現(xiàn)在的一部分司機(jī),可能連鼓剎是啥都不知道。確實(shí),鼓剎誕生自100多年前,隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,目前絕大多數(shù)的乘用車(chē)已經(jīng)不再使用鼓剎作為行車(chē)制動(dòng)。但為什么有的新能源車(chē)又重新用上鼓剎,這是什么原因呢?
鼓剎 盤(pán)剎,各有優(yōu)劣
早期的制動(dòng)系統(tǒng)可謂千奇百怪。有的直接摩擦車(chē)輪進(jìn)行減速,有的像船錨一樣,用釘子插進(jìn)地面讓車(chē)輛減速。
大概是1902年,鼓式制動(dòng)器使用在馬車(chē)上了,到1920年前后,才開(kāi)始在汽車(chē)上應(yīng)用。鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式,通過(guò)把剎車(chē)鼓安裝在車(chē)輪上,制動(dòng)塊(剎車(chē)蹄)位于剎車(chē)鼓的內(nèi)側(cè),剎車(chē)時(shí),利用杠桿或活塞推動(dòng)制動(dòng)塊向外張開(kāi),接觸并與剎車(chē)鼓摩擦,達(dá)到制動(dòng)的目的。
鼓式制動(dòng)器造價(jià)便宜,制動(dòng)力矩大,也更耐用,且由于制動(dòng)結(jié)構(gòu)組件位于剎車(chē)鼓內(nèi)側(cè),具有一定的保護(hù)作用,不怕外界污染,目前很多中重型卡車(chē)還在使用鼓式制動(dòng)器。
但鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)效率和散熱性能較差,由于散熱性能差,制動(dòng)過(guò)程中聚集的大量熱量,導(dǎo)致制動(dòng)力衰退,且制動(dòng)力不夠線性,不易車(chē)輛操控。此外,鼓式制動(dòng)器在使用一段時(shí)間后,要定期調(diào)校剎車(chē)蹄的空隙。
最早的盤(pán)式制動(dòng)器是1902年由英國(guó)工程師佛雷德里克·威廉·蘭切斯特發(fā)明設(shè)計(jì)的。但那個(gè)時(shí)候制造水平有限,盤(pán)式制動(dòng)器質(zhì)量不佳、磨損快,壽命難以滿足正常使用,因此沒(méi)能大量應(yīng)用。
二戰(zhàn)結(jié)束后,克萊斯勒的Crown Imperial車(chē)型成為第一款裝備四輪盤(pán)式制動(dòng)器的量產(chǎn)車(chē)型。但當(dāng)時(shí)這輛車(chē)裝備的盤(pán)式制動(dòng)器和今天的結(jié)構(gòu)還大有不同。它采用的是雙盤(pán)制動(dòng),需要制動(dòng)時(shí),兩個(gè)碟片壓緊依靠摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力,其工作形式很像離合器摩擦片傳遞動(dòng)力。1953年,鄧祿普公司設(shè)計(jì)出了卡鉗盤(pán)式制動(dòng)器,才是我們現(xiàn)在所采用的盤(pán)式制動(dòng)器的雛形。

盤(pán)式制動(dòng)器以靜止的剎車(chē)皮夾住隨車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的剎車(chē)盤(pán)以產(chǎn)生摩擦力,盤(pán)式制動(dòng)器根據(jù)制動(dòng)盤(pán)固定在支架上的結(jié)構(gòu)形式,可分為定鉗制動(dòng)器和浮動(dòng)鉗制動(dòng)器。定鉗制動(dòng)器即制動(dòng)卡鉗是固定死的,制動(dòng)時(shí)不發(fā)生位移。浮動(dòng)鉗制動(dòng)器是活動(dòng)的,制動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生一定量的位移。
相比鼓式制動(dòng)器,盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)效率高,散熱性能好,且制動(dòng)力線性,易于控制,是目前主流的汽車(chē)制動(dòng)裝置。除了極個(gè)別的低價(jià)位車(chē)型,如北斗星等采用前盤(pán)后鼓的制動(dòng)組合,其余大部分車(chē)型幾乎都采用全輪盤(pán)剎。
為什么某些新能源車(chē)又用上了鼓剎?
到了新能源時(shí)代,某合資品牌電動(dòng)車(chē)的全系后輪居然又重新用上了鼓式制動(dòng)器。俗話說(shuō),買(mǎi)的沒(méi)有賣(mài)的精,那么電動(dòng)車(chē)后輪用鼓式制動(dòng)器到底