Sicherheit war einst ein Luxusaccessoire. Jetzt ist es die Grundlinie. Autohersteller haben Jahrzehnte und Milliarden von Dollar ausgegeben, um die Sicherheitsstandards zu verbessern. Selbst die günstigsten Kleinwagen von heute sind besser geschützt als die Luxuslimousinen der 90er Jahre. Sie müssen Ihr Bankkonto nicht leeren, um die Sicherheit Ihrer Familie zu gewährleisten. Moderne Autos sind Bastionen von Sensoren und Schaltkreisen.
Diese Systeme basieren auf Mikroschaltungen. Sie beobachten Ihre Aktivitäten. Sie beobachten, wie das Auto funktioniert. Wenn etwas schief geht, greifen sie ein. Beim Bremsen werden die größten Vorteile erzielt. Sicheres Anhalten ist der wichtigste Faktor, um eine Kollision zu vermeiden. Fast alle Autos sind heute mit Antiblockiersystemen (ABS) ausgestattet. Wenn Sie die elektronische Stabilitätskontrolle (ESC) hinzufügen, erhalten Sie Einstellungen, die zur Vermeidung von Unfällen beitragen können.
Aber im Inneren des Bremssystems steckt eine fortschrittlichere Technologieschicht. Dies wird als Elektronische Bremskraftverteilung (EBD) bezeichnet.
Зміст
Die Physik des Anhaltens
ABS verhindert das Blockieren der Räder. EBD stellt sicher, dass auf jedes Rad der richtige Druck ausgeübt wird, um effektiv zu stoppen. Dies ist ein Problem, das mit ABS allein nicht gelöst werden kann.
Das Gewicht des Autos ist nicht statisch. Es verschiebt sich. Wenn Sie die Bremse betätigen, senkt sich die Vorderseite des Autos. Die Vorderräder tragen mehr Gewicht als die Hinterräder. Wenn auf alle vier Räder die gleiche Bremskraft ausgeübt wird, kann es dazu kommen, dass das leichtere Hinterrad blockiert, während das schwerere Vorderrad weiter durchdreht. Das ist ein Rezept für eine Spritztour.
EBD korrigiert dieses Ungleichgewicht. Berechnen Sie die Belastung jedes Reifens. Passt den Öldruck jedes Rads in Echtzeit an. Ein leichteres Heck bedeutet weniger Druck darauf. Dies gilt umso mehr, wenn das Vorderteil schwer ist. Es geschieht in Millisekunden.
Warum ist es wichtig?
Man könnte meinen, dass ABS ausreicht. Bei einem Panikstopp ist es so. Allerdings berücksichtigt ABS die Gewichtsverlagerung nicht. Es reagiert nur auf die Radgeschwindigkeit. EBD bereitet sich auf die Physik des Stopps vor. Dadurch wird sichergestellt, dass das Auto weiterhin geradeaus fährt. Maximieren Sie die Bremsleistung. Ohne dies wären Sie auf ein System angewiesen, das alle vier Räder gleich behandelt. Das sind sie nicht.
Diese Technologie ist nicht neu. Aber es wird zur Norm. Es ist ein stilles Wunder der Technik. Sie werden nicht wissen, dass es funktioniert, es sei denn, etwas schief geht. In diesem Fall wird verhindert, dass Sie in den Gegenverkehr geraten.
Lohnt sich die Suche nach einem Gebrauchtwagen? Oder ein neues kaufen? Es hängt davon ab, wie Sie fahren. Für die meisten Menschen ist dies jedoch eine nicht verhandelbare Schutzschicht. Es ist nicht auffällig. Es gibt keine Warnleuchten, die wochenlang leuchten. Es funktioniert einfach.
