لم تتغير أنظمة الفرامل التقليدية كثيرًا في القرن الماضي ، لذا فإن مفهوم تقنية الفرامل عن طريق الأسلاك يمثل تغييرًا كان صانعو السيارات والجمهور مترددين في تبنيه. يشير مصطلح الفرامل بسلك إلى أنظمة الكبح التي تتحكم في المكابح من خلال الوسائل الكهربائية.
الطبيعة المريحة للفرامل الهيدروليكية
في أنظمة الفرامل التقليدية ، يؤدي الضغط على دواسة الفرامل إلى توليد ضغط هيدروليكي ينشط أحذية أو تيل الفرامل. في الأنظمة القديمة ، تعمل الدواسة مباشرة على مكون هيدروليكي يُعرف بالأسطوانة الأساسية. في الأنظمة الحديثة ، يعمل معزز الفرامل ، الذي يتم تشغيله عادةً عن طريق الفراغ ، على تضخيم قوة الدواسة وتسهيل عملية الفرملة.
تكسر الفرامل بسلك هذا الاتصال ، وهذا هو السبب في أن البعض ينظر إلى التكنولوجيا على أنها أكثر خطورة من التحكم الإلكتروني في الخانق أو التوجيه بالسلك.
عندما يتم تنشيط الأسطوانة الأساسية ، فإنها تولد ضغطًا هيدروليكيًا في خطوط الفرامل. يعمل هذا الضغط لاحقًا على الأسطوانات الثانوية الموجودة في كل عجلة ، والتي إما تضغط على الدوار بين وسادات الفرامل أو تضغط أحذية الفرامل للخارج في الأسطوانة.
أنظمة الفرامل الهيدروليكية الحديثة أكثر تعقيدًا من ذلك ولكنها تعمل على نفس المبدأ العام. تقلل معززات الفرامل الهيدروليكية أو الفراغية مقدار القوة التي يتعين على السائق تطبيقها. تقنيات مثل الفرامل المانعة للانغلاق وأنظمة التحكم في الجر قادرة على تنشيط أو تحرير الفرامل تلقائيًا.
تستخدم الفرامل الكهربائية والكهربائية الهيدروليكية تقليديًا فقط في المقطورات. نظرًا لأن المقطورات بها وصلات كهربائية لأضواء الفرامل وإشارات الانعطاف ، فمن السهل توصيلها بأسطوانة أولية كهروهيدروليكية أو مشغلات كهربائية.تتوفر تقنيات مماثلة من مصنعي المعدات الأصلية ، لكن الطبيعة الحرجة للسلامة للمكابح أدت إلى ظهور صناعة سيارات لا تزال مترددة في اعتماد تقنية الفرامل بالسلك. ومع ذلك ، مع ظهور أنظمة القيادة الذاتية وأنظمة القيادة المساعدة ، شهدت الفرامل بسلك استخدامًا أوسع.
توقف الفرامل الكهروهيدروليكية لفترة قصيرة
تستخدم أنظمة الفرامل الحالية للسلك نموذجًا كهروهيدروليكيًا ليس إلكترونيًا بالكامل. تحتوي هذه الأنظمة على أنظمة هيدروليكية ، لكن السائق لا ينشط الأسطوانة الأساسية مباشرة عن طريق الضغط على دواسة الفرامل. بدلاً من ذلك ، يتم تنشيط الأسطوانة الأساسية بواسطة محرك كهربائي أو مضخة يتم تنظيمها بواسطة وحدة تحكم.
عند الضغط على دواسة الفرامل في نظام كهروهيدروليكي ، تستخدم وحدة التحكم معلومات من عدد من أجهزة الاستشعار لتحديد مقدار قوة الكبح التي تحتاجها كل عجلة. يمكن للنظام بعد ذلك تطبيق المقدار الضروري من الضغط الهيدروليكي على كل فرجار.
الاختلاف الرئيسي الآخر بين أنظمة الفرامل الهيدروليكية الكهروهيدروليكية والتقليدية هو مقدار الضغط المتضمن.تعمل أنظمة المكابح الكهروهيدروليكية عادةً تحت ضغط أعلى من الأنظمة التقليدية. تعمل الفرامل الهيدروليكية عند حوالي 800 رطل لكل بوصة مربعة في ظل ظروف القيادة العادية ، بينما تحافظ الأنظمة الكهروهيدروليكية Sensotronic على ضغوط تتراوح بين 2000 و 2 ، 300 رطل لكل بوصة مربعة.
