Jarrut

Koska sähköautoissa sähkömoottoreilla on jarrutusenergian talteenotto -kyky, perinteisiä kitkajarruja voidaan käyttää harvemmin. Tämä johtaa jarrupalojen ja jarrulevyjen vähäisempään kulumiseen verrattuna polttomoottoriautoihin. On kuitenkin tärkeää huomata, että kaikissa sähköautoissa on edelleen perinteiset kitkajarrut varajärjestelmänä tai lisäjärjestelmänä voimakkaassa jarrutuksessa tai hätätilanteissa. Jarrutusenergian talteenoton ja tavallisten kitkajarrujen käyttö sähköautoissa riippuu ajoneuvon suunnittelusta ja konfiguraatiosta sekä kuljettajan mieltymyksistä ja ajotavoista.

Levyjarrut

Levyjarrut, joita kutsutaan myös termillä ”disk-jarrut”, ovat ajoneuvojen jarrujärjestelmiä, jotka hidastavat tai pysäyttävät ajoneuvon kitkan avulla. Ne koostuvat useista osista, kuten jarrulevystä, jarrusatulasta, jarrupaloista ja joskus jarruletkuista sekä jarrupääsylinteristä.

Jarrulevy on litteä, pyöreä metallilevy, joka on kiinnitetty pyörän napaan ja pyörii pyörän mukana. Jarrusatula sisältää jarrupalat ja sijaitsee jarrulevyn päällä. Jarrupalat, jotka tyypillisesti valmistetaan korkean kitkakertoimen materiaalista, sijoittuvat levyn kummallekin puolelle. Kun kuljettaja painaa jarrupoljinta, hydraulinen paine työntää jarrupalat levyä vasten, synnyttäen kitkaa ja hidastaen tai pysäyttävän ajoneuvon. Jarrupalojen työntämiseen käytetään mäntiä, ja tehokkaammissa jarruissa niitä on enemmän.

Levyjarrut ovat tunnettuja erinomaisesta pysäytystehostaan ja lämmön haihdutuksesta verrattuna muihin jarrutyyppeihin, kuten rummunjarruihin. Ne ovat tehokkaampia haihduttamaan jarrutuksen aikana syntyvää lämpöä, mikä auttaa vähentämään jarrufade-ilmiötä eli ilmiötä, jossa jarruteho heikkenee liiallisen lämmön kertymisen seurauksena. Levyjarrut tarjoavat myös tasaisemman ja lineaarisemman jarrutustehon, mikä mahdollistaa paremman moduloinnin ja hallinnan.

Suorituskykyetuistaan johtuen levyjarruista on tullut standardi useimmissa nykyaikaisissa ajoneuvoissa. Joissakin vanhemmissa tai pienemmissä ajoneuvoissa saatetaan kuitenkin edelleen käyttää rummunjarruja tietyissä sovelluksissa. Levyjarruja löytyy monien ajoneuvojen sekä etu- että takapyöristä, ja ne ovat olennainen turvallisuusominaisuus, joka on ratkaisevassa roolissa ajoneuvon jarrujärjestelmässä.

Jarrulevyt eli rotorit voidaan valmistaa eri materiaaleista ajoneuvokohtaisten käyttötarkoitusten ja suorituskykyvaatimusten mukaan.

Valurauta-/teräslevyjarrut

Teräslevyjarrut ovat yleisin ajoneuvoissa, myös sähköautoissa, käytetty jarrutyyppi. Ne toimivat hidastamalla tai pysäyttämällä ajoneuvon kitkan avulla jarrupalojen ja jarrulevyn välillä. Jarrupalat on valmistettu komposiittimateriaalista, joka sisältää teräskuituja, hiilikuituja ja keraamisia materiaaleja. Jarrulevy on yleensä valurautaa.

Teräslevyjarrujen yksi pääetu on niiden luotettavuus ja kestävyys. Ne ovat myös suhteellisen edullisia verrattuna muihin jarrutyyppeihin. Toisaalta ne voivat tuottaa paljon lämpöä, mikä voi johtaa jarrufadeen ja heikentyneeseen suorituskykyyn. Lisäksi ne voivat synnyttää paljon jarrupölyä, mikä voi olla haitallista ympäristölle.

Karbidijarrut

Karbidijarrut ovat eräänlainen suorituskykyjarru, jota käytetään joissakin sähköautoissa. Ne on valmistettu komposiittimateriaalista, joka sisältää hiilikuituja ja piikarbidia. Tämä materiaali kestää hyvin lämpöä ja kulumista, mikä tekee siitä ihanteellisen suorituskykyisiin sovelluksiin.

Karbidijarrujen yksi pääetu on niiden kyky kestää korkeita lämpötiloja menettämättä tehoaan. Ne ovat myös kulutuskestoltaan parempia kuin teräslevyjarrut, mikä tarkoittaa pidempää käyttöikää. Toisaalta ne ovat kalliimpia kuin teräslevyjarrut, mikä voi tehdä niistä vähemmän käytännöllisiä joissakin sovelluksissa.

Keraamiset jarrut

Keraamiset jarrut, joita kutsutaan myös keraamisiksi komposiittijarruiksi tai hiilikeraamisiksi jarruiksi, ovat yleisiä sähköajo neuvoissa ja suorituskykyajoneuvoissa. Ne on suunniteltu tarjoamaan ylivoimaista jarrutustehoa erityisesti suurinopeustilanteissa ja korkeissa lämpötiloissa.

Keraamiset jarrut valmistetaan komposiittimateriaalista, joka koostuu keraamisista kuiduista, kuten piikarbidista (SiC), hiili- tai piimatriisiin upotettuina. Tämä yhdistelmä antaa keraamisille jarruille niiden ainutlaatuiset ominaisuudet, kuten korkean lämmönjohtavuuden, pienen lämpölaajenemisen ja erinomaisen kulutuskestävyyden.

Yksi keraamisten jarrujen pääeduista sähköautoissa on niiden kyky kestää korkeita lämpötiloja ilman fade-ilmiötä. Koska sähköautoissa on usein jarrutusenergian talteenottojärjestelmiä, jotka kuormittavat jarruja energian talteenoton aikana, keraamiset jarrut kestävät aggressiivisen jarrutusenergian talteenoton aikana syntyvän lämmön ilman merkittävää suorituskyvyn heikkenemistä.

Korkean lämpötilan suorituskyvyn lisäksi keraamiset jarrut tarjoavat useita muita etuja sähköautoille. Ne ovat tyypillisesti kevyempiä kuin perinteiset teräsjarrut, mikä voi auttaa vähentämään ajoneuvon kokonaispainoa ja parantamaan tehokkuutta. Keraamiset jarrut tunnetaan myös erinomaisesta kestävyydestä ja pitkästä käyttöiästä, mikä vähentää huoltokustannuksia ajan myötä.

Kuitenkin keraamisten jarrujen valmistuskustannukset ovat huomattavasti suuremmat kuin perinteisten teräsjarrujen, mikä tekee niistä luksusvaihtoehdon huippuluokan sähköautoihin tai suorituskykyajoneuvoihin. Lisäksi keraamiset jarrut voivat olla hauraita eivätkä välttämättä toimi yhtä hyvin erittäin kylmissä olosuhteissa, mikä voi rajoittaa niiden tehokkuutta tietyissä ilmastoissa.

Yhteenvetona keraamiset jarrut ovat suorituskykyinen vaihtoehto sähköautoille, jotka tarjoavat erinomaisen lämmönkestävyyden, kestävyyden ja painon vähennysetuja. Kuitenkin niiden korkeammat kustannukset ja mahdolliset rajoitukset erittäin kylmissä lämpötiloissa on otettava huomioon arvioitaessa niiden soveltuvuutta tiettyyn sähköautosovellukseen.

Liukuva vai kiinteä jarrusatula?

Jarrusatula voi olla joko liukuva tai kiinteä.

Liukuva jarrusatula

Liukuva jarrusatula, jota kutsutaan myös liukusatulaksi tai yksimäntäiseksi satulaksi, sisältää mäntiä jarrulevyn toisella puolella, kun taas toinen puoli ”liukuu” tai siirtyy ohjaustappeja tai pultteja pitkin. Kun jarruja painetaan, hydraulinen paine työntää mäntiä jarrupalojen päälle, jotka puristuvat levyä vasten, synnyttäen kitkaa ja hidastaen ajoneuvoa. Satulan liukuva puoli siirtyy sisäänpäin tappien tai pulttien ohjaamana, jolloin jarrupalat pääsevät koskettamaan levyä. Tämä rakenne mahdollistaa satulan itsesääntelyn ja mukautumisen levyn paksuuden ja kulumisen vaihteluihin.