Das Einzige, was Sie davon abhält, außer Kontrolle zu geraten, ist Reibung. Es ist einfache Physik. Wenn Sie das Gaspedal betätigen, bewegt sich das Auto durch Reibung vorwärts. Wenn Sie auf die Bremse treten, werden Sie durch Reibung verlangsamt. Deshalb ist Eis beängstigend. Der Reibungskoeffizient liegt nahe bei Null. Man kann es nicht beschleunigen. Du kannst es nicht aufhalten.
Reibung sorgt aber auch für seitlichen Halt. Ohne diese wäre das Auto nicht in der Lage, sich in die von den Rädern vorgegebene Richtung zu bewegen. Seitlich schieben. Die Richtungskontrolle geht vollständig verloren.
Der Verlust dieses Halts ist nicht unbedingt auf Eis zurückzuführen. Dies geschieht, wenn Sie zu stark bremsen. Wenn die Reifen aufhören durchzudrehen, bewegt sich die Kraft des Autos weiter. Das ist die Radsperre. Die Räder hören vollständig auf, sich zu drehen. Sie verloren jeglichen Halt. Das Auto wird zu einem Schlitten, und sobald es blockiert, driftet es in jede Richtung.
Das Schlupfverhältnis und das ABS
Das Geheimnis zur Vermeidung von Schlupf besteht darin, Ihre Schlupfrate zu kontrollieren. Dies ist der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Autos und der Rotationsgeschwindigkeit der Reifen. Idealerweise gibt es ein kleines Schlupfverhältnis, um die Traktion zu maximieren. Wenn die Reifen jedoch nicht mehr durchdrehen, während das Auto 60 Meilen pro Stunde fährt, wird das Schleudern katastrophal.
Das Antiblockiersystem (ABS) überwacht dieses Verhältnis in Echtzeit. Passen Sie den Bremsdruck an, um das Schlupfverhältnis auf einem optimalen Niveau zu halten. Gerade genug Schlupf für den Halt, aber nicht genug zum Verriegeln.
Die Gewichtsverlagerung erschwert die Sache. Beim Betätigen der Bremse kippt das Auto nach vorne. Bei Fahrzeugen mit Frontmotor wird das Gewicht auf die Vorderachse übertragen. Erhöhen Sie die Haftung des Vorderreifens. Die Hinterreifen verlieren es. Dieses Ungleichgewicht führt dazu, dass zunächst die Hinterräder blockieren.
Ältere Hydrauliksysteme verwendeten ein Proportionalventil, um den Hinterradbremsdruck zu reduzieren. Dies ist eine statische Lösung. Änderungen der Straßenverhältnisse und einzelner Reifenbelastungen werden nicht berücksichtigt. ABS macht diese mechanischen Ventile für die dynamische Steuerung im Wesentlichen überflüssig.
Einführung der elektronischen Bremskraftverteilung (EBD)
ABS reguliert den Schlupf. EBD kümmert sich um die Gewichtsverteilung.
Die elektronische Bremskraftverteilung (EBD) nutzt die gleichen Sensoren wie ABS. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) überwacht jedes Rad einzeln. Wenn das Steuergerät Hinterradschlupf erkennt, reduziert es die Bremskraft an den Hinterrädern. Es hält den Druck auf die Vorderräder aufrecht oder erhöht ihn. Dadurch wird die ideale Gewichtsverteilung beim Bremsen wiederhergestellt.
EBD löst auch Kurvenprobleme. Bei Kurvenfahrt fahren die äußeren Räder länger und schneller als die inneren Räder. Wenn das Bremssystem auf alle Räder die gleiche Kraft ausübt, blockiert das innere Rad. Dies kann zu Übersteuern führen. Das hintere Ende dreht sich nach außen. Du verlierst die Leitung.
EBD erkennt eine übermäßige Verzögerung der kurveninneren Räder. Es verringert den Druck in diesen speziellen Reifen. Dadurch werden die äußeren Räder stark gebremst, um die Stabilität aufrechtzuerhalten. Das Auto bleibt stehen.
