Geleneksel fren sistemleri geçen yüzyılda pek bir şey değiştirmedi, bu nedenle fren teknolojisi teknolojisi, otomobil üreticilerinin ve büyük halkın her ikisinin de kucaklamaya isteksiz olduğu bir deniz değişimini temsil ediyor. Geleneksel hidrolik sistemlerin sorunları olsa da, ayağınız ile fren balataları veya aracınızın dört köşesinde bulunan ayakkabılar arasında doğrudan, fiziksel bir bağlantıya sahip olmanın güven verici bir yanı vardır. Bu arada, telsiz bağlantıyı koparır, bu nedenle teknolojinin elektronik gaz kelebeği kontrolünden veya hatta tel sürme işleminden daha tehlikeli olduğu görülüyor.
Hidrolik Frenlerin Rahatlatıcı Doğası
Geleneksel fren sistemlerinin on yıllardır çalıştığı yol, fren pedalına basmanın, daha sonra fren pabuçlarını veya pedlerini etkinleştirmek için kullanılan hidrolik basıncı oluşturmasıdır. Eski sistemlerde, pedal doğrudan ana silindir olarak bilinen hidrolik bir parça üzerinde çalışır. Modern sistemlerde, genellikle vakumla çalışan bir fren güçlendirici, pedalın gücünü arttırır ve frenlemeyi kolaylaştırır.
Ana silindir etkinleştirildiğinde, fren hatlarında hidrolik basınç üretir. Bu basınç, daha sonra, her bir tekerlek içinde bulunan ve fren balataları arasında bir rotoru kıstıran veya fren balatalarını bir tamburun içine doğru iten köle silindirleri üzerinde etki eder.
Modern hidrolik fren sistemleri bundan daha karmaşıktır, ancak yine de aynı genel prensipte çalışırlar. Hidrolik veya vakumlu fren güçlendiriciler, sürücünün uygulamak zorunda olduğu kuvvet miktarını azaltır ve kilitlenmeyi önleyici frenler ve çekiş kontrol sistemleri gibi teknolojiler, frenleri otomatik olarak etkinleştirebilir veya serbest bırakabilir.
Elektrikli ve elektro-hidrolik frenler geleneksel olarak sadece römorklarda kullanılmaktadır. Römorklar zaten fren lambaları ve dönüş sinyalleri için elektrik bağlantıları olduğundan, bir elektro-hidrolik ana silindir veya elektrikli aktüatörler kablolamak için basit bir konudur. Benzer teknolojiler bir çift OEM'den temin edilebilir, ancak frenlerin güvenlik açısından kritik doğası, herhangi bir gerçek kapasitede fren-by-wire teknolojisini benimsemekte tereddüt eden bir otomotiv endüstrisine neden olmuştur.
Elektro-Hidrolik Frenler Kısa Dur
Mevcut fren sistemi sistemleri, tamamen elektronik olmayan bir elektro-hidrolik model kullanıyor. Bu sistemler hala hidrolik sistemlere sahiptir, ancak sürücü fren pedalına basarak ana silindiri doğrudan çalıştırmaz. Bunun yerine, ana silindir bir kontrol ünitesi tarafından düzenlenen bir elektrik motoru veya pompa tarafından aktive edilir.
Fren pedalına bir elektro-hidrolik sistemde basıldığında, kontrol ünitesi, her bir tekerleğin ne kadar frenleme gücü gerektiğini belirlemek için bir dizi sensörden bilgi kullanır. Sistem daha sonra her bir pergel için gerekli miktarda hidrolik basınç uygulayabilir.
Elektro-hidrolik ve geleneksel hidrolik fren sistemleri arasındaki diğer temel fark, ne kadar basınçta olduğudur. Elektro-hidrolik fren sistemleri genellikle geleneksel sistemlerden çok daha yüksek basınç altında çalışır. Hidrolik frenler normal sürüş koşullarında yaklaşık 800 PSI'da çalışır, Sensotronic elektro-hidrolik sistemleri ise 2.000 ila 2.300 PSI arasında basınç sağlar.
Elektromekanik Sistemler Gerçekten Fren-By-Wire
Üretim modelleri hala elektro-hidrolik sistem kullanıyor olsa da, gerçek fren-by-wire teknolojisi hidrolik ile tamamen ortadan kalkıyor. Bu teknoloji, fren sistemlerinin güvenlik açısından kritik doğası nedeniyle herhangi bir üretim modelinde ortaya çıkmamıştır, ancak önemli araştırma ve testlerden geçmiştir.
Elektro-hidrolik frenlerin aksine, bir elektro-mekanik sistemdeki tüm bileşenler elektroniktir. Kaliperlerin hidrolik slave silindirleri yerine elektronik aktüatörleri vardır ve her şey yüksek basınçlı bir ana silindir yerine doğrudan kontrol ünitesi tarafından yönetilir. Bu sistemler ayrıca her bir pergelde sıcaklık, kelepçe kuvveti ve aktüatör pozisyon sensörleri de dahil olmak üzere bir dizi ek donanım gerektirir.
Elektromekanik frenler ayrıca, her bir pergelin uygun miktarda fren kuvveti üretmek için çoklu veri girişlerini alması gerektiğinden karmaşık iletişim ağlarını da içerir. Ve bu sistemlerin güvenlik açısından kritik doğası nedeniyle, tipik olarak kalipere ham veri iletmek için yedek, ikincil bir veri yolu olmalıdır.
By-Wire Teknolojisinin Yapışkan Güvenlik Sorunu
Hidroelektrik ve elektromekanik fren sistemleri, geleneksel sistemlerden daha güvenli olmakla birlikte, ABS, ESC ve diğer benzer teknolojilerle daha fazla entegrasyon potansiyeli nedeniyle, güvenlik endişeleri onları geri almıştır. Geleneksel fren sistemleri başarısız olabilir ve başarısız olur, ancak sadece bir hidrolik basınç kaybı, sürücüyü durma ya da yavaşlama yeteneğini tamamıyla güçlendirir, doğal olarak daha karmaşık elektromekanik sistemler çok sayıda potansiyel arıza noktasına sahiptir.
Yük devretme gereksinimleri ve fren ile kablolama gibi güvenlik açısından kritik sistemlerin geliştirilmesi için diğer kılavuzlar, ISO 26262 gibi fonksiyonel güvenlik standartlarına tabidir.
Telsiz Teknolojisini Kim Önerir?
Az miktarda veriyle çalışabilen artıklık ve sistemler, elektromekanik fren teknolojisini, geniş çapta benimsenmesi için yeterince güvenli hale getirecektir, ancak bu noktada, sadece birkaç OEM, elektro-hidrolik sistemlerle deneyler yapmıştır.
Toyota ilk olarak 2001 yılında Estima Hybrid için bir elektro-hidrolik fren sistemi geliştirdi ve o zamandan beri Elektronik Kontrollü Fren (ECB) teknolojisinin varyasyonları mevcuttu. Teknoloji ilk olarak ABD'de Lexus RX 400h ile 2005 model yılı için çıktı.
Mercedes-Benz, 2001 model yılı için de piyasaya sürülen Sensotronic Fren Kontrolü (SBC) sistemini çektiğinde, fren-by-wire teknolojisinin piyasaya sürülememesinden muzdarip olduğu bir örnek oldu. Sistem, 2004 yılında bir geri çekilme sonrasında 2006 yılında resmi olarak çekildi ve Mercedes, geleneksel bir hidrolik fren sistemi aracılığıyla SBC sisteminin aynı işlevselliğini sunacağını iddia etti.