Прощай, гидравлика?

ТЕХНИКА

Конструкции

ТОРМОЗА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА

ПРОЩАЙ, ГИДРАВЛИКА?

МИХАИЛ ГЗОВСКИЙ

Помните, какие характеристики были у вашего настольного компьютера пяти-семилетней давности? Сегодня системные блоки конца XX столетия кажутся атавизмом и претендуют разве что на роль печатной машинки. Похожая ситуация с автомобильной электроникой.

Современную машину невозможно представить без компактных управляющих блоков и исполнительных механизмов - актюаторов. Несмотря на опасения скептиков, их внедрение идет семимильными шагами: нас уже не удивишь электронным впрыском топлива, сервоприводами зеркал, люков и стекол, электроусилителем руля и мультимедийными развлекательными системами. А ведь внедрение в автомобиль электроники, по сути, начали с самого ответственного участка - тормозов.

ПРИТОРМОЗИ... РАЗГОНЯЯСЬ

В далеком 1970 году совместная разработка "Бош" и "Мерседес-Бенц" под скромной аббревиатурой АБС совершила переворот в активной безопасности. Антиблокировочная система не только обеспечила управляемость машины с нажатой "в пол" педалью, но и позволила создать несколько смежных устройств - например, систему тягового контроля (TCS). Идея была впервые реализована еще в 1987 году одним из лидеров разработки бортовой электроники - фирмой "Бош".

По сути, тяговый контроль - антипод АБС: последняя не дает колесам скользить при торможении, а TCS - при разгоне. Электронный блок отслеживает тягу на колесах посредством нескольких датчиков скорости. Стоит водителю сильнее обычного "топнуть" по педали акселератора, создав угрозу проскальзывания колеса, устройство попросту "придушит" двигатель.

"Аппетит" конструкторов рос год от года. Уже через несколько лет была создана ESP - программа курсовой устойчивости (Electronic Stability Program). Оснастив автомобиль датчиками угла поворота, скорости вращения колес и поперечного ускорения, тормоза заставили помогать водителю в наиболее сложных ситуациях. Подтормаживая то или иное колесо, электроника сводит к минимуму риск сноса машины при быстром прохождении сложных поворотов. Следующий шаг: компьютер научили подтормаживать... сразу три колеса. В иных случаях только так можно стабилизировать автомобиль, пытающийся уйти с безопасной траектории.

ВОДИТЕЛЬ, НАЖМИ НА... КНОПКУ

Но пока электронике доверяли лишь "надзорную" функцию. Давление в гидравлическом приводе водитель по-прежнему создавал педалью.

Традицию нарушила электрогидравлическая SBC (Sensotronic Brake Control), с прошлого года серийно устанавливаемая на некоторые модели "Мерседес-Бенц". Гидравлическая часть системы представлена аккумулятором давления, главным тормозным цилиндром и магистралями. Электрическая - насосом, создающим давление 140-160 атм, датчиками давления, скорости вращения колес и хода педали тормоза. Нажимая последнюю, водитель не перемещает привычный шток вакуумного усилителя, а давит на "кнопку", подавая сигнал компьютеру, - словно управляет неким бытовым прибором. Последний рассчитывает оптимальное давление для каждого контура, а насос через управляющие клапаны подает жидкость к рабочим цилиндрам.

Прелесть новинки - быстродействие, совмещение функций АБС и системы стабилизации в одном устройстве. Есть и другие преимущества. Например, если резко сбросить ногу с педали газа, тормозные цилиндры подведут колодки к диску, приготавливаясь к экстренному торможению. Система связана даже со... стеклоочистителями. По интенсивности работы "дворников" компьютер делает вывод о движении в дождь. Реакция - короткие и незаметные для водителя касания колодок о диски для просушки. Ну а если "повезло" встать в пробку на подъеме, не стоит волноваться: машина не откатится назад, пока водитель будет переносить ногу с тормоза на газ. Наконец, при скорости менее 15 км/ч можно активировать функцию так называемого плавного замедления: при сбросе газа машина будет останавливаться так мягко, что водитель даже не почувствует финального "клевка".

А если электроника откажет? Ничего страшного: специальные клапаны полностью откроются и система будет работать подобно традиционной, правда, без вакуумного усилителя.

ЛЕВАЯ, ПРАВАЯ ГДЕ СТОРОНА?

Пока конструкторы не решаются полностью отказаться от гидравлических устройств тормозов, хотя именитые фирмы уже вовсю разрабатывают "безжидкостные" системы. Например, "Делфай" объявила о решении большинства технических проблем, еще недавно казавшихся тупиковыми: мощные электромоторы - заменители тормозных цилиндров разработаны, а электрические исполнительные механизмы удалось сделать даже компактнее гидравлических.

Компания "Бош" также готова наладить производство электромеханических тормозов, но пока воздерживается от смелых прогнозов о массовом производстве. Основная причина задержки - высокая стоимость изделия и... неготовность иных систем автомобиля.

По мнению специалистов, серийных электронных тормозов мы не увидим, пока в автомобиле не появится дублирующая 42-вольтовая сеть, которая не позволит машине превратиться в неуправляемый снаряд в случае сбоя в основной электросети.

А ведь так называемое управление по проводам - тормозами, акселератором, рулем - позволило бы решить много технологических проблем, а заодно... уравнять "праворукие" и "леворукие" машины. Чтобы превратить одну в другую, достаточно будет передвинуть баранку, блок приборов и педальный узел. Такие автомобили уже есть - например, "Бертоне-Фило" (ЗР, 2001, № 6). Правда, он пока лишь концепт. Но ведь всего лет пять-семь назад мы и не думали, что на наших столах будут стоять столь совершенные компьютеры.

Механическая связь порвана: в системе SBC команда от педали тормоза идет на электронный блок и лишь потом - к гидравлическим исполнительным механизмам.

В экстремальных ситуациях водителю помогает "ассистент экстренного дотормаживания". В вакуумный усилитель тормозов встроены датчики скорости, перемещения штока педали тормоза и электромагнитный клапан. Стоит скорости перемещения превысить определенный порог, электронные "мозги" открывают клапан, увеличивая давление воздуха в камере усилителя; тормозное усилие достигает максимума, но АБС предотвращает блокировку колес.

Возможно, вскоре число колодок на каждом колесе вырастет до трех. Фирма "Делфай" прочит будущее конструкции, в которой третья колодка расположена между двумя "плавающими" дисками. Энергия поглощается сразу четырьмя поверхностями. Масса "двойного брейкбургера" на две трети меньше традиционного тормозного механизма, а требуемое для работы давление - вдвое ниже.

Автоматический стояночный тормоз уже прижился на дорогих моделях. Нажатием кнопки водитель активирует систему стабилизации, которая автоматически повышает давление в приводе тормозов, прижимая колодки к дискам. Затем вмонтированный в цилиндр электромагнитный клапан "запирает" тормоза.