المواضيع:
- مقدمة
- القيادة بالأسلاك
- مزيج من الفرامل الكهربائية والهيدروليكية
- مزج الفرامل
مقدمة:
تتمتع المركبات ذات الدفع المكهرب (الهجين، والمركبات الكهربائية بالكامل، وخلايا الوقود) بخيار الفرملة الكهربائية. عندما تقوم بتحرير دواسة الوقود أو الفرامل بخفة، يعمل المحرك الكهربائي كمولد. يتم تحويل الطاقة الحركية للمركبة إلى طاقة كهربائية لبطارية الجهد العالي. ال يتراوح يزداد عندما تقوم بالفرملة بهدوء شديد ويتم منح نظام الكبح الفرصة لتطبيق الكثير من الكبح المتجدد. يمكنك قراءة المزيد عن هذا على الصفحة: العاكس.
في عام 2023، لا يزال الكبح الكهربائي مدمجًا مع دائرة الكبح الهيدروليكية التقليدية. في حالة حدوث ماس كهربائي، أو في المركبات القديمة أثناء التوقف الاضطراري، يتم تنشيط دائرة الفرامل الهيدروليكية (جزئيًا). هذا بمثابة نسخة احتياطية. توضح الأقسام التالية كيف تجمع الشركات المصنعة بين الفرامل الكهربائية والهيدروليكية لضمان راحة جيدة وضمان السلامة في حالة تعطل النظام الكهربائي.
القيادة بالسلك:
الغرض من نظام الكبح "القيادة بالسلك" هو الفرامل هيدروليكيًا بمساعدة كهربائية. لا يوجد اتصال هيدروليكي مباشر بين دواسة الفرامل ومكابس الفرامل في مساميك الفرامل. تطبق دواسة الفرامل ضغط الكبح على ما يسمى بمحاكي قوة الفرامل. يتم قياس ضغط الفرامل. يقوم المحرك الكهربائي ببناء الضغط المطلوب في دائرة الفرامل الهيدروليكية. يوفر نظام القيادة بواسطة نظام الكبح السلكي المزايا التالية مقارنة بنظام الكبح التقليدي:
- لم يعد يتم استخدام معزز الفرامل الفراغية، حيث يوفر المحرك الكهربائي ضغط السائل المطلوب؛
- يمكن اكتشاف تسرب السوائل وإغلاقه لكل فرامل. لهذا السبب، لم تعد هناك حاجة إلى أسطوانة الفرامل الرئيسية لدائرتين منفصلتين للفرملة؛
- لا يلاحظ السائق الانتقال بين الكبح الكهربائي والهيدروليكي عند التبديل من الكبح المتجدد على المحركات الكهربائية إلى الكبح عن طريق الضغط على وسادة الفرامل على القرص؛
- لم يعد من الممكن الشعور بالاهتزازات الصادرة عن نظام ABS في دواسة الفرامل؛
- يمكن ضبط الضغط الخلفي (المحاكى) في دواسة الفرامل على إعدادات (الراحة/الرياضة).
يوضح الرسم البياني الهيدروليكي أدناه النظام الذي تستخدمه شركة BMW (DSCi). العملية هي كما يلي:
عندما يقوم السائق بالضغط على دواسة الفرامل، يتم تطبيق القوة على أسطوانة الفرامل الرئيسية (7). تحتوي أسطوانة الفرامل الرئيسية هذه على مخرجين: لمحاكاة قوة دواسة الفرامل (8) وصمام التحرير. يتم نقل ضغط المحاكاة إلى محاكي قوة دواسة الفرامل عبر الخط الأزرق. يتم إنشاء ضغط خلفي في هذا المكون، والذي يمكن للسائق التعرف عليه على أنه ضغط خلفي في أسطوانات الفرامل. لا يوجد اتصال مادي من أسطوانة الفرامل الرئيسية إلى أسطوانات فرامل العجلة. يتم قياس ضغط المحاكاة بواسطة جهاز استشعار الضغط (5). اعتمادا على ضغط المحاكاة، تتحكم وحدة التحكم الإلكترونية في المحرك الكهربائي (10). يؤدي هذا إلى ممارسة ضغط عمل في أسطوانة ضغط الفرامل (9). يقوم مستشعر الضغط الموجود في جانب ضغط العمل بإرجاع الضغط المتراكم إلى وحدة التحكم الإلكترونية. توضح الوصلات الحمراء في الرسم البياني كيف يصل ضغط العمل إلى أسطوانات فرامل العجلات (1) عبر الصمامات. تكون صمامات صيانة الضغط (3) مفتوحة عندما تكون في حالة سكون، بحيث يمكن بناء ضغط الفرامل مباشرة من أسطوانة ضغط الفرامل. يتم إغلاق صمامات تخفيض الضغط (2) عندما تكون في حالة سكون.
