• आरटीआर

इलेक्ट्रिक हाइड्रोलिक ब्रेक बूस्टर (ईएचबी) का नवीनतम ब्रेक घटक

पिछली बार हमने इलेक्ट्रिक वैक्यूम पंप (संक्षेप में ईवीपी) पर चर्चा की थी।जैसा कि हम देख सकते हैं, ईवीपी के कई फायदे हैं।ईवीपी के शोर समेत कई नुकसान भी हैं।पठारी क्षेत्र में, कम वायुदाब के कारण, EVP मैदानी क्षेत्र की तरह ही उच्च स्तर का निर्वात प्रदान नहीं कर सकता है, और निर्वात बूस्टर की सहायता खराब है, और पेडल बल बड़ा हो जाएगा।दो सबसे घातक कमियाँ हैं।एक है जीवन काल।कुछ सस्ते ईवीपी की उम्र 1,000 घंटे से कम होती है।दूसरा ऊर्जा अपशिष्ट है।हम सभी जानते हैं कि जब कोई इलेक्ट्रिक वाहन किनारे पर या ब्रेक लगा रहा होता है, तो घर्षण बल मोटर को करंट उत्पन्न करने के लिए घुमाने के लिए प्रेरित कर सकता है।ये धाराएँ बैटरी को चार्ज कर सकती हैं और इस ऊर्जा को संग्रहित कर सकती हैं।यह ब्रेकिंग एनर्जी रिकवरी है।इस ऊर्जा को कम मत समझो।कॉम्पैक्ट कार के एनईडीसी चक्र में, यदि ब्रेकिंग ऊर्जा पूरी तरह से पुनर्प्राप्त की जा सकती है, तो यह लगभग 17% बचा सकती है।विशिष्ट शहरी परिस्थितियों में, वाहन के ब्रेक लगाने से कुल ड्राइविंग ऊर्जा में खपत ऊर्जा का अनुपात 50% तक पहुंच सकता है।यह देखा जा सकता है कि यदि ब्रेकिंग एनर्जी रिकवरी रेट में सुधार किया जा सकता है, तो क्रूज़िंग रेंज को बहुत बढ़ाया जा सकता है और वाहन की अर्थव्यवस्था में सुधार किया जा सकता है।EVP ब्रेकिंग सिस्टम के साथ समानांतर में जुड़ा हुआ है, जिसका अर्थ है कि मोटर का पुनर्योजी ब्रेकिंग बल सीधे मूल घर्षण ब्रेकिंग बल पर लगाया जाता है, और मूल घर्षण ब्रेकिंग बल को समायोजित नहीं किया जाता है।ऊर्जा वसूली दर कम है, बॉश आईबूस्टर का केवल लगभग 5% बाद में उल्लेख किया गया है।इसके अलावा, ब्रेकिंग आराम खराब है, और मोटर पुनर्योजी ब्रेकिंग और घर्षण ब्रेकिंग के युग्मन और स्विचिंग से झटके पैदा होंगे।

उपरोक्त चित्र SCB योजनाबद्ध दिखाता है

फिर भी, ईवीपी अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि इलेक्ट्रिक वाहनों की बिक्री कम है, और घरेलू चेसिस डिजाइन की क्षमता भी बहुत खराब है।उनमें से ज्यादातर कॉपी किए गए चेसिस हैं।इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए चेसिस डिजाइन करना लगभग असंभव है।

यदि ईवीपी का उपयोग नहीं किया जाता है, तो ईएचबी (इलेक्ट्रॉनिक हाइड्रोलिक ब्रेक बूस्टर) की आवश्यकता होती है।ईएचबी को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, एक उच्च दबाव संचायक के साथ होता है, जिसे आमतौर पर गीला प्रकार कहा जाता है।दूसरा यह है कि मोटर सीधे मास्टर सिलेंडर के पिस्टन को धक्का देती है, जिसे आमतौर पर शुष्क प्रकार कहा जाता है।हाइब्रिड नई ऊर्जा वाहन मूल रूप से पूर्व वाले हैं, और बाद के विशिष्ट प्रतिनिधि बॉश आईबूस्टर हैं।