Die Hardware hinter der Logik
Diese Korrekturen erfolgen in Millisekunden. Das Steuergerät verarbeitet Daten von den Raddrehzahlsensoren, Lenkwinkelsensoren und dem Gierratensensor. Berechnen Sie den optimalen Bremsdruck für jede Kurve. Senden Sie einen Impuls an die hydraulischen Modulatoren. Diese Regler regulieren den Flüssigkeitsdruck in den Bremsleitungen.
Wie werden diese elektronischen Wunder erreicht? Auf der nächsten Seite wird die Hardware und Software erläutert, mit der EBD-Systeme die auf jeden Reifen ausgeübte Bremskraft unabhängig steuern.
Elektronische Bremskraftverteilungskomponenten
Die physische Hardware ist robust und langlebig. Diese Sensoren sind so konzipiert, dass sie Vibrationen, Hitze und Feuchtigkeit standhalten. Bremsschläuche sind verstärkt, um plötzlichen Druckänderungen standzuhalten. Das Steuergerät ist wasserdicht und isoliert.
Aber die wahre Magie steckt im Code. Algorithmen passen sich ständig an. sie lernen. sie reagieren. Sie reagieren nicht nur auf die Straße. Sie reagieren auf den Fahrer. Und zum Auto.
Die physikalischen Komponenten der elektronischen Bremskraftverteilung (EBD) unterscheiden sich nicht wesentlich von einem Standard-Antiblockiersystem (ABS). Der Unterschied besteht nicht darin, ob es sich um Metall oder Kunststoff handelt. Es steht im Code.
Es gibt drei Haupthardwarekomponenten, die EBD ermöglichen. Sie benötigen einen Sensor, um den Radschlupf zu überwachen. Sie benötigen ein Ventil, das den Hydraulikdruck jedes Rades regulieren kann. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) ist erforderlich, um das schwere Heben zu übernehmen und genau zu berechnen, wie viel Kraft wo benötigt wird.
Die Rolle des Geschwindigkeitssensors bei EBD
Um den Radschlupf zu ermitteln, benötigt das System zwei Datenpunkte. Es muss wissen, wie schnell sich ein bestimmtes Rad dreht. Sie müssen auch wissen, wie schnell das Auto tatsächlich fährt.
Wenn die Räder langsamer durchdrehen als die Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs, verliert es an Traktion. Das ist der Beginn eines Schleuderns.
Jedes Rad verfügt über einen eigenen Geschwindigkeitssensor. Keiner der Sensoren misst die Vorwärtsbewegung des Autos. Stattdessen mittelt das EBD-System die Daten aller vier Räder. Dieser Durchschnitt wird zur Basisgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Modulierende Bremskraft
Die Bremsen funktionieren hydraulisch. Flüssigkeit wird in Leitungen gepumpt und drückt den Kolben in Richtung Rotor. Hier kommen EBD-Systeme ins Spiel.
Zwischen Hauptzylinder und Rad sitzen elektrisch betätigte Ventile. Diese Ventile können schnell geöffnet und geschlossen werden. Sie steuern die genaue Flüssigkeitsmenge, die jeden Bremssattel oder Radzylinder erreicht. Dadurch kann das System innerhalb von Millisekunden mehr oder weniger Druck auf ein bestimmtes Rad ausüben.
Das Steuergerät als Gehirn
Das Steuergerät ist im Grunde ein kleiner Computer, der in das ABS-Modul eingebaut ist. Es übernimmt die Rohdaten der Geschwindigkeitssensoren. Es berechnet das Schlupfverhältnis jedes Rads. Als nächstes befiehlt es den Modulatoren, den Druck anzupassen.
Das Ziel ist einfach. Halten Sie das Schlupfverhältnis jedes Rads in einem sicheren und effizienten Bereich. Nicht zu viel Schlupf. Nicht zu wenig. Ausreichender Halt zum Anhalten ohne Blockieren.
