Haldex sui sistemi frenanti

Jun 23, 2023

LANDSKRONA, Svezia – Haldex ha recentemente pubblicato la seguente panoramica su come funziona un sistema frenante:

La frenata si basa sull'attrito. Non ci sono altre dimensioni o forze fisiche; è semplicemente dovuto all'attrito tra la guarnizione del freno e il tamburo, o tra la pastiglia e il disco. E, infine, ciò che determina l'applicazione delle forze frenanti è l'attrito tra il pneumatico e la strada. Ci sono due materiali diversi che si toccano e forniscono un certo coefficiente di attrito e si ottiene una forza frenante.

In generale, l'idea stessa del controllo dei freni è cercare di mantenere lo slittamento delle ruote per dare un po' di controllo, in modo da poter sterzare il veicolo. Se la ruota si blocca non è possibile sterzare. Per evitare ciò, un sistema di controllo del freno cerca di impedire il bloccaggio completo delle ruote, per mantenere la capacità di sterzare, ma fornisce comunque una parte della forza di attrito frenante per raggiungere la strada attraverso la ruota.

Questo è il principio fondamentale dei freni e vale per tutto: autovetture, camion, rimorchi, motociclette e ora anche biciclette: Bosch ha sviluppato l'ABS per i freni a disco sulla ruota anteriore delle biciclette elettriche.

In bicicletta o in automobile, lo sforzo fisico del conducente aziona i freni (alcuni veicoli offrono un certo grado di assistenza). Tuttavia, poiché i camion sono molto più pesanti, fino a 40 tonnellate, non è possibile per un essere umano generare tanta forza.

Pertanto, camion e rimorchi utilizzano invece un sistema pneumatico, alimentato da un compressore. Quando il conducente preme il pedale del freno, il segnale funge da segnale per frenare e veniva trasmesso dall'aria in tubazioni di piccola sezione alle valvole relè, che lo trasmettevano all'attuatore, spinto contro il pistone, che muoveva una leva sulla camera del freno per aver fornito la forza per creare attrito nel disco o tamburo del freno. Il regolatore del freno collega il tamburo del freno a un meccanismo che espande automaticamente le guarnizioni contro il tamburo man mano che si usurano.

Nei sistemi precedenti, se i freni venivano azionati con troppa forza, le ruote si bloccavano e il veicolo slittava. La velocità di bloccaggio dipende in parte dal fondo stradale. Su una superficie asciutta, l'80% della forza normale di un freno può essere trasferita all'attrito. Se è bagnato, la percentuale si riduce al 20%, mentre se è ghiacciata scende a meno dell'1%.

C'è ancora attrito al bloccaggio delle ruote, ma il problema più grande è la perdita della capacità di sterzare; l'inerzia spinge il veicolo dritto. Puoi girare il volante, ma il veicolo manterrà la direzione del movimento iniziale.

Per evitare ciò, i sistemi di frenatura antibloccaggio (ABS) furono introdotti sui camion a metà degli anni ’70 e sui rimorchi negli anni ’90 (Modal, 1991; Modular, 1998). Confrontano la velocità del veicolo con la velocità di rotazione della ruota. Se viene stabilito che la ruota si sta bloccando o si muove più lentamente del veicolo, l'ABS rilascia i freni per un breve periodo (non applica i freni) finché i due non vengono sincronizzati.

Questa variabile è chiamata fattore di scorrimento. Lo slittamento zero significa che la ruota gira liberamente; Un fattore di slittamento del 100% significa che la ruota è bloccata. Una frenata e una sterzata ottimali richiedono uno slittamento del 20-30%. Per rilasciare i freni, l'ABS rilascia semplicemente aria dalla camera dei freni. In un mondo ideale, l'ABS non dovrebbe impegnarsi. Se guidi con cautela osservando tutto ciò che hai davanti, l'ABS non fa nulla.

Alcuni anni dopo, sono emersi sistemi di frenatura elettronici per rimorchi, come EB+ Gen1 nel 2001. Rispetto all'ABS, i sistemi EBS per rimorchi possono azionare i freni e lo fanno; in ogni frenata è responsabile l'EBS. Ciò avviene ricevendo un segnale elettrico per l'applicazione del freno dal trattore.

Il miglioramento più grande è che non vi è alcun ritardo tra il momento in cui i freni ricevono un segnale e vengono applicati. Mentre i segnali di pressione si propagano nell’aria alla velocità del suono, i segnali elettrici viaggiano alla velocità della luce. Per questo motivo l'EBS riduce notevolmente lo spazio di frenata. A tale scopo viene utilizzato un solenoide aggiuntivo. C'è ancora un relè collegato al serbatoio dell'aria, che funge da accumulatore di energia in frenata.