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購置稅優(yōu)惠 經(jīng)銷商報(bào)價(jià) 車主點(diǎn)評(píng)(2條)

我們平時(shí)接觸的車輛，從自行車、汽車到火車，大多是依靠摩擦材料之間的機(jī)械摩擦來阻止它們飛行，只是通過機(jī)械連桿、液壓油或壓縮空氣體等不同的驅(qū)動(dòng)方式。但今天要介紹的這些車輛制動(dòng)技術(shù)，并不需要實(shí)際的摩擦，而是通過電磁手段產(chǎn)生制動(dòng)力，從而達(dá)到制動(dòng)效果。

渦流制動(dòng)技術(shù)

首先需要澄清的一個(gè)概念是渦流，也就是渦流，指的是導(dǎo)體內(nèi)部在電磁感應(yīng)下形成的電流。渦流制動(dòng)器通常與傳統(tǒng)制動(dòng)器結(jié)合使用，在大多數(shù)商用車中起到控制車速的作用，因此也被稱為渦流緩速器。

普通電渦流緩速器

常用電渦流緩速器結(jié)構(gòu)示意圖

從上面的示意圖可以看出，電渦流緩速器安裝在汽車的驅(qū)動(dòng)橋和變速箱之間，通過電渦流的作用力減速。當(dāng)DC施加到減速器的定子線圈時(shí)，定子線圈中會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這將在相鄰的鐵芯、磁極板、氣隙和轉(zhuǎn)子之間形成回路。這時(shí)，如果轉(zhuǎn)子和定子之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)就相當(dāng)于導(dǎo)體切割磁力線。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，此時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電流，同時(shí)感應(yīng)電流會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與現(xiàn)有磁場(chǎng)之間會(huì)有作用力。這是減速器制動(dòng)力矩的來源。電子控制單元通過采集車速、檔位和駕駛員的控制信息，改變渦流強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力矩的變化。

位于中控臺(tái)上的減速器開關(guān)

同時(shí)，由于轉(zhuǎn)子是一個(gè)非常大的導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的感應(yīng)電流以渦流的形式存在。從能量平衡的角度來看，緩速器在起制動(dòng)作用時(shí)，將汽車運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為渦流的電能，再以熱量的形式消耗掉。因此，電渦流緩速器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量。此外，轉(zhuǎn)子的散熱能力和控制轉(zhuǎn)子熱變形的方向成為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和電渦流緩速器的核心技術(shù)之一，保持轉(zhuǎn)子葉片等散熱面的清潔也成為緩速器維護(hù)的重要項(xiàng)目。此外，緩速器的轉(zhuǎn)子總成和定子總成之間有一個(gè)小間隙，保證了汽車行駛時(shí)緩速器能夠無摩擦地自由旋轉(zhuǎn)和制動(dòng)。

車輛上緩速器的實(shí)際安裝位置表明，該位置有利于散熱，但也需要日常清潔維護(hù)，以保證葉片表面的清潔散熱效果。

與傳統(tǒng)制動(dòng)裝置相比，電渦流緩速器具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):

1.它可以承受汽車行駛中的大部分制動(dòng)負(fù)荷，大大降低傳統(tǒng)制動(dòng)器對(duì)車輪的溫度，保證車輪制動(dòng)器處于良好的技術(shù)狀態(tài)，從而能夠在面對(duì)緊急情況、長下坡等惡劣工況時(shí)自如應(yīng)對(duì)；

2.采用直流驅(qū)動(dòng)，沒有中間環(huán)節(jié)，因此其運(yùn)行響應(yīng)時(shí)間很短，只有幾十毫秒，比液壓制動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間快得多；

3.由于電渦流緩速器的定子和轉(zhuǎn)子之間沒有接觸和磨損，故障率極低。除了例行檢查和保持清潔，平時(shí)幾乎沒有其他工作，所以維護(hù)成本極低。同時(shí)，由于電渦流緩速器可以承受車輛的大部分制動(dòng)扭矩，因此可以延長車輪制動(dòng)器的使用壽命，降低車輛制動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，車輛配備了電渦流緩速器。車輪制動(dòng)器的使用壽命可延長至少4-7倍，節(jié)省維修材料、人工成本和輪胎消耗；

4.如果電渦流緩速器出現(xiàn)故障，在維修零件不能及時(shí)供應(yīng)的情況下，可以關(guān)閉緩速器，車輛可以繼續(xù)行駛，基本不影響車輛的正常使用。

在類似的山路上，電渦流緩速器可以合理控制車速，最大限度地防止制動(dòng)器過熱導(dǎo)致的制動(dòng)失靈，防止惡性事故的發(fā)生。

當(dāng)然緩速器本身需要一定的成本。同時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)較重，不適合裝備小型或微型車輛。然而，隨著人們逐漸認(rèn)識(shí)到它在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)，如今它越來越多地出現(xiàn)在商用車上。

