Bremser

Bremsesystemet er avgjørende for sikkerheten til passasjerene og andre trafikanter, samt kjøretøyets levetid. Denne artikkelen vil utforske de forskjellige typene EV-bremser, inkludert stålskivebremser, karbidbremser, keramiske bremser og trommelbremser. Den inneholder også detaljer om blandede bremser.

På grunn av evnen til regenerativ bremsing til elektriske motorer i elbiler, kan de tradisjonelle friksjonsbremsene brukes sjeldnere, noe som resulterer i redusert slitasje på bremseklossene og skivene sammenlignet med ICE-kjøretøyer. Det er imidlertid viktig å merke seg at alle elbiler fortsatt har tradisjonelle friksjonsbremser som et reserve- eller tilleggssystem for hard bremsing eller nødsituasjoner. Bruken av regenerativ bremsing og standard friksjonsbremser i elbiler avhenger av kjøretøyets spesifikke design og konfigurasjon, samt førerens preferanser og kjørevaner.

Skivebremser

Skivebremser, eller “skivebremser,” er bilbremsesystemer. De er et friksjonsbasert bremsesystem som bruker en roterende skive, eller rotor, for å bremse eller stoppe kjøretøyet.

Et typisk skivebremsesystem har flere komponenter, inkludert bremserotoren, bremsekaliper, bremseklosser, og noen ganger bremselinjer og hovedbremsesylinder. Bremserotoren er en flat, sirkulær metallskive festet til hjulnavet og roterer med hjulet.

Bremsekaliperen er en mekanisme som huser bremseklossene og er plassert over bremserotoren. Bremseklossene er vanligvis laget av høyfriksjonsmateriale og er plassert på hver rotorside. Når føreren bruker bremsene, brukes hydraulisk trykk til å presse bremseklossene mot rotoren, noe som skaper friksjon og får kjøretøyet til å bremse eller stoppe. Stempler brukes til å skyve bremseklossene, og kraftigere bremser har flere stempler.

Skivebremser er kjent for sin overlegne bremsekraft og varmeavledning sammenlignet med andre typer bremsesystemer, for eksempel trommelbremser. De er mer effektive til å spre varme som genereres under bremsing, noe som bidrar til å redusere bremsesvikt, et fenomen der bremseytelsen reduseres på grunn av overdreven varmeoppbygging. Skivebremser har også en tendens til å gi mer konsistent og lineær bremseytelse, noe som gir bedre modulasjon og kontroll.

Skivebremser har blitt standarden i de fleste moderne kjøretøy på grunn av ytelsesfordelene, selv om noen eldre eller mindre kjøretøy fortsatt kan bruke trommelbremser i visse bruksområder. Skivebremser kan finnes på både for- og bakhjulene til mange kjøretøy og er en kritisk sikkerhetsfunksjon som spiller en avgjørende rolle i det generelle bremsesystemet til et kjøretøy.

Bremseskiver, eller rotorer, kan være laget av forskjellige materialer avhengig av den spesifikke applikasjonen og ytelseskravene.

Skivebremser i støpejern/stål

Stålskivebremser er den vanligste typen bremser som brukes i biler, inkludert elbiler. Disse bremsene fungerer ved å bruke friksjon mellom bremseklossene og bremseskiven for å bremse eller stoppe kjøretøyet. Bremseklossene er laget av et komposittmateriale som inkluderer stålfibre, karbonfibre og keramiske materialer. Bremseskiven er vanligvis laget av støpejern.

En av hovedfordelene med skivebremser i stål er deres pålitelighet og holdbarhet. De er også relativt rimelige sammenlignet med andre typer bremser. Imidlertid har de noen ulemper. Den ene er at de kan generere mye varme, noe som kan føre til bremsesvikt og redusert ytelse. I tillegg kan de skape mye bremsestøv, som kan være skadelig for miljøet.

Carbid Bremser

Carbid-bremser er en type høyytelsesbremser som brukes i enkelte elbiler. De er laget av et komposittmateriale som inkluderer karbonfibre og silisiumkarbid. Dette materialet har høy motstand mot varme og slitasje, noe som gjør det ideelt for bruk i høyytelsesapplikasjoner.

En av hovedfordelene med karbidbremser er deres evne til å tåle høye temperaturer uten å miste effektiviteten. De er også mer motstandsdyktige mot slitasje enn skivebremser i stål, noe som betyr at de har lengre levetid. Imidlertid er de dyrere enn skivebremser i stål, noe som kan gjøre dem mindre praktiske for noen bruksområder.

Keramiske bremser

Keramiske bremser, også kjent som keramiske komposittbremser eller karbonkeramiske bremser, er en type bremsesystem som brukes i elektriske kjøretøy (EV) og høyytelseskjøretøyer. De er designet for å gi overlegen bremseytelse, spesielt under høyhastighets- og høytemperaturforhold.

Keramiske bremser er laget av et komposittmateriale som består av keramiske fibre, slik som silisiumkarbid (SiC), innebygd i en matrise av karbon eller silisium. Denne kombinasjonen av materialer gir keramiske bremser deres unike egenskaper, inkludert høy varmeledningsevne, lav termisk ekspansjon og utmerket slitestyrke.

En av hovedfordelene med keramiske bremser i elbiler er deres evne til å håndtere høye temperaturer uten å oppleve at bremsen blekner. Bremsefade er et fenomen som oppstår når bremsesystemet blir for varmt, noe som resulterer i redusert bremseytelse. Siden elbiler ofte har regenererende bremsesystemer som er avhengige av bremsene for energigjenvinning, kan keramiske bremser håndtere varmen som genereres under aggressiv regenerativ bremsing uten betydelig tap av bremseytelse.

I tillegg til ytelsen ved høye temperaturer, tilbyr keramiske bremser også flere andre fordeler for elbiler. De er vanligvis lettere enn tradisjonelle stålbremser, noe som kan bidra til å redusere kjøretøyets totalvekt og forbedre drivstoffeffektiviteten. Keramiske bremser er også kjent for sin eksepsjonelle holdbarhet og lang levetid, noe som betyr at de kan vare lenger mellom utskiftninger sammenlignet med tradisjonelle bremser, noe som reduserer vedlikeholdskostnadene over tid.

Det er imidlertid noen ulemper med keramiske bremser. En av de største ulempene er deres høye kostnader. Keramiske bremser er betydelig dyrere å produsere enn tradisjonelle stålbremser, noe som kan gjøre dem til et luksusalternativ for high-end elbiler eller ytelseskjøretøyer. I tillegg kan keramiske bremser være mer sprø og fungerer kanskje ikke like godt i ekstremt kalde temperaturer, noe som kan begrense effektiviteten i visse klimaer.

Samlet sett er keramiske bremser et høyytelses bremsealternativ for elbiler som tilbyr utmerket termisk motstand, holdbarhet og vektreduksjonsfordeler. Deres høyere kostnader og potensielle begrensninger i ekstreme kalde temperaturer bør imidlertid vurderes når de vurderer deres egnethet for en bestemt EV-applikasjon.

Flytende eller fast bremsekaliper?

Bremsekaliperen kan enten være flytende eller fast.

Flytende bremsekaliper

En flytende bremsekaliper, også kjent som en glidende caliper eller en-stempel caliper, har et stempel på den ene siden av bremserotoren, mens den andre siden “flyter” eller glir på styrepinner eller bolter. Når bremsene aktiveres, skyver hydraulisk trykk stemplet(e) mot bremseklossene, som deretter klemmer seg fast på rotoren, skaper friksjon og bremser kjøretøyet. Skyvesiden av kaliperen beveger seg innover, styrt av pinnene eller boltene, for å la bremseklossene komme i kontakt med rotoren. Denne utformingen lar kaliperen selvsentrere og justere for variasjoner i rotortykkelse og slitasje.

