Podczas ZF Next Generation Mobility Day w Szanghaju firma ZF po raz pierwszy zaprezentowała nowy, całkowicie elektromechaniczny układ hamulcowy. Siła hamowania jest generowana na każdym kole przez silnik elektryczny, tj. bez układu hydraulicznego i płynu hamulcowego. Układ hamulcowy został opracowany w centrach badawczo-rozwojowych ZF w Chinach, USA i Niemczech z przeznaczeniem na rynek globalny.

– Nasz w pełni elektrycznie sterowany układ hamulcowy jest istotnym rozszerzeniem naszego portfolio sieciowych systemów podwozia. Dzięki tego typu systemom “by-wire” otwieramy drzwi do nowej ery sterowania pojazdami – powiedział dr Holger Klein, dyrektor generalny ZF Group.

Klein dodał, że jest to szczególnie widoczne w pojazdach definiowanych programowo i napędzanych elektrycznie, gdzie ten typ układu hamulcowego ma mieć jeszcze więcej zalet i oferować nową przestrzeń w projektowaniu i rozwoju

W tak zwanym “suchym” układzie hamulcowym płyn hamulcowy nie jest już potrzebny. Oznacza to, że siła hamowania nie jest już generowana przez ciśnienie płynów w układzie hydraulicznym, ale przez silniki elektryczne. Sygnały hamowania z pedału hamulca do silnika elektrycznego są również przesyłane wyłącznie elektrycznie, dlatego używa się terminu „suchy hamulec” („dry brake-by-wire”).

Jakie korzyści ma przynieść to rozwiązanie?

W porównaniu z konwencjonalnymi układami hamulcowymi, nowy system brake-by-wire, taki jak Integrated Brake Control (IBC), ma umożliwiać skrócenie drogi hamowania i lepsze odzyskiwanie energii hamowania, a także przekładać się na niższe koszty konserwacji.

Podczas automatycznego hamowania awaryjnego droga hamowania przy prędkości 100 km/h może być nawet o dziewięć metrów krótsza niż w przypadku konwencjonalnych układów hamulcowych. Ponadto samochody elektryczne mogą osiągnąć do 17 procent większy zasięg dzięki lepszemu odzyskiwaniu energii hamowania.

W szczególności w przypadku suchych systemów brake-by-wire, szczątkowe momenty oporu, które występują w konwencjonalnych układach hamulcowych z powodu minimalnego kontaktu między klockami hamulcowymi a tarczami hamulcowymi, można zredukować prawie do zera. Skutkiem ma być mniejsza emisja cząstek stałych spowodowana ścieraniem hamulców. Niższy opór podczas jazdy ma pozwalać również zaoszczędzić energię i zwiększyć zasięg pojazdu elektrycznego.

Rezygnacja z układu hydraulicznego ma wiązać się ze znacznie niższymi koszta montażu i logistyki już podczas produkcji pojazdu, ponieważ system składa się z mniejszej liczby części. Użytkownik ma zyskać także w okresie eksploatacji pojazdu – brak potrzeby wymiany płynu hamulcowego, ma zmniejszać ilość czynności serwisowych wymaganych w warsztacie.

Mimo że nie ma już mechanicznego połączenia między pedałem hamulca a siłownikami hamulca, odczucie hamowania ma być takie samo jak w przypadku hamulca hydraulicznego. Bezpieczeństwo transmisji i przetwarzania danych, a także zasilania silników elektrycznych ma być zapewnione dzięki zdublowaniu wszystkich połączeń i systemów, co jest również powszechne w systemach typu by-wire w lotnictwie.

Całkowicie elektryczne, całkowicie hydrauliczne lub mieszane

W zależności od potrzeb, producenci pojazdów mogą dobrać optymalny układ hamulcowy – od klasycznego, czysto hydraulicznego, po nowy, czysto elektryczny układ hamulcowy. Możliwe są również formy hybrydowe, na przykład z układem hydraulicznym z przodu i układem czysto elektrycznym na tylnej osi.