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电动机械式制动器
转载 :  zaoche168.com   2009年03月31日

早在20世纪90年代,人们就在关注这样一个问题:第一个使高速行驶的汽车减速至零的全电动制动器将在何时面世?当时,据称电动机械式制动器(EMB)有望在2002年或2003年投入使用。实际上,除了新的Audi A6轿车上采用了驻车制动器外,至今仍没有装配全电动制动器的车辆。

 

几年前,采用14V电源驱动全电动制动器的方案在大型制动器制造厂没能实现,目前,一家小公司正采用同样的方案从事楔形制动器的研究工作,这重新激起了人们对该问题的热烈讨论。

 

 

 

电动机械式制动器(EMB

 

2001年,博世公司和戴-克公司合作在奔驰E级轿车上安装了半电动制动器。当时,电动液力制动器(EHB)被认为是“改革者的突破”,加上戴-克电池制动控制(SBC)系统,人们以为已经进入线控系统领域了。

 

那么现在的情况如何呢?很多客户给出的报告否定了SBC系统,甚至认为其失败。此后,博世公司、Tevis公司或TRW公司等一些大的制动器供应商也很少发展全电动制动器。通过对各种EMBEHB或液力制动方式的对比研究,各厂商得出了类似的结论:如果没有能量结构上的变化,就不会有全电动制动器。例如,为了实现车辆从100km/h的速度降低到零速的制动,TRW公司预测大约需要3kW的功率。值得一提的是,与其他制动方式不同,电动制动器与各车轮没有直接关系。通常,在一辆装配有12V、额定功率为50kW的发电机的轿车上,35kW的功率并不能实现完全制动。

 

一、前景难测

 

为实现完善的制动概念,全行业等候出现新的能量结构来满足巨大的市场需求。42V车用电池可能像燃料电池一样作为能量来源。但不管怎样,制造商已经把全电动制动器推迟到了一个未知的时间。

 

就在大公司的做法一致趋同时,行业内的“小公司”——Estop公司使“楔形”这个词有了真正的意义,他们宣称将“改革制动器领域” 。应用自动增力原理,楔形制动器有望和EMB一样采用12V电池。

 

 

奥迪A6上装有行车辅助驻车制动器

 

转向技术和调整技术只是在车轮上施加较轻的制动力,不能实现有效的制动。作用在楔子上使制动张紧所需要的力明显要比传统制动系统的要小。它没有制动缸而只有一个楔形薄片,通过电动机把它压在闸瓦(制动块)和制动钳之间。

 

制动过程分为两个阶段:为了实现制动,首先必须先将楔形制动薄片压入,同时在某一点产生牵引力,在此牵引力和制动圆盘动能的作用下,楔子向间隙移动,并在受力平衡位置停止运动。

 

 

传统制动器的制动力(Fn)仅由电机力(Fm)产生,而楔形制动器还利用制动圆盘的动能作为辅助作用力(Faux),制动器执行机构的功率需要量明显下降。

 

改革虽然还没有结果,但在制动器领域已经引起争执,人们普遍认为EMB采用12V电源根本不可能。据称,博世公司已经获得了楔形制动器工作原理的许可证,另一家大的制动器供应商已经放弃了可能的研究方案。

 

二、大量争端问题

 

某一新技术的出现就意味着要抛弃久经市场考验的老技术,同时也意味着承担新的市场风险,而且公司的组织结构、人员结构也可能面临大的调整,比如一家大的制动器生产厂有数百名职工负责生产液力制动器,人们不可能一下子把生产简单转化为EMB生产。

 

楔形制动器有很多益处,当然,楔形制动器也存在不足之处。自动增力的应用有50多年的历史,从制动器工业开始发展就已存在,比如双助力鼓式制动器,这种带自动增力的传统鼓式制动器也能产生较大的制动力,但制动器的稳定性没有改善。要保证制动的稳定性,制动器必须在制动块的所有受力范围同时得到加强和固定。楔形制动并没能妥善解决这一问题,此外,摩擦力还出现波动现象,一方面,由于自动增力的作用,楔形制动器能有效地实现制动;另一方面,由于失去薄片的摩擦力,摩擦功率将大幅减小。

 

Estop公司的技术专家认为,如同液压系统中的ABSESP,稳定性可通过调整来解决。通过ESPABS或动态调整,楔形制动器稳定性的调整速度甚至是传统制动器的两倍,相反,这意味着良好的制动可靠性,例如,当车辆处于失控状态,在一定程度上失去控制,此时通过系统中的ESP可使制动速度加倍,尤其在车辆高速行驶时,这是非常重要的。

 

据报道,目前一家零部件供应商将参与楔形制动器的开发,楔形制动器的诸多优点已使人信服。业内有人预测,Estop公司与其合作者精诚合作,有望在2009年实现带楔形制动块的圆盘制动器的面市。

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