Hamulce w autach elektrycznych – co warto wiedzieć?

• Czy w samochodach napędzanych silnikami elektrycznymi lub samochodach hybrydowych stosowane sa inne rozwiązania dotyczące budowy systemów hamulcowych niż znane od lat hamulce hydrauliczne?
• Czy pojazdy elektryczne, hybrydowe wymagają innego sposobu sterowania, innych elementów trących, innych płynów hamulcowych?
• Czy inne są wymagania dotyczące posiadania wyposażenia warsztatowego i wiedzy mechanika?

W 1926 roku po raz pierwszy wyposażono samochód w hydrauliczny system hamulcowy. Pojazdem tym był Adler Srandard, a hamulce dostarczyła firma ATE Leckheed. Zainicjowane wtedy rozwiązania do dzisiaj wykorzystywane są w samochodach z silnikami spalinowymi, w samochodach hybrydowych i samochodach elektrycznych.

Sprawdź asortyment ATE w Inter Cars e-Catalog.

W nowoczesnych autach elektrycznych i hybryrodwych niezmiennie stosowane są identyczne co do zasady rozwiązania oparte na hamulcu hydraulicznym z zastosowaniem rozwiązań tarcze-klocki oraz bębny-szczęki hamulcowe. Dalej stosowane są też płyny hamulcowe DOT3, DOT4, DOT5.1 Działają takie same systemy bezpieczeństwa ESP. Dlaczego w takim razie pojawia się tyle informacji o innowacyjnych zmianach w hamulcach samochodów należących do sektora elektromobilności?

Sprawdź ofertę części do układu hamulcowego marki ATE dostępną w Inter Cars e-Catalog!

Długość życia hamulców w pojazdach xEV

Pojazdy elektryczne i hybrydowe posiadają większą masę własną oraz mają dużo lepsze przyspieszenie (ze względu na moc i moment obrotowy zastosowanych silników elektrycznych). Potrafią rozpędzać się do wymaganej prędkości w krótszym czasie. Rozpędzenie większej masy do dużej prędkości powoduje zaś uzyskanie wysokiej energii kinetycznej, która podczas hamowania obciąża układ hamulcowy zdecydowanie bardziej niż w pojeździe napędzanym silnikiem spalinowym o mniejszej masie, rozpędzonym do takiej samej prędkości. W efekcie więc tarcze i klocki hamulcowe poddawane powinny być większym obciążeniom, działaniu wyższych temperatur, przez co musiałaby być zwiększona pojemność cieplna takiego układu.

Dlaczego w takim razie użytkownicy pojazdów elektrycznych i hybrydowych rejestrują dużo większe przebiegi na elementach układu hamulcowego, ale zgłaszają w wielu przypadkach głośną pracę układu hamulcowego przez korozje na tarczach hamulcowych?

Rekuperacja i jej konsekwencje dla hamulców

Pojazdy elektryczne i hybrydowe wykorzystują zastosowane silniki elektryczne jako generatory energii elektrycznej podczas hamowania. Jest to rekuperacja, czyli odzysk energii kinetycznej rozpędzonego pojazdu zamienioną w generatorze na energię elektryczną, która ładuje akumulator zabudowany w pojeździe.

Hamowanie rekuperacyjne często powoduje tak duże opóźnienie, że sposobem reakcji na dźwignię pedału gazu możemy pojazdem hamować lub go rozpędzać bez konieczności naciskania na dźwignię pedału hamulca. Sam sposób puszczenia stopy z dźwigni pedału przyspieszenia wywołuje opóźnienie (hamowanie), którego poziom można w wielu pojazdach ustawić przez użytkownika. W niektórych pojazdach można ustawić nawet fukncję one pedal driving.

Poziom rekuperacji powoduje zdecydowanie mniejsze obciążanie układu hamulcowego tarcza-klocek hamulcowy a co za tym idzie ograniczenie tarcia i mniejsze ich zużycie. Doprowadza to często do powstawania korozji na pierścieniu trącym tarczy hamulcowej i „zeszkleniu” klocków hamulcowych. Jest to powód do wizyty w serwisie zgłoszony jako głośna praca układu hamulcowego i spadek jego skuteczności.

Aby układ hamulcowy mógł działać poprawnie wraz ze wszystkimi systemami bezpieczeństwa a jednocześnie można było odzyskiwać energię kinetyczną zamieniając ją na elektryczną muszą być zastosowane zupełnie inne systemy budowania ciśnienia w układzie hamulcowym niż znane z pojazdów spalinowych (pompa hamulcowa i „serwo”).

Działanie układu hamulcowego w e-autach oraz jego serwisowanie

Kiedy kierujący pojazdem elektrycznym czy hybrydowym chce zahamować, naciska pedał hamulca. Wtedy układ elektrohydrauliczny decyduje, czy hamowanie następuje przez dosunięcie klocka hamulcowego do tarczy przez wzrost ciśnienia w układzie, czy przez rekuperacje. Takie rozwiązania są stosowane w bardzo dużej ilości pojazdów już kilka lat na przykład układ ATE MKC1 oraz nowsze rozwianie ATE MKC2.

Serwisowanie pojazdów wyposażonych w takie układy hamulcowe wymaga stosowanie odpowiedniego sprzętu diagnostycznego, dodatkowego wyposażenia (na przykład urządzeń do wymiany i odpowietrzania układów hamulcowych, takich jak ATE FB30S). Mechanicy powinni również uzupełniać na bieżąco swoją wiedze dotyczącą budowy i obsługi współczesnych układów hamulcowych.

Innowacje ATE dla elektromobilności

ATE Green Caliper to nowe opracowania w układach hamulcowych systemu ATE  do pojazdów elektrycznych i hybrydowych. Zastosowana w nim cieńsze okładziny na klockach hamulcowych oraz tarcze ze stopów ograniczających ich korozję. W wielu pojazdach elektrycznych (na przykład z grupy WAG)zastosowano na kołach osi tylnej sprawdzone wiele lat temu hamulce oparte na bębnie hamulcowym. Hamowanie rekuperacyjne powoduje, że takie rozwiązanie jest wystarczające, ogranicza korozję, emisję pyłów oraz wydłuża przebiegi między serwisowe.

Klocki hamulcowe ATE skonstruowane są w oparciu o nowe mieszanki dopasowane do osiągów, oczekiwań klientów oraz wymogów ekologicznych, zarówno przy zastosowaniu w pojazdach spalinowych, jak i pojazdach elektrycznych i hybrydowych.