Hvordan elektronisk bremsekraftdistribusjon fungerer

  • Vlad Krasen
  • 0
  • 2336
  • 165
Brakes Image Gallery Elektroniske bremsesystemer, som Bosch ESP8 bremsekontrollsystem vist her, oppdager kritiske situasjoner og hjelper sjåføren til å opprettholde full kontroll over kjøretøyet. Se flere bilder av bremser. Med tillatelse fra Bosch

Kjøresikkerhet har vært et stort fokus i bilindustrien i mange år. Bilprodusenter har strømmet inn millioner av dollar på å undersøke sikkerhets- og reguleringsenheter, og resultatet har vært en forbausende forbedring av sikkerheten til selv de rimeligste kjøretøyene. Det er enklere nå enn det noen gang har vært å finne en bil som lar deg og familien sykle i komfort og sikkerhet.

Ganske mange av de nye biltrygghetsteknologiene er basert på datamaskiner, mikrokretsløp som kan forstå hva bilen og føreren gjør og kompensere for problemer som kan true bilens og passasjerens trivsel. Noen av de mest imponerende sikkerhetsforbedringene innebærer bremsing. Evnen til å stoppe en bil på en sikker måte er avgjørende for å forhindre ulykker. ABS-bremsesystemer (ABS) finnes nå i nesten alle biler, og med tillegg av forbedringer som elektronisk skidstyring (ESC) kan disse systemene, sammen med en varslende sjåfør, stoppe mange ulykker før de noen gang skjer..

En av de mest vellykkede nyere avgrensningene til antilock-bremsesystemer har vært elektronisk bremsekraftfordeling, eller EBD. EBD er basert på prinsippet om at ikke alle hjul trenger å gjøre samme innsats for å få bilen til å stoppe.

EBD er basert på prinsippet om at vekten som støttes av hjulene på bilen din ikke er jevnt fordelt. Noen hjul har en tyngre belastning enn andre og vil kreve mer bremsekraft for å få bilen til å stoppe uten at den går ut av kontroll. Videre forskyves vektmengden som støttes av et hjul under bremseprosessen, slik at mengden av kraft som er nødvendig på hvert hjul, kan endre seg raskt. Et EBD-system kan ikke bare oppdage hvor mye vekt som støttes av hvert hjul, men kan endre mengden bremsekraft som sendes til hvert hjul øyeblikkelig.

Hvordan har bilprodusenter oppnådd dette mindre teknologiske mirakelet? Og hvor viktig er det for deg å kjøpe en bil med et toppmoderne EBD-system? Du finner svarene på disse spørsmålene på de neste sidene.

innhold
  1. Elektronisk bremsekraftfordeling forklart
  2. Elektroniske bremsekraftfordelingskomponenter
  3. Fordelene med elektronisk bremsekraftdistribusjon
Friksjon mellom dekkene til bilen din og veibanen er også viktig for akselerasjon og bremsing. © iStockphoto.com / Greg McCracken

Dekk fungerer etter friksjon. Når du tråkker på gasspedalen, er friksjonen mellom dekkene og veien det som får deg til å gå fremover. Når du tråkker på bremsen, er friksjonen mellom dekkene og veien det som bremser deg. Derfor er det i isete forhold noen ganger vanskelig å få bilen til å begynne å bevege seg når du vil - og enda vanskeligere å få den til å stoppe.

Friksjon er også det som holder bilen i bevegelse i den retningen du vil at den skal gå. Når vi akselererer, tar vi ofte for gitt at bilen vil bevege seg i retningen hjulene peker; hvis det ikke var noen friksjon mellom dekk og vei, kunne bilen lett skli sidelengs og gå ut av kontroll.

Det er viktig for motorsikkerheten å opprettholde friksjonen mellom dekket og veien, men det er en rekke forhold under som denne friksjonen kan gå tapt. Den ene er akselerasjon på isete veier, som nevnt over, men friksjon kan også gå tapt hvis du bremser for hardt. Bilens fremre fart kan holde den i bevegelse i en hastighet som er betydelig større enn hastigheten som dekkene snurrer. Dette kalles hjullås og det er en vanlig årsak til bilulykker. Når det først skjer, griper ikke dekkene lenger tak i fortauet, og bilen fortsetter å kjøre i den retningen den satte kurs da skrensen startet.

Nøkkelen til å unngå en skrens er glideforhold, forskjellen mellom hastigheten bilen beveger seg og hastigheten som dekket roterer. Bremsesystemer (ABS) kan føle glideforholdet til de enkelte dekkene og modulere bremsekraften som brukes på hvert dekk, slik at glideforholdet holder seg innenfor et trygt område, og dermed unngå en skli.

Når en bil bremser, skifter vekten fremover. I en frontmotorbil øker den ekstra vekten foran foran grepet på dekkene mens det reduserer grepet på bakdekkene. Dette gjør at dekkene bak blir mer sannsynlig å låse opp under bremsing. Når bakhjulene glir, kan bilen begynne å fiske eller til og med gå i en snurr. Tradisjonelt hadde bremsesystemer en proporsjonsventil for å fordele riktig mengde bremsekraft til dekkene foran og bak. Imidlertid gir proporsjonsventilen ikke lenger en ideell løsning på problemet med ABS.

Det er her elektronisk bremsekraftfordeling (EBD) kommer inn. Med EBD bestemmer en datamaskin som kalles en elektronisk kontrollenhet (ECU) slippforholdet til hvert av dekkene hver for seg. Hvis ECU legger merke til at bakhjulene er i fare for å skli, utøver den mindre kraft på dem mens den opprettholder (eller om nødvendig øker) kraften som er påført forhjulene. EBD er også nyttig når bilen bremser mens du kjører rundt et hjørne. Mens du svinger, roterer ytterhjulene på bilen raskere enn innsiden av hjulene. Hvis det brukes for mye bremsekraft på de indre hjulene, kan de låse, noe som får bilen til å overskytes og gå ut av kontroll. EBD kan kjenne glidningen av de indre hjulene og redusere bremsekraften på disse hjulene uten å redusere kraften på ytre hjul.

Hvordan oppnås disse elektroniske miraklene? På neste side skal vi undersøke maskinvaren og programvaren som et EBD-system bruker for å individuelt kontrollere mengden bremsekraft som brukes på hvert dekk..

En presisjonslaser brukes på Bosch engineering center i Abstatt, Tyskland, for å måle den iboende vibrasjonen til en bremsestyringsenhet. Med tillatelse fra Bosch

Sikkerhets- og forskriftsmaskinvaren som brukes av et elektronisk distribusjonssystem for bremsekraft er omtrent det samme som maskinvaren som brukes av et antilock-bremsesystem uten EBD. Det er bare programmert annerledes. For EBDs formål er tre forskjellige deler av maskinvare nødvendig: sensorer som kan bestemme glideforholdet til hvert hjul, ventiler som kan modulere mengden bremsekraft som går til hvert hjul og en elektronisk kontrollenhet som kan beregne mengden av kreves kraft.

Fartssensorer: For å bestemme glideforholdet til et hjul, trenger EBD-systemet to informasjonsstykker: hastigheten hjulet roterer og hastigheten på bilen. Hvis hastigheten som hjulet roterer med er lavere enn hastigheten som bilen beveger seg, glir hjulet og det kan føre til en skrens. En sensor plasseres ved hvert hjul for å bestemme hjulets hastighet. Det er ingen spesifikk sensor for å måle fremkjøringen til bilen. I stedet beregnes hastighetsmålingene fra alle fire hjul for å gi et estimat av kjøretøyets totale hastighet.

Bremsekraftmodulatorer: Bremsekraft blir påført hjulene hydraulisk, med bremsevæske pumpet inn i bremselinjer på en slik måte at pneumatisk aktiverer bremsesylindrene. EBD-systemet kan modulere mengden bremsevæske som går til hvert hjul gjennom elektrisk aktiverte ventiler.

Elektronisk kontrollenhet (ECU): ECU er en liten datamaskin innebygd i antilock-bremsesystemet. Den mottar inngang fra fartssensorene, beregner hjulets glideforhold og bruker bremsekraftmodulatorene til å bruke en passende mengde kraft for å holde glideforholdet til hvert hjul innenfor et rimelig område.

De fleste EBD-systemer inkluderer også en gassensor, som oppdager rotasjonen av kjøretøyet når det svinger. Dette kan sammenlignes med rattens vinkel ved å bruke en rattvinkelsensor å oppdage overstyring (for mye rotasjon i forhold til hjulets vinkel) eller understyring (ikke nok rotasjon i forhold til hjulets vinkel). EBD kan deretter korrigere styringen ved å aktivere en av bakbremsene. Hvis bilen for eksempel begynner å understyre, aktiveres den bakre bremsen for å øke bilens rotasjon. Hvis bilen begynner å overstyre, aktiveres den ytre bakbremsen for å redusere bilens rotasjon. Gjevesensoren kan også brukes i forbindelse med elektronisk stabilitetskontroll (ESC) for å forhindre rollover-ulykker.

