Układ hamulcowy w autach elektrycznych i hybrydowych

Jak działa system odzyskiwania energii z hamowania i jak wygląda jego serwisowanie?

Podczas jazdy samochodem wyposażonym w system hamowania rekuperacyjnego, silnik elektryczny czerpie moc z akumulatorów trakcyjnych i napędza koła. Powstaje wówczas energia kinetyczna, którą – jak pamiętamy z fizyki – wytwarza każdy obiekt będący w ruchu.

Gdy naciśniemy pedał hamulca, energia kinetyczna wcześniej użyta do napędzania pojazdu poprzez koła włączy do działania silnik elektryczny. Zadziała on jak generator. Nie będzie zużywał prądu elektrycznego, tylko zacznie go wytwarzać.

Powstała w ten sposób energia elektryczna jest wówczas przechowywana w akumulatorach trakcyjnych, skąd znowu pobiera się ją do napędzania auta. Dzięki niej silnik może pracować przez dłuższy dystans i zwiększa się zasięg samochodu. Im bardziej naładowane baterie trakcyjne tym można pokonać pojazdem dłuższy dystans. Hamowanie rekuperacyjne zamienia energię kinetyczną pojazdu na prąd elektryczny.

Do najpopularniejszych systemów odzyskiwania energii z hamowania należy m.in. KERS, który był swego czasu wykorzystywany w wyścigach Formuły 1 (ang. Kinetic Energy Recovery System – system odzyskiwania energii kinetycznej). Z uwagi na ogromną masę, był on jednak zbędnym balastem dla bolidów z konwencjonalnymi silnikami benzynowymi stosowanymi do 2013 roku.

Od 2014 roku montuje się w bolidach startujących w mistrzostwach świata F1 napęd hybrydowy – wyposażony w system ERS (odzyskujący energię mechaniczną, na którą składa się też kinetyczna). Jego częścią jest m.in. komponent MGU-K. Działa on w temperaturze zbliżonej do 500 stopni Celsjusza i zamienia powstałą energię cieplną w elektryczną.

Kup klocki hamulcowe

Zasada pracy hydraulicznego układu hamulcowego w autach zelektryfikowanych

Różnice między autami spalinowymi a zelektryfikowanymi mogą występować jedynie między modelami i zastosowanymi systemami odzyskiwania energii. Mają na to wpływ ustawienia systemu przez kierowcę i warunki pogodowe. Przyczynia się też do tego aktualny stan samochodu oraz nawierzchni (im bardziej śliska lub „potraktowana” solą i piaskiem, tym gorzej dla hamulców). Ważna jest też prędkość jazdy oraz lokalizacja, w której się znajdujemy (im wyżej nad poziomem morza, tym powietrze jest bardziej rozrzedzone, a to wpływa na działanie hamulców).

Przy częstszym korzystaniu z hamowania rekuperacyjnego i rzadszym wspomaganiu systemu hydraulicznego, w inny sposób dochodzi do uszkodzeń końcowych elementów układu. Hamulce wymagają tutaj jeszcze większej uwagi niż w autach z napędem konwencjonalnym. Używane się ich rzadziej, a tarcze są bardziej wrażliwe na powstawanie nalotu na powierzchni ciernej. W przypadku niewielkiego nalotu, da się to usunąć wyłączając system odzyskiwania energii z hamowania raz na pewien czas. Niestety w wielu sytuacjach bez wizyty w warsztacie się nie obejdzie.

Wybierz tarcze hamulcowe

Czy układ hamulcowy w autach zelektryfikowanych jest długowieczny i nie wymaga większej uwagi?

Oczywiście nie jest. Aby uniknąć częstszego serwisowania, warto jest stosować środki, które temu zapobiegną. Tam, gdzie mamy możliwość regulowania stopnia rekuperacji, warto raz na czas zachęcić klientów, aby pojeździli kilka kilometrów bez dodatkowego odzyskiwania – o czym wyżej wspominaliśmy. „Oczyścimy” wtedy tarcze i klocki hamulcowe.

Dobrym zwyczajem, nie tylko w autach hybrydowych, jest to, aby w początkowej fazie jazdy – po montażu nowych tarcz i klocków – wykonać kilka mocniejszych hamowań i dotrzeć te elementy.

