rozložení brzdné síly
  2. Součásti elektronického rozdělování brzdné síly
  3. Výhody elektronické distribuce brzdné síly

>Vysvětlení elektronického rozložení brzdné síly


Pneumatiky fungují třením. Když šlápnete na plyn, tření mezi pneumatikami a vozovkou je to, co vás přiměje jít vpřed. Když šlápnete na brzdu, zpomalí vás tření mezi pneumatikami a vozovkou. To je důvod, proč je v ledových podmínkách někdy obtížné přimět auto, aby se dalo do pohybu, kdy chcete – a ještě obtížnější je zastavit.

Tření je také to, co udržuje auto v pohybu ve směru, kterým chcete, aby jelo. Když zrychlujeme, často považujeme za samozřejmé, že se auto bude pohybovat ve směru, kterým směřují kola; pokud by však mezi pneumatikou a vozovkou nebylo žádné tření, mohlo by auto snadno sklouznout do strany a vymknout se kontrole.

Pro bezpečnost jízdy je důležité udržovat tření mezi pneumatikou a vozovkou, přesto existuje řada podmínek, za kterých se toto tření může ztratit. Jedním z nich je zrychlení na zledovatělé vozovce, jak již bylo zmíněno výše, ale tření se může ztratit i při příliš prudkém brzdění. Dopředná hybnost vozu jej může udržet v pohybu rychlostí výrazně vyšší, než je rychlost, kterou se protáčejí pneumatiky. Toto se nazývá zámek kol a je to běžná příčina dopravních nehod. Jakmile k tomu dojde, pneumatiky již nepřilnou k chodníku a auto pokračuje v jízdě ve směru, kterým mířilo, když začal smyk.

Klíčem k vyhnutí se smyku je poměr skluzu , rozdíl mezi rychlostí, kterou se auto pohybuje, a rychlostí, kterou se otáčí pneumatika. Protiblokovací brzdové systémy (ABS) mohou snímat poměr prokluzu jednotlivých pneumatik a modulovat brzdnou sílu působící na každou pneumatiku tak, aby poměr prokluzu zůstal v bezpečném rozsahu, čímž se zabrání smyku.

Když auto zpomalí, jeho hmotnost se přesune dopředu. U vozu s motorem vpředu zvyšuje přídavná hmotnost vpředu přilnavost předních pneumatik, zatímco snižuje přilnavost zadních pneumatik. To zvyšuje pravděpodobnost zablokování zadních pneumatik při brzdění. Když zadní kola proklouznou, auto může začít chytat ocas nebo se dokonce dostat do vývrtky. Brzdové systémy tradičně zahrnovaly proporcionální ventil pro přidělení správného množství brzdné síly na přední a zadní pneumatiky. S ABS však proporční ventil již neposkytuje ideální řešení problému.

Zde přichází na řadu elektronické rozdělování brzdné síly (EBD). U EBD počítač zvaný elektronická řídicí jednotka (ECU) určuje poměr prokluzu každé z pneumatik jednotlivě. Pokud ECU zaznamená, že hrozí prokluzování zadních kol, vyvine na ně menší sílu, přičemž zachová (nebo případně zvýší) sílu působící na přední kola. EBD je také užitečné, když vůz brzdí při jízdě v zatáčce. Při zatáčení se vnější kola vozu otáčejí rychleji než vnitřní kola. Pokud na vnitřní kola působí příliš velká brzdná síla, mohou se zablokovat, což způsobí přetáčivost vozu a vymknutí kontroly. EBD může snímat prokluzování vnitřních kol a snížit brzdnou sílu na tato kola, aniž by se snížila síla na vnější kola.

Jak se tyto elektronické zázraky dosahují? Na další stránce prozkoumáme hardware a software, který systém EBD používá k individuálnímu řízení množství brzdné síly aplikované na každou pneumatiku.

>Elektronické součásti distribuce brzdné síly


Bezpečnostní a regulační hardware používaný elektronickým systémem distribuce brzdné síly je v podstatě stejný jako hardware používaný protiblokovacím brzdovým systémem bez EBD. Jen je to jinak naprogramované. Pro účely EBD jsou nezbytné tři různé součásti hardwaru:snímače, které dokážou určit poměr prokluzu každého kola, ventily, které mohou modulovat velikost brzdné síly, která působí na každé kolo, a elektronická řídicí jednotka, která dokáže vypočítat velikost prokluzu. nutná síla.

Snímače rychlosti: K určení prokluzu kola potřebuje systém EBD dvě informace:rychlost, kterou se kolo otáčí, a rychlost vozu. Pokud je rychlost otáčení kola nižší než rychlost, kterou se pohybuje automobil, kolo prokluzuje a může dojít ke smyku. Na každém kole je umístěn snímač, který určuje rychlost kola. Neexistuje žádný specifický senzor pro měření dopředného pohybu vozu. Místo toho jsou naměřená rychlost ze všech čtyř kol zprůměrována, aby se vytvořil odhad celkové rychlosti vozidla.

Modulátory brzdné síly: Brzdná síla působí na kola hydraulicky, přičemž brzdová kapalina je čerpána do brzdového potrubí tak, aby pneumaticky aktivovala brzdové válce. Systém EBD dokáže modulovat množství brzdové kapaliny proudící do každého kola prostřednictvím elektricky ovládaných ventilů.