Kiinteä jarrusatula

Kiinteä jarrusatula, jota kutsutaan myös vastakkaismäntäsatulaksi tai monimäntäsatulaksi, sisältää mäntiä molemmilla puolilla jarrulevyä. Satula on kiinnitetty jäykästi ajoneuvon jousitukseen tai akseliin, ja molemmat mäntäsarjat kohdistavat paineen jarrupaloihin samanaikaisesti, puristaen ne levyä vasten jarruja painettaessa. Kiinteissä satuloissa on tyypillisesti useita mäntiä kummallakin puolella, vastakkaisessa asetelmassa, mikä auttaa jakamaan puristusvoiman tasaisesti jarrupaloihin ja tarjoamaan johdonmukaisen jarrutustehon.

Key differences between floating and fixed brake calipers include:

• Rakenne: Liukuvasatuloissa on tyypillisesti yksi mäntä satulan toisella puolella, kun taas kiinteissä satuloissa on useita mäntiä molemmin puolin.
• Kiinnitys: Liukuvasatulat ”liukuvat” tai siirtyvät ohjaustappien tai pulttien avulla, mahdollistaen itsesääntelyn ja levyn kulumisen kompensoinnin, kun taas kiinteät satulat on kiinnitetty jäykästi ajoneuvon jousitukseen tai akseliin.
• Mäntien lukumäärä: Liukuvasatuloissa on yleensä yksi mäntä per satula, kun taas kiinteissä satuloissa voi olla useita mäntiä per satula, usein vastakkaisessa asetelmassa.
• Jarrupalojen kuluminen: Liukuvasatulat voivat kuluttaa jarrupaloja epätasaisesti liukusuunnittelunsa vuoksi, kun taas kiinteät satulat kuluttavat jarrupalat yleensä tasaisemmin.
• Jarrutusteho: Kiinteiden satuloiden tiedetään yleisesti tarjoavan parempaa suorituskykyä ja jarrutusta, erityisesti suorituskyky- tai raskaassa käytössä, niiden lisääntyneen puristusvoiman ja mäntien sijoittelun ansiosta.

Sekä liukuva että kiinteä satula käytetään levyjarrujärjestelmissä, ja niillä on omat etunsa ja haittansa sovellus- ja suorituskykyvaatimuksista riippuen. Liukuvaan ja kiinteään satulaan valinta perustuu tyypillisesti tekijöihin, kuten ajoneuvotyyppiin, suorituskykyvaatimuksiin, kustannusnäkökulmiin ja valmistajan mieltymyksiin. Monissa malleissa on kiinteät satulat etuakselilla ja liukuvasatulat takakselilla.

Rummunjarrut

Rummunjarruja käytetään joissakin sähköautoissa, erityisesti takapyörissä. Ne toimivat hidastamalla tai pysäyttämällä ajoneuvon kitkan avulla jarrukenkiä ja jarrurummun sisäpintaa vasten. Jarrukengät on valmistettu komposiittimateriaalista, joka sisältää teräskuituja, hiilikuituja ja keraamisia materiaaleja. Jarrurumpu on yleensä valurautaa.

Eri koot

Jarrujen koko sähköautoissa voi vaihdella ajoneuvon painon, koon ja käyttötarkoituksen mukaan. Yleisesti ottaen raskaampiin ajoneuvoihin ja suorituskykykäyttöön suunniteltuihin ajoneuvoihin tarvitaan suuremmat jarrut.

Jarrujen koko määräytyy tyypillisesti jarrulevyn tai jarrurummun halkaisijan mukaan. Mitä suurempi halkaisija on, sitä suurempi pinta-ala jarrupalojen tai jarrukenkien on puristua, mikä mahdollistaa suuremman jarrutusvoiman.

Brake-by-wire-tekniikka ja yhdistetyt jarrut

Brake-by-wire-tekniikka on sähköajoneuvoissa käytetty innovatiivinen järjestelmä, joka mahdollistaa jarrutusenergian talteenoton ja perinteisen kitkajarrutuksen saumattoman integroinnin. Jarrutusenergian talteenotto on prosessi, jossa sähköauton sähkömoottori toimii generaattorina muuntaen ajoneuvon liike-energian sähköenergiaksi, joka varastoidaan akkuun myöhempää käyttöä varten. Brake-by-wire-tekniikka mahdollistaa ajoneuvon automaattisen siirtymisen jarrutusenergian talteenoton ja kitkajarrutuksen välillä eri tekijöiden, kuten ajoneuvon nopeuden, akun varaustason ja kuljettajan ohjausten perusteella.

Brake-by-wire-järjestelmän peruskomponentteihin kuuluvat anturit, toimilaitteet ja elektroninen ohjausyksikkö (ECU), joka valvoo ja ohjaa jarrujärjestelmää. Anturit, kuten pyöränopeusanturit, jarrupolkimen asentoanturit ja akun varaustason anturit, keräävät tietoa ajoneuvon nopeudesta, kiihtyvyydestä, jarrutuksesta ja akun tilasta. Toimilaitteet, kuten sähkömoottorit tai sähkömagnetit, ohjaavat jarrutusvoiman kohdistamista pyöriin. ECU käsittelee anturidataa ja määrää sopivan jarrutusvoiman määrän joko jarrutusenergian talteenoton tai kitkajarrutuksen kautta ja antaa toimilaitteille komennot sen mukaisesti.

Yksi brake-by-wire-tekniikan keskeisistä eduista on sen kyky yhdistää jarrutusenergian talteenotto ja kitkajarrutus saumattomasti ja tehokkaasti. Kun ajoneuvo hidastaa tai pysähtyy, brake-by-wire-järjestelmä voi ensisijaisesti aktivoida jarrutusenergian talteenoton, joka vangitsee ajoneuvon liike-energian ja muuntaa sen sähköenergiaksi akun lataamista varten. Tämä auttaa pidentämään ajoneuvon toimintamatkaa ja parantamaan kokonaistehokkuutta. Jos tarvitaan lisäjarrutusvoimaa yli sen, mitä jarrutusenergian talteenotto voi tarjota, järjestelmä voi asteittain siirtyä kitkajarrutukseen, jossa jarrupalat aktivoituvat pyöriin tuottaen lisäpysäytystehon.

Toinen brake-by-wire-tekniikan etu on sen joustavuus ja mukautumiskyky. Järjestelmä voidaan ohjelmoida säätämään jarrutusenergian talteenoton tasoa eri tekijöiden, kuten kuljettajan mieltymysten, tien olosuhteiden ja akun varaustason mukaan. Esimerkiksi tilanteissa, joissa akku on täynnä tai tienpinta on liukas, järjestelmä voi lisätä jarrutusenergian talteenoton käyttöä maksimoidakseen energian talteenoton ja parantaakseen ajoneuvon vakautta.

Lisäksi brake-by-wire-tekniikka mahdollistaa edistyneet jarrutusominaisuudet, kuten jarrutusenergian talteenoton kaarreajossa, mikä voi parantaa ajoneuvon käsiteltävyyttä ja vakautta kaarteissa. Hallitsemalla itsenäisesti jokaiselle pyörälle kohdistuvaa jarrutusvoimaa järjestelmä voi optimoida jarrutusenergian talteenoton kussakin pyörässä tarjoten paremman pidon ja vakauden kaarteissa.

Kuitenkin brake-by-wire-tekniikkaan liittyy myös joitakin haasteita. Yksi keskeisistä huolenaiheista on järjestelmän luotettavuus ja turvallisuus, sillä se nojaa vahvasti elektronisiin komponentteihin ja ohjelmistoihin. Asianmukaiset turvatoimet, redundanssi ja perusteellinen testaus ovat välttämättömiä järjestelmän turvallisen toiminnan varmistamiseksi. Lisäksi kuljettajien koulutus ja opastus ovat ratkaisevan tärkeitä, jotta kuljettajat ymmärtävät brake-by-wire-järjestelmien ainutlaatuiset ominaisuudet ja osaavat käyttää niitä tehokkaasti.

Yhteenvetona brake-by-wire-tekniikka on edistynyt järjestelmä, joka mahdollistaa jarrutusenergian talteenoton ja kitkajarrutuksen saumattoman integroinnin sähköautoissa. Se tarjoaa parantunutta energiatehokkuutta, pidemmän toimintamatkan ja edistyneitä jarrutusominaisuuksia, mutta vaatii myös huolellista luotettavuuden, turvallisuuden ja kuljettajakoulutuksen huomioimista. Teknologian kehittyessä brake-by-wire-järjestelmien odotetaan näyttelevän merkittävää roolia sähköautojen jarrujärjestelmien tulevaisuudessa ja edistävän entistä tehokkaampaa ja kestävämpää liikennettä.

EVKX-tietokannastamme voit etsiä malleja, joissa on eri tyyppisiä jarruja.