Hvor viktig er det for deg å ha en bil med elektronisk bremsekraftfordeling? På neste side skal vi se på hvordan EBD hjelper deg å kjøre trygt.

Å kjøre på veier dekket med is - eller plutselig gryende elger - er typisk trafikkrisiko i Nord-Europa. Bremsekontrollsystemer som ABS og Electronic Stability Program (ESP) øker sikkerheten i disse kritiske situasjonene. Med tillatelse fra Bosch

Se for deg at du kjører motorveien 50 miles per time (80,5 kilometer i timen), og du ser et hinder foran deg - for eksempel en stoppet bil. Du tråkker på bremsene, men det er ikke plass til å stoppe før du kolliderer med bilens bakfanger. I desperasjon snur du rattet til den ene siden for å gå rundt den stoppede bilen, selv mens du fremdeles trykker ned bremsen.

Hva skjer? Vel, hvis bilen din har et tradisjonelt bremsesystem, er du kanskje heldig. Den skiftende kjøretøyets vekt kan føre til at dekkene låses, noe som reduserer styringsevnen. Du kan oppleve at du ikke kan komme deg rundt hindringen i tide. Eller bilen kan overstråle og gå ut av kontroll. Med elektronisk bremsekraftfordeling derimot, låses ikke kjøretøyets dekk, og du beholder styringsevnen. Og overskytteren forhindres ved å opprettholde riktig bremsekraft til indre og ytre hjul. Som et resultat er det mer sannsynlig at du kommer ut av denne situasjonen med bilen intakt og passasjerene dine ubeskadiget.

Tenk deg at du kjører på en isete overflate eller en glatt vei med regnvann. Under disse forholdene er det veldig enkelt for bilen din å gå inn på en skrens. Selv om EBD ikke kan oppdage veiforholdene direkte, kan den trekke dem fra hjulets glideforhold og kompensere deretter. Hvis forholdene er forskjellige for hvert hjul - for eksempel hvis det ene hjulet er på en islapp og det andre ikke, kan dette oppdages gjennom glideforholdet. Selv om det ikke er noen magisk løsning på problemet med å stoppe en bil under dårlige veiforhold, kan EBD gjøre nødbremsing under disse forholdene så sikre som mulig.

Her er en annen mindre enn åpenbar fordel med EBD: Når du laster bagasjerommet på bilen din med bagasje, endrer den trekkraften på bakhjulene, noe som betyr at mer kraft kan brukes på disse hjulene under bremsing. En standard proporsjonsventil vil ikke nødvendigvis ta hensyn til denne ekstra vekten, men elektronisk bremsefordeling kompenserer passende for bilens nå tyngre bakre ende. EBD kan ikke oppdage denne ekstra vekten direkte, men systemet blir oppmerksom på den gjennom sin innvirkning på dekkets skliforhold.

For å si det opplagte er det å kjøre trygt være viktig for alle - også fotgjengere. Elektronisk bremsedistribusjon og bremsesystemteknologi, spesielt kombinert med andre sikkerhetsteknologier som trekkraftkontroll og elektronisk stabilitetskontroll, er et viktig bidrag til kjøresikkerheten og kan bidra til å holde deg og din familie trygge, enten du er på lange turer eller bare en kjøretur til den lokale dagligvaren.

Følg lenkene på neste side for å lære mer om sikkerhets- og reguleringsenheter og andre relaterte emner.

Relaterte artikler

  • Bilsikkerhetsquiz
  • 5 Videoer om krasjetest
  • Topp 5 kjøre- og sikkerhetsvideoer
  • Hvordan kollisjonsputer fungerer
  • Slik fungerer trafikkbilletter
  • Hvordan selvparkerende biler fungerer
  • Slik fungerer røde lyskameraer
  • Kan en bil virkelig være dødssikker?
  • Har krasjetester noen gang brukt levende (eller døde) menneskelige beboere?
  • Hvordan fungerer en laserhastighetspistol for å måle bilens hastighet?

kilder

  • Carley, Larry. "Elektronisk bremsedistribusjon: Emerging Technology tilbyr servicemuligheter." Importer bil. 1. februar 2009. (3. nov. 2009) http://www.import-car.com/Article/46362/Electronic.aspx
  • Ribbens, William B. "Understanding Automotive Electronics." Sjette utgave. 2003. Elsevier Science. Burlington, Mass.



Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.

De mest interessante artiklene om hemmeligheter og oppdagelser. Mye nyttig informasjon om alt
Artikler om vitenskap, rom, teknologi, helse, miljø, kultur og historie. Forklare tusenvis av emner slik at du vet hvordan alt fungerer