PIDURISÜSTEEM – KIIRKURSUS

Pidurisüsteem – elektritõukeratta komponent, mis aitab muuta liiklemise ohutuks. See blogipostitus aitab mõista paremini pidurisüsteeme, nende tehnilisi eripärasid ja on abiks, kui on eesmärk valida endale sobiv elektritõukeratas. Siit leiad kasulikku infot kuidas toimib ketaspidur, trummelpidur, elektrooniline pidur, jalaga pidurdamine ja regeneratiivne pidurdamine ning mis on nende pidurisüsteemide oluliseimad erinevused.

Elektritõukeratas ja pidurid

Turvaliseks sõiduks on töökorras elektritõukeratas ja pidurid hädavajalikud. Tänavalegaalne elektritõukeratas on piiratud kuni 25km/h, mootorivõimsusega kuni 1000W. Tehnoloogiliste edasiarengutega on kasutusel ka elektritõukerattad mille tippkiirus küündib kuni 100km/h. Vältimaks halvimat, on sellistel kiirustel liikumisel esmatähtis, et elektritõukeratas ja pidurid toimiksid korrektselt. Eeldus on, et tõsisemad õnnetused elektritõukerattal on põhjustatud kokkupõrkest kaasliiklejaga. Tegelikkuses toimub valdav osa elektritõukeratta õnnetustest ilma kaasliikleja osaluseta!

Elektritõukeratta pidurid on määravaks pidurdusteekonna pikkusele ja sõitja sõidumugavusele. Iga elektritõukeratas on varustatud vähemalt ühe pidurisüsteemiga, kuid leidub ka rohkem kui ühe pidurisüsteemiga elektritõukerattaid. Valida tuleks elektritõukeratas mis on varustatud mitme pidurisüsteemiga – nii ei ole ühe pidurisüsteemi rike määravaks teise pidurisüsteemi toimimisele.

Pidurisüsteem: esi- ja tagapidur

Nii mõnigi elektritõukeratas toimib ühe pidurisüsteemiga, kas esi- või tagapiduriga. Sellise pidurisüsteemiga elektritõukeratas on sobiv oludes, kus liikumiskiirused on väikesed ning sõitja ja sõiduki masside summa väike.  Ühe pidurisüsteemiga elektritõukeratta pidurdusteekond on pikem, samuti on nii elektritõukeratas ebastabiilsem, sest kogu pidurdusjõud koondub ühele rattale.

Selle probleemi lahendamiseks on tänapäeval elektritõukeratas varustatud elektroonilise piduriga, mis aitab jaotada ratastele avalduvat pidurdusjõudu. See muudab pidurdusteekonna lühemaks ja ka turvalisemaks.

Mehaaniline või elektrooniline pidur?

Pidurite toimimine on suuresti sõltuv sellest, et mis pidurisüsteemidega on elektritõukeratas varustatud. Oleme teinud eeltöö, et selgitada välja, millist pidurisüsteemi võiksite eelistada.

Mehaaniliste pidurite alla loetakse ketaspidurit, trummelpidurit ja jalaga pidurdamist. Katsete tulemusel on leitud, et parima tulemuse saavutab hüdraulilise ketaspidurisüsteemiga elektritõukeratas. Elektritõukeratas, mis liigub kiirusega 25km/h, on pidurdusteekonna pikkuseks kuus meetrit – mõni elektritõukeratas suudab seisma jääda aga alla kolme meetri!

