Какими станут тормозные системы будущего? Выясняем вместе с Brembo

Чем отличаются современные автомобили от автомобилей вчерашнего дня и какие изменения ожидаются в ближайшем будущем? Как подобные преобразования повлияли и еще могут повлиять на тормозную систему и ее компоненты? Эти и другие вопросы осветили представители компании Brembo в ходе прошедшего не так давно технического тренинга.

На правах рекламы 

За последние несколько десятилетий автомобили претерпели ряд конструктивных изменений, однако их основные характеристики фактически остались неизменными. Возьмем, к примеру, хэтчбек Volkswagen Golf, первое поколение которого дебютировало в 1975 году — более 45 лет назад. С годами — от первого поколения модели до седьмого — увеличивался как вес автомобиля, так и мощность двигателя, а также максимальная скорость.

Масса машины росла по целому ряду причин. В частности, к этому привели рост размеров автомобиля и количества устройств безопасности, появление разного рода противоударных балок и подушек безопасности, а также электронных систем помощи водителю. Увеличение веса и скорости повлекло за собой необходимость использования все более мощных тормозных систем для рассеивания кинетической энергии и, как следствие, тепла, выделяемого при торможении.

Тем не менее следует отметить, что за 130 лет с момента изобретения автомобиля основные его узлы практически не изменились. «Мозгом» машины по-прежнему остается водитель, «сердцем» — двигатель внутреннего сгорания, «ногами» — колеса.

Будущее автомобиля как такового, по мнению большинства экспертов, будет обусловлено тремя основными тенденциями: экологией (сокращение выбросов и электрификация двигателей), безопасностью (все более совершенные системы помощи при вождении) и новой мобильностью (новое отношение к автомобилю).

Последний аспект обусловлен системой мобильности Pay-per-use (система оплаты по мере пользования), предпочитаемой новыми поколениями: поколение Y не заинтересовано во владении автомобилем, а предпочитает использовать приложение, позволяющее каждый раз выбирать подходящий вид транспорта в соответствии со своими потребностями.

В более общем плане, если экология, безопасность и мобильность повлияют на будущее автомобиля, то важные преобразования, безусловно, затронут и его компоненты, включая тормозную систему.

Что касается экологической переменной, то одна из самых сложных задач для производителей как автомобилей, так и автокомпонентов — сокращение выбросов углекислого газа. Чтобы уменьшить эмиссию CO2 в атмосферу, необходимо снизить потребление топлива. Расход же горючего зависит не только от типа используемого двигателя, но и от веса транспортного средства, именно поэтому пересмотру подвергается и тормозная система.

Чтобы уменьшить вес тормозной системы, Brembo применяет целый ряд инновационных технологий изготовления тормозных дисков, колодок и суппортов. В конструкции тормозных дисков сегодня активно применяются алюминий и нержавеющая сталь, для спортивных автомобилей выпускаются углерод-керамические диски.

В тормозных колодках в рамках проекта Lybra вместо обычных металлических пластин используются пластины из стекловолокна. Подобная технология, как отмечают в Brembo, обеспечивает снижение веса колодки примерно на 30%, снижение теплопровод–ности детали, а также устранение проблем, связанных с коррозией. Такое решение может применяться также на задних осях электромобилей, поскольку наличие рекуперационного тормоза влечет за собой менее частое использование диска, достижение более низких температур и меньший износ.

Кроме того, Brembo в сотрудничестве с институтом Mario Negri, Italcementi и Connecting Ambition участвует в проекте Cobra. В его рамках традиционные фенольные смолы при производстве тормозных колодок заменяются новым материалом на цементной основе. Конечная цель проекта — уменьшение количества пыли, выбрасываемой в процессе торможения в окружающую среду. Помимо уменьшения количества тонкодисперсной пыли при торможении новый процесс позволяет снизить энергопотребление и расход воды при производстве. Новый состав уже сертифицирован по стандарту ECE R90.

Помимо сокращения выбросов и пыли последней и очень важной тенденцией с точки зрения будущего автомобилей, а следовательно, и тормозов является электрификация и автономное вождение. Система Brembo BrakeByWire (BBW) представляет собой смешанную систему — электрогидравлическую спереди и полностью электрическую сзади, — применимую на транспортных средствах с мощными передними тормозами, в которых используются крупные фиксированные суппорты, не позволяющие устанавливать дополнительные электрические компоненты на тормозные суппорты передних тормозов.

При нажатии на педаль тормоза электрический импульс передается на два электрических блока управления, которые распределяют импульс на заднюю и переднюю оси по электрическим проводам. Таким образом, в BBW отсутствует сервотормоз, главный цилиндр и тормозные шланги, по которым жидкость подается на суппорты.

BrakeByWire превосходит существующие автоматические тормозные системы с точки зрения тормозного пути. Водитель же может выбирать различные настройки системы и предпочтительное «ощущение педали». Для автопроизводителей важны гибкая компоновка системы и упрощение процессов сборки и производства. Системой BBW могут оснащаться автопилотируемые машины пятого уровня автоматизации.

При проектировании тормозных систем будущего, как отмечают в Brembo, производителям необходимо принимать во внимание, помимо большей снаряженной массы электромобилей, применение в их конструкции рекуперативного тормоза. Он позволяет менее интенсивно использовать традиционные тормоза, поэтому предполагается возможность уменьшения тормозной системы и использования дисков меньшего размера. Тем не менее тормоза должны обеспечивать максимальную эффективность даже без рекуперативного торможения, которое в определенных условиях может не функционировать. Кроме того, необходимо устранить шум, создаваемый тормозной системой, который становится более различим на фоне пониженной шумности электромобилей.

Изменения на авторынке, подчеркивают в Brembo, происходят особенно быстро, когда ряд новых технологий сводится воедино при создании новых продуктов, поэтому компании и профессионалы должны быть готовы улавливать эти изменения и следовать за ними, а также уметь ими управлять с помощью наработанных навыков, чтобы воспользоваться новыми рыночными возможностями.