Гальмівну систему можна без жодних сумнівів назвати найважливішим елементом автомобіля, який відповідає за безпеку дорожнього руху. Перші гальмівні системи базувалися на механічній важільній системі. З розвитком автомобілів, починаючи з 1920-х років, стали популярними гідравлічні системи, які добре відомі й сьогодні. В даний час з розвитком електромобілів формується нове покоління гальмівних систем. Як виглядатимуть гальмівні системи в найближчому майбутньому?

Нова мобільність означає нові виклики
Коли в 1920-х роках були розроблені і почали впроваджуватися гідравлічні гальмівні системи, не всі були переконані в безпеці цього винаходу. Схожу ситуацію ми можемо спостерігати і сьогодні, коли в сучасних автомобілях серводвигуни поступово витісняють вакуумні гальмівні сервоприводи. Але довіра до електроніки, а точніше до її надійності, все ще не дуже велика. Тож не дивно, що виникають побоювання, коли вона починає займати таке важливе місце з точки зору нашої безпеки.

Однак є й інша сторона медалі. У Сполучених Штатах набирає популярності новий тренд. Любителі класичних автомобілів використовують новітні автомобільні технології для покращення гальмівних характеристик своїх класичних Мустангів, Кадилаків та багатьох інших автомобілів. Виявляється, що iBooster, електричний гальмівний сервопривід Bosch, взятий з таких автомобілів, як Tesla Model 3 або Honda Accord, може бути дуже легко адаптований до класичних автомобілів. Автовласники, які вирішили зробити таку модифікацію, хвалять поліпшену реакцію гальмівної системи та "відчуття як у сучасному автомобілі". Також важливим є покращений ККД двигуна, який не витрачає енергію на створення додаткового вакууму.

Цікавий факт: перші моделі автомобілів Tesla використовували електричний вакуумний насос у поєднанні з традиційним гальмівним сервоприводом. Лише пізніше інженери зупинили свій вибір на електричному сервоприводі, який зрештою є дешевшим та ефективнішим за свого попередника.

Шлях до сухої гальмівної системи
Хоча електромобільність прискорила розробку електричного гальмівного сервоприводу, щоб усунути необхідність у вакуумному насосі, відмовитися від гальмівної рідини буде не так просто. Виробники гальмівних систем планують впроваджувати електрифікацію поступово. Першим кроком стала електрична допомога при гальмуванні у вигляді таких пристроїв, як iBooster від Bosch або Electronic Brake Booster (EBB) від TRW. Вони управляються вбудованим контролером в поєднанні з системою CAN BUS, завдяки чому сила і момент перемикання з рекуперативного гальмування точно підлаштовуються під швидкість, дорожні умови і багато інших факторів. Це також технологія, яка готова до майбутніх автономних транспортних засобів, оскільки гальмування може відбуватися без втручання людини. Крім того, у випадку з електричними та гібридними автомобілями система дозволяє реалізувати легке гальмування, використовуючи лише систему рекуперації.

Наступним кроком стане напівсуха гальмівна система. Технологія, розроблена компанією Continental, користується великою популярністю в цій галузі. Розроблена інженерами гальмівна система складається з електричних гальм для коліс задньої осі та гідравлічної системи з електричним сервоприводом для передніх коліс. Таке рішення дозволяє автовиробникам зменшити вагу, спростити конструкцію, підвищити точність і знизити вартість гальмівної системи. Гальмівний сервопривід, що використовується в гальмівній системі, розробленій інженерами Continental, як і iBooster від Bosch, має фізичне з'єднання з педаллю гальма.

Остання гальмівна система, представлена компанією Bosch, є напівсухою системою з використанням технології Brake-By-Wire. Рішення, запропоноване Bosch, базується на тому, що педаль гальма посилає електричний сигнал на головний циліндр. Завдяки цій технології головний циліндр може бути встановлений в будь-якому місці, і в цьому випадку йому більше не потрібно займати місце на перегородці в моторному відсіку.

Суха гальмівна система, або Brake-By-Wire
Анонси найбільших виробників оригінального обладнання чітко вказують на те, що гальмівні системи нових автомобілів незабаром будуть повністю позбавлені гідравліки. Гальмівні магістралі будуть замінені кабелями, а головний циліндр - електричними приводами, інтегрованими в гальмівні супорти. Компанія ZF, серед інших, вже представила свою ідею такого рішення.

Безрідинна гальмівна система ZF скорочує гальмівний шлях на дев'ять метрів і дозволяє електромобілям досягти на 17% більшого запасу ходу завдяки більш ефективній рекуперації енергії за допомогою системи рекуперації. Крім того, ZF може похвалитися економічними перевагами.

Відмова від гідравлічної системи означає значно менші витрати на складання та логістику навіть під час виробництва автомобіля, оскільки система складається з меншої кількості деталей. Користувач також виграє протягом усього терміну експлуатації автомобіля, оскільки більше не потрібно міняти гальмівну рідину, що зменшує обсяг необхідного технічного обслуговування на автосервісі.

Однак не секрет, що електроніка не користується повною довірою ні у водіїв, ні у механіків. Традиційні гальмівні системи і навіть ті, що використовують електричний сервопривід, дозволяють гальмувати навіть у разі відсутності вакууму або збою живлення. Які системи безпеки використовують виробники Brake-By-Wire?

Як і системи з гальмівною рідиною, сухі гальмівні системи Brake-By-Wire потребують двох електричних ланцюгів - джерела живлення, центрального ЕБУ та з'єднань - для забезпечення резервування та роботи навіть у разі збою. Крім того, система Brake-by-Wire з чотирма інтелектуальними приводами ZF EMB за своєю суттю має додатковий резерв, оскільки гальмівну силу гальмівних супортів можна збалансувати за потреби у разі поломки одного з них. Більш того, інтелектуальні приводи ZF EMB можуть виявляти і навіть прогнозувати потенційні несправності і вживати відповідних запобіжних заходів. Це було неможливо зі звичайними гідравлічними системами і робить системи сухого гальмування Brake-by-Wire придатними для потреб автономних транспортних засобів.

Електрична революція вносить зміни не лише в систему приводу, а й в інші компоненти автомобілів. Чи є повна електрифікація гальмівних систем найбільш ймовірним майбутнім? Чи можуть водії довіряти електричним гальмам? Є багато ознак того, що нас чекає повторення історії. Те, що сьогодні є новим і невідомим, завтра може стати загальноприйнятим стандартом.