Bezpečnost byla kdysi luxusem. To je nyní základní standard. Automakers have spent decades and billions of dollars improving safety standards. I ty nejdostupnější kompaktní vozy dnes nabízejí lepší ochranu než luxusní sedany z 90. let. Nemusíte vyprázdnit svůj bankovní účet, abyste ochránili svou rodinu. Modern cars are fortresses of sensors and electronic circuits.
Tyto systémy jsou založeny na mikročipech. Sledují vaše akce. Sledují, jak auto funguje. Pokud se něco pokazí, zasahují. The greatest safety gain is achieved precisely when braking. Bezpečné zastavení je nejdůležitějším faktorem pro předcházení srážce. Téměř všechny moderní vozy jsou vybaveny protiblokovacím brzdovým systémem (ABS). Přidejte do mixu elektronickou kontrolu stability (ESC) a máte nastavení, která mohou pomoci předcházet nehodám.
Ale uvnitř brzdového systému je pokročilejší úroveň technologie. It’s called Electronic Brake-force Distribution (EBD).
Зміст
Fyzika zastavení
ABS zabraňuje zablokování kol. EBD zajišťuje, že na každé kolo je aplikováno správné množství tlaku pro účinné brzdění. This is a problem that cannot be solved with ABS alone.
Hmotnost vozu není statická. Posouvá se. Když sešlápnete brzdu, přední část vozu se sníží. Přední kola unesou větší zatížení než zadní kola. Applying equal braking force to all four wheels can cause the lighter rear wheels to lock while the heavier front wheels continue to spin. To je přímá cesta ke smyku.
EBD tuto nerovnováhu napravuje. Vypočítá zatížení každé pneumatiky. Upravuje tlak brzdové kapaliny pro každé kolo v reálném čase. Lehčí zadní část znamená menší tlak na ni. This is even more true if the front end is heavy. To vše se děje v milisekundách.
Proč je to důležité?
Možná si říkáte, že ABS stačí. Při nouzovém brzdění – ano. However, ABS does not take weight transfer into account. Reaguje pouze na otáčky kola. EBD bere v úvahu fyziku zastavení. Tím je zajištěno, že se vůz nadále pohybuje v přímém směru. Maximalizuje účinnost brzdění. Bez toho byste byli odkázáni na systém, který zachází se všemi čtyřmi koly stejně. Ale nejsou stejné.
Tato technologie není nová. Ale stává se to normou. Je to tichý zázrak techniky. You won’t know it’s working until something goes wrong. Pokud k tomu dojde, zabrání vám to vjet do protijedoucích vozidel.
Měli byste hledat ojetý vůz? Nebo koupit nový? Záleží na tom, jak jezdíš. Ale pro většinu lidí je to nezbytná vrstva ochrany. Nepadne do oka. Neexistují žádné výstražné kontrolky, které by zůstaly svítit týdny. Prostě to funguje.
Jediné, co stojí mezi vámi a ztrácí kontrolu kvůli klouzání, je tření. Je to jednoduchá fyzika. Když sešlápnete plynový pedál, tření způsobí, že se vůz pohne dopředu. Když šlápnete na brzdu, tření vás zpomalí. To je důvod, proč led vyvolává strach. Koeficient tření se blíží nule. You can’t increase it. You can’t stop him.
Ale tření také zajišťuje boční přilnavost. Bez něj by se auto nemohlo pohybovat směrem, který naznačují kola. Začal by klouzat do stran. Směrové ovládání je zcela ztraceno.
Ztráta této přilnavosti není nutně způsobena ledem. To se stává, když brzdíte příliš prudce. Když se kola přestanou otáčet, setrvačnost auta ho dál tlačí dopředu. Říká se tomu zámek kol. Kola se úplně přestanou otáčet. They lose all traction. Auto se stává jako sáňky, a jakmile jsou kola zablokována, začne klouzat jakýmkoli směrem.
Vztah mezi prokluzem a ABS
Tajemství, jak zabránit prokluzu, je kontrolovat poměr prokluzu. To je rozdíl mezi rychlostí auta a rychlostí pneumatik. V ideálním případě existuje malý poměr prokluzu, který maximalizuje trakci. Ale pokud se pneumatiky přestanou otáčet, když auto jede rychlostí 60 mph, smyk se stane katastrofální.