الأنظمة الكهروميكانيكية هي بالفعل مكابح بسلك
بينما لا تزال نماذج الإنتاج تستخدم الأنظمة الكهروهيدروليكية ، فإن تقنية الفرامل عن طريق الأسلاك الحقيقية تلغي المكونات الهيدروليكية تمامًا. لم تظهر هذه التقنية في أي طرازات إنتاج بسبب الطبيعة الحرجة للسلامة لأنظمة الفرامل. ومع ذلك ، فقد خضع لأبحاث واختبارات هامة.
على عكس المكابح الكهروهيدروليكية ، فإن المكونات في النظام الكهروميكانيكي إلكترونية. تحتوي الفرجار على مشغلات إلكترونية بدلاً من الأسطوانات الثانوية الهيدروليكية ، ويتم التحكم في كل شيء بواسطة وحدة تحكم بدلاً من الأسطوانة الأولية عالية الضغط. تتطلب هذه الأنظمة أيضًا مجموعة متنوعة من الأجهزة الإضافية ، بما في ذلك درجة الحرارة وقوة التثبيت ومستشعرات موضع المشغل في كل فرجار.
تشمل الفرامل الكهروميكانيكية شبكات اتصالات معقدة حيث يتلقى كل فرجار مدخلات بيانات متعددة لتوليد المقدار المناسب من قوة الفرامل. نظرًا لطبيعة السلامة الحرجة لهذه الأنظمة ، يوجد عادةً ناقل ثانوي فائض عن الحاجة لتقديم البيانات الأولية إلى الفرجار.
مشكلة السلامة اللزجة لتقنية الفرامل بالسلك
من المحتمل أن تكون أنظمة الفرامل الكهرومائية والكهروميكانيكية أكثر أمانًا من الأنظمة التقليدية. ومع ذلك ، نظرًا لاحتمال تحقيق تكامل أكبر مع ABS و ESC والتقنيات المماثلة ، أدت مخاوف السلامة إلى إعاقة هذه الأنظمة. يمكن لأنظمة المكابح التقليدية أن تفشل وتفشل ، لكن الخسارة الكارثية للضغط الهيدروليكي فقط هي التي ستمنع السائق تمامًا من التوقف أو التباطؤ. تمتلك الأنظمة الكهروميكانيكية الأكثر تعقيدًا بطبيعتها العديد من نقاط الفشل المحتملة.
متطلبات تجاوز الفشل ، والإرشادات الأخرى لتطوير أنظمة السلامة الحرجة مثل الفرامل بالسلك ، محكومة بمعايير السلامة الوظيفية مثل ISO 26262.
من يقدم تقنية الفرامل عن طريق الأسلاك؟
التكرار والأنظمة القادرة على العمل بكمية مخفضة من البيانات ستجعل في النهاية تقنية الفرامل الكهروميكانيكية آمنة بما يكفي لاعتمادها على نطاق واسع. في هذه المرحلة ، قام اثنان فقط من مصنعي المعدات الأصلية بتجربة الأنظمة الكهروهيدروليكية.
قدمت تويوتا نظام الفرامل الكهروهيدروليكي في عام 2001 لسيارتها Estima Hybrid. أصبحت الاختلافات في تقنية الفرامل التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا (ECB) متاحة منذ ذلك الحين. ظهرت التكنولوجيا لأول مرة في الولايات المتحدة لعام 2005 مع طراز Lexus RX 400h.
من الأمثلة التي عانت فيها تقنية الفرامل عن طريق الأسلاك من الفشل في الإطلاق عندما سحبت مرسيدس-بنز نظام التحكم في الفرامل Sensotronic (SBC) ، والذي تم تقديمه أيضًا لطراز عام 2001. تم سحب النظام رسميًا في عام 2006 بعد استدعاء مكلف في عام 2004 ، حيث ادعت مرسيدس أنها ستوفر نفس وظائف نظام SBC الخاص بها عبر نظام الفرامل الهيدروليكي التقليدي.
