Bromsar, behövs det?

[fimpen]

Hej!

Jag har funderat lite på det här med gammaldags bromsar. Roadstern verkar ju accelerationsmässigt vara ganska däckbegränsad, och det bör ju funka även omvänt, motorerna borde ju orka bromsa väldigt hårt. Begränsande kan ju då vara laddströmmen, fullt batteri eller om det är för kallt för att ladda. Men nu med Maxwell bör ju även det gå att lösa med en superkondensator på varje motor. Bör inte tesla kunna skippa de gamla skivbromsarna helt då? Det skulle ju kunna spara ordentligt med komponenter och vikt? Mindre underhåll och mindre partiklar blir ju bonus. Kanske kan funkar på XxxP och SxxP också... besparingen kan ju läggas på kraftigare motorer om det behövs... vad tror ni? Är det nästa steg?

[vigge50]

Även med kapacitorer, kan motorerna verkligen motorbromsa så kraftigt som en panikbromsning ifall något skulle hända? Nu kan jag inte tillräckligt mycket om elmotorer för att veta hur kraftig genereringen blir ifall man sänker frekvensen till motorerna kraftigt men min gissning är att det inte är tillräckligt.

[juristen]

...och sen är det begränsad regenerering när batteriet är fullt eller kallt. Tror inte att regenerering kan ersätta hydrauliska bromsar.

[bylund]

Fast man kan ju låta energin bli värme om man inte har möjlighet att ta till vara den. Men frågan är om ett sådant system blir mindre komplicerat än ett traditionellt system.

Bromssystemet är väl ett sådan system man inte vill ändra på förrän man är säker på att man har ett minst lika bra system som tidigare. Det kan bli dålig stämning om det fallerar.

[vigge50]

Fast man kan ju låta energin bli värme om man inte har möjlighet att ta till vara den. Men frågan är om ett sådant system blir mindre komplicerat än ett traditionellt system.

Bromssystemet är väl ett sådan system man inte vill ändra på förrän man är säker på att man har ett minst lika bra system som tidigare. Det kan bli dålig stämning om det fallerar.

Precis, även om interna tester skulle visa att det fungerar, finns det någon tillverkare som hade vågat gå ut och säga att de byter ut bromsar mot generering i motorerna? Och i snynnerhet Tesla, vill vi gissa på hur rubrikerna hade sått ut? Jag tror inte en elmotor kan generera större effekt än vad den kan avge vilket betyder att elmotorerna skulle behöva effekter på X MW för att kunna bromsa bilen snabbt från 150 km/h.

[TeslaTissel]

Hej!

Jag har funderat lite på det här med gammaldags bromsar. Roadstern verkar ju accelerationsmässigt vara ganska däckbegränsad, och det bör ju funka även omvänt, motorerna borde ju orka bromsa väldigt hårt. Begränsande kan ju då vara laddströmmen, fullt batteri eller om det är för kallt för att ladda. Men nu med Maxwell bör ju även det gå att lösa med en superkondensator på varje motor. Bör inte tesla kunna skippa de gamla skivbromsarna helt då? Det skulle ju kunna spara ordentligt med komponenter och vikt? Mindre underhåll och mindre partiklar blir ju bonus. Kanske kan funkar på XxxP och SxxP också... besparingen kan ju läggas på kraftigare motorer om det behövs... vad tror ni? Är det nästa steg?

Jag blev faktiskt riktigt GLAD av din fråga!

För det är precis vad jag också kommit fram till när jag tagit del av Teslas och Elons (till en början osannolika) planer kring roadstern.
Det har ju,- som du antagligen också vet, pratats mycket om de högtrycks-tankar som man har experimenterat med sedan en tid.
Av Elons antydningar och uttalanden så förstår man att det här kommer att bli något - ja om inte accelarationen räcker så kommer den att kunna vara fullständigt epok-görande i alla andra egenskaper. Till exempel stopp-sträckan.

Jag vet däremot för lite ännu om Maxells kapicatorer, hur de kommer in i drivlinan och vilken funktion de skall ha?
Men vad jag förstått av kommentarerna kan de bidra väsentligt till konceptets kapacitet som uppenbart blir väldigt intressant

Jag tittar ju på mina egna bromsar, de ser splitter nya ut, - jag använder dem knappt alls! - Kör Model 3 AWD Performance. (OBS har inte testat på bana ännu). Så jag har inte den erfarenheten hur den beter sig där. Där kommer de nog till sin rätt?

De gånger jag behöver bromsa, då minns man DEM. Och då menar jag inte panik-situationer ens!
Så jag är inne på samma nock-out från detta fortfarande helt orädda och ännu unga företag!