أسطورة:
- فرامل
- صمامات خفض الضغط
- صمامات الضغط
- افصل الصمامات
- أجهزة قياس الضغط لدائرة عمل ضغط الفرامل ودائرة المحاكاة
- زيت الفرامل المخزن
- اسطوانة الفرامل الرئيسية
- محاكاة قوة دواسة الفرامل
- اسطوانة ضغط الفرامل
- المحركات الكهربائية
- صمام التشخيص
- التوصيلات الصفراء: خزان إمداد وإرجاع سائل الفرامل؛
- الاتصالات الزرقاء: ضغط المحاكاة؛
- التوصيلات الحمراء: ضغط العمل (ضغط الفرامل).
في حالة وجود تسرب بالقرب من أسطوانة ضغط الفرامل، أو وجود عطل كهربائي يمنع المحرك الكهربائي من تكوين ضغط عمل كافٍ، يتم تنشيط صمامات التحرير (4) لضمان السلامة. يتم فتح الاتصال بين أسطوانة الفرامل الرئيسية وأسطوانات فرامل العجلات ويتم إغلاق الاتصال بأسطوانة ضغط الفرامل. نظرًا لعدم وجود معزز الفرامل، يتعين عليك الضغط على دواسة الفرامل بقوة أكبر للفرامل.
الجمع بين الفرامل الكهربائية والهيدروليكية:
تحتوي المركبات الكهربائية والهجينة بالكامل دائمًا على مزيج من نظام الكبح الكهربائي والهيدروليكي. نظام الكبح "الفرامل بالسلك" في الفقرة السابقة لم يتم استخدامه كثيرًا بعد. في هذا النظام لا يوجد اتصال مباشر بين دواسة الفرامل وأسطوانات فرامل العجلات. يوفر المحرك الكهربائي القوي كل قوة الكبح، حتى أثناء التوقف في حالات الطوارئ. في هذه الحالة، ليس من الضروري استخدام معزز الفرامل.
في معظم السيارات الكهربائية والهجينة، يتم تحقيق مزيج من الكبح الكهربائي والهيدروليكي على النحو التالي: مع الكبح الناعم (المقنن)، يتم الكبح المتجدد (الكهربائي) لأن المحركات الكهربائية تعمل كدينامو. أثناء الفرملة القوية و/أو في حالة حدوث خلل، يتم تشغيل النظام الهيدروليكي على الفور. يتم استخدام معزز الفرامل هنا لزيادة ضغط الكبح. وبالتالي يحدث تفاعل بين المحرك الكهربائي والمكابح الميكانيكية أثناء الفرملة. ويسمى هذا النظام أحيانًا أيضًا "القيادة بالسلك"، على الرغم من أن هذا المفهوم أكثر ملاءمة للنظام من الفقرة السابقة.
يعتمد الرسم البياني أدناه على سيارة تويوتا بريوس 3. تعمل دواسة الفرامل (1) على زيادة ضغط الفرامل في أسطوانة الفرامل الرئيسية (3). عند الكبح بهدوء، يتم فرملة المحركات الكهربائية فقط. يوفر جهاز محاكاة ضغط الفرامل (4) ضغطًا مضادًا عند الضغط على دواسة الفرامل. يتم فتح صمام محاكاة ضغط الفرامل في حالة التشغيل العادية. أثناء الكبح الشديد، يتم فتح صمامات القفل (5) ويتم إغلاق صمام جهاز المحاكاة. يتم تزويد مساميك الفرامل في العجلات الأمامية بضغط الكبح. يتيح فتح وإغلاق الصمامات الهيدروليكية (6) لضغط الفرامل الوصول أيضًا إلى العجلات الخلفية. تقوم أجهزة استشعار ضغط الفرامل (من اليسار إلى اليمين: p lv إلى mp rv) بقياس الضغط ونقله إلى وحدة التحكم الإلكترونية. يتم تنظيم الصمامات الهيدروليكية (5 و6 و7) بناءً على ضغط الكبح المطلوب عن طريق إشارة PWM.
