بخشی از مقاله
چکیده
درسالهای اخیر پیشرفت های مدرنی در صنعت خودروسازی ایجاد گردیده است و یکی از این پیشرفت ها ظهور خوردروهای برقی و هیبرید می باشد که تحت تاثیر آن پیشرفت های نوینی نیز در سیستم های محرک و ترمز حاصل گردیده است . در این مقاله به معرفی یکی از این پیشرفت ها در زمینه سیستم ترمز به نام سیستم ترمز الکترونیکی گوه ای و مقایسه با سیستم های ترمز سنتی و احیاء کننده پرداخته شده است. در این سیستم پیشرفته که در حال تحقیق و توسعه بوده و سال های آتی بر روی خودروهای برقی و هیبرید قابل اجرا می باشد، مدار هیدرولیک سیستم ترمز به طور کامل حذف شده است. این سیستم با برق 12 ولت خودرو کار می کند، و با سیستم ترمز ضد قفل نیز سازگاری بالایی دارد.
در ترمز های کنونی نیروی راننده از طریق پدال و بوستر به مجموعه سیلندر سیستم هیدرولیک منتقل می شود و سیستم هیدرولیک از طریق فشار روغن به لنت ترمز نیرو وارد می کند. اما در سیستم ترمز الکترونیکی گوه ای دیگر سیستم هیدرولیکی برای انتقال نیروی ترمز وجود ندارد و تنها ارتباط بین پدال ترمز و کالیپر ترمز مدار الکتریکی مربوطه است و سیگنالهای الکتریکی موجب شروع عملکرد ترمز می گردد. و همینطور چون سیستم ترمز الکترونیکی گوه ای کاملا الکترونیکی است و در ترمز دستی هم می تواند به سادگی جایگزین گردد. لذا کافیست یک سوئیچ پارک برای سیستم ترمز الکترونیکی گوه ای تعبیه گردد تا ترمز ها در هنگام پارک فعال شده و متعلقات مربوط به سیم ها و کابل های ترمز دستی حذف می گرد. به این ترتیب این نوع ترمز برای بسیاری از رانندگان قابل قبول تر خواهد بود.
1 مقدمه
اولین خودروهای برقی در قرن نوزدهم ظاهر شدند. تولید اینگونه خودروها با تولید انبوه اتومبیل احتراقی دچار افت شدید گردید. در دهههای 1970 و 1980میلادی با وقوع بحران انرژی مجدداً خودروی برقی مورد توجه قرار گرفت ولی این علاقمندی سبب تولید انبوه و ایجاد بازار رقابتی نشد. از سال 2008 میلادی با توجه به پیشرفت فنآوری باتریها، مدیریت شبکه برق، نگرانیها در خصوص قیمت نفت و نیاز به کاهش گازهای گلخانهای تحول اساسی در تولید خودروهای برقی صورت گرفته است. ز مزایای خودروی برقی نسبت به خودروی احتراقی میتوان به کاهش قابل ملاحظه آلودگی هوای محلی [1]،کاهش گازهای گلخانهای و کاهش وابستگی به نفت اشاره کرد.
[2] در فنآوری خودروهای برقی باتری یکی از نقشهای مهم را بر عهده دارد. عواملی چون ظرفیت باتری، عملکرد باتری، دوام باتری، طول عمر، چگالی انرژی، چگالی توان، حساسیت نسبت به دما، زمان شارژ و قیمت از شاخصههای مهم انتخاب باتری میباشد.[3] تکنولوژی اصلی مورد استفاده در این خودروها آنها را به یک باتری متصل کرده و با تولید انرژی - برق - به رانندگی با یک موتور الکتریکی منجر می شود. موتور الکتریکی به گیربکس متصل و چرخ ها را به حرکت در می آورد.