Protiblokovací brzdový systém (ABS) tento poměr sleduje v reálném čase. Reguluje tlak v brzdovém systému tak, aby byl prokluzový poměr udržován na optimální úrovni. Prokluz je dostatečný pro trakci, ale ne dostatečný pro zablokování kol.
Přerozdělení hmotnosti situaci komplikuje. Když sešlápnete brzdu, auto se nakloní dopředu. U vozidel s motorem vpředu se hmotnost přenáší na přední nápravu. To zvyšuje přilnavost předních pneumatik. Zadní pneumatiky to ztrácejí. Tato nevyváženost způsobí, že se nejprve zablokují zadní kola.
Starší hydraulické systémy používaly proporcionální ventil ke snížení tlaku zadní brzdy. Jedná se o statické řešení. Změny stavu vozovky a jednotlivé zatížení pneumatik se neberou v úvahu. Díky ABS jsou tyto mechanické ventily pro dynamické řízení v podstatě zastaralé.
Zavedení elektronické distribuce brzdné síly (EBD)
ABS regulates slippage. EBD se stará o rozložení hmotnosti.
Elektronické rozdělování brzdné síly (EBD) využívá stejné snímače jako ABS. Elektronická řídicí jednotka (ECU) monitoruje každé kolo samostatně. Když ECU detekuje prokluz zadního kola, sníží brzdnou sílu na zadní kola. Udržuje nebo zvyšuje tlak na přední kola. To obnovuje ideální rozložení hmotnosti při brzdění.
EBD také řeší problémy v zatáčkách. Při zatáčení urazí vnější kola větší vzdálenost a pohybují se rychleji než kola vnitřní. Když brzdový systém vyvine stejnou sílu na všechna kola, vnitřní kolo se zablokuje. To může způsobit přetáčivost (drift zadní nápravy). Zadní část vozu se otočí směrem ven. Ztrácíte svou trajektorii.
EBD detekuje nadměrné zpomalení vnitřních kol. Snižuje tlak v těchto konkrétních pneumatikách. Pokračuje v prudkém brzdění vnějších kol, aby byla zachována stabilita. The car remains stable.
Za logikou stojí hardware
Tyto úpravy probíhají během milisekund. ECU zpracovává data ze snímačů rychlosti kol, snímače úhlu natočení volantu a snímače stáčivé rychlosti. Vypočítá optimální brzdný tlak pro každý roh vozu. Poté vyšle impuls do hydraulických modulátorů. Tyto regulátory mění tlak kapaliny v brzdovém potrubí.
Jak se těchto elektronických zázraků dosahuje? Další stránka vysvětluje hardware a software, které systémy EBD používají k nezávislému řízení velikosti brzdné síly aplikované na každou pneumatiku.
Součásti systému elektronické distribuce brzdné síly
Fyzické vybavení je pevné a odolné. Tyto senzory jsou navrženy tak, aby odolávaly vibracím, teplu a vlhkosti. Brzdové hadice jsou vyztuženy, aby vydržely náhlé změny tlaku. ECU je vodotěsná a izolovaná.
Ale skutečné kouzlo je v kódu. Algoritmy se neustále přizpůsobují. Učí se. Reagují. Reagují nejen na silnici. Reagují na řidiče. A pro auto.
Fyzické součásti elektronického rozdělování brzdné síly (EBD) se příliš neliší od součástí standardního protiblokovacího brzdového systému (ABS). Rozdíl nespočívá v materiálech (kov nebo plast), ale v softwarovém kódu.
EBD fungují tři hlavní hardwarové komponenty. Ke sledování prokluzu kol je nutný senzor. Je potřeba ventil, který dokáže regulovat hydraulický tlak pro každé kolo. Vyžaduje také elektronickou řídicí jednotku (ECU), která provádí většinu výpočetní práce a určuje přesné množství brzdné síly potřebné pro každé kolo.