Halvima tulemuse andis elektritõukeratas millega pidurdamiseks kasutati jalaga pidurdamist, regeneratiivset- või elektroonilist pidurdamist. Vaatamata sellele, et jalgpidur on mehaaniliselt kontrollitav, ei ole tulemus nii hea kui ketas- või trummelpiduriga. Elektritõukeratas mis liikus kiirusel 25km/h oli elektroonilise piduriga pidurdades pidurdusteekonnaks üheksa kuni kaksteist meetrit – see on pikem kui tenniseväljak. Teisisõnu on sellise pidurisüsteemiga elektritõukeratas üks halvimatest ja ohtlikumatest. Ketaspiduritega elektritõukeratas on see eest parima pidurisüsteemiga elektritõukeratas. Ketaspiduritega on pidurdusteekond väikseim ja stabiilseim, nii kuival kui ka märjal teekattel. Samuti on ketaspidurisüsteem kergekaaluline, töökindel ja neid on relatiivselt lihtne reguleerida. Kokkuvõttes on ketaspidurisüsteemiga elektritõukeratas parim valik. Samuti leiab ketaspidursüsteemiga elektrilisi tõukerattaid igas hinnaklassis. Tuntuimad ja populaarseimad kahe ketaspiduri süsteemiga elektritõukerattad on: Inokim OX Super, Vsett 9, Kaabo Mantis 10 ECO

PIDURISÜSTEEMIDEST

Alljärgnevalt on välja toodud erinevad pidurisüsteemid ja nende eripärad. Erinevate pidurisüsteemide tundmine on vajalik õige ostu sooritamiseks.

Pidurisüsteem ja selle liigitamine

Elektriliste tõukerataste pidurisüsteemid jaotuvad peamiselt kahte kategooriasse: mehaaniline ja elektrooniline. Järjestades efektiivsuse alusel on elektritõukerattad järgmiste pidurisüsteemidega:

• ketaspiduriga elektritõukeratas
• trummelpiduriga elektritõukeratas
• jalgpiduriga elektritõukeratas
• regeneratiivne pidurdamisega elektritõukeratas
• elektroonilise pidurdamisega elektritõukeratas

Ketaspiduriga elektritõukeratas

Mõistmaks ketaspidureid, selgitame nende tööpõhimõtet. Piduriketast nimetatakse rootoriks, mis kinnitub veljele või mootorikaanele. Nii pöörleb piduriketas koos rattaga samal kiirusel. Piduriketta liikumist aeglustavad piduriklotsid. Kuna piduriketta liikumine on võrdeline ratta liikumiskiirusega, siis ühte aeglustades, aeglustub ka teine. Piduriklotsid asetsevad pidurisuppordis ning pidurisuppordis asetsevad neid klotse kokku suruvad liikuvad detailid, mida nimetatakse kolbideks. Kolvi liikumisel liiguvad piduriklotsid kettale lähemale või kaugemale. Pidurisuppordi kolvide liikumist juhitakse elektrilise tõukeratta lenksule kinnitatud piduriheebli kokku- ja lahkutõmbel. Piduriklotside hõõrdumisel piduriketta ehk rootori vastu tekib hõõrdejõud, mis takistab rootori pöörlemist ning elektritõukeratas peatub.

Ketaspidurisüsteeme leidub kolmes valikus:

• Hüdrauliline ketaspidur
• Pool-hüdrauliline ketaspidur
• Mehaaniline ketaspidur

Hüdrauliline pidurisüsteem

Täishüdrauliline ketaspidurisüsteem on täidetud vedelikuga, peamiselt kasutatakse selleks spetsiaalset õli (mineraalõli või DOT pidurivedelik). Nimetus hüdrauliline tulenebki sellest, et piduriklotse juhitakse vedelikuga. Hüdraulilistel piduritel on lisaks pidurisuppordis asetsevatele kolvidele ka piduriheeblis kolb. Heeblis asetseva kolvi kokkusurumisel kasvab rõhk pidurivoolikutes. Rõhk suundub omakorda edasi pidurisuppordi silindrisse, kus kasvava rõhu tõttu liigutavad kolvid piduriklotse pidurikettale lähemale ning sunnivad seda peatuma.