Giersensoren und Stabilität
Moderne EBD-Anlagen verfügen über einen Giersensor. Dieses Gerät erkennt, wie sich das Fahrzeug um seine Hochachse dreht. Stellen Sie sich das so vor, als würden Sie die Drehung des Autos während einer Kurve messen.
Das System vergleicht diese Rotationsdaten mit den Eingaben des Lenkradwinkelsensors.
Dieser Vergleich offenbart zwei häufige Probleme:
* Übersteuern: Das Heck des Fahrzeugs schwingt stärker aus als vorgesehen.
* Untersteuern: Die Vorderseite des Fahrzeugs wird nach vorne gedrückt, ohne dass die Lenkeingabe berücksichtigt wird.
EBD kann diese Probleme beheben, indem bestimmte Räder gezielt abgebremst werden. Wenn das Auto untersteuert, übt das System eine Bremskraft auf das kurveninnere Hinterrad aus. Dadurch entsteht ein Drehpunkt, der der Nase dabei hilft, sich nach innen zu drehen. Wenn das Auto übersteuert, bremst es das äußere Hinterrad ab. Dadurch wird das hintere Ende in eine Linie gebracht.
Diese Korrekturmaßnahme wirkt typischerweise in Verbindung mit der elektronischen Stabilitätskontrolle (ESC), um ein Überschlagen und einen Kontrollverlust zu verhindern.
Lohnt sich EBD?
Die Hardware ist sehr fortschrittlich. Die Software ist es umso mehr. Aber wird es Ihre Art zu fahren verändern?
Auf der nächsten Seite geht es um die praktischen Sicherheitsvorteile dieses Systems in Ihrem Auto.
Wie eine elektronische Bremskraftverteilung in Notsituationen Leben retten kann
Du fährst 50 Meilen pro Stunde. Ein Hindernis erscheint. Ein angehaltenes Fahrzeug. Ihr Instinkt besteht darin, auf die Bremse zu treten und auszuweichen. Wenn Sie ein veraltetes Bremssystem verwenden, sind Sie wahrscheinlich dem Untergang geweiht. Durch die Gewichtsverlagerung bei starkem Bremsen hebt sich der Vorderwagen und der Hinterwagen sinkt. Diese Änderung kann dazu führen, dass die Hinterreifen die Traktion verlieren und blockieren. Blockierte Reifen lenken nicht. Sie sind wie ein Projektil, das direkt auf die Stoßstange zusteuert, der Sie ausweichen möchten. Schlimmer noch, das Heck tritt heraus. Es beginnt zu übersteuern und dreht durch. Die Ergebnisse sind meist schlecht für alle an Bord.
Einführung der elektronischen Bremskraftverteilung (EBD). Dies ist keine Luxusfunktion. Dies ist das grundlegende Sicherheitsnetz. EBD verhindert das Blockieren der Reifen. Halten Sie die Kontaktpunkte frisch. Sie behalten das Kommando. Dieses System passt den Bremsdruck an den inneren und äußeren Rädern während der Kurvenfahrt an und verhindert so ein Übersteuern. Vermeiden Sie Hindernisse. Das Auto ist in einwandfreiem Zustand. Die Passagiere bleiben unverletzt. Das klingt einfach. Denn das Ergebnis ist entweder-oder. Mit anderen Worten: Leben oder nicht leben.
Fahren auf Straßen mit geringer Traktion
Eis. Regen. Öl. Diese Bedingungen führen dazu, dass der Asphalt rutschig wird. Schleudern passieren schnell. EBD kann die Straßenoberfläche nicht sehen. Es hat keine Augen. Es merkt erst, dass Sie sich auf Glatteis befinden, wenn es für eine manuelle Korrektur zu spät ist. Wie hilft es also? Es zeigt das Schlupfverhältnis an. Die Raddrehzahlsensoren kommunizieren in Echtzeit mit dem Steuermodul. Befindet sich ein Rad auf trockener Fahrbahn und das andere auf Eis, weicht das Schlupfverhältnis zwischen beiden ab. Das System erkennt diese Asymmetrie. Passen Sie die Bremskraft sofort an die jeweilige Kurve an.