आइए पहले EHB को एक उच्च-वोल्टेज संचायक के साथ देखें, जो वास्तव में ESP का एक उन्नत संस्करण है।ESP को एक प्रकार का EHB भी माना जा सकता है, ESP सक्रिय रूप से ब्रेक लगा सकता है।

बायाँ चित्र ESP के एक पहिये का योजनाबद्ध आरेख है:
ए - नियंत्रण वाल्व N225
बी - गतिशील नियंत्रण उच्च दबाव वाल्व N227
सी - तेल इनलेट वाल्व
डी - तेल आउटलेट वाल्व
ई-ब्रेक सिलेंडर
एफ - रिटर्न पंप
जी - सक्रिय सर्वो
एच - कम दबाव संचायक

बूस्टिंग चरण में, मोटर और संचायक एक पूर्व-दबाव का निर्माण करते हैं ताकि रिटर्न पंप ब्रेक द्रव को चूस ले।N225 बंद है, N227 खोला गया है, और तेल इनलेट वाल्व तब तक खुला रहता है जब तक पहिया को आवश्यक ब्रेकिंग ताकत पर ब्रेक नहीं दिया जाता है।

ईएचबी की संरचना मूल रूप से ईएसपी की तरह ही होती है, सिवाय इसके कि निम्न-दबाव संचायक को उच्च-दबाव संचायक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।उच्च दबाव संचायक एक बार दबाव बना सकता है और इसे कई बार उपयोग कर सकता है, जबकि ईएसपी का निम्न दबाव संचायक एक बार दबाव बना सकता है और केवल एक बार उपयोग किया जा सकता है।हर बार इसका उपयोग किया जाता है, ईएसपी के सबसे मुख्य घटक और प्लंजर पंप के सबसे सटीक घटक को उच्च तापमान और उच्च दबाव का सामना करना पड़ता है, और निरंतर और लगातार उपयोग से इसका जीवन कम हो जाएगा।फिर कम दबाव संचायक का सीमित दबाव होता है।आम तौर पर, अधिकतम ब्रेकिंग बल लगभग 0.5 ग्राम होता है।मानक ब्रेकिंग बल 0.8g से ऊपर है, और 0.5g पर्याप्त से बहुत दूर है।डिजाइन की शुरुआत में, ईएसपी-नियंत्रित ब्रेकिंग सिस्टम का उपयोग केवल कुछ आपातकालीन स्थितियों में किया जाता था, वर्ष में 10 बार से अधिक नहीं।इसलिए, ईएसपी को एक पारंपरिक ब्रेकिंग सिस्टम के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है, और कभी-कभी सहायक या आपातकालीन स्थितियों में ही इस्तेमाल किया जा सकता है।

ऊपर दी गई तस्वीर टोयोटा ईबीसी के उच्च दबाव वाले संचायक को दिखाती है, जो कुछ हद तक गैस स्प्रिंग के समान है।उच्च दबाव संचायक की निर्माण प्रक्रिया एक कठिन बिंदु है।बॉश ने शुरू में एनर्जी स्टोरेज बॉल्स का इस्तेमाल किया था।अभ्यास ने साबित कर दिया है कि नाइट्रोजन आधारित उच्च दबाव संचायक सबसे उपयुक्त हैं।

टोयोटा एक बड़े पैमाने पर उत्पादित कार के लिए ईएचबी सिस्टम लागू करने वाली पहली कंपनी थी, जो 1997 के अंत में लॉन्च की गई पहली पीढ़ी की प्रियस (पैरामीटर | चित्र) थी, और टोयोटा ने इसे ईबीसी नाम दिया।ब्रेकिंग एनर्जी रिकवरी के मामले में, पारंपरिक ईवीपी की तुलना में ईएचबी में काफी सुधार हुआ है, क्योंकि यह पेडल से अलग है और एक श्रृंखला प्रणाली हो सकती है।मोटर का उपयोग पहले ऊर्जा वसूली के लिए किया जा सकता है, और ब्रेकिंग को अंतिम चरण में जोड़ा जाता है।

