鼓式制動(dòng)器、摩托車剎車圈、Drum brake、輪轂剎車圈專業(yè)生產(chǎn)廠家無(wú)錫九環(huán)2021年4月29日訊電動(dòng)車替代燃油車的過(guò)程絕不僅僅是將內(nèi)燃機(jī)更換為電機(jī)那么簡(jiǎn)單，還有許多系統(tǒng)面臨革新。其中，制動(dòng)系統(tǒng)是比較有代表性的。大陸集團(tuán)的線上公開課，詳細(xì)介紹了其專為電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的制動(dòng)解決方案 ——EPB-Si。
電動(dòng)汽車使用電驅(qū)動(dòng)替代了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)為核心的動(dòng)力總成，這給制動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)不小的變化。首先驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠同時(shí)向車輛提供加速扭矩和減速扭矩，利用后者的特性，在汽車制動(dòng)的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收功能，這是大部分內(nèi)燃機(jī)無(wú)法做到的。因此電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮如何滿足能量回收要求。
傳統(tǒng)燃油車必須通過(guò)變速箱傳輸動(dòng)力，P檔或者電子駐車是通過(guò)變速箱中機(jī)械鎖止結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，P檔鎖止機(jī)構(gòu)不再是一個(gè)必備的設(shè)計(jì)選項(xiàng)，制動(dòng)系統(tǒng)必須具備更強(qiáng)的駐車能力來(lái)實(shí)現(xiàn)原來(lái)的駐車效能。
在電動(dòng)車的核心訴求續(xù)航里程方面，制動(dòng)系統(tǒng)需要盡可能減少拖滯力矩和對(duì)車輪的拖拽阻力，進(jìn)而減小用于克服這部分阻力所需要的電量。可以說(shuō)，制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)續(xù)航里程的提升也是非常重要的。
另外一方面，電動(dòng)車由于不存在內(nèi)燃機(jī)排放的問(wèn)題，制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵污染會(huì)顯得更突出，未來(lái)相關(guān)法規(guī)會(huì)越來(lái)越重視這方面。
總結(jié)一下，制動(dòng)系統(tǒng)必須在能量回收、安全性能、續(xù)航里程、環(huán)境保護(hù)四大方面量身定制，才能適應(yīng)電動(dòng)汽車的特性。這也是大陸集團(tuán)EPB-Si制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。
內(nèi)燃機(jī)車型制動(dòng)減速過(guò)程通常全部通過(guò)輪端摩擦制動(dòng)完成，而電動(dòng)車制動(dòng)減速過(guò)程由摩擦制動(dòng)與電機(jī)制動(dòng)共同完成，這是實(shí)現(xiàn)能量回收的基礎(chǔ)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，回收由制動(dòng)而消耗的熱能，回收的這部分熱能以電能的形式存入電池中，可以用于后續(xù)的車輛行駛中。
相比內(nèi)燃機(jī)車型，電動(dòng)汽車摩擦制動(dòng)的使用次數(shù)大幅度降低，大部分情況下僅僅依靠電機(jī)制動(dòng)就能夠滿足減速要求，而且對(duì)摩擦制動(dòng)所需提供的制動(dòng)能量需求降低90%，同時(shí)摩擦制動(dòng)強(qiáng)度及產(chǎn)生的熱量大幅降低。
針對(duì)以上特性，EPB-Si電子駐車系統(tǒng)選擇了基于鼓式制動(dòng)打造，實(shí)現(xiàn)高制動(dòng)效能，由于電機(jī)制動(dòng)的存在，鼓式制動(dòng)在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車型上存在的熱衰退問(wèn)題得到根本性解決，而且相較于盤式制動(dòng)更好的防腐蝕性能。