Hüdraulilise pidurisüsteemi eeliseks on ühtlane ning hea tunnetusega pidurdus. Samuti on pidurite aktiveerimine lihtne ning sujuv ja ka piduriklotside kulumine ühtlasem. Kui võrrelda pidurisüsteeme kus pidurisuppordis asetsevaid kolve liigutatakse piduritrossiga on hüdrauliline pidurisüsteem sujuvam. Hüdraulilisel pidurisüsteemil puudub piduritrossi hõõrdumine trossi kaitsva kaablikõriga ja ühtlasi ka piduritrossi venimine, mis tähendab, et pidureid pole vaja reguleerida. Mõni elektritõukeratas on varustatud hüdraulilise ketaspidurisüsteemiga, näiteks: Vsett 10+, Kaabo Wolf Warrior 11+, Nanrobot Lightning, Inokim OXO.

Pool-hüdrauline pidurisüsteem

Pool-hüdrauliline ketaspidurisüsteemi tööpõhimõte on võrdlemisi sarnane täishüdraulilisele ketaspidurisüsteemile. Oluliseim vahe on see, et pool-hüdraulilises ketaspidurisüsteemis on kasutusel piduritross. Ühiselt täishüdraulilisele ketaspidurisüsteemile, asetseb vedelik pidurisuppordi silindris ning rõhku tekitatakse piduritrossi pingutamisel. Pool-hüdraulilne pidurisüsteem on hea ning soodne viis kogeda hüdraulilise piduri ühtlast pidurdusjõudu. Peamiseks pool-hüdraulilise pidurisüsteemi eeliseks on piduriklotside ühtlane kulumine. Siiski tuleks arvestada, et piduritross venib ning toimub hõõrdumine piduritrossi kaitsvas kaablikõris. Selle tulemusel ei ole pidurdamine sama tõhus kui täishüdraulilise ketaspidurisüsteemi puhul ning samuti tuleb aeg-ajalt trossi pingsust reguleerida.

Piduritrossiga juhitav pidurisüsteem

Piduritrossiga juhitav ketaspidurisüsteemiga elektritõukeratas on levinuim mehaanilistest pidurisüsteemidest. Piduriklotside liikumine toimub piduriheebli kokku ja lahku tõmbamisel, mis omakorda pingutab või lõdvendab piduritrossi. Tasub ka teada, et elektritõukeratas millel on piduritrossiga juhitav pidurisüsteem,vajab tihedamat hooldust. Peamiselt tekib aja jooksul piduritrossi jäikuse kadu ning seetõttu avaldub vähem rõhku pidurisuppordis olevatele pidurikolbidele. Ka piduritrossi kaitsev kaablikõri on mustust koguv ning ajapikku halveneb piduritrossi vabalt liikumine – vaja on pidurikõri puhastada või välja vahetada.

Ketaspidurisüsteemi eelised

• Suurepärane pidurdusjõud, eriti hüdraulilistel versioonidel
• Hea haardumine ka vihmase ilmaga – piduriketta pinnalt juhitakse pidurdamisel vesi klotside poolt selleks ette nähtud vahedesse
• Kergekaaluline
• Lihtne reguleerida ja hooldada
• Suurepärane tunnetus, eriti hüdraulilise pidurisüsteemiga elektritõukeratas

Ketaspidurisüsteemi miinused

• Tihedam hooldustsükkel – mehaanilisi ketaspidureid on vaja tihti pingutada / reguleerida
• Ketaspidurisüsteemiga varustatud elektritõukeratas on võrreldes teiste pidurisüsteemidega kallim

Trummelpiduri süsteem

Trummelpidur on suletud kambris asetsev pidurisüsteem. Pidurisüsteem asetseb tavaliselt trumli sees ning tööpõhimõte on üldjoontes sarnane ketaspidursüsteemil. Veljes asetseva pidurisüsteemi küljes on piduriklotsid mis koos rattaga ringi käiva trumliga kokku puutudes aeglustavad ratta liikumist. Suletud kamber aitab hoida pidurisüsteemi kokku puutumist väliste keskkonnateguritega. Sellise lahenduse juures on nii mõndagi positiivset, aga ka negatiivset. Positiivselt küljelt ei teki korrosiooni ega kogune piduriklotsidele mustust, kuid kuna tegu on suletud kambris asuva süsteemiga, siis puudub piduriklotsidel jahutus. Suletus ei takista aga piisavalt vee ligipääsu trumlile ning trummelpiduril ei ole ette nähtud kohta vee ära juhtimiseks, mistõttu väheneb trummelpiduri efektiivsus vihmase ilmaga sõites tunduvalt. Piduriklotside kuumenemisel väheneb nende efektiivsus ja pidurdusteekond muutub pikemaks. Seega tasub kiire, üle 50km/h sõitev elektritõukeratas valida mitte trummelpiduritega vaid ketaspiduritega.

Ka trummelpidurisüsteemi juhitakse piduriheebli ja piduritrossiga. Üldjoontes on piduritrossiga juhitav ketaspiduri süsteemiga elektritõukeratas peaaegu, et sama efektiivne kui piduritrossiga juhitav trummelpidurisüsteemiga elektritõukeratas. Trummelpiduri eeliseks on vähene vajadus hoolduseks, kuid ehituselt on need veidi keerulisemad kui ketaspidursüsteemid. Trummelpidurid on kasutusel paljudel populaarsetel elektritõukeratastel: Ninebot Max G30 II, Inokim Quick 4 Super, Inokim Light Hero.

Trummel pidurisüsteemi eelised

• Hooldustsükkel / hooldusvälp pika aja tagant, kuna klotsid on üldjuhul suured ning neid jätkub kauaks
• Korrosiooni ja mustuse vaba

Trummel pidurisüsteemi miinused

• Pidurisüsteemi kogukaal on võrreldes teistega raskem
• Keerulise ülesehitusega, mis muudab parandamise raskemaks – enamasti on vaja mudeli spetsiifilisi varuosi
• Võrreldes ketaspiduriga halvem pidurdusjõudlus
• Halb efektiivsus ülekuumenemisel ja vihmaga sõites

Jalg pidurisüsteem

Jalgpidurisüsteem toimib spetsiaalse konstruktsiooniga porilaua surumisel vastu tagumist ratast. Porilaua ja ratta vaheline hõõrdejõud aeglustab ratta liikumist. Elektritõukeratas mis on varustatud jalgpidurisüsteemiga on ebaefektiivne ja ühtlasi ka ohtlikuima pidurisüsteemiga elektritõukeratas. Piduri kasutamiseks tuleb viia üks jalg tagumisele porilauale, mis muudab sõitja raskuskeset. Raskuskese ebaühtlane jaotumine muudab sõidu ebastabiilsemaks ja ohtlikumaks. Elektritõukeratas millel on väikese rehvi ümbermõõduga rattad on õige raskuskeskme hoidmine eriti tähtis. Jalgpidurid on kasutusel näiteks ülipopulaarsetel Segway Ninebot ES ja E seeria elektrilistel tõukeratastel.

Jalgpidurisüsteemi eelised

• Puudub vajadus hooldada
• Kergekaaluline pidurisüsteem
• Lihtne ja mõistetav tööpõhimõte

Jalgpidurisüsteemi miinused

• Ebaefektiivne, teisisõnu pikk pidurdusteekond
• Märgade ilmadega veelgi ebaefektiivsem
• Ohtlik ja ebamugav sõidustiil
• Vaatamata hooldusvajadusele tuleb konstruktsiooni kuludes vahetada välja kogu porilaud

Regeneratiivne pidurisüsteem

Regeneratiivne pidurdamisel muundub pidurdamisest tulenev energia elektrienergiaks, mis suunatakse läbi mootorikontrolleri tagasi akusse. Muundamisel tekib mootori pöörlemist takistav jõud mis omakorda aeglustab liikumiskiirust. Antud lahendust kasutatakse peamiselt sõidudistantsi suurendamiseks ning on pigem ebaefektiivne meetod järsuks pidurdamiseks. Küll aga on see efektiivne meetod aeglustamiseks. Mõni elektritõukeratas on seadistatud nii, et regeneratiivne pidurdamine aktiveerub kohe, kui juht vabastab gaasipedaali. Teistel on aktiveerimiseks vajalik piduriheebli või hoopiski spetsiaalse nupu vajutamine. Regeneratiivne pidurdamine on pigem kasutusel lisa pidurisüsteemina ning seda on mugav kasutada kui hoogu on vaja maha võtta näiteks kurvi sisenemiseks.