Es gibt keinen magischen Knopf. Man kann der Physik nicht trotzen. Allerdings macht EBD hartes Bremsen auf glatten Oberflächen so sicher, wie es die Physik zulässt. Es gleicht unterschiedliche Griffstärken aus, die der menschliche Fuß nicht wahrnehmen kann. Sie können die Kontrolle behalten. Sie geraten nicht in eine unkontrollierte Drift.
Der Stammlastfaktor
Die meisten Autofahrer denken nicht an den Kofferraum. Sie beladen es mit Gepäck. schweres Gepäck. Dadurch verändert sich der Schwerpunkt. Es erhöht die Masse an der Hinterachse. Das zusätzliche Gewicht erhöht die Traktion an den Hinterrädern. Ein standardmäßiges mechanisches Proportionalventil hat eine feste Kennlinie. Es kann sich nicht an ein beladenes Auto anpassen. Wenn das Auto leicht ist, kann es sein, dass Sie die Hinterräder überbremsen. Wenn das Auto schwer ist, unterbremsen Sie die Bremsen, wenn das Auto schwer ist. EBD löst dieses Problem. Es erfasst die durch die hinzugefügte Masse verursachte Änderung des Schlupfverhältnisses. Es übt mehr Bremskraft auf die Hinterreifen aus, wo der Grip nun höher ist. Der Bremsweg ist kürzer. Bessere Stabilität. Sie fahren nicht nur Auto. Sie steuern ein sich veränderndes dynamisches System, das sich ständig verändert. EBD aktualisiert die Parameter jede Millisekunde.
Warum das im alltäglichen Autofahren wichtig ist
Sicherheit gibt es nicht nur auf Rennstrecken. Dies dient der Verwaltung der Lebensmittel. Dies ist für eine Geschäftsreise. EBD arbeitet mit ABS (Antiblockiersystem) zusammen. Traktionskontrolle und elektronische Stabilitätskontrolle sind ebenfalls integriert. Diese Systeme bilden ein Sicherheitsnetz. Sie erkennen Fehler, bevor sie zu Unfällen führen. Die Technologie ist ausgereift. Das ist Standard. Wenn Sie jedoch verstehen, wie es funktioniert, wird sich Ihre Fahrweise verändern. Sie vertrauen dem System. Sie können mit mehr Selbstvertrauen fahren. Wenn Sie das Pedal betätigen, wissen Sie, dass das Auto schwere Lasten ausführt.
Für weitere Informationen zur Sicherheitstechnik klicken Sie auf die Links auf den folgenden Seiten.
Detaillierte Informationen
Verwandte Blogbeiträge
-
Autosicherheitsquiz
-
5 Crashtest-Videos
-
Top 5 Fahr- und Sicherheitsvideos
-
Wie der Airbag funktioniert
-
Wie Strafzettel funktionieren
-
Wie selbstparkende Autos funktionieren
-
Wie Rotlichtkameras funktionieren
-
Können Autos wirklich überleben?
-
Wurde jemals ein Crashtest an einer lebenden (oder toten) Person durchgeführt?
-
Wie misst eine Laser-Geschwindigkeitspistole die Geschwindigkeit eines Autos?
Gehen
- Kari, Larry. „Elektronische Bremsverteilung: Neue Technologien bieten Servicemöglichkeiten.“ Importierte Autos. 1. Februar 2009. (3. November 2009) http://www.import-car.com/Article/46362/Electronic.aspx
– William B. Ribbens, „Understanding Automotive Electronics.“ 6. Auflage. 2003. Elsevier Science. Burlington, Massachusetts
