+49 2426 94 60 924 +44 1604 755 220 +48 12 658 66 66 sales@vtechdyno.eu
Blogoczytacz

Jak porównać hamownie podwoziowe dostępne na rynku?

2016-12-29 12:38

Właściwości i możliwości każdej hamowni definiują jej trzy składowe: konstrukcja (wykonanie) hamowni, jej oprogramowanie oraz użyta technologia pomiarowa. Pozornie trywialne, ale te trzy składowe muszą współgrać. Co więcej – niedociągnięcia w sprzęcie nie mogą być „naprawione” za pomocą oprogramowania czy technologii pomiaru. Wszystkie elementy składowe muszą być perfekcyjne, aby hamownia była perfekcyjna.

Jak porównać wykonanie hamowni?

Krytycznym problemem jest to, że spora część współczesnych samochodów (a wkrótce zapewne - wszystkie samochody) nie może być mierzona bez mechanicznego połączenia rolek przednich i tylnych (nawet jeśli tylko jedna oś samochodu jest napędzana przez silnik). Hamownia musi zapewnić doskonałą symulację drogi - przednie i tylne koła muszą obracać się dokładnie taką samą prędkością - w przeciwnym wypadku różnica zostanie wykryta przez system ABS i samochód nie będzie działać poprawnie, a nawet może ograniczyć moc i zgłosić błędy. Teoretycznie można próbować obejść problem poprzez odłączenie wtyczki ABS lub usunięcie jego bezpiecznika, ale nie zda to egzaminu w sporej grupie samochodów - niektóre zredukują moc, inne „złapią” błędy ABS i komunikacji magistrali CAN i być może będą potrzebować profesjonalnych narzędzi diagnostycznych OBD lub fabrycznego skanera aby ponownie aktywować transmisję. Nie każdy takim sprzętem dysponuje i konieczność wysyłania klientów do serwisu może być bardzo dla nich denerwujące.

Na rynku istnieją nie do końca efektywne rozwiązania alternatywne. Zastosowanie dodatkowego silnika elektrycznego ma służyć nadążaniu obrotów osi nienapędzanej za napędzaną. Niestety to rozwiązanie przy wyższych prędkościach i dynamicznych zmianach parametrów bywa niewystarczające i może nie zapewnić pełnej synchronizacji. Połączenie hydrauliczne generuje nieliniowe straty energii w oleju przekładniowym w funkcji prędkości przepływu, temperatury oleju i mocy przenoszonej i nie da się ich dokładnie wyznaczyć. Na dzień dzisiejszy brak prawdziwej synchronizacji mechanicznej oznacza, że hamownia będzie działać tylko dla starszych samochodów.

Nasze hamownie AWD (4x4) są zsynchronizowane mechanicznie (przód z tyłem, za pomocą pasa) – a synchronizacja może być włączana i wyłączana z poziomu oprogramowania hamowni, panelu kontrolnego lub ze zdalnego pulpitu. Wyprodukowaliśmy relatywnie dużo zsynchronizowanych mechanicznie hamowni przez ponad 10 lat - wszystkie pracują idealnie.

W użyciu są trzy rozwiązania hamowni podwoziowych. Z jedną rolką na koło/oś, z dwoma rolkami na każde koło (jak nasze) lub z jednym hamulcem elektrowirowym bezpośrednio połączonym z piastą koła (po demontażu koła hamulec elektrowirowy lub retarder hydrauliczny jest dokręcany zamiast felgi). Wszystkie te rozwiązania mają wady i zalety i ważne jest, aby wybrać dopasowane do potrzeb właściwe rozwiązanie na etapie zakupu w celu uniknięcia problemów i niepotrzebnych kosztów czy to finansowych czy straty czasu przy pracy w przyszłości.

Jedna duża rolka (styl US)

Zaletą jest to, że taka rolka może symulować płaską powierzchnię drogi lepiej niż dwie rolki. Opór toczenia będzie prawie taki sam jak opór toczenia na rzeczywistej drodze. Taka rolka jednak musi być odpowiednio duża – minimum 900 mm średnicy lub więcej, aby mieć wystarczająco dużą "płaską" powierzchnię na części pomiarowej, aby zapewnić przyczepność. W przeciwnym razie może zajść potrzeba używania kleju lub innych środków zwiększających przyczepność do utrzymania trakcji. Duża rolka ma również dużą naturalną inercję, co jest istotne dla dokładności. Większa średnica rolki daje w efekcie większą inercję własną przy takiej samej masie jak rolka mniejsza.