Vaatamata sellele, et teoorias regeneratiivne pidurdamine töötab, siis tegu on ebaefektiivse pidurdussüsteemiga ning muutus pidurdus distantsis on minimaalne.

Regeneratiivse pidurisüsteemi eelised

• Kuna pidurdamine toimib mootoriga siis on pidurisüsteem ilma lisakaaluta
• Väikese mahuline sõidudistantsi muutus
• Mugav viis aeglustamiseks

Regeneratiivse pidurisüsteemi miinused

• Võrdlemisi nõrk pidurdusjõud
• Elektritõukeratas millel on täislaetud aku, ei pruugi pidur toimida, kuna pidurdamine tähendaks aku üle laadimist
• Mõned regeneratiivsed pidurisüsteemid on kehva kvaliteediga ja kergesti katki minevad, samuti võib liiga intensiivse e-piduri kasutamisel kontroller saada ülekoormuse tõttu kahjustada

Elektrooniline pidurisüsteem

Elektrooniline pidur on sarnase tööpõhimõttega nagu ka regeneratiivne pidur. Oluliseimaks vaheks on see, et elektrooniline pidurisüsteem ei suuna tekkinud energiat tagasi akusse. Elektrooniline pidur aktiveeritakse kas piduripedaali või nupuga. Elektrooniline pidur on võrreldes teiste piduritega nõrgim. Elektritõukeratas mis on varustatud ainult elektroonilise piduriga on pikima pidurdusteekonnaga ja seetõttu ka ohtlikuim.

Elektroonilise piduri eelised

• Puudub lisakaal ja vajadus hooldada

Elektroonilise piduri miinused

• Pikk pidurdusteekond
• Mõned elektroonilised pidurisüsteemid on kehva kvaliteediga ja kergesti katki minevad

KOKKUVÕTTEKS

Pidurid on esmatähtsad turvaliseks sõitmiseks, mistõttu on tähtis mõista nende vahelisi erinevusi ning hooldusvajadusi. Esmast sõitu tehes, ootamatute olukordade vältimiseks, on tähtis, et sõitja õpib tunnetama pidurite toimimist ja nende omapära.

Soovitame valida selline elektritõukeratas millel on vähemalt kaks pidurisüsteemi. Parim valik oleks elektritõukeratas, millel on hüdrauliline ketaspidurisüsteem nii ees kui ka taga. Paljud elektritõukerattad on varustatud lisaks mehaanilistele pidurisüsteemidele ka elektroonilise pidurisüsteemiga.

Kas pidurisüsteemi kuluosi on võimalik vahetada?

Enamus ketas- ja trummelpidurisüsteemi kuluosadest on välja vahetatavad. Elektritõukeratas, millel on trummelpiduri, on vahetus mõnevõrra keerulisem. Trummelpidur asetseb trumli sees ning kuna kulumine toimub lisaks piduriklotsidele ka trumli sisekülgedel võib parandus minna kulukamaks. Selle hetkeni on aga elektrilist tõukeratast juba enamasti ka mitmeid aastaid kasutatud. Elektroonilist ja regeneratiivset pidurdamist ei ole üldjoontes võimalik eraldi parandada, kuna pidurdusjõud tuleneb mootori ja mootorikontrolleri töökorrast. Probleemi ilmnedes tasuks tuua elektritõukeratas meie remonditöökotta. Nii saame välja selgitada, mis on vea tegelik põhjus. Nii mõnelegi keerulisele probleemile leiame siiski lahenduse. Ka pidurite reguleerimist ja hooldamist soovitame teha Tõuksimaailma töökojas, et vältida pidurisüsteemi ebaõnnestumist või valesti paigaldamist/reguleerimist.

Viited: Electric Scooter Guide