इलेक्ट्रोक हाइड्रोलिक ब्रेक बूस्टर

2000 के अंत में, बॉश ने अपना ईएचबी भी बनाया, जिसका उपयोग मर्सिडीज-बेंज एसएल500 में किया गया था।मर्सिडीज-बेंज ने इसे एसबीसी नाम दिया है।मर्सिडीज-बेंज की ईएचबी प्रणाली मूल रूप से एक सहायक प्रणाली के रूप में ईंधन वाहनों में उपयोग की जाती थी।प्रणाली बहुत जटिल थी और बहुत सारे पाइप थे, और मर्सिडीज-बेंज ने ई-क्लास (पैरामीटर | चित्र), एसएल-क्लास (पैरामीटर | चित्र) और सीएलएस-क्लास (पैरामीटर | फोटो) सेडान को वापस बुला लिया, रखरखाव लागत बहुत है उच्च, और एक एसबीसी को बदलने के लिए 20,000 युआन से अधिक की आवश्यकता होती है।मर्सिडीज-बेंज ने 2008 के बाद एसबीसी का उपयोग करना बंद कर दिया। बॉश ने इस प्रणाली का अनुकूलन जारी रखा और नाइट्रोजन उच्च दबाव संचायक पर स्विच किया।2008 में, उसने HAS-HEV लॉन्च किया, जो यूरोप में हाइब्रिड वाहनों और चीन में BYD में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

इसके बाद, TRW ने EHB सिस्टम भी लॉन्च किया, जिसे TRW ने SCB नाम दिया।फोर्ड के अधिकांश संकर आज एससीबी हैं।

एससीबी ब्रेकिंग सिस्टम

ईएचबी प्रणाली बहुत जटिल है, उच्च वोल्टेज संचायक कंपन से डरता है, विश्वसनीयता अधिक नहीं है, मात्रा भी बड़ी है, लागत भी अधिक है, सेवा जीवन भी संदिग्ध है, और रखरखाव लागत बहुत बड़ी है।2010 में, हिताची ने दुनिया का पहला ड्राई ईएचबी, अर्थात् ई-एसीटी लॉन्च किया, जो वर्तमान में सबसे उन्नत ईएचबी भी है।बीमार।लगभग 5 वर्षों की विश्वसनीयता परीक्षण के बाद, E-ACT का R&D चक्र 7 वर्ष जितना लंबा है।2013 तक बॉश ने पहली पीढ़ी के आईबूस्टर और 2016 में दूसरी पीढ़ी के आईबूस्टर को लॉन्च नहीं किया था। दूसरी पीढ़ी के आईबूस्टर ने हिताची के ई-एसीटी की गुणवत्ता हासिल की, और जापानी जर्मन पीढ़ी से आगे थे ईएचबी।

ईएचबी संरचना

उपरोक्त चित्र ई-एक्ट की संरचना को दर्शाता है

सूखी EHB सीधे मोटर द्वारा पुश रॉड चलाती है और फिर मास्टर सिलेंडर के पिस्टन को धक्का देती है।मोटर के घूर्णी बल को रोलर स्क्रू (E-ACT) के माध्यम से एक रेखीय गति बल में परिवर्तित किया जाता है।साथ ही, बॉल स्क्रू भी एक रेड्यूसर है, जो मोटर की गति को कम कर देता है ताकि टॉर्क बढ़ने से मास्टर सिलेंडर पिस्टन को धक्का लगे।सिद्धांत बहुत सरल है।पिछले लोगों ने इस पद्धति का उपयोग क्यों नहीं किया इसका कारण यह है कि ऑटोमोबाइल ब्रेकिंग सिस्टम में अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकताएं हैं, और पर्याप्त प्रदर्शन अतिरेक आरक्षित होना चाहिए।कठिनाई मोटर में निहित है, जिसके लिए मोटर के छोटे आकार, उच्च गति (प्रति मिनट 10,000 से अधिक क्रांतियों), एक बड़े टोक़ और अच्छी गर्मी लंपटता की आवश्यकता होती है।रेड्यूसर भी कठिन है और इसके लिए उच्च मशीनिंग सटीकता की आवश्यकता होती है।साथ ही, मास्टर सिलेंडर हाइड्रोलिक सिस्टम के साथ सिस्टम ऑप्टिमाइज़ेशन करना आवश्यक है।इसलिए, शुष्क ईएचबी अपेक्षाकृत देर से दिखाई दिया।

ईएचबी का ट्रांसवर्स-सेक्शन

ऊपर दी गई तस्वीर पहली पीढ़ी के आईबूस्टर की आंतरिक संरचना को दिखाती है।

रैखिक गति टोक़ को बढ़ाने के लिए वर्म गियर का उपयोग दो-चरण मंदी के लिए किया जाता है।टेस्ला बोर्ड भर में पहली पीढ़ी के आईबूस्टर का उपयोग करता है, साथ ही वोक्सवैगन के सभी नए ऊर्जा वाहन और पोर्श 918 पहली पीढ़ी के आईबूस्टर का उपयोग करते हैं, जीएम के कैडिलैक सीटी 6 और शेवरलेट के बोल्ट ईवी भी पहली पीढ़ी के आईबूस्टर का उपयोग करते हैं।ऐसा कहा जाता है कि यह डिज़ाइन पुनर्योजी ब्रेकिंग ऊर्जा का 95% बिजली में परिवर्तित करता है, जिससे नए ऊर्जा वाहनों की क्रूज़िंग रेंज में काफी सुधार होता है।उच्च दबाव संचायक के साथ गीले ईएचबी सिस्टम की तुलना में प्रतिक्रिया समय भी 75% कम है।

ibooster
इलेक्ट्रिक हाइड्रोलिक ब्रेक बूस्टर

ऊपर की दाहिनी तस्वीर हमारा भाग # EHB-HBS001 इलेक्ट्रिक हाइड्रोलिक ब्रेक बूस्टर है जो ऊपर की बाईं तस्वीर के समान है।लेफ्ट असेंबली दूसरी पीढ़ी का आईबूस्टर है, जो मंदी के लिए पहले चरण के बॉल स्क्रू के लिए दूसरे चरण के वर्म गियर का उपयोग करता है, वॉल्यूम को बहुत कम करता है और नियंत्रण सटीकता में सुधार करता है।उनके पास चार श्रृंखला के उत्पाद हैं और बूस्टर का आकार 4.5kN से 8kN तक है, और 9-सीट वाली छोटी यात्री कार पर 8kN का उपयोग किया जा सकता है।

आईबीसी

IBC को 2018 में GM K2XX प्लेटफॉर्म पर लॉन्च किया जाएगा, जो GM पिकअप सीरीज है।ध्यान दें कि यह एक ईंधन वाहन है।बेशक, इलेक्ट्रिक वाहनों का भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

हाइड्रोलिक प्रणाली का डिजाइन और नियंत्रण जटिल है, जिसके लिए लंबे समय तक अनुभव और उत्कृष्ट मशीनिंग क्षमताओं की आवश्यकता होती है, और चीन में इस क्षेत्र में हमेशा एक रिक्त स्थान रहा है।वर्षों से, अपने स्वयं के औद्योगिक आधार के निर्माण की उपेक्षा की गई है, और उधार लेने के सिद्धांत को पूरी तरह से अपनाया गया है;क्योंकि ब्रेकिंग सिस्टम की अत्यधिक उच्च-विश्वसनीयता आवश्यकताएं हैं, उभरती हुई कंपनियों को ओईएम द्वारा बिल्कुल भी मान्यता नहीं दी जा सकती है।इसलिए, ऑटोमोबाइल के हाइड्रोलिक ब्रेक सिस्टम के हाइड्रोलिक हिस्से का डिजाइन और निर्माण संयुक्त उद्यमों या विदेशी कंपनियों द्वारा पूरी तरह से एकाधिकार है, और ईएचबी सिस्टम को डिजाइन और उत्पादन करने के लिए, डॉकिंग और समग्र डिजाइन करना आवश्यक है। हाइड्रोलिक भाग, जो पूरे ईएचबी सिस्टम की ओर जाता है।विदेशी कंपनियों का पूर्ण एकाधिकार।

ईएचबी के अलावा, एक उन्नत ब्रेकिंग सिस्टम, ईएमबी है, जो सैद्धांतिक रूप से लगभग सही है।यह सभी हाइड्रोलिक सिस्टम को छोड़ देता है और इसकी लागत कम होती है।इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम का रिस्पांस टाइम केवल 90 मिलीसेकंड है, जो आईबूस्टर से काफी तेज है।लेकिन कई कमियां हैं।नुकसान 1. कोई बैकअप सिस्टम नहीं है, जिसके लिए अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।विशेष रूप से, बिजली व्यवस्था बिल्कुल स्थिर होनी चाहिए, इसके बाद बस संचार प्रणाली की गलती सहनशीलता होनी चाहिए।सिस्टम में प्रत्येक नोड के सीरियल संचार में दोष सहिष्णुता होनी चाहिए।उसी समय, विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सिस्टम को कम से कम दो सीपीयू की आवश्यकता होती है।नुकसान 2. अपर्याप्त ब्रेकिंग बल।EMB सिस्टम हब में होना चाहिए।हब का आकार मोटर के आकार को निर्धारित करता है, जो बदले में निर्धारित करता है कि मोटर शक्ति बहुत बड़ी नहीं हो सकती है, जबकि साधारण कारों को 1-2KW ब्रेकिंग पावर की आवश्यकता होती है, जो वर्तमान में छोटे आकार की मोटरों के लिए असंभव है।ऊंचाइयों तक पहुंचने के लिए, इनपुट वोल्टेज को बहुत बढ़ाना होगा, और तब भी यह बहुत मुश्किल है।नुकसान 3। काम के माहौल का तापमान अधिक है, ब्रेक पैड के पास का तापमान सैकड़ों डिग्री जितना अधिक है, और मोटर का आकार निर्धारित करता है कि केवल एक स्थायी चुंबक मोटर का उपयोग किया जा सकता है, और स्थायी चुंबक उच्च तापमान पर विमुद्रीकृत हो जाएगा .इसी समय, EMB के कुछ अर्धचालक घटकों को ब्रेक पैड के पास काम करने की आवश्यकता होती है।कोई भी अर्धचालक घटक इतने उच्च तापमान का सामना नहीं कर सकता है, और आयतन सीमा के कारण शीतलन प्रणाली को जोड़ना असंभव हो जाता है।नुकसान 4। चेसिस के लिए एक संबंधित प्रणाली विकसित करना आवश्यक है, और डिजाइन को संशोधित करना मुश्किल है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक उच्च विकास लागत होती है।

ईएमबी के अपर्याप्त ब्रेकिंग बल की समस्या को हल नहीं किया जा सकता है, क्योंकि स्थायी चुंबक का चुंबकत्व जितना मजबूत होता है, क्यूरी तापमान बिंदु कम होता है, और ईएमबी भौतिक सीमा से नहीं टूट सकता।हालाँकि, यदि ब्रेकिंग बल की आवश्यकताएँ कम हो जाती हैं, तो EMB अभी भी व्यावहारिक हो सकता है।वर्तमान इलेक्ट्रॉनिक पार्किंग सिस्टम ईपीबी ईएमबी ब्रेकिंग है।इसके बाद रियर व्हील पर EMB लगा होता है, जिसमें ज्यादा ब्रेकिंग फोर्स की जरूरत नहीं होती, जैसे कि Audi R8 E-TRON।

ए 8

Audi R8 E-TRON का अगला पहिया अभी भी एक पारंपरिक हाइड्रोलिक डिज़ाइन है, और पिछला पहिया एक EMB है।

R8

ऊपर दी गई तस्वीर R8 E-TRON के EMB सिस्टम को दिखाती है।

हम देख सकते हैं कि मोटर का व्यास छोटी उंगली के आकार के बारे में हो सकता है।सभी ब्रेक सिस्टम निर्माता जैसे NTN, Shuguang Industry, Brembo, NSK, Wanxiang, Wanan, Haldex, और Wabco EMB पर कड़ी मेहनत कर रहे हैं।बेशक, बॉश, कॉन्टिनेंटल और जेडएफ टीआरडब्ल्यू भी बेकार नहीं होंगे।लेकिन EMB कभी भी हाइड्रोलिक ब्रेकिंग सिस्टम को बदलने में सक्षम नहीं हो सकता है।


पोस्ट टाइम: मई-16-2022