鼓式制動器、摩托車剎車圈、Drum brake、輪轂剎車圈專業(yè)生產(chǎn)廠家無錫九環(huán)2021年4月8日訊安全是汽車的生命線。剎車失靈引發(fā)的一起又一起的交通事故，正用血淋淋的教訓敲響安全無小事的警鐘。這對于“零事故愿景”的大陸集團來說，最大極限減少事故率已成為在安全領(lǐng)域無止境創(chuàng)新的驅(qū)動力。日前，大陸集團推出電動汽車最適合的制動解決方案——EPB-Si，不僅在駕駛安全性方面表現(xiàn)突出，還在駕駛舒適性方面也有不熟表現(xiàn)。
那么，電動汽車對制動系統(tǒng)有哪些新需求？EPB-Si為什么是最適合電動汽車的制動系統(tǒng)？EPB-Si為什么是鼓剎而不是更高級的盤剎？
日前，大陸集團電子駐車制動系統(tǒng)專家繆哲華進行了詳細解讀。
01
電動汽車制動的四大需求
汽車制動系統(tǒng)具有“踩剎車”“拉手剎”兩個主要功能：一個是使汽車從動態(tài)減速至靜態(tài)功能的行車制動，通過駕駛者對制動踏板進行操作實現(xiàn)；另一個是使車輛保持原地靜止狀態(tài)的駐車制動，通過駕駛員對駐車開關(guān)（EPB）操作或車輛駐車制動邏輯自動完成。
繆哲華認為，電動汽車的制動系統(tǒng)要在能量回收、安全性能、環(huán)境保護、續(xù)航里程四個方面不斷改變，才能提供更安全、更舒適的駕乘保障。
據(jù)介紹，電動汽車使用電驅(qū)動動力總成替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機為核心的動力總成，在制動系統(tǒng)具有四個新特點：首先，制動能量回收。驅(qū)動電機同時具備向車輛提供加速和減速扭矩的能力，且該能力應用在車輛行車制動過程中，也就是制動能量回收技術(shù)，這也是電動汽車與燃油汽車制動系統(tǒng)的最大不同。其次，P檔鎖止機構(gòu)不再是必備設(shè)計。過去、現(xiàn)在，人們習慣使用P檔加手剎或電子駐車EPB系統(tǒng)來實現(xiàn)原地駐車；未來，電動汽車大幅簡化變速箱設(shè)計，P檔鎖止機構(gòu)不再是必備選項，這需要制動系統(tǒng)具有更強大的駐車能力來實現(xiàn)駐車效能。第三，減少制動粉塵是大挑戰(zhàn)。電動汽車雖沒有內(nèi)燃機排放污染問題，但制動系統(tǒng)粉塵排放在整車排放中的占比越來越大，未來成為法規(guī)重點監(jiān)管方向，這對制動系統(tǒng)提出挑戰(zhàn)。第四，減少阻力耗電量。增加電動汽車續(xù)航里程是每個整車廠商努力提升的性能之一，這對制動系統(tǒng)來說需要盡可能減少拖滯力矩以及克服該阻力所需電量。
02
最適合的電動制動解決方案
繆哲華表示，大陸集團推出的電子駐車制動系統(tǒng)EPB-Si是針對電動汽車屬性提供的最適合的制動解決方案。電動汽車對制動系統(tǒng)在能量回收、安全性能、環(huán)境保護、續(xù)航里程的四大特殊需求，EPB-Si都能滿足。
首先，能量回收是將剎車消耗的熱能回收以電能形式存入電池，將驅(qū)動電機轉(zhuǎn)換為發(fā)電機狀態(tài)，從而提升電動汽車的續(xù)航里程。“通過一系列整車測試發(fā)現(xiàn)，使用能量回收技術(shù)的車輛，對摩擦制動的需求減少90%。EPB-Si能夠幫助優(yōu)化和提升制動能量回收的性能。” 繆哲華補充說。
其次，無論是綜合行車制動還是駐車制動，EPB-Si都是一款非常適用于電動汽車的制動產(chǎn)品。
繆哲華說：“在極低速（15km/h以下）以及極高速（120km/h以上）的情況下，電機能夠輸出的制動力矩比較有限，當車速處于15km/h至100km/h區(qū)間時，能量回收就能夠提供車輛減速所需要的大部分減速度。因此對于電動汽車摩擦制動系統(tǒng)來說，最苛刻的是從120km/h減速至100km/h，這種情況下由于伴隨著制動熱量的產(chǎn)生，容易導致制動器熱衰退的現(xiàn)象。”
為了評估整車在制動系統(tǒng)熱衰退情況下的制動表現(xiàn)，大陸集團進行了最嚴苛的AMS測試，結(jié)果顯示EPB-Si即使在高溫情況下也能保證出色的制動性能。
除了行車制動性能以外，因電動汽車車重較大，對駐車制動也提出更高要求。法規(guī)要求，電動汽車必須配備兩套獨立駐車機構(gòu)，在其中一套駐車機構(gòu)失效時，另一套駐車機構(gòu)必須能夠使車輛安全停在8%的坡度上。大陸集團通過駐坡性能測試顯示，EPB-Si產(chǎn)品最大駐坡力矩輸出能達到1700Nm，足夠滿足3噸車型20%駐坡要求，提供了遠高于法規(guī)要求的駐車安全性。因此對于沒有變速箱鎖止機構(gòu)的電動汽車來說，僅僅依靠左右輪兩個EPB-Si就可以實現(xiàn)兩套駐車機構(gòu)的功能。