Fast bremsekaliper

En fast bremsekaliper, også kjent som en motsatt-stempel caliper eller multi-stempel caliper, har stempler på begge sider av bremserotoren. Kaliperen er stivt montert til kjøretøyets fjæring eller aksel, og begge sett med stempler legger press på bremseklossene samtidig for å klemme seg fast på rotoren når bremsene aktiveres. Faste kalipere har vanligvis flere stempler på hver side av kaliperen, arrangert i en motsatt konfigurasjon, noe som bidrar til å jevnt fordele klemkraften på bremseklossene og gir konsistent bremseytelse.

Viktige forskjeller mellom flytende og faste bremsekalipere inkluderer:

Konstruksjon: Flytende skyvelære har vanligvis et enkelt stempel på den ene siden av kaliperen, mens faste skyvelære har flere stempler på begge sider av skyvelæret.

Montering: Flytende kalipere “flyter” eller glir på styrepinner eller bolter, noe som muliggjør selvsentrering og imøtekommer rotorslitasje, mens faste kalipere er stivt montert på kjøretøyets fjæring eller aksel.

Antall stempler: Flytende skyvelære har vanligvis ett stempel per kaliper, mens faste skyvelære kan ha flere stempler per kaliper, ofte i en motsatt konfigurasjon.

Slitasje på bremseklosser: Flytende kalipere kan slite bremseklossene ujevnt på grunn av deres glidende design, mens faste kalipere har en tendens til å slite bremseklossene jevnere.

Bremseytelse: Faste kalipere er generelt kjent for å gi høyere ytelse og bedre bremseytelse, spesielt i høyytelses- eller tunge applikasjoner, på grunn av deres økte klemkraft og stempelarrangement.

Både flytende og faste kalipere brukes i skivebremsesystemer og har sine fordeler og ulemper avhengig av spesifikk bruk og ytelseskrav. Valget mellom flytende og faste kalipere bestemmes vanligvis av faktorer som kjøretøytype, ytelseskrav, kostnadsbetraktninger og produsentens preferanser. Mange modeller har faste kalipere på forakselen, og flytende på bakakselen.

Trommelbremser

Trommelbremser er en type brems som brukes i enkelte elbiler, spesielt i bakhjulene. De fungerer ved å bruke friksjon mellom bremseskoene og innsiden av bremsetrommelen for å bremse eller stoppe kjøretøyet. Bremseskoene er laget av et komposittmateriale som inkluderer stålfibre, karbonfibre og keramiske materialer. Bremsetrommelen er vanligvis laget av støpejern.

En av hovedfordelene med trommelbremser er deres enkelhet og lave kostnader. De er også svært pålitelige og har lang levetid. Imidlertid er de mindre effektive enn andre typer bremser, spesielt ved høye hastigheter. I tillegg kan de generere mye varme, noe som kan føre til bremsesvikt og redusert ytelse.

Ulike størrelser

Størrelsen på bremsene som brukes i elbiler kan variere avhengig av kjøretøyets vekt, størrelse og tiltenkte bruk. Generelt er det nødvendig med større bremser for tyngre kjøretøy og for kjøretøy som brukes til høyytelsesapplikasjoner.

Størrelsen på bremsene bestemmes vanligvis av diameteren på bremseskiven eller bremsetrommelen. Jo større diameter, jo mer overflate er det for bremseklossene eller skoene å gripe, noe som betyr at mer bremsekraft kan brukes.

Brake-by-wire-teknologi og blandede bremser

Brake-by-wire-teknologi er et innovativt system som brukes i elektriske kjøretøyer (EV) som muliggjør sømløs integrering av regenerativ bremsing med tradisjonell friksjonsbremsing. Regenerativ bremsing er en prosess der den elektriske motoren til en elbil fungerer som en generator, og konverterer den kinetiske energien til kjøretøyets bevegelse til elektrisk energi, som deretter lagres i batteriet for senere bruk. Bremse-for-wire-teknologi gjør det mulig for kjøretøyet å automatisk bytte mellom regenerativ bremsing og friksjonsbremsing, avhengig av ulike faktorer som kjøretøyets hastighet, batteriets ladetilstand og førerens inndata.

De grunnleggende komponentene i et bremse-for-wire-system inkluderer sensorer, aktuatorer og en elektronisk kontrollenhet (ECU) som overvåker og kontrollerer bremsesystemet. Sensorer, for eksempel hjulhastighetssensorer, bremsepedalposisjonssensorer og batteristatus for ladesensorer, samler data om kjøretøyets hastighet, akselerasjon, bremsing og batteristatus. Aktuatorer, for eksempel elektriske motorer eller solenoider, kontrollerer bruken av bremsekraft på hjulene. ECU-en behandler sensordataene og bestemmer riktig mengde bremsekraft som skal brukes, enten gjennom regenerativ bremsing eller friksjonsbremsing, og kommanderer aktuatorene deretter.

En av de viktigste fordelene med brems-by-wire-teknologi er dens evne til å blande regenerativ bremsing med friksjonsbremsing på en sømløs og effektiv måte. Når kjøretøyet bremser eller stopper, kan bremse-for-wire-systemet først aktivere regenerativ bremsing, som fanger opp den kinetiske energien til kjøretøyet og konverterer den til elektrisk energi for å lade batteriet. Dette bidrar til å utvide kjøretøyets rekkevidde og øke den generelle energieffektiviteten. Hvis det trengs mer bremsekraft utover det regenerativ bremsing kan gi, kan systemet gradvis gå over til friksjonsbremsing, hvor bremseklossene påføres hjulene for å gi ekstra stoppkraft.

En annen fordel med brems-by-wire-teknologi er dens fleksibilitet og tilpasningsevne. Systemet kan programmeres til å justere det regenerative bremsenivået basert på ulike faktorer, som førerens preferanser, veiforhold og batteriets ladetilstand. For eksempel, i situasjoner der batteriet er fulladet eller veiforholdene er glatte, kan systemet øke bruken av regenerativ bremsing for å maksimere energigjenvinningen og forbedre kjøretøyets stabilitet.

Videre tillater brems-by-wire-teknologi avanserte bremsefunksjoner, for eksempel regenerativ bremsing i svinger, som kan bidra til å forbedre kjøretøyets håndtering og stabilitet under svingmanøvrer. Ved uavhengig å kontrollere bremsekraften som påføres hvert hjul, kan systemet optimere den regenerative bremsingen i hvert hjul for å gi bedre trekkraft og stabilitet under svinger.

Det er imidlertid viktig å merke seg at brems-by-wire-teknologi også kommer med noen potensielle utfordringer. En av hovedbekymringene er påliteligheten og sikkerheten til systemet, siden det er sterkt avhengig av elektroniske komponenter og programvare. Passende feilsikre tiltak, redundans og streng testing er avgjørende for å sikre sikker drift av systemet. I tillegg er førerutdanning og opplæring avgjørende for å hjelpe sjåfører å forstå de unike egenskapene til bremse-for-wire-systemer og hvordan de skal betjenes effektivt.

Oppsummert er brems-by-wire-teknologi et avansert system som muliggjør sømløs integrering av regenerativ bremsing og friksjonsbremsing i elbiler. Den tilbyr forbedret energieffektivitet, kjørerekkevidde og avanserte bremsefunksjoner, men krever også nøye vurdering av pålitelighet, sikkerhet og føreropplæring. Ettersom teknologien fortsetter å utvikle seg, forventes bremse-for-wire-systemer å spille en betydelig rolle i fremtiden for EV-bremsesystemer, og bidra til mer effektiv og bærekraftig transport.

I vår EVKX-database søker du etter modeller med forskjellige typer bremser.