活动丨大陆集团EPB-Si制动系统,与电动车“天然搭”?

这是一个颇有争议的话题。

大众ID.4上市的时候,很多消费者困惑的地方在于,为何后轮采用了鼓式制动?究竟是因为鼓刹有特别的优势,还是为了降低成本?或许,今天可以从更技术的角度来理解这个问题。

3月10日,大陆集团举办了一场在线讲堂,专门聊一聊电动汽车制动那些事。其中,最核心的技术点是EPB-Si,中文全称是“集成领从蹄式的鼓式电子驻车制动”,同时,回答了我们一开始提出的电动车采用鼓式制动的问题。

从功能角度来划分,汽车制动系统主要有两大功能,一是让汽车慢下来直到停止,这叫做行车制动,另一个是让汽车长时间保持停止的状态,这叫做驻车制动。

再通俗一点讲,行车制动就是“踩刹车”,驻车制动就是“拉手刹”。

对于电动车,会有很大的不同。

首先,驱动电机不仅可以提供加速能力,在减速时,还可以充当发电机进行能量回收。事实上,具有能量回收能力,是一种技术进步,总不能任由车辆动能转化为热能消失于空气中吧?

其次,电动车不再需要复杂的变速箱,甚至诸多电动车连P挡也没有了。在燃油车上,电子驻车EPB系统是通过变速箱P挡锁止机构和手刹共同完成驻车的。如今,P挡被简化,电动车驻车系统也需要重新设计了。

大陆集团的解决方案,即是这套EPB-Si制动系统。

电动汽车如何实现能量回收?

燃油车制动,主要依靠刹车片。

常见的执行情况是,当我们踩下刹车踏板后,液压管路传递液压力推动刹车片,与制动盘或制动鼓接触,因零件之间的摩擦产生拖拽力,并传导至轮胎,再与路面摩擦,实现减速制动。

燃油车很难做到能量回收,减速过程中的能量变成热能,释放到了大气中。

电机+电池,恰好可以解决这个问题。学术一点讲,电机共有4种工作模式,即“电机四象限”。车辆加速时,电机处于第一象限的运转模式中。在能量回收状态下,电机处在第二象限的运转模式中,并提供一个逆向扭矩,不仅可以使车辆减速,而且可以对电池进行充电。

好处非常明显,一方面,能量回收,车辆减速,可以不单单依靠轮端摩擦制动来实现,也就减轻了轮端制动的压力;另一方面,避免了能量浪费,增加了电动车的续航里程。

大陆集团做了一个名为E-Taunus的综合路况测试,包括山路和城市道路,单圈全长85km,对比车型既有燃油车,也有电动车。

结果印证了基本的判断,燃油车对摩擦制动的使用次数非常频繁,电动车摩擦制动的使用次数明显减少。

在这种情况下,传统燃油车使用鼓刹,有可能因为结构封闭,热量无法释放,导致刹车性能衰减,但电动车凭借能量回收,使得制动温度大幅降低,鼓刹热衰减问题得到有效解决。

为了再度证明鼓刹多次制动没有问题,大陆集团进行了另外一项连续紧急制动测试。车辆加速到100km/h,随后制动刹停,10次测试为一轮,共进行2轮测试。在这种严苛的条件下,前轴温度能够上升至700℃,后轴温度能够达到400℃。

结果显示,2轮测试完毕,搭载大陆EPB-Si制动系统的测试车型,最后一次制动距离仍然可以达到38米,已经相当出色了。

EPB-Si制动系统还有哪些特点?

纵使鼓刹性能并无缩水,消费者仍然会好奇,继续使用碟刹不行吗?鼓刹究竟还有哪些功能特点?

鼓刹为封闭结构,正因为“封闭”,可以带来至少三点优势:

1、防锈。鼓刹封闭结构相比于盘式制动,具备更好的防锈能力。毕竟,盘式制动是开放的,摩擦材料直接暴露于空气中,很多家用车停放一晚上,第二天制动盘出现锈迹,即是这个原因。

锈迹影响制动效果,启动之后,头几次踩刹车,也容易出现制动噪声的问题。如果采用封闭结构,也就避免了锈蚀问题。况且,电动车的刹车强度较低,很多时候难以依靠踩几脚刹车以消除锈迹。

2、防尘。如果论环保,电动车没有尾气污染了,但却面临制动粉末污染的问题。盘式制动将制动粉末直接排放到大气中,但封闭结构的鼓刹制动,却可以将粉末收集在制动器内部。

3、减重。轻量化是一个重要的发展方向,制动器轻量化,减重的绝对值不大,但对整体减重仍有裨益。按照大陆集团的介绍,同样规格的或者能够匹配同样车型大小的制动器,EPB-Si上比盘式制动轻20%-30%左右。在实车上,将制动器和制动盘、制动鼓两块加起来,大概可以减重2-3公斤。

另外一点,则是EPB-Si在驻车功能上的应用。

盘式制动,主要依靠两个摩擦材料夹紧制动盘。在燃油车中,还有P挡机械锁止结构。具体到鼓式制动系统,其内部有一个旋转结构,可以产生自增力的效应,会随着车轮转动把这部分压力传递到制动蹄上,从而形成更大的压力和更大的接触面积,驻车效能更有效。

电动车选择鼓刹,终究有其合理的一面。但不是所有的用户都愿意沉下心,好好了解背后的门门道道,解释成本和认知成本都很高。这种矛盾还将长期存在,慢慢向用户解释其优势是一方面,不断优化制动解决方案是另一方面。


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