خودرو برقی انرژی مورد نیاز خود را صرفا از باطری تامین کرده و تنها از موتور الکتریکی جهت نیروی محرکه بهره می برد و خودرو هیبریدی با ترکیب نیروی ناشی از موتور درونسوز با منبع ذخیره انرژی الکتریکی و موتور الکتریکی حرکت میکند. در یک خودرو هیبرید، توان نیروی محرکه از دو یا چند نوع منبع توان و ذخیره کننده انرژی قابل دسترس است که دستکم یکی از این منابع انرژی از انرژی الکتریکی استفاده می گردد.
خودروهای الکتریکی دارای مزایایی نسبت به خودروهای با سوخت فسیلی هستند که از جمله آن میتوان به عدم آلودگی محیطزیست، سروصدای بسیار کمتر نام برد ولی از معایب بزرگ این خودرو علاوه بر توان پایین و برد کم میتوان به زمان زیاد شارژ کردن باطری خودرو اشاره نمود. سیستم ترمز در خودروهای برقی و هیبریدی مشابه بوده و تفاوتهای با سیستم ترمز در خودروهای بنزینی دارد. در شکل1 اجزایی که در سیستم ترمزهای هیدرولیک به نسبت ترمز خودروهای برقی تغییر میکند نشان داده شده است. در این مقاله به بررسی سیستم ترمز الکترونیکی گوه ای در خودروهای برقی و هیبریدی و مقایسه با ترمزهای سنتی و احیاکننده پرداخته شده است.
-2 روش تحقیق
یکی از اجزایی که سیستم هیدرولیک ترمز به آن نیازمند است پمپ خلاء میباشد که در خودروهای بنزینی این پمپ بر روی موتور قرار دارد و خلاء مورد نیاز تقویت بوستر را تامین می نماید. ولی با توجه به اینکه در خودروهای برقی و هیبریدی بر خلاف موتور های بنزینی بدلیل استفاده از موتور های برقی این امکان وجود ندارد نیاز به یک پمپ خلاء برقی یا مجموعه ای یکپارچه بوستر تویت شده دارد.
در این زمینه پیشرفت های فراوانی از سوی کشورهای دیگر صورت گرفته است که نتیجه آن ساخت اجزای پیشرفته سیستم های محرک ترمز برقی گردیده است. در این بخش به علت نیازمند بودن سیستم های ترمز الکترونیکی گوه ای و ترمز احیا کننده به سیستم های محرک پیشرفته مخصوص خودروهای برقی و هیبرید، به معرفی دو سیستم محرکه پیشرفته ترمز برقی گردیده است. سپس به معرفی تکنولوزی های بکار رفته در خودروهای برقی و هیبرید پرداخته شده است.
-2-1 سیستم های محرک ترمز برقی
این سیستم ها شامل پمپ خلاء برقی، پمپ خلاء یکپارچه با مجموعه بوستر، مستر سیلندر و مدولاتور با سیستم کنترل پایداری و ضد قفل و تکنولوژی بکار رفته در سیستم ترمز خودروهای برقی و هیبرید می باشد. در ادامه به توضیح هر یک از مجموعه ها و تکنولوژی ها پرداخته می شود.
-2-1-1 پمپ خلاء برقی
یکی از اجزای سیستم های محرک ترمز برقی پمپ خلا می باشد. مطابق شکل2 پمپ خلاء بصورت مجزا در محفظه موتور جانمایی شده و با شلنگ به بوستر متصل شده است و خلاء مورد نیاز آن را تامین می کند. این سیستم در حال حاضر بیشترین کاربرد را در خودروهای برقی و هیبرید را دارا می باشد. از مزایای این طرح نصب آن در محل های مختلف محفظه موتور با توجه به کاربرد و نیز تقویت بوستر در حالت باز بودن سوئیچ خودرو می باشد که این امر در مورد خودروهای بنزینی روز به علت تامین خلاء از سوی موتور بنزینی امکان پذیر نبوده و پس از چند بار فشار دادن پدال ترمز محدوده حرکتی آن گرفته شده و ترمزگیری کاهش میابد. از معایب این طرح به علت الکتریکی بودن سیستم هرگونه اختلال یا نوسان و یا قطعی برق موجوب کاهش عملکرد سیستم ترمزگیری می گردد.