[Daven]

Jag är inte kompetent nog för att avgöra om det är fysiskt möjligt att bara köra med generering. Men jag vet att om det är något bilföretag idag som skulle våga att ta bort dom i så fall "onödiga" bromsarna så är det ju Tesla. Framförallt på deras sportbil som kommer att bli brutal oavsett om den jämförs med hyperbilar eller bara vanliga porsche 911or.
De andra vanliga biltillverkarna tror jag inte ser någon vinning, bromsarna ger ju en fin inkomst källa på underhållssidan, ingen ifrågasätter bromsbelägg byte vid 5-8 tusen mil eller skivor vid det dubbla.

[Gustafsson]

Eftersom bilen kan accelerera 0-100 på mindre än 30 m, bör den också med hjälp av motorn i teorin kunna bromsa lika fort. Inte via regenerering bara utan genom att den också lägger i ”backen” och accelererar åt andra hållet SAS.
Dock blir bromsandet utöver regen då energikrävande.

[taliz]

Eftersom bilen kan accelerera 0-100 på mindre än 30 m, bör den också med hjälp av motorn i teorin kunna bromsa lika fort. Inte via regenerering bara utan genom att den också lägger i ”backen” och accelererar åt andra hållet SAS.
Dock blir bromsandet utöver regen då energikrävande.

Neee betydligt längre sträcka för 0-100 än 100-0.

I teorin går det säkert att bromsa betydligt kraftigare med hjälp av regen, men för att få till det krävs nog betydligt större elmotorer och elektronik för det.
Kort sagt är vanliga friktionsbromsar väldigt billiga, pålitliga och okomplicerade, därför är de kvar.

[LarsL]

Det borde gå bra att bromsa med elmotorer och helt skippa friktionsbromsen. Men då måste motorerna buggas då att de automatiskt bromsar vid fel, dess naturliga läge måste vara full broms.

Naturligare blir nog då att kombinera elmotorer med någon form av nödbroms som går in om elen inte fungerar. För sådana bromsar gissar jag att trummor är bättre än skivor. Åtminstone måste bromsarna tryckas isär så att de inte ligger och tjuvdrar energi.

[Olof Borjesson]

För at ersätta bromsarna helt med motorbromsning skulle det, så vitt jag förstår behövas en motor för varje hjul för att fördela bromskraften och ersätta ABS regleringen. Dessutom behöver motorerna fram vara mycket kraftiga eftersom framhjulen får ta mest kraft vid inbromsning.

[Gustafsson]

Eftersom bilen kan accelerera 0-100 på mindre än 30 m, bör den också med hjälp av motorn i teorin kunna bromsa lika fort. Inte via regenerering bara utan genom att den också lägger i ”backen” och accelererar åt andra hållet SAS.
Dock blir bromsandet utöver regen då energikrävande.

Neee betydligt längre sträcka för 0-100 än 100-0.

I teorin går det säkert att bromsa betydligt kraftigare med hjälp av regen, men för att få till det krävs nog betydligt större elmotorer och elektronik för det.
Kort sagt är vanliga friktionsbromsar väldigt billiga, pålitliga och okomplicerade, därför är de kvar.

Nån som vet eller kan räkna ut hur många meter en P100D behöver till 100 ?

[[JM]]

För at ersätta bromsarna helt med motorbromsning skulle det, så vitt jag förstår behövas en motor för varje hjul för att fördela bromskraften och ersätta ABS regleringen. Dessutom behöver motorerna fram vara mycket kraftiga eftersom framhjulen får ta mest kraft vid inbromsning.

Tror precis som du att det är ABS-funktionen som är svår att ersätta med nuvarande motorkonfiguration.
Varje däck måste regleras individuellt och kräver då en egen motor.

[Gustafsson]

Googlade lite. För en P100D är accelerationssträckan till 100 liknande bromssträckan, begränsad av däckgreppet.
Acceleration ( vid linjär acceleration till 100) 36 m. Bromssträckan för teslan hittade jag inte men för en BMW 525 anges den till 36 m. Så det talar för att elmotorer kan bromsa bilen minst lika bra som mekaniska bromsar. Och eftersom bilen kan accelerera utan fyra motorer så bör den kunna bromsa elektriskt på samma sätt.
Att grejerna idag inte är dimensionerade för det ( större motor bak t.ex.) är en annan sak dock.

[HenrikC]

Med risk för att midsommarnubben påverkat tankeförmågan så tror jag att det blir svårt att ta bort friktionsbromsarna fram men förvånansvärt lätt att ta bort dem bak.