Elektronická řídicí jednotka (ECU): ECU je malý počítač zabudovaný v protiblokovacím brzdovém systému. Přijímá informace ze snímačů rychlosti, vypočítává poměr prokluzu kol a používá modulátory brzdné síly k aplikaci přiměřeného množství síly, aby poměr prokluzu každého kola zůstal v rozumném rozsahu.

Většina systémů EBD také obsahuje senzor stáčení , který detekuje rotaci vozidla při otáčení. To lze porovnat s úhlem natočení volantu pomocí snímače úhlu natočení volantu zjistit přetáčivost (příliš velká rotace vzhledem k úhlu natočení kola) nebo nedotáčivost (nedostatečná rotace vzhledem k úhlu kola). EBD pak může korigovat řízení aktivací jedné ze zadních brzd. Pokud například vůz začne být nedotáčivý, aktivuje se vnitřní zadní brzda, aby se zvýšila rotace vozu. Pokud se vůz začne přetáčet, aktivuje se vnější zadní brzda, aby se snížila rotace vozu. Senzor stáčení lze také použít ve spojení s elektronickým řízením stability (ESC), aby se zabránilo nehodám při převrácení.

Jak důležité je pro vás mít vůz s elektronickým rozdělováním brzdné síly? Na další stránce se podíváme na to, jak vám EBD pomáhá řídit bezpečně.

>Výhody elektronické distribuce brzdné síly


Představte si, že jedete po dálnici rychlostí 50 mil za hodinu (80,5 kilometrů za hodinu) a vidíte před sebou překážku – například zastavené auto. Šlápnete na brzdy, ale není prostor pro úplné zastavení, než narazíte do zadního nárazníku auta. V zoufalství točíte volantem na jednu stranu, abyste obešli zastavené auto, i když stále šlapete na brzdu.

Co se stalo? Pokud má vaše auto tradiční brzdový systém, můžete mít smůlu. Přesouvající se hmotnost vozidla může způsobit zablokování pneumatik, což snižuje vaši schopnost řídit. Možná zjistíte, že překážku nedokážete včas obejít. Nebo se může auto přetočit a vymknout se kontrole. Na druhou stranu s elektronickým rozdělováním brzdné síly se pneumatiky vašeho vozidla nezablokují a vy si zachováte schopnost řídit. A přetáčivosti se zabrání udržováním správné brzdné síly na vnitřní a vnější kola. V důsledku toho je pravděpodobnější, že se z této situace dostanete s nedotčeným autem a bez zranění cestujících.

Nyní si představte, že jedete po zledovatělém povrchu nebo vozovce kluzké s dešťovou vodou. Za těchto podmínek je opravdu snadné, aby se vaše auto dostalo do smyku. A přestože EBD nedokáže detekovat stav vozovky přímo, dokáže je odvodit z prokluzu kol a odpovídajícím způsobem je kompenzovat. Pokud se podmínky pro každé kolo liší – například pokud je jedno kolo na ledové ploše a druhé ne – lze to zjistit pomocí poměru prokluzu. Ačkoli neexistuje žádné magické řešení problému zastavení auta za špatných podmínek vozovky, EBD dokáže za těchto podmínek zajistit co nejbezpečnější nouzové brzdění.

Zde je další méně než zřejmá výhoda EBD:Když naložíte kufr svého auta zavazadly, změní se trakci na zadních kolech, což znamená, že na tato kola lze při brzdění vyvinout větší sílu. Standardní proporcionální ventil nemusí nutně brát v úvahu tuto extra váhu, ale elektronický rozvod brzd vhodně kompenzuje nyní těžší zadní část vašeho vozu. EBD nemůže tuto extra váhu přímo detekovat, ale systém si to uvědomí prostřednictvím svého vlivu na prokluz pneumatik.

Je zřejmé, že bezpečné řízení je důležité pro každého – dokonce i pro chodce. Elektronická distribuce brzd a technologie protiblokovacího brzdového systému, zejména ve spojení s dalšími bezpečnostními technologiemi, jako je kontrola trakce a elektronické řízení stability, je hlavním příspěvkem k bezpečnosti jízdy a může pomoci udržet vás a vaši rodinu v bezpečí, ať už na dlouhé cesty nebo jen při jízdě autem. do místního obchodu s potravinami.

Chcete-li se dozvědět více o bezpečnostních a regulačních zařízeních a dalších souvisejících tématech, klikněte na odkazy na další stránce.

>Spousta dalších informací

Související články HowStuffWorks

  • Kvíz o bezpečnosti auta
  • 5 videí o haváriích
  • 5 nejlepších videí o řízení a bezpečnosti
  • Jak fungují airbagy
  • Jak fungují jízdenky
  • Jak fungují auta s vlastním parkováním
  • Jak fungují kamery s červeným světlem
  • Může být auto skutečně odolné proti smrti?
  • Použili někdy nárazové testy živé (nebo mrtvé) lidské cestující?
  • Jak funguje laserová rychlostní pistole k měření rychlosti auta?

>Zdroje

  • Carley, Larry. "Elektronická distribuce brzd:Vznikající technologie nabízí servisní příležitosti." Import auta. 1. února 2009. (3. listopadu 2009)http://www.import-car.com/Article/46362/Electronic.aspx
  • Ribbens, William B. "Understanding Automotive Electronics." Šesté vydání. 2003. Elsevier Science. Burlington, Mass.