Istnieją dwie wady:

  1. Powierzchnia kontaktu między oponą a rolką jest jednak mniejsza niż na drodze. Jest to spowodowane tylko jedną powierzchnią styku opony z rolką, a powierzchnia pod oponą nie jest płaszczyzną, jak prawdziwa droga, bowiem rolka nie może mieć nieskończonej średnicy. Oczywiście jest też o około 1/3 mniejsza od powierzchni występującej w hamowniach o dwóch rolkach na koło. Na hamowni z jedną rolką jest o wiele bardziej prawdopodobne, że opona będzie się ślizgać i spowoduje to błędy pomiaru. Innymi słowy na hamowni z jedną rolką można mierzyć mniejsze moce niż na hamowniach z dwoma rolkami na koło – ograniczenie wynika z samych właściwości opon i ich przyczepności do rolki/rolek. Mniej powierzchni = mniej trakcji = niższa maksymalna moc hamowni. Praw fizyki nie da się niestety zmienić.
  2. Jeśli poszukać na YouTube "dyno accidents" - to raczej nie powinniśmy być zaskoczeni, że najbardziej niebezpieczne wypadki zdarzają się na hamowniach z pojedynczą rolką. To ma proste wytłumaczenie - samochód jest w niestabilnej pozycji na górze rolki i błąd naciągu pasa, urwanie jakiegokolwiek pasa lub nawet zbyt duża moc samochodu może spowodować, że koła samochodu dosięgną płaskiej powierzchni pokryw. Teoretycznie, jeśli wszystkie mocowania są odpowiednio naciągnięte i wytrzymałe to nie ma ryzyka - ale errare humanum est... W hamowni z dwoma rolkami na koło jest to zdecydowanie mniej prawdopodobne – koło samochodu znajduje się w najniższym położeniu pomiędzy dwiema rolkami, z tendencją do pozostania w pozycji neutralnej bez tendencji do „spadania z rolki”.

Dwie rolki na koło (styl UE)

Zalety: taka hamownia wymaga znacznie mniej wysiłku przy instalacji samochodu, jest również zdecydowanie bardziej bezpieczna w codziennym użytkowaniu niż pojedyncza rolka. Hamownia o dwóch rolkach na koło ma wysokość ok. 1/3 wysokości hamowni o jednej rolce (o ile ta jednorolkowa hamownia ma odpowiednią średnicę rolki - 900 mm - mniejsze pojedyncze rolki są nieefektywne ze względu na bardzo małą powierzchnię styku opon).
Aby zachować odpowiednią inercję, hamownie o dwóch rolkach na koło powinny mieć rolki o dużej masie i możliwie dużej średnicy. Nasze rolki mają 320 mm i 140 kg wagi każda - to daje im (zestaw 4 rolek) inercję podobną do jednej dużej rolki (duże rolki mają cienkie ściany, więc ważą mniej niż zestaw naszych 4 rolek).

Wada: hamownia o dwóch rolkach na koło ma większe opory toczenia, które są wyższe, niż opory toczenia po drodze, jednak zapewniają przenoszenie większych sił w porównaniu do jednego dużego bębna. W efekcie symulacja drogi jest mniej liniowa (opór toczenia będzie wyższy niż rzeczywisty opór toczenia na drodze dla większych prędkości). Przy normalnym użytkowaniu nie jest to istotny problem, bowiem poza oporami toczenia na drodze występują także opory powietrza, a te rosną również nieliniowo i dodatkowy opór toczenia na hamowni kompensuje część symulacji oporów powietrza, zmniejszając obciążenie hamulca elektrowirowego.

Retarder połączony z piastą koła

Zaleta: nie ma problemów trakcyjnych (mechaniczne połączenie z piastą koła)

Wada: czasochłonny montaż samochodu na hamowni, trzeba odkręcić koła, następnie zakręcić odpowiednie adaptery w zależności od rozstawu śrub.
Ponadto, połączenie mechaniczne między przednią i tylną osią może być realizowane wyłącznie przez połączenie hydrauliczne – a nie jest to połączenie doskonałe. Idealne połączenie zapewniają tylko systemy stricte mechaniczne (pas, wał). Również straty energii w płynie hydraulicznym są niemierzone.
Takie rozwiązanie jest idealne dla samochodów wyścigowych z jedną osią napędzaną, którym poświęca się więcej czasu. W przeciwnym razie - wady przerastają zalety.

Jak porównać oprogramowanie?

Nowoczesne oprogramowanie musi być w stanie kontrolować wszystkie parametry i przełączniki hamowni i najlepiej posiadać wirtualny pulpit - dzięki czemu można kontrolować hamownię z wnętrza mierzonego samochodu, z notebooka lub smartphone. Oprogramowanie powinno być w stanie włączać i wyłączać synchronizację osi, ustawiać obciążenia, uruchomić wentylatory, wyciągi spalin, blokowanie rolek i podnoszenie auta do wyjazdu. Ułatwia to i przyspiesza prace.

