제동 시스템의 Haldex

Jun 23, 2023

LANDSKRONA, 스웨덴 – Haldex는 최근 제동 시스템의 작동 방식에 대한 다음 개요를 게시했습니다.

제동은 마찰을 기반으로 합니다. 다른 물리적 차원이나 힘은 없습니다. 브레이크 라이닝과 드럼, 또는 패드와 디스크 사이의 마찰 때문입니다. 그리고 마지막으로 브레이크 힘을 가하게 하는 것은 타이어와 도로 사이의 마찰입니다. 두 가지 서로 다른 재료가 서로 접촉하여 특정 마찰 계수를 제공하고 제동력이 발생합니다.

일반적으로 브레이크 제어의 전체 개념은 휠 미끄러짐을 유지하여 약간의 제어력을 제공하여 차량을 조종할 수 있도록 하는 것입니다. 바퀴가 잠기면 조종할 수 없습니다. 이를 방지하기 위해 브레이크 제어 시스템은 바퀴가 완전히 잠기는 것을 방지하고 조향 능력을 유지하면서도 제동력 마찰의 일부를 바퀴를 통해 도로로 전달하도록 노력합니다.

이는 브레이크의 주요 원리이며 승용차, 트럭, 트레일러, 오토바이, 심지어 자전거까지 모든 것에 적용됩니다. 보쉬는 전기 자전거 앞바퀴의 디스크 브레이크용 ABS를 개발했습니다.

자전거나 자동차에서는 운전자의 육체적 노력으로 브레이크가 작동됩니다(일부 차량은 어느 정도의 지원을 제공합니다). 그러나 트럭은 최대 40톤까지 훨씬 무거우므로 인간이 그렇게 많은 힘을 생성할 수 있는 방법은 없습니다.

따라서 트럭과 트레일러는 대신 압축기로 구동되는 공압 시스템을 사용합니다. 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 신호로 작용하고 작은 단면의 배관에 있는 공기를 통해 릴레이 밸브로 전달되어 액추에이터로 전달되고 피스톤에 밀려 레버가 움직입니다. 브레이크 챔버에서 브레이크 디스크나 드럼에 마찰을 생성하는 힘을 제공합니다. 브레이크 조절 장치는 브레이크 드럼을 라이닝이 마모됨에 따라 드럼에 대해 자동으로 팽창시키는 메커니즘에 연결합니다.

이전 시스템에서는 브레이크를 너무 세게 밟으면 바퀴가 잠기고 차량이 미끄러졌습니다. 잠금 속도는 부분적으로 도로 표면에 따라 달라집니다. 건조한 표면에서는 브레이크 수직 힘의 80%가 마찰로 전달될 수 있습니다. 젖어 있으면 그 수치는 20%로 줄어들고, 얼음이 얼면 1% 미만으로 줄어듭니다.

바퀴 잠금에는 여전히 마찰이 있지만 더 큰 문제는 조향 능력의 상실입니다. 관성이 차량을 똑바로 밀어냅니다. 스티어링 휠을 돌릴 수 있지만 차량은 초기 이동 방향을 유지합니다.

이를 방지하기 위해 잠김 방지 제동 시스템(ABS)이 1970년대 중반 트럭에 도입되었고, 1990년대에는 트레일러에 도입되었습니다(Modal, 1991; Modular, 1998). 그들은 차량 속도를 바퀴의 회전 속도와 비교합니다. 바퀴가 잠겨 있거나 차량보다 느리게 움직이는 것으로 판단되면 ABS는 두 브레이크가 동기화될 때까지 짧은 시간 동안 브레이크를 해제합니다(브레이크를 적용하지 않음).

이 변수를 슬립 팩터라고 합니다. 제로 슬립은 바퀴가 자유롭게 회전한다는 것을 의미합니다. 100% 슬립 팩터는 휠이 잠겨 있음을 의미합니다. 최적의 제동과 최적의 조향을 위해서는 20~30%의 미끄러짐이 필요합니다. 브레이크를 해제하기 위해 ABS는 브레이크 챔버에서 공기를 방출합니다. 이상적인 세상에서는 ABS가 참여해서는 안 됩니다. 전방의 모든 것을 관찰하면서 조심스럽게 운전하면 ABS는 아무 것도 하지 않습니다.

몇 년 후인 2001년에는 EB+ Gen1과 같은 트레일러용 전자 제동 시스템이 등장했습니다. ABS에 비해 트레일러 EBS 시스템은 브레이크를 적용할 수 있으며, 모든 브레이크 적용 분야는 EBS가 담당합니다. 이는 트랙터 유닛에서 브레이크 적용을 위한 전기 신호를 수신함으로써 발생합니다.

가장 큰 개선점은 브레이크가 신호를 수신하고 적용되는 시간 사이에 지연이 없다는 점입니다. 압력 신호는 공기를 통해 소리의 속도로 전파되는 반면, 전기 신호는 빛의 속도로 전달됩니다. 이 때문에 EBS는 정지거리를 대폭 줄여준다. 이를 위해 추가 솔레노이드가 사용됩니다. 제동 에너지 저장 장치 역할을 하는 공기 저장소에 연결된 릴레이가 여전히 있습니다.