تم تصميم النظام بحيث أنه في حالة انقطاع التيار الكهربائي، يتم تحرير ضغط الفرامل على العجلات الخلفية بالكامل ويتم التحكم في الضغط على العجلات الأمامية من قبل السائق باستخدام دواسة الفرامل.
أسطورة:
- دواسة الفرامل
- زيت الفرامل المخزن
- اسطوانة رئيسية جنبا إلى جنب
- محاكاة ضغط الفرامل
- قفل الصمامات
- الصمامات الهيدروليكية (من اليسار إلى اليمين مغلقة)
- الصمامات الهيدروليكية، مغلقة من الأمام، ومفتوحة من الخلف
- تراكم الضغط
- مضخة مائية مدفوعة بمحرك كهربائي
- صمام الحد من الضغط
- التوصيلات الصفراء: خزان إمداد وإرجاع سائل الفرامل؛
- التوصيلات الزرقاء: ضغط الفرامل من المضخة المائية؛
- الوصلات الحمراء: ضغط الفرامل من أسطوانة الفرامل الرئيسية (مع الصمامات المفتوحة).
يتم الفرملة الهيدروليكية لسيارة تويوتا بريوس 3 عبر العجلات الأمامية. العجلات الخلفية غير متصلة بأسطوانة الفرامل الرئيسية. وهذا هو الحال مع السيارات الحديثة، بما في ذلك سيارة كيا نيرو: يتم تنشيط جميع أسطوانات الفرامل الأربعة بواسطة أسطوانة الفرامل الرئيسية من خلال دائرتين.
عند فرملة المركبات ذات نظام فرملة مماثل، يتم التحول من الفرملة الكهربائية إلى الفرملة الهيدروليكية في ظل ظروف معينة. للتأكد من أن تباطؤ الفرامل والشعور بدواسة الفرامل يعملان بسلاسة، يتم استخدام "مزج الفرامل" في نظام الفرامل هذا. يتم وصف هذا في المقطع التالي.
مزج الفرامل:
عند تحرير دواسة الوقود أو الكبح المقنن، تقوم العديد من السيارات الكهربائية بالفرملة حصريًا على المحركات الكهربائية. ويتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، مما يزيد من مدى السيارة. نادرا ما يستخدم نظام الكبح الهيدروليكي. عند الحاجة إلى تباطؤ عالي في الفرامل، تعمل الفرامل الكهربائية وفرامل الخدمة الهيدروليكية معًا. نحن نسمي التعاون بين نظامي الكبح "مزج الفرامل". وفي الأجيال السابقة من السيارات الهجينة والكهربائية بالكامل، لم يسير الأمر بسلاسة وتغير انخفاض سرعة السيارة عند استخدام الفرامل الهيدروليكية. ومع التقنيات الحالية، لم يعد السائق يلاحظ الانتقال بين نظامي الكبح. يرجى ملاحظة: هذه ليست التكنولوجيا المستخدمة مع القيادة عن طريق الأسلاك.
يوضح الرسم البياني انتقال نظامي الكبح حيث يظل تباطؤ الكبح ثابتًا. تظل قوة دواسة السائق (a) كما هي لمدة 10 ثوانٍ. عند بدء تشغيل الفرامل، تعمل فرامل الخدمة الهيدروليكية والفرامل المتجددة في المحركات الكهربائية معًا. خلال الثواني الست الأولى نرى أن التباطؤ الناتج عن الكبح المتجدد يزداد. يعمل المحرك الكهربائي كمولد ويزود البطارية ذات الجهد العالي بالطاقة المولدة. تستمر قوة الكبح الخاصة بفرامل الخدمة الهيدروليكية في الانخفاض حتى تتوقف عن العمل. وبعد حوالي 7,5 ثانية نقترب من توقف السيارة وتختفي قوة الفرملة الكهربائية. تزداد قوة الكبح الهيدروليكي مرة أخرى. بعد 8,5 ثانية، تتوقف السيارة. يستمر السائق في الضغط على دواسة الفرامل للحظة.
أ: قوة دواسة السائق
ب: التباطؤ بسبب الكبح المتجدد (باستخدام محرك كهربائي)
ج: التباطؤ بسبب فرامل الخدمة الهيدروليكية
د: التأخير الذي يرغب فيه السائق
هـ: انخفاض السرعة
د = ج + ب
الصفحات ذات الصلة:
