BRAKE BY WIRE: STABDOME ELEKTRA
Viename iš ankstesnių “Transporto pasaulyje” išspausdintų straipsnių buvo trumpai užsiminta, kad Švedijos firma “Haldex” aktyviai dirba, kurdama elektra valdomus stabdžius krovininiams automobiliams ir autobusams, taip vadinamą “Brake by wire” sistemą. Ką gi, per pastaruosius keliolika metų elektronika ir elektrinės sistemos pakeitė ne vieną mechaninę, hidraulinę ar pneumatinę automobilio sistemą arba jas sėkmingai papildė, bet ar verta atsisakyti aukštą tobulumo bei patikimumo lygį pasiekusių šiuolaikinių automobilių stabdžių sistemų? Ar nepavojinga tiesioginį stabdžio pedalo ir stabdžių mechanizmų ryšį pakeisti elektros laidu, kuriuo neperduodama jėga, o tik pasiunčiamas trumpas elektrinis signalas?
Kad būtų aiškiau, kodėl “Haldex” (o ir ne tik ši firma) jau kelinti metai eksperimentuoja su elektra valdomais stabdžių mechanizmais, apžvelkime pastarojo dešimtmečio pasiekimus, tobulinant krovininių automobilių stabdžius. Pagrindinis kriterijus, be abejo, yra stabdymo kelio ilgis. Kaip žinia, pirmuoju kardinaliu patobulinimu tapo stabdžių antiblokavimo sistemų (ABS) stabdžiams su pneumatiniu valdymu sukūrimas ir įdiegimas serijiniuose automobiliuose. Priimkime autotraukinio su tokia stabdžių sistema (būgniniai stabdžiai su pneumopavara ir ABS) stabdymo kelią už atskaitos tašką. Kai po kelių metų pavyko sukurti ir įsisavinti diskinius stabdžius autotraukiniams, tai šis pakeitimas kartu su darbo slėgio sistemoje padidinimu 20 procentų leido sutrumpinti stabdymo kelią 16 procentų. Jei šią sistemą (diskiniai stabdžiai su pneumopavara ir ABS) papildysime dar ir vilkiko stabdžių sistemos elektroninės kontrolės ir valdymo sistema EBS, laimėsime dar 7 procentus, o jei EBS valdys taip pat ir puspriekabės ratų stabdžius, gausime neįtikėtiną rezultatą – stabdymo kelias sumažėja lyginant su ankstesniu variantu dar 23 procentais! Kitaip sakant, 90 km/h greičiu riedančio 40 tonų autotraukinio stabdymo kelias šiandien net 45 procentais trumpesnis, nei prieš dešimtmetį pagaminto analogiško junginio, turėjusio tik ABS ir 8 barų slėgių valdomus būgninius stabdžius. Rezultatas eismo saugumo padidinimo požiūriu tikrai puikus, bet ar tai jau viskas, ką galima “išspausti” iš sunkvežimio stabdžių? Pasirodo, iki fizikos dėsniais nubrėžtos ribos teoriškai dar liko keliolika procentų, ir būtent juos norima eliminuoti, panaudojus elektrinę stabdžių mechanizmų pavarą. “Haldex” savo eksperimentų metu jau įsitikino, jog “Brake by Wire” iš tikrųjų leidžia dar net 14 procentų sutrumpinti stabdymo kelią. Taigi, realu, kad artimiausiais metais standartinio autotraukinio, kurio pilna masė 40 tonų, stabdymo kelias, lyginant su XX amžiaus paskutiniojo dešimtmečio autotraukiniais bus daugiau nei per pusę trumpesnis (maždaug 59 procentais).
Švediška elektromechaninės stabdžių pavaros konstrukcija nesudėtinga – prie diskinių stabdžių suporto prijungiamas stabdžių kaladėles prie disko prispaudžiantis elektrinis mechanizmas su savaiminiu jėgos sustiprinimo efektu. Svarbiausias jo elementas – kompaktiškas 24 V srovę naudojantis elektros varikliukas, pasisukantis vos atėjus elektriniam signalui iš stabdžius valdančio elektroninio EBS bloko. Gi pastarasis atitinkamą elektrinį signalą, kuriame užkoduotas stabdymo jėgos dydis, gauna nuo su stabdžio pedalu sujungto daviklio. Tokia sistema leidžia vairuotojui itin švelniai ir tiksliai – kaip lengvajame automobilyje – dozuoti stabdymo jėgą, o EBS ir ABS dar ir pakoreguoja ją kiekvienam junginio ratui atskirai, atsižvelgiant į momentinį rato sukibimą su kelio danga. Kartu šių “elektroninių pagalbininkų” pastangomis garantuojamas didesnis autotraukinio stabilumas kelyje, vilkikas nebuksuoja pradėdamas judėti slidžiame kelyje ar įkalnėse. Didelis “Haldex” sukurtų elektromechaninių stabdžių privalumas – jie visada parengti darbui. Vairuotojui nereikia laukti, kol variklio sukamas pneumatinės stabdžių sistemos kompresorius pripildys resiverius ir suspaus avarinės stabdžių sistemos spyruokles, važiuojant netrikdo pneumosistemos vožtuvų keliamas triukšmas. Atitinkamai supaprastėjo stovėjimo stabdžio valdymas – dabar jis integruotas į elektrinių stabdžių konstrukciją ir įsijungia automatiškai.
Gamintojus ir remontininkus pradžiugins gerokai mažesnis stabdžių sistemos detalių skaičius – juk, kaip minėta, nebelieka visos pneumatinės sistemos: kompresoriaus, oro rezervuarų, vamzdynų, pneumatinių stabdžių kamerų, vožtuvų, manometrų ir pan. Be to, kuo mažiau sistemoje mazgų ir detalių, tuo mažesnė visos sistemos gedimo tikimybė, o elektrinę sistemą kur kas paprasčiau kontroliuoti bei diagnozuoti, juolab, kad kompiuterinės diagnostikos galimybė buvo numatyta iš pat pradžių. Švedų inžinieriai pagalvojo apie naujos sistemos sumontavimo transporto priemonėse patogumą – nereikia nieko keisti nei varančiųjų tiltų, nei ašių konstrukcijoje, elektromechaninių stabdžių suportai ir diskai paprasčiausiai uždedami vietoje analogiškų pneumatinių stabdžių sistemos mazgų. O po to tereikia sujungti kabelius…
Tačiau “Haldex” nežada, jog elektromechaninius stabdžius rasime jau sekančių metų modelio sunkvežimiuose. Stabdžių sistema reikalauja absoliutaus patikimumo, todėl jos konstrukcija dar bus “šlifuojama” 3 – 4 metus, ir serijiniuose vilkikuose ją rasime ne anksčiau, kaip 2010 – 2012 metais. Tiesa, technologijos vystosi taip greit, kad atsargus švedų pažadas gali būti tesėtas ir anksčiau. Jei tik elektromechaninių stabdžių įdiegimui nebus pastatyti įstatymų leidėjų, ne visada pritariančių technikos pažangai, biurokratiniai barjerai.
Nuotrauka lastautoomnibus
Užrašai lentelėje
ABS ir būgniniai stabdžiai (slėgis 8 barai)
Diskiniai stabdžiai (slėgis 10 barų)
EBS sunkvežimyje
EBS ir puspriekabėje
Elektromechaniniai stabdžiai