线鼓式制动的背后

  日期：2024-08-29 作者: 解决方案

  [汽车之家技术解析]2018年，大众在提出了“ELECTRIC FOR ALL”的口号，从那时开始，大众就发起了向电动化的“闪电战”，批准了600亿欧元的研发预算、自建电池工厂、推出了各类的电动或插电式混动车型。

  但是作为欧洲最大的车企，大众的All in电动化必定是“巨轮掉头”，尤其是三电技术，需要几年在技术和人才上的积累，才能追赶上大洋彼岸来自美国硅谷的特斯拉。

  虽然困难重重，但是德国大众在制造层面的积累也是后者无法超越的。例如，新能源车主最为关心的续航能力问题，大众就利用自己传统机械方面的优势，在细节上花了不少心思，这一点在MEB平台上就有体现。

  不过，自从大众的ID.4一亮相，其装配后轮的鼓式制动瞬间成了众矢之的，几乎一边倒的讨伐之声。的确，在现在这个电气化时代，一辆标榜科技、智能，售价20万元的电动汽车用上了颇为“原始的”鼓式刹车，怎么看都不是一个明智之举，但是大众汽车真的会这么“傻”吗？

  是什么让大众作出在如此重要的平台上使用鼓式制动的决策呢？他们总结了如下几点：

  目前电动汽车在制动方式上主要有“能量回收”和“制动器制动”两种，车企为了尽可能提升车辆续航表现，有效利用车辆制动的能量，时速在15km/h至100km/h这个区间的非紧急制动通常主要由能量回收来进行完成大部分工作。这就避免了传统制动器制动将动能转化为热能释放到大气中的浪费。

  而从使用场景来看，电动汽车以城市工况居多，大多数时速都保持在上述的区间内，所以后轮鼓刹的使用强度实际上并不高。当然，不具备动能回收功能的内燃机车辆后刹车制动力分配通常也就在20%-30%左右，其制动力也足以满足需求。

  我们都知道，盘式制动器是利用分泵卡钳推着制动片“捏住”刹车片，来完成制动效果，“捏住”的这一个动作由刹车助力泵来完成，但是完成制动后，抬起刹车，制动盘、片是如何分开的呢？

  据大众的工程师分析，这一点点的节约，能提高3.3-13.5km的行驶里程，苍蝇虽小，但也是肉，从这一点可以发现，大众的工程师都是“过日子”的人。

  与盘式制动器把所有部件都暴露在外不同，鼓式制动器所有的部件都是包在“鼓”内，采用的是半密封的封装形式，这样就能让制动部件不再经受风吹雨打，提升抵抗腐蚀能力，让其寿命更长。

  但是此前半封闭式的鼓式制动器面临的一大问题是在频繁制动的工况下，制动器内温度会迅速累积升高，并且不易被车轮附近的气流所带走。温度上升会导致鼓式制动器出现所谓的制动力热衰减，在一些山路和连续下坡场景尤为常见，这也是此前消费者担忧的一个问题。

  好在上文提到的能量回收在很大程度上承担了大量的制动力，通过电机反拖车轮，将动能转化为电能，可以轻松又有效的控制制动器温度的提升。所以鼓式制动器在配备动能回收技术的电动汽车上可以让绝大多数工况的工作时候的温度控制在50℃以下，避免动辄几百摄氏度的高温导致热衰减的出现。

  此外半密封的封装形式还会带来另一个关于环保的优势，就应该将大部分制动器粉尘保留在制动鼓内。

  传统内燃机车辆制动器产生的粉尘会随着气流直接排放到大气当中，尽管不像发动机尾气产生的污染那么严重，但从整车生命周期来看，仍然会带来一些PM10可吸入颗粒物的污染。当慢慢的变多的电动汽车出现在道路上的时候，内燃机的缺席反而让制动器粉尘这个此前并不显眼的污染物占比高了起来。如今也已经有更多的环保机构关注到了制动粉尘的污染危害，相信不久的将来就会出台相关的标准和限制排放措施，在这一点上鼓式制动器也算是占了不小的先天优势。

  相比传统盘式制动摩擦片7.5万公里的常规使用的寿命，这套后轮鼓式制动器的领蹄更换周期为15万公里，基本上可以做到免维护了，后期维护成本极低。

  从技术的角度考虑，这套为电动车专门设计的鼓式制动能够完全满足大众的需求，甚至在成本上还要略高于传统的盘式制动。

  暖风空调作为用电大户，一直是电动车的里程“杀手”，不少厂商也在挖空心思地降低暖风空调的耗电量，耗电量热效果好的热泵空调就是手段之一。

  ID.4采用的是CO2热泵空调，与PTC空调（热敏电阻）的不同之处在于热泵技术是依靠制冷介质把车外空气中的能量吸收，并补充给车内取暖，相比于PTC直接用电加热，热泵不但节省电量，还能利用电池、电动机散发出的余热，这种搬运能量的效率要比PTC将电能转化成热能的效率高出不少。

  当然，在夏季或者是四季如春的南方城市，CO2热泵空调的优势就不是很明显了，尤其在成本上要高出不少，因此，大众保留了PTC空调，并将CO2热泵空调作为了选装件（选装价格9000元），可以让南方城市的用户不必为此买单。

  就像当初诺基亚王朝的崩塌，不在于没有技术和资金，而在于没有意识和决心。大众看到了危机和新的机会，当然比谁都更清楚自己优势和劣势，就像这套鼓式制动，或许是利用自己的优势来解决当前的难题。（编辑/汽车之家 郭枫）