Hamulce przyszłości: Układ hamulcowy i części zamienne

Część 3. Projekty hamulców przyszłości i wpływ na rynek

Kończymy tę podróż po przyszłości układów hamulcowych, biorąc pod uwagę wpływ, jaki obecne trendy będą miały na projektowanie hamulców w przyszłości oraz skutki dla rynku części zamiennych, na którym Brembo – dzięki swojemu zaangażowaniu w nieustanne badania i rozwój technologiczny – odgrywa kluczową rolę.

W ostatnich latach masa samochodów hybrydowych i elektrycznych znacznie wzrosła, co można zaobserwować na rys. 3, na którym przedstawiono trzy wersje Golfa VII o porównywalnych osiągach, ale różniące się typem zasilania. Model benzynowy jest najlżejszy, ale ma wysoki poziom emisji CO2, podczas gdy modele hybrydowy i elektryczny mają znaczną masę, prawie o 300 kg większą niż model benzynowy. Ten wzrost masy wynika przede wszystkim z obecności bardzo ciężkich akumulatorów, których masa zwiększa również obciążenia termiczne układu hamulcowego.

Jak należy więc projektować hamulce przyszłości? Jakie wymogi powinny one spełniać?

Poniżej przeanalizujemy potrzeby przyszłych samochodów w zakresie układów hamulcowych, a w szczególności hamowania regeneracyjnego, które samochody elektryczne w dużej mierze wykorzystują oprócz tradycyjnego hamowania ciernego.

Hamowanie regeneracyjne w samochodach hybrydowych i elektrycznych

Hamowanie regeneracyjne pozwala na mniejsze wykorzystanie hamulca tradycyjnego. W związku z tym zakłada się zmniejszenie rozmiarów układu hamulcowego poprzez zastosowanie mniejszych tarcz hamulcowych. Jednak hamulce muszą zapewniać maksymalne osiągi także bez hamowania regeneracyjnego, które w niektórych warunkach może nie zadziałać, dlatego należy wziąć pod uwagę również kwestie bezpieczeństwa.

Konieczne jest także wyeliminowanie hałasu układu hamulcowego w związku ze zmniejszonym hałasem samochodów elektrycznych.

Moment resztkowy, korozja, tarcie i design

Kolejnym decydującym aspektem jest wyeliminowanie momentu resztkowego, ponieważ generowanie momentu resztkowego w samochodzie elektrycznym może naruszyć równowagę energetyczną systemu, wpływając na zasięg auta.

Ponadto rzadsze używanie hamulców ciernych w samochodzie elektrycznym może prowadzić do przyspieszonej korozji tarcz i klocków hamulcowych, a współczynnik tarcia musi być utrzymywany na stałym poziomie, nawet jeśli układ hamulcowy był nieużywany przez długi czas.

Ogólnie możemy podsumować to stwierdzeniem, że hamulce przeznaczone do samochodów elektrycznych wymagają odrębnej analizy i że potrzebne będą innowacyjne rozwiązania w obszarze zapobiegania korozji, materiałów ciernych oraz lekkiej konstrukcji.

Wpływ na rynek

Większość producentów samochodów na rynku rozszerzyła w ostatnich latach gamę modeli i typów silników udostępnianych konsumentom.

Rynek światowy nadal w 98% opiera się na samochodach z silnikami spalinowymi, podczas gdy udział samochodów elektrycznych lub hybrydowych stanowi obecnie zaledwie znikomy procent. Choć dokładnie nie wiemy, o ile ten udział wzrośnie, mamy świadomość, że będzie to znaczący wzrost, który doprowadzi do jeszcze większej różnorodności i dywersyfikacji modeli niż obecnie.

Wnioski

Podsumowując, przypominamy, że czynnikami, które będą miały wpływ na przyszły rynek samochodowy, będą przede wszystkim:

ekologia, która wniesie nowe regulacje wraz z rynkami wschodzącymi, które będą miały w tej dziedzinie istotny wkład;
nowe technologie, elektryfikacja samochodu, strategiczne wybory producentów i obecność na rynku nowych graczy;
nowe pokolenie użytkowników, kwestie łączności systemów i nowe poziomy technologii jazdy autonomicznej.

Zmiany te mogą nastąpić bardzo szybko, jak to miało miejsce w branży komunikacyjnej, w której w bardzo krótkim czasie przeszliśmy od telefonu stacjonarnego do smartfona, od papieru do komputera, od gazety do Internetu, od bezpośredniej komunikacji międzyludzkiej do portali społecznościowych. I to wszystko nastąpiło w niespełna 15 lat.

Zmiany zachodzą dynamicznie, ponieważ nowe technologie prowadzą do powstawania nowych produktów, więc firmy i specjaliści muszą być gotowi, aby je zrozumieć i nadążać za nimi, ale muszą też wiedzieć, jak pokierować swoimi umiejętnościami, aby wykorzystać nowe możliwości rynkowe.

Ostatecznie najważniejszym aspektem jest wiedza i wynikająca z niej umiejętność opracowywania nowych technologii wymaganych przez rynek. Fundamentalne znaczenie będą też miały: możliwość dostępu do danych i informacji, umiejętność oferowania nowych produktów i usług, cyfryzacja, profesjonalizacja, a przede wszystkim chęć do nauki oraz aktualizacji wiedzy wraz ze zmieniającym się światem.