第三，得益于EPB-Si封閉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，80%的磨損后剎車片粉塵會被保留在制動系統(tǒng)內(nèi)部，對減少PM10、 環(huán)境保護有很大幫助。
第四，面對電動汽車長續(xù)航里程的挑戰(zhàn)，一方面電池容量是最主要的因素，另一方面還有電氣負載、整車驅(qū)動兩類相關(guān)因素影響著續(xù)航里程。有評估顯示，輪端拖滯每減少1Nm，能夠幫助車輛提升10km~15km續(xù)航里程。EPB-Si因采用鼓式制動產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，有一系列能夠幫助剎車片保持與制動鼓之間脫離狀態(tài)的彈簧零件。采用"全球統(tǒng)一輕型汽車測試規(guī)程（WLTP）"測試后顯示，EPB-Si產(chǎn)品拖滯力矩在各個工況下均不高于0.5Nm，為整車提升續(xù)航里程提供幫助。
03
鼓剎符合電動汽車的發(fā)展趨勢
眾所周知，鼓剎一般用于載貨車，而盤剎多用在乘用車。為什么EPB-Si選擇鼓剎？
“盤式制動、鼓式制動各有優(yōu)點。在汽車電動化的大趨勢下，制動系統(tǒng)的變化一直發(fā)生。鼓式制動在能量回收、安全性能、環(huán)境保護、續(xù)航里程方面都有優(yōu)勢，因此基于鼓式制動開發(fā)的EPB-Si產(chǎn)品是符合電動汽車未來的發(fā)展趨勢。” 繆哲華這樣解答。
據(jù)介紹，鼓式制動應用在電動汽車上具有兩大優(yōu)點：一是鼓式制動比盤式制動具有更高的駐車效能。由于鼓式制動在設(shè)計上是旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，有內(nèi)部自增力的效應，會隨著車輪的轉(zhuǎn)動把這部分壓力傳遞到剎車片，它和制動盤之間產(chǎn)生更大壓力、更大接觸面積，實現(xiàn)比盤式制動更高的駐車效能。這也是很多大型商用車使用鼓式制動的原因。二是鼓式制動的結(jié)構(gòu)封閉具有很好的防銹能力。鼓式制動內(nèi)部聚集的熱量由于結(jié)構(gòu)封閉很難釋放到大氣中，熱量聚集在內(nèi)部造成摩擦材料/剎車片性能大幅度衰退，導致制動力下降，這也是鼓式制動在過去20年來應用車型越來越少的主要原因。但由于電動汽車能量回收應用使得制動溫度大幅度降低，鼓式制動熱衰退的問題從根本上得到解決。而封閉結(jié)構(gòu)帶來的另一個特性是比盤式制動具有更好的防銹蝕能力。
繆哲華補充說：“銹蝕問題恰恰是電動汽車摩擦制動強度降低帶來的副作用。盤式制動是一個完全開放的系統(tǒng)，制動盤與摩擦材料接觸的摩擦面完全暴露在空氣中，在這種情況下制動盤在幾個小時內(nèi)就會出現(xiàn)銹蝕。有的車輛停放一晚后制動盤表面就會出現(xiàn)銹斑，如果是濕度比較大的陰雨天，這種銹蝕情況會更明顯。以往傳統(tǒng)車型通過幾次制動動作除去銹蝕，這也是早上啟動車輛后的頭幾次制動更容易出現(xiàn)制動噪聲的原因。對于電動汽車來說，摩擦制動的強度和次數(shù)都不足以除去制動盤上產(chǎn)生的銹蝕，因此會帶來一系列制動噪音甚至是制動力不足的問題。而EPB-Si與制動鼓形成的封閉結(jié)構(gòu)能夠有效地防止制動鼓摩擦面產(chǎn)生銹蝕，避免由此帶來的制動問題。”
可見，因為載體發(fā)生變化，鼓剎的熱衰退缺點因為電動汽車能量回收而抵消甚至轉(zhuǎn)變成增加續(xù)駛里程的優(yōu)點。
EPB-Si是大陸集團推出的最新一代電子駐車制動系統(tǒng)，這款產(chǎn)品已于2020年已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，應用在大眾ID3、ID4車型上。繆哲華說：“我們也在積極洽談其他的整車客戶，后續(xù)會有更多車型應用EPB-Si。”
總之，技術(shù)都是雙刃劍，揚長避短的技術(shù)創(chuàng)新就是有價值、接地氣的創(chuàng)新。實現(xiàn)深度國產(chǎn)化后大陸集團，正以更具價格競爭力的產(chǎn)品，立足于中國市場，為中國消費者提供更好、更快速的服務。