Det finns krav på tvåkrets bromssystem för att få redundans. Skivbromsar på bakhjulen bidrar med en mindre del av den totala bromsverkan. Elbilar har gärna stor elmotor bak. Den torde räcka för att bromsa bakhjulen helt.

Antag att vi har en bakhjulsdriven elbil:

Om vi tar bort friktionsbromsarna bak och förlitar oss på elmotorn men behåller friktionsbromsarna fram, kommer vi att ha två oberoende bromssystem som var för sig kan stoppa bilen. Med ett tvåkrets bromssystem fram (ett bromsok per krets) så har vi tre möjliga enkla felfall: Vänster fram, höger fram eller bägge sidor bak. Vid alla tre felfallen har vi mer än 50% bromsverkan kvar. Även vid totalt fel på det hydrauliska systemet har man broms med elmotorn. Detta borde gå att får godkänt. En MTBF analys skulle sannolikt visa att risken för fel är mindre med denna lösning än med den nuvarande lösningen på bilar med förbränningsmotor. Det är alltså en säkerthetsförbättring att ta bort bromsarna bak. Har man en fyrhjulsriven elbil tillkommer redundans i form av den främre elmotorn. Lär vara ännu lättare att får godkänt.

Försöker man också ta bort de främre friktionsbromsarna får man problem. Dels måste bilen vara fyrhjulsdriven och ha en stor elmotor fram, dels finns nu nya felfall: fram, bak och hela systemet. Om den främre elmotorn går sönder har man långt mindre än 50% kvar av bromsverkan. Det är därför bromskretsarna är kopplade diagonalt på alla moderna bilar. Om systemet eller batteriet går sönder har man ingen bromsverkan alls. Man kan lösa detta, men måste ställa högre krav på elmotor, växel och styrsystem än vad som behövs för att driva bilen framåt. Det är något tillverkarna i det längsta vill undvika.

[fimpen]

Intressanta tankar HenrikC! Efter att ha kastat ut frågan och följt tråden tror jag också att det kan vara första steget, dvs plocka bort bakre bromsarna. Roadstern får väl två separata motorer bak så då löser sig ABS- och redundansfrågan fint.

Att störst effekt krävs bak för superacccelerstion, och fram för inbromsning, kommer ju vara ett fysiskt faktum som blir svårt att komma undan dock. Även om konceptet skulle kunna funka innebär ju det att främre motorn/motorerna får överdimensioneras, men det kan ju hända att det är ”värt” det om hela det gamla vanliga bromssystemet kan hoppas över.

Min tanke med maxwell-kondensatorerna vore att para en sådan med varje motor/inverter så att redundant kapacitet att bromsa/ladda alltid kan garanteras individuellt för varje hjul eller hjulaxel. Att värma bort en så stor effekt blir komplicerat. Kondensatorer direkt vid invertern skulle ju även kanske kunna göra att kablarna till batterierna kan minskas eftersom max-strömmarna kan minskar, eftersom samma kondensatorer kan användas för att accelerera. Sist men inte minst skulle det ju kunna innebära att Tesla slipper stoppa ett 200-kWh-batteri i Roadstern och därmed lätta på vikten. Några 1000 km räckvidd förefaller rätt onödigt faktiskt. Men det är ju lite off-topic...

/fimpen

[Stefan T]

sen finns det regelr från myndighet som kräver att bromsen skall funka även om bilen är död

[Gustafsson]

sen finns det regelr från myndighet som kräver att bromsen skall funka även om bilen är död

Funkar sisådär. När servon inte får något tryck får man ta i ordentligt .scary!

[Leo]

Vänta nu, teori är en sak praktik en annan...

Hand upp, hur många Teslaägare har fått göra ”omstart” av datorerna för att systemet inte funkat som det är tänkt.

Vill man då lägga bromsförmågan beroende av ett liknande system?

MEN vid närmare eftertanke ligger ju gaspedalens funktion redan via datorer, samma så ABS-bromsar, ESP-system osv.

Men personligen tror jag det för ganska lång tid kommer finnas en ”psykologisk spärr” och kanske en ”legal spärr” med en broms som till 100% är ”fly by wire” utan möjlighet till fysisk backup i form av traditionellt bromssystem.

Men rent tekniskt borde det nog gå ganska enkelt att ändra så att en bil bara har elbroms. Där man då kanske mjukvarumässigt får styra så att den alltid funkar, (temp i batteri, hur fullt batteriet är, ev begränsad hastighet, upprepade inbromsningar som ändrar olika parametrar osv)