Brzdy „po drátě“ za polárním kruhem. Jak si poradily s extrémně nízkými teplotami?
Spojení „by-wire“ neboli „po drátě“ se v autech objevuje stále častěji. A zatímco u řízení zatím moc rozšířené není, u brzdových systémů je jeho uplatnění častější.
Jednou z firem, které vyrábějí a tedy i vyvíjejí brzdové soustavy s vyloučením mechanického spojení mezi pedálem a hlavním brzdovým válcem je firma Bosch. Její inženýři letos koncem ledna ukončili velmi náročné testování elektroimpulzních brzd. To spočívalo v ujetí vzdálenosti přes 3300 km napříč různými klimatickými pásmy. Závěrečná část cesty vedla v oblastech za Severním polárním kruhem, kde teploty v lednu běžně klesají pod mínus 30 stupňů Celsia. To přirozeně klade na techniku zvýšené nároky.
Cílem testů bylo vyzkoušet nový hydraulický brzdový systém brake-by-wire. Teď se možná zarazíte? Píšeme „by-wire“, ale zároveň hydraulický. Samotné ovládání brzdičů v kolech je i nadále řešeno tlakem kapaliny, čili hydraulické. Elektrická je pouze vazba mezi brzdovým pedálem a hlavním brzdovým válcem, kde se u konvenčních systémů generuje prvotní tlak brzdové kapaliny.
Provozní spolehlivost všech systémů, kdy k přenosu informace od ovladače (v tomhle případě pedálu brzdy) po akční člen (brzdový válec) slouží pouze elektrický signál, vyžaduje účinné zálohování. U popisovaných brzd slouží za tímto účelem vícenásobné vedení elektrického signálu v kombinaci se dvěma nezávislými brzdovými ovladači, jež vyvíjejí tlak brzdové kapaliny v dvouokruhovém systému brzd. Mají již integrovaný systém ESP, zatímco posilovač brzdného účinku již není vlastně potřeba.
V případě firmy Bosch se jedná o další vývojový stupeň v podstatě polo-elektricky ovládaných brzd, kdy pevné spojení tlačnou tyčí od pedálu k brzdovému válci zůstalo zachováno, ovšem pouze v roli zálohy, neboť požadovaný tlak v brzdovém systému vytvářel nezávislý elektromechanický člen, jehož elektromotor přes vhodný a poměrně velký převod (převáděl rotační pohyb elektromotoru na posuvný a zároveň násobil silový moment) posouvá písty v brzdovém válci. Uvedené zařízení vzniklo u Bosche dokonce ve dvou generacích a zcela běžně jej najdete například u vozů skupiny VW na platformě MQB.
Nasazení nového elektroimpulzního brzdového systému od Bosche se očekává na podzim 2025, přičemž Bosch již obdržel objednávky od několika automobilových znače. Samotná německá firma očekává, že do roku 2030 bude po celém světě jezdit více než 5,5 milionů vozidel s brzdovým systémem by-wire, tedy bez mechanické vazby mezi pedálem a brzdovým zařízením.
Výhody převládají
Podobně jako řízení „po drátě“ mají i brzdy celou řadu výhod. Tou první je mnohem větší svoboda při rozmísťování komponentů brzd. Hlavní brzdový válec tak již nemusí být přišroubovaný na stěnu oddělující motorový prostor a kabinu, ale může být umístěn v podstatě na libovolném místě. Konstruktéři tak mohou snáze vyjít vstříc požadavkům na bezpečnost, hlučnost a také technologii výroby, rozuměj snadnost montáže/demontáže. Celé to má ještě jednu výhodu, kterou je nezávislost polohy brzdového válce na skutečnosti, zda má vozidlo levostranné nebo pravostranné řízení.
Vývoj nových brzd probíhal v centru firmy Bosch v Abstattu u Heilbronnu. V rámci testu vedla cesta ze zmíněného města přes Hamburk, Kodaň a Stockholm až do města Vaitoudden v Arjeplogu na severu Švédska, kde se nachází zimní testovací centrum firmy Bosch. V rámci testování má Bosch uděleno povolení používat výzkumná vozidla také na veřejných komunikacích.
„Celý tým pracoval na této akci s neuvěřitelnou motivací a je na tento úspěch velmi hrdý. Náš hydraulický systém brake-by-wire fungoval během cesty perfektně. Naším prvním dálkovým testem jsme působivě prokázali, že dokážeme bezpečně a úspěšně přenést skutečný systém brake-by-wire z testovací dráhy na silnici,“ vysvětluje Hagen Kuckert, projektový manažer pro brzdový ovladač (aktuátor) by-wire ve společnosti Bosch v Abstattu. „Během cesty jsme provedli tisíce brzdných operací, získali jsme důležité poznatky a údaje o chování brzdového systému v nejrůznějších dopravních situacích a porovnali je s našimi předchozími simulacemi. To vše jsme zapracovali do dalších vývojových prací na další optimalizaci našeho hydraulického systému brake-by-wire.“