EPB-Si系統(tǒng)基于鼓式制動(dòng)打造
驅(qū)動(dòng)電機(jī)在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下，在極低速（15km/h以下）以及極高速（120km/h以上）的情況下，電機(jī)能夠輸出的制動(dòng)力矩比較有限，當(dāng)車速處于15km/h至100km/h區(qū)間內(nèi)時(shí)，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(duì)于電動(dòng)汽車摩擦制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最苛刻的情況是從120km/h減速至100km/h這一過(guò)程，這種情況下由于伴隨著制動(dòng)熱量的產(chǎn)生，容易導(dǎo)致制動(dòng)器熱衰退的現(xiàn)象出現(xiàn)。
為此，大陸集團(tuán)進(jìn)行了嚴(yán)苛的測(cè)試來(lái)保證EPB-Si系統(tǒng)的可靠性，測(cè)試方式是，車輛加速至100km/h，隨后全力制動(dòng)至剎停，10次完整的制動(dòng)過(guò)程為一輪，一共進(jìn)行兩輪測(cè)試，兩輪完成后評(píng)估制動(dòng)距離。整個(gè)過(guò)程中前軸溫度能夠上升至700度，后軸溫度能夠達(dá)到400度。
在第二輪第十次的測(cè)試結(jié)果中，車輛的制動(dòng)距離仍然能夠保持在38.26米這一出色的成績(jī)(制動(dòng)距離最長(zhǎng)一次為38.60米)，并且對(duì)比前幾次制動(dòng)距離沒(méi)有出現(xiàn)很大的波動(dòng)。
裝備EPB-Si的車輛在十次制動(dòng)過(guò)程中保持制動(dòng)距離穩(wěn)定
電動(dòng)汽車配備了大量的電池組，自重較大，因此對(duì)于駐車性能也有著高要求。相關(guān)法規(guī)硬性要求：整車需配備兩套獨(dú)立的駐車機(jī)構(gòu)，單套駐車機(jī)構(gòu)必須滿足8%坡度駐車要求。作為對(duì)比的是，單個(gè)EPB-Si的駐車力矩輸出就可達(dá)1700Nm，單輪失效情況可實(shí)現(xiàn)3噸車型20%坡度駐坡，可以說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)法規(guī)的要求。
人們?cè)谟懻撈囄廴镜臅r(shí)候，總會(huì)第一時(shí)間想到發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放，但其實(shí)制動(dòng)摩擦材料磨損造成的PM10懸浮顆粒污染也是存在的，尤其當(dāng)電動(dòng)車實(shí)現(xiàn)零排放，其它零部件造成的污染就更顯眼了。得益于EPB-Si制動(dòng)系統(tǒng)封閉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加上鼓式制動(dòng)比盤式制動(dòng)更易于儲(chǔ)存粉塵，接近80%的磨損后的剎車片粉塵會(huì)被保留在制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部而不向大氣中排放，滿足愈發(fā)嚴(yán)苛的環(huán)保法案。
電動(dòng)車行駛過(guò)程中需要克服各種阻力，輪端制動(dòng)的拖滯力矩是其中比較明顯的一類。輪端的拖滯力矩指的是在非制動(dòng)的情況下，由于剎車片與制動(dòng)盤/制動(dòng)鼓之間半接觸狀態(tài)而造成的一種對(duì)車輪的拖拽現(xiàn)象。
EPB-Si有效降低拖滯力矩
相關(guān)測(cè)試顯示，輪端拖滯每減少小1Nm，能夠幫助車輛提升10km~15km續(xù)航里程。EPB-Si因?yàn)椴捎昧斯氖街苿?dòng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，有一系列能夠幫助剎車片保持與制動(dòng)鼓之間脫離狀態(tài)的彈簧零件。大陸集團(tuán)通過(guò)專業(yè)的測(cè)試方法來(lái)檢測(cè)多種行駛和制動(dòng)工況后輪端拖滯力矩的大小后得出結(jié)論，EPB-Si制動(dòng)系統(tǒng)拖滯力矩在各個(gè)工況下均不高于0.5Nm，由此帶來(lái)的續(xù)航里程提升效果不言而喻。
