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購置稅優(yōu)惠 經(jīng)銷商報價 車主點評(2條)

我們平時接觸的交通工具，從自行車、汽車到火車，大部分都是依靠摩擦材料之間的機械摩擦來阻止它們飛行，只是通過機械連桿、液壓油或壓縮空氣體等不同的驅(qū)動方式。但今天要介紹的這些車輛制動技術(shù)，并不需要實際的摩擦，而是通過電磁手段產(chǎn)生制動力，從而達(dá)到制動效果。

渦流制動技術(shù)

首先需要澄清的一個概念是渦流，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。渦流制動器通常與傳統(tǒng)制動器結(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。

普通電渦流緩速器物理結(jié)構(gòu)示意圖普通電渦流緩速器

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，定子線圈中會產(chǎn)生磁場，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，如果轉(zhuǎn)子和定子之間有相對運動，這種運動就相當(dāng)于導(dǎo)體切割磁力線。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，此時導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生一個感應(yīng)電流，同時感應(yīng)電流會產(chǎn)生另一個感應(yīng)磁場，磁場與現(xiàn)有磁場之間會有作用力。這是減速器制動力矩的來源。電子控制單元通過采集車速、檔位和駕駛員的控制信息，改變渦流強度，實現(xiàn)制動力矩的變化。

位于中控臺上的減速器開關(guān)

同時，由于轉(zhuǎn)子是一個非常大的導(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，緩速器在起制動作用時，將汽車運動的動能轉(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會產(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)的重要項目。此外，緩速器的轉(zhuǎn)子總成和定子總成之間有一個小間隙，保證了汽車行駛時緩速器能夠無摩擦地自由旋轉(zhuǎn)和制動。

車輛上緩速器的實際安裝位置表明，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)制動裝置相比，電渦流緩速器具有許多獨特的優(yōu)點:

1.它可以承受汽車行駛中的大部分制動負(fù)荷，大大降低傳統(tǒng)制動器對車輪的溫度，保證車輪制動器處于良好的技術(shù)狀態(tài)，從而能夠在面對緊急情況、長下坡等惡劣工況時自如應(yīng)對；2.采用直流驅(qū)動，沒有中間環(huán)節(jié)，因此其運行響應(yīng)時間很短，只有幾十毫秒，比液壓制動系統(tǒng)的響應(yīng)時間快得多；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，平時幾乎沒有其他工作，所以維護(hù)成本極低。同時，由于電渦流緩速器可以承受車輛的大部分制動扭矩，因此可以延長車輪制動器的使用壽命，降低車輛制動系統(tǒng)的維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計，車輛配備了電渦流緩速器。車輪制動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器過熱導(dǎo)致的制動失靈，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，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)識到它在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢，如今它越來越多地出現(xiàn)在商用車上。

此外，還有一種很有前途的盤式渦流制動器。它的結(jié)構(gòu)有點類似于現(xiàn)有的機械盤式制動器。它采用盤形感應(yīng)盤、環(huán)形電磁鐵和安裝機構(gòu)，其基本原理與上述減速器相同。與安裝在傳動軸位置的緩速器相比，盤式渦流制動器可以獲得更好的散熱效果和更大的制動力矩，同時安裝位置更加靈活，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。

渦流制動器結(jié)構(gòu)示意圖

再生制動技術(shù)

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

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

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

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

再生制動有兩個技術(shù)難點。一是如何在再生制動和機械摩擦制動之間分配總制動力，以回收盡可能多的車輛動能。二、如何將總制動力分配到前后軸上，達(dá)到穩(wěn)定的制動狀態(tài)。通常，再生制動僅對驅(qū)動軸有效。為了回收盡可能多的動能，必須控制電機產(chǎn)生特定量的制動力，同時還要控制機械制動系統(tǒng)，以滿足駕駛員給出的制動力需求。實現(xiàn)制動力和能量回收的最佳平衡是再生制動系統(tǒng)設(shè)計成功的標(biāo)志。

對于搭載CAN-BUS總線的現(xiàn)代汽車，再生制動控制模塊與ABS ECU之間可以實現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)交換，相對容易實現(xiàn)再生制動與機械制動系統(tǒng)之間的平衡。如果是輪轂電機驅(qū)動四輪的新能源汽車，四輪之間驅(qū)動力、制動力和能量回收的分配相對平衡，可以更好的處理制動力和制動能量回收的關(guān)系。

由于制動的穩(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)用再生制動系統(tǒng)的車輛需要更多的道路測試和軟件仿真，以確保其整個制動系統(tǒng)能夠安全、平穩(wěn)、舒適地工作，這是車輛設(shè)計和匹配能力的有力考量。

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

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

從這張儀表盤圖不難看出，制動時能量箭頭指向電池，制動能量被回收。

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。但是，就像當(dāng)年內(nèi)燃機取代蒸汽機一樣，隨著不可再生能源的逐漸減少，未來新能源汽車必然會成為主導(dǎo)，電制動技術(shù)也會隨著新能源汽車的發(fā)展而普及。