Role snímače rychlosti v systému EBD
K určení prokluzu kol systém vyžaduje dva indikátory. Potřebuje vědět, jakou rychlostí se konkrétní kolo otáčí. Musíte také vědět, jakou skutečnou rychlostí se auto pohybuje.
Pokud se kola protáčejí pomaleji, než je celková rychlost vozidla, dochází ke ztrátě trakce. Toto je začátek smyku.
Každé kolo má svůj snímač rychlosti. Žádný ze snímačů neměří přímočarý pohyb vozidla. Místo toho systém EBD zprůměruje data ze všech čtyř kol. Tento průměr se stane základní rychlostí vozidla.
Modulace brzdné síly
Brzdy fungují na hydraulickém principu. Kapalina se přivádí do potrubí a tlačí píst směrem k rotoru. Zde vstupuje do hry EBD.
Elektromagnetické ventily jsou umístěny mezi hlavním brzdovým válcem a koly. Tyto ventily se mohou rychle otevřít a zavřít. Řídí přesné množství kapaliny proudící do každého brzdového třmenu nebo válce kola. To umožňuje systému vyvinout větší či menší tlak na konkrétní kolo během milisekund.
ECU jako „mozek“ systému
ECU je malý počítač zabudovaný do modulu ABS. Přijímá nezpracovaná data ze snímačů rychlosti. Vypočítává koeficient prokluzu pro každé kolo. Poté vydá příkazy modulátorům k regulaci tlaku.
Cíl je jednoduchý: udržet rychlost prokluzu každého kola v bezpečném a efektivním rozsahu. Ne příliš velký skluz. Ne příliš málo. Dostatečná přilnavost k zastavení bez zablokování kol.
Senzory stáčení a stabilita
Moderní instalace EBD jsou vybaveny snímačem stáčivé rychlosti. Toto zařízení určuje, jak se vůz otáčí kolem své svislé osy. Dá se říci, že měří rotaci vozu v zatáčce.
Systém porovnává tyto údaje o natočení s údaji ze snímače úhlu natočení volantu.
Toto srovnání poukazuje na dva běžné problémy:
* Přetáčivost: Zadní část vozu je vynesena směrem ven více, než je požadováno.
* Nedotáčivost: Přední část vozidla se stále pohybuje vpřed a ignoruje zásah řízení.
Systém EBD může tyto problémy napravit selektivním brzděním určitých kol. Při nedotáčivosti systém působí brzdnou silou na vnitřní zadní kolo. To vytváří otočný bod, který pomáhá přední části vozu otáčet se dovnitř. Při přetáčivosti je přibrzděno vnější zadní kolo. Tím se zadní konec zarovná.
Toto nápravné opatření obvykle funguje ve spojení s elektronickým řízením stability (ESC), aby se zabránilo převrácení a ztrátě kontroly.
Stojí EBD za námahu?
Hardware je velmi vyspělý. Software je ještě složitější. Ale změní to váš styl jízdy?
Další stránka se zabývá praktickými bezpečnostními výhodami tohoto systému ve vašem voze.
Jak může elektronické rozdělení brzdné síly zachránit životy v nouzových situacích
Jedete rychlostí 50 mil za hodinu. Objeví se překážka. Zastavené vozidlo. Vaším instinktem je dupnout na brzdy a vyhnout se srážce. Pokud používáte zastaralý brzdový systém, jste pravděpodobně odsouzeni k záhubě. Přenos hmotnosti při prudkém brzdění způsobí, že se přední část vozu zvedne a zadní se sníží. Tato změna může způsobit ztrátu trakce a zablokování zadních pneumatik. Zablokovaná kola se neotáčejí. Stáváte se jako projektil klouzající přímo k nárazníku, kterému se snažíte vyhnout. Ještě horší: zadní část klouže. Začíná přetáčivost a auto se točí. Výsledky jsou obvykle katastrofální pro všechny v salonu.
