Aegade algusest saati on sõidukite peatamiseks kasutatud hõõrdejõudu, kuid seni kõige optimaalsemaks kujunenud konstruktsiooniga kaasnevad siiski omad miinused. Mercedes-Benz tahab seda muuta.
Trummelpidurid, õhkpidurid, lintpidurid… Proovitud on paljusid asju, kuid pea igal moodsal autol on ketaspidurid. Iga rattaga on ühenduses piduriketas, mida “kallistavad” mõlemalt poolt piduriklotsid, mille taga on pidurikolvid. Kui piduripedaali vajutada, vajutavad pidurikolvid hüdraulilise surve toel klotsid vastu ketast. Hõõrdejõud, kuumus, piduritolm – ja aeglustav auto. Lihtne!
Hoolimata efektiivsusest on ketaspidurite peamiseks miinuseks hooldusvajadus, erituv keskkonnavaenulik piduritolm ning kuumuse tõttu ka jahutusvajadus – pidurikettad on peamiselt soojusmahutid. Kuigi enamus moodsaid autosid suudavad hädapidurdada u. 1G suuruse jõuga, siis korduval hädapidurdusel läheb pidurivedelik kergesti liiga kuumaks, pedaal pehmeks ning piduriklotside pealispind klaasistub, vähendades hoogsalt pidurdamise võimekust.
Seega, mida saaks paremini? Elektriautode ajamid suudavad mine-pedaali vabastades pidurdada ning kineetilist energiat tagasi akusse salvestada, kuid sellegipoolest on elektriautodel samuti tavapäraseid pidureid vaja. Tõsi, mõni tootja kasutab elektriautode tagateljel ka tänasel päeval trummelpidureid. Kuid kulukas pidurihooldus siiski jääb…
Mercedes-Benz aga väidab, et arendab pidurisüsteemi, mis on täielikult suletud ning ei vaja auto eluea jooksul mingit hooldust. Lisaks tuuakse välja veel mitmeid teoorias ülipositiivseid argumente – piduritolmu ei eritu, üle kuumenemine ei ole vedelikjahutuse tõttu probleem ning väheneb vedrustamata mass, kuna pidurid ei ole enam rataste küljes. Ühtlasi loodetakse, et uudset pidurisüsteemi saab muutmata kujul rakendada mitmetel eri mudelitel, vähendades seeläbi tootmise keskkonnamõju.
Jutt on ilus, aga kuidas see töötab?
Tuletame meelde veoautode trans brake‘i ning võidusõiduautodel ja näiteks Hummer H1 kasutatud “in-board” pidureid, kus kettad-klotsid on hoopis diferentsiaali küljes. Mercedes viib selle idee veel sammu võrra edasi, integreerides pidurisüsteemi hoopis jõuülekande sisse.
Kogu konstruktsioon meenutab veidi sidurit – elektriajami väljundvõlli külge on integreeritud friktsioonketas, mille vastu suruvad pidurdades mõlemalt poolt kaks statsionaarset vedelikjahutusega ketast. Süsteem on suletud ning piduritolm koguneb selleks ette nähtud mahutisse, mida ei pea tühjendama.
Talupojamõistus ütleb siiski, et süsteem on põhjusega alles arendusfaasis ja laboritestimises, sest probleeme paistab mitu. Esiteks, nüüd pidurdatakse kõiki rattaid vaid ühe kettaga? Võtame näiteks MB EQS-i, mis kaalub ca 3000 kg. Sellel on ees 390 ja taga 378 mm pidurikettad, klotside pindala on keskmiselt 109 cm² ja paksus 30 mm. Nende elueaks lubatakse vahemikus 15 000-30 000 km.
Et pidada kinni lubadusest hooldusvabale pidurisüsteemile, peaks “pidurirõnga” friktsiooniosa olema suurema pindalaga ja kordades paksem. Kuid see on vaid materjali ja suuruse küsimus ning ideeliselt lahendatav – isegi kui materjali paksuseks peaks tulema 300 mm.
Teiseks, kuumus – jällegi, kõigi nelja rehvi haardeteguri äkkpidurdamisel rakendamine tekitab meeletul hulgal soojust, eriti siis, kui pidurdada ca 3-tonnist elektriautot. Vedelikjahutus on tore argument, kuid… ka see vedelik kuumeneb ja peab kusagil jahtuda saama.
Veelgi enam, Mercedes plaanib kasutada sama jahutusvedelikku, mida rakendatakse elektriajami ja akupaki jahutamiseks. Nende töötemperatuur jääb vahemikku 30-80 kraadi, kuid pidurid soojenevad väga kergelt mitmesaja kraadini. Näis, kas probleem lahendatakse lisaradika(te)ga või kuidagi muudmoodi.
Kolmandaks, pidurdamine toimub täielikult läbi kardaani ja veovõllide. Isegi väga tummiste veovõllidega autodele ei kipu näiteks kiire sidurivabastusega paigaltstardid meeldima, hetkelised koormused on nii kõrged, et tükid on kiirelt taga… Pidurimoment aga ületab kordades selle, mida mootor stardil tekitada suudab.
Kuigi ketaspidurite puhul saavad veovõllid samuti pidurdades koormust, ei ole see võrreldav – veovõlli teises otsas pakuvad siiski leevendust kardaani ja sidurikoostu leevendi, mitte jäik ühendus. Mootori pidurimoment on piiratud siduri võimekusega, ülekandepiduri puhul jääb kogu moment jõuülekande võllide kanda.
Eelneva põhjal julgen spekuleerida, et kui Mercedes-Benz oma süsteemi kunagi seeriatootmisse toob, siis ongi sellel turgu vaid ülikallitel autodel, mille ostjaid peamine argument ehk potentsiaalse pidurihoolduse hinnas säästmine niikuinii ei huvitaks. Kuid põnev arendus sellegipoolest – lihtsalt keskklassi autodele see tehnoloogia pigem ei jõua.
Fotod: Mercedes-Benz, Veli V. Rajasaar