渦流制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖

此外，還有一種很有前途的盤式渦流制動(dòng)器。它的結(jié)構(gòu)有點(diǎn)類似于現(xiàn)有的機(jī)械盤式制動(dòng)器。它采用盤形感應(yīng)盤、環(huán)形電磁鐵和安裝機(jī)構(gòu)，其基本原理與上述減速器相同。與安裝在傳動(dòng)軸位置的緩速器相比，盤式渦流制動(dòng)器可以獲得更好的散熱效果和更大的制動(dòng)力矩，同時(shí)安裝位置更加靈活，空之間的限制更少，更適合高速或重載車輛。輕量化后，有望裝備在普通乘用車上。

再生制動(dòng)技術(shù)

在渦流制動(dòng)技術(shù)中，制動(dòng)能量直接轉(zhuǎn)化為熱量，有些浪費(fèi)。因此，對(duì)于廣泛使用電驅(qū)動(dòng)的新能源汽車，最好有一種能夠回收制動(dòng)能量的制動(dòng)方法，這就是下面要介紹的再生制動(dòng)技術(shù)。再生制動(dòng)的基本原理是將車輛驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，然后將車輛減速或下坡時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他能量，儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置中，供車輛行駛。

裝有再生制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

從上圖可以看出，當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，電動(dòng)泵對(duì)制動(dòng)液加壓，產(chǎn)生所需的制動(dòng)力，制動(dòng)控制和電機(jī)控制共同決定電動(dòng)車上的再生制動(dòng)力矩和前后輪上的液壓制動(dòng)力。在再生制動(dòng)過程中，再生制動(dòng)系統(tǒng)控制制動(dòng)能量的回收，并將其充回到電池中。在高速或長下坡行駛時(shí)，再生制動(dòng)可以成為主要的制動(dòng)方式。只有當(dāng)電制動(dòng)力不足以達(dá)到足夠的制動(dòng)效果或車輛低速完全停止時(shí)，液壓制動(dòng)才能有效。當(dāng)然，對(duì)于普通電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車，電池容量是有限的。如果電池充滿，此時(shí)再生制動(dòng)不會(huì)起到太大作用。

即使有這樣大尺寸大容量的電池組，電池容量也是有限的，所以再生制動(dòng)并不能完全取代機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)而獨(dú)立存在。

再生制動(dòng)有兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。一是如何在再生制動(dòng)和機(jī)械摩擦制動(dòng)之間分配總制動(dòng)力，以回收盡可能多的車輛動(dòng)能。二、如何將總制動(dòng)力分配到前后軸上，達(dá)到穩(wěn)定的制動(dòng)狀態(tài)。通常，再生制動(dòng)僅對(duì)驅(qū)動(dòng)軸有效。為了回收盡可能多的動(dòng)能，必須控制電機(jī)產(chǎn)生特定量的制動(dòng)力，同時(shí)還要控制機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)，以滿足駕駛員給出的制動(dòng)力需求。實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力和能量回收的最佳平衡是再生制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的標(biāo)志。

對(duì)于搭載CAN-BUS總線的現(xiàn)代汽車，再生制動(dòng)控制模塊與ABS ECU之間可以實(shí)現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)交換，相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)之間的平衡。

如果是輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)四輪的新能源汽車，四輪之間驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力和能量回收的分配相對(duì)平衡，可以更好的處理制動(dòng)力和制動(dòng)能量回收的關(guān)系。

由于制動(dòng)的穩(wěn)定性不僅關(guān)系到車輛的安全性，還與乘客的舒適性密切相關(guān)，因此應(yīng)用再生制動(dòng)系統(tǒng)的車輛需要更多的道路測(cè)試和軟件仿真，以確保其整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)能夠安全、平穩(wěn)、舒適地工作，這是車輛設(shè)計(jì)和匹配能力的有力考量。

作為銷量最大的混動(dòng)車型，普銳斯（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）全新MPV車型仍需經(jīng)歷嚴(yán)苛的路試，其中包括再生制動(dòng)在內(nèi)的混動(dòng)和制動(dòng)系統(tǒng)顯然是關(guān)鍵點(diǎn)。

再生制動(dòng)的好處不言而喻。除了回收能量為電池和其他設(shè)備充電，它也不受制動(dòng)系統(tǒng)熱衰減的影響。更重要的是，它基于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，不需要太多特殊的設(shè)計(jì)和修改，所以更容易實(shí)現(xiàn)。只要解決了制動(dòng)力平衡的問題，再生制動(dòng)就是一項(xiàng)非常適合新能源汽車的實(shí)用技術(shù)。

從這張儀表盤圖不難看出，制動(dòng)時(shí)能量箭頭指向電池，制動(dòng)能量被回收。

結(jié)論:

由于成本等諸多因素，汽車新能源技術(shù)仍處于良好階段，尤其是在國內(nèi)市場(chǎng)。但是，就像當(dāng)年內(nèi)燃機(jī)取代蒸汽機(jī)一樣，隨著不可再生能源的逐漸減少，未來新能源汽車必然會(huì)成為主導(dǎo)，電制動(dòng)技術(shù)也會(huì)隨著新能源汽車的發(fā)展而普及。