Představujeme elektronické rozdělování brzdné síly (EBD). Toto není luxusní varianta. Jedná se o základní bezpečnostní pojištění. EBD zabraňuje zablokování kola. Udržujte pneumatiky v kontaktu s vozovkou. Zůstáváte pod kontrolou. Tento systém reguluje brzdný tlak na vnitřní a vnější kola v zatáčkách, čímž eliminuje přetáčivost. Vyhýbejte se překážkám. Auto zůstává ve stabilním stavu. Cestující zůstávají bez zranění. Zní to jednoduše. Protože výsledek je buď/anebo. Jinými slovy: žít či nežít.
Jízda po silnicích s nízkou trakcí
Led. Déšť. Olej. Tyto podmínky mění asfalt v kluzký povrch. Smyky se dějí rychle. EBD nevidí povrch vozovky. Nemá “oči”. Neví, že jedete na černém ledu, dokud není příliš pozdě na ruční opravy. Jak to potom pomáhá? Přečte koeficient skluzu. Snímače rychlosti kol přenášejí data do řídicí jednotky v reálném čase. Pokud je jedno kolo na suchém asfaltu a druhé na ledu, koeficient skluzu mezi nimi se začíná rozcházet. Systém tuto asymetrii detekuje. Okamžitě upravuje brzdnou sílu pro konkrétní úhel vozidla.
Neexistuje žádné kouzelné tlačítko. Nemůžete porušit fyzikální zákony. Díky EBD je však nouzové brzdění na kluzkém povrchu fyzicky maximálně bezpečné. Kompenzuje různé úrovně přilnavosti, které lidská noha nedokáže rozpoznat. Zůstáváte pod kontrolou. Nejdete do nekontrolovaného smyku.
Faktor zatížení kufru
Většina řidičů na kufr nemyslí. Naloží mu zavazadla. Těžká zavazadla. Tím se změní těžiště. Přidává hmotnost na zadní nápravu. Přídavná hmotnost zvyšuje trakci zadního kola. Standardní mechanický proporcionální ventil má pevnou křivku. Nedokáže se přizpůsobit naloženému autu. Když je vůz lehký, můžete nadměrně brzdit zadní kola. Pokud je auto těžké, používáte brzdy nedostatečně. EBD tento problém řeší. Zaznamenává změnu součinitele skluzu způsobenou přidanou hmotou. Vyvíjí větší brzdnou sílu na zadní pneumatiky, kde je nyní větší přilnavost. Zkracuje se brzdná dráha. Lepší stabilita. Neřídíte jen auto. Řídíte měnící se dynamický systém, který se neustále mění. EBD aktualizuje parametry každou milisekundu.
Proč je to důležité při každodenním řízení?
Bezpečnost není jen o závodních tratích. Je potřeba ke správě nákupů. Na služební cestu. EBD pracuje ve spojení s ABS (protiblokovacím systémem brzd). Integrována je také kontrola trakce a elektronické stabilizační systémy. Tyto systémy tvoří záchrannou síť. Zachytí chyby dříve, než vedou k nehodám. Technologie dozrála. Jedná se o standardní vybavení. Pochopení toho, jak to funguje, však změní váš styl jízdy. Věříte systému. Můžete jezdit s větší jistotou. Když sešlápnete pedál, víte, že auto dělá těžkou práci.
Další informace o bezpečnostních technologiích získáte pomocí odkazů na následujících stránkách.
Podrobnosti
Související články blogu
-
Kvíz o bezpečnosti auta
-
5 videí z nárazových testů
-
Top 5 videí o řízení a bezpečnosti
-
Jak funguje airbag?
-
Jak fungují pokuty za dopravní přestupky?
-
Jak fungují auta s funkcí samoparkování
-
Jak fungují červené kamery?
-
Mohou auta skutečně přežít?
-
Byl někdy proveden nárazový test s živou (nebo mrtvou) osobou?
-
Jak laserový radar měří rychlost auta?
Zdroje
-
Kari, Larry. “Elektronická distribuce brzdné síly: Nové technologie otevírají servisní příležitosti.” Dovezená auta. 1. února 2009 (3. listopadu 2009) http://www.import-car.com/Article/46362/Electronic.aspx
-
William B. Ribbens, “Porozumění automobilové elektronice.” 6. vydání. 2003 Elsevier Science. Burlington, Massachusetts