W niektórych przypadkach pojawia się jeszcze inny problem, odczuwalny przy szybszej długotrwałej jeździe. Gdy czujnik wycieraczek wykryje deszcz, klocki mogą być w założonych odstępach czasowych dosuwane do tarczy celem oczyszczenia tarczy. Przygotowując w ten sposób samochód do nagłego hamowania z pełną skutecznością. Nie będzie to jednak wystarczające, gdy na skutek zaniedbań lub złego montażu na tarczy powstanie już taki nalot, którego nie da się wytrzeć normalnym hamowaniem.

Sprawdź płyny hamulcowe w ofercie Inter Cars

Na co należy uważać w samochodach hybrydowych i elektrycznych z systemem hamowania rekuperacyjnego?

W wielu samochodach wciskanie obydwu pedałów (hamulca i gazu) jednocześnie może skutkować wcześniejszą potrzebą ingerencji mechanika. Nie powinno się próbować „czyścić” nalotu na tarczach, jednocześnie wciskając oba pedały. Hybrydą oraz samochodem elektrycznym, co jakiś czas trzeba kilka razy dłużej przyhamować.

W takim przypadku, smar również nie jest odpowiednim środkiem zapobiegawczym. Mogłoby się zdawać, że skoro chcemy rzadziej hamować autem hybrydowym czy elektrycznym (gdzie i tak hamulce rzadko są używane), wystarczy „lepiej posmarować”. Nic bardziej mylnego. Każdy producent systemu hamulcowego precyzyjnie określa, które części mogą być smarowane i jaki smar należy zastosować. Przy regularnej obsłudze układu obowiązuje zasada „less is more” (pol. „mniej znaczy więcej”). Dołożenie nadmiaru smaru na poszczególnych elementach nie poprawi niczego, a nawet może zaszkodzić hamulcom.

Na co należy jeszcze uważać, jeśli chodzi o samochody z napędem hybrydowym lub elektrycznym?

Toyota Prius to najbardziej rozpoznawalny samochód hybrydowy na świecie. W modelu drugiej generacji można spotkać wymóg stosowania płynu hamulcowego DOT3.

To przykład tego, by niekoniecznie stale ulepszać płyn hamulcowy. Nie należy zastępować go teoretycznie „lepszym” DOT4, sugerując się możliwością wymiany co dwa lata, a nie co rok. W układzie hamulcowym marek Toyota i Lexus, mamy znacznie więcej elementów wykonawczych, elektrozaworów i cylindrów. Gęstszy płyn DOT4 przyczyni się do nieprawidłowego działania układu hamulcowego w tych samochodach. Trzeba jednak pamiętać o tym, że nie jest to reguła dotycząca wszystkich samochodów hybrydowych. W przypadku BMW, niemiecki producent zaleca stosowanie płynu DOT4.

Nie jest istotne, że płyn ma jeszcze odpowiedni kolor. Jeśli faktycznie chcemy, aby auto służyło nam dobrze przez wiele lat, zapewnijmy regularną zmianę płynu. Najlepiej nie rzadziej niż co 2 lata. Wtedy umożliwiamy mu pracę w czystym środowisku. Płyn ma to też działanie absorpcyjne oraz antykorozyjne. Jakby tego było mało, wyeksploatowany płyn w znaczący stopniu przyczynia się do szybszego zużycia przewodów układu oraz pompy hamulcowej.

W kwestiach doboru chemii używanej do obsługi układu hamulcowego, kierujmy się wiedzą specjalistyczną i zaleceniami producentów. Najlepiej jest zobaczyć co jest napisane na korku do zbiorniczka płynu hamulcowego. Tam należy sprawdzić odpowiednie właściwości, upewniając się zapisami z książki serwisowej lub komputera diagnostycznego.

Użycie niewłaściwego płynu i spowodowane tym pęcznienie elementów gumowych może mieć taki sam skutek jak zbyt lekkie hamowanie lub hamowanie tylko rekuperacyjne. Blokujący się hamulec może nie „oczyszczać” tarczy wystarczająco. Zablokowany może, z kolei, powodować nieodwracalne przegrzanie.

Gdy mówimy o układzie hamulcowym nie ma mniej lub bardziej istotnych elementów. Układ projektowany jako niezawodny ma ich możliwie małą ilość – w związku z tym każdy z nich jest bardzo ważny. Cały układ będzie tak niezawodny, jak jego najbardziej zawodna część. Pamiętajmy o tym.

Kup linki hamulcowe