Mercedes комбинира спирачка и електрически двигател. Затворената система не ръждясва, намалява масите на колелата, не изисква поддръжка, а спирачният прах остава вътре.
Някои работят върху двигател в главината на колелото и искат да интегрират задвижването в джантата. Mercedes пък се опитва да интегрира спирачката в двигателя. Отделът за предварителни разработки е създал прототип на спирачка, по-добре адаптирана към изискванията на електрическия двигател, отколкото конвенционалните системи. Това е така, защото при електрическите автомобили има специални проблеми със спирачките. Тъй като в ежедневието рекуперацията замества до 98 % от спирачните процеси, обикновената спирачка почти не се използва в електромобилите. Резултатът: дисковете започват да ръждясват и предизвикват съвсем нови проблеми с износването на конструкциите.
Системата In-Drive Brake
Какво точно са направили в Mercedes? За прототипа разработчиците са пренесли в спирачката техническия принцип на съединителя. Те монтират спирачен диск (не е показан на снимката) директно отляво и отдясно на електрическия двигател. След това се появява диск, снабден със спирачни накладки от двете страни. Той има зъбно колело от вътрешната страна и наподобява фрикционен диск на съединител. Следва друг спирачен диск (този с пръстеновидното зъбно колело от външната страна на снимката). Накрая капакът на корпуса затваря напълно системата, която има контейнер за спирачен прах в долната част (най-вляво на снимката). Върху масата вдясно се вижда хидравличната система. Тя притиска спирачните дискове един към друг и по този начин към диска с накладки. По-малкото зъбно колело вдясно на снимката върти спирачния диск. То е неподвижно закрепено на задвижващия вал.
Ако електрическият двигател завърти колелото и по този начин задвижващия вал, дискът с накладки се завърта заедно с него. Спирачните дискове остават неподвижни. Когато спирачката се задейства, хидравликата притиска двата спирачни диска към диска с накладките, както при нормална спирачка. Спирачният прах, който иначе би замърсил джантите и околната среда, се събира в корпуса. По този начин се решава проблемът, който Euro 7 поставя пред разработчиците. Досега за него бяха известни доста авантюристични решения за конвенционалните спирачки, като например нещо като прахосмукачка и контейнер за събиране.
Спирачни дискове с водно охлаждане срещу прегряване
Тъй като липсва вентилация, системата абсорбира енергията, т.е. топлината, генерирана по време на спиране. За да предотвратят прегряването на цялата система в екстремни случаи, конструкторите са проектирали спирачни дискове с водно охлаждане. Те абсорбират от системата енергията – а тя е доста голяма при силно натоварване. Спирачната система на един съвременен автомобил е принудена да се справя с до 2,2 мегавата енергия. Това е толкова, колкото генерира вятърна турбина с диаметър 90 метра. От друга страна, рекуперацията в повечето случаи спира при около 300 кВт, т.е. 0,3 мегавата.
Когато попитате Mercedes защо е нужна такава технология, става ясно, че концепцията е нещо повече от трик за техноманиаци. От една страна, целта е да се спестят до 40 % от неокачените маси в колелата. Това води до повишаване на комфорта, особено при големите колела. Освен това системата трябва да даде възможност за напълно необслужваеми спирачки. Планът на конструкторите от Mercedes е да проектират системата за 300 000 километра или 15 години. От гледна точка на производителя това е целият живот на автомобила.
По-голям пробег благодарение на новата спирачка за електромобили
Друг проблем е аеродинамиката. Тъй като топлината трябва да се отвежда и при конвенционалните спирачни системи, повечето джанти имат отвори за вентилация. Това, което е полезно за спирачките обаче, е вредно за аеродинамиката на автомобила. Дупките създават турбуленция във въздушния поток и това влошава коефициента на обтекаемост. Напълно затворените джанти със спирачки директно до електромотора могат да го намалят с няколко стотни – и така да увеличат пробега.
Като цяло идеята звучи вълнуващо, но тя все още е само мечта за бъдещето. Все пак тази спирачна система засега е само прототип. Това, което поражда надежди, е че спирачката е монтирана към блока на агрегата MMA, т.е. на двигателя за следващото поколение електрически Mercedes. Остава обаче да видим кога – и дали – спирачката ще влезе в серийно производство.