Nowoczesne oprogramowanie mierzy nie tylko moc i moment obrotowy, ale dodatkowe parametry, takie jak stosunek powietrza do paliwa (AFR/lambda), temperaturę spalin, powietrza zasysanego,  ciśnienia atmosferycznego itd. - nie tylko z czujników wyposażenia hamowni - ale także z portu OBD2 / CAN samochodu. Obecnie samochody mają porty OBD i zapewniają podgląd dużej ilości danych. Po co tworzyć logi OBD z zewnętrznych programów skoro hamownia może sama wykonać logi zsynchronizowane z pomiarem. Czy nie jest to idealny pomysł?

Oprogramowanie hamowni musi zapewnić łatwe porównywanie różnych wykresów i parametrów - każdy profesjonalny tuner potrzebuje czytelnych wyników i łatwych do porównania danych. Co najmniej 2 pełne pomiary wraz ze wszystkimi mierzonymi parametrami to konkretne minimum (nasza hamownia - do 4 pełnych pomiarów) – tylko wtedy tuner może znaleźć problemy i obszary, w których parametry wciąż muszą być zoptymalizowane. Ta część programu jest krytyczna, ponieważ analiza wykresów i wyników pomiarów oraz ich porównywanie jest podstawową metodą pracy wszystkich tunerów.

Jak porównać technologię?

Ile punktów pomiarowych na sekundę (momentu obrotowego i mocy) dostarcza hamownia? Czy są one liniowo niezależne (bez interpolacji, nie generowane itp)?
Dokładność i szybkość reakcji na zmiany momentu obrotowego i mocy samochodu są krytyczne dla dobrej pracy hamowni i bezpośrednio zależne od dokładności (rozdzielczości) czujnika prędkości. Stosuje się trzy rodzaje czujników prędkości: optyczny, indukcyjny i czujniki Halla.
Dobrym rozwiązaniem są czujniki optyczne, zapewniając do 360 impulsów na obrót, przy czym mają ograniczoną trwałość i są bardzo wrażliwe na drgania.
Czujniki indukcyjne ze względu na swoją konstrukcję i sposób działania są ograniczone pod względem szybkości pomiarowej, a także są one podatne na uszkodzenia.

Czujniki Halla są znacznie szybsze niż indukcyjne, bardzo trwałe, odporne na zakłócenia spowodowane przez np. wibracje.
W naszej hamowni używamy częstotliwości próbkowania około 100 tysięcy razy na sekundę podczas odczytu sygnału z czujnika prędkości, a w połączeniu z naszą autorską metodą analizy sygnału, który nazwaliśmy TrueForce, zyskujemy dokładność pomiarową <0,1%. Przetwarzanie sygnału o wysokiej częstości próbkowania przy użyciu TrueForce oraz brak uśredniania daje tak dużą szybkość pomiarową, że hamownia potrafi zarejestrować nawet pojedynczy „misfire”.

Wysoka prędkość i dokładność pomiaru to cechy naszych hamowni podwoziowych.

Czy rolki są radełkowane (moletowane)?

W celu zwiększenia tarcia pomiędzy oponą i rolką wielu producentów stosuje pokrywanie ich gumą, farbą, lub klejem z piaskiem. Trwałość takiej “pokrywy” to jakieś 6 miesięcy. Później wyciera się i nagie powierzchna stalowa będzie powierzchnią roboczą.  Czyli będzie ślisko, a rolki będą wyglądać nieestetycznie.

Nasze rozwiązanie jest inne – radełkujemy pod naciskiem specjalny wzór liniowy, zoptymalizowany zarówno w kierunku wzdłużnym jak I poprzecznym. Można opisać to jako  rodzaj zębów w kształcie linii wytłaczanych w rolce (patrz rysunek). Każda "linia" ma dwa "szczyty" w poprzek rolki (zamiast typowej metody ich grawerowania (wycinania), gdy jest tylko 1 szczyt). To podwaja ilość punktów kontaktu z oponą. W poprzek “zębów” wyprasowane są mniejsze ząbki, ograniczające poprzeczną pracę opony.

W hamowniach z radełkowanymi rolkami temperatura opon jest zauważalnie niższa, więc istnieje mniejsze ryzyko przegrzania (uszkodzenia) opony podczas pomiaru. Hałas generowany podczas testu jest również znacznie niższy niż na hamowni z gładkimi rolkami.
Finalnie rolki są pokryte specjalną warstwą chromu technicznego (podwójna warstwa), aby chronić je przed zużyciem. Nawet 10 lat użytkowania nie zniszczy ich estetycznego wyglądu. Twoja hamownia będzie zawsze przyciągać wzrok klientów.

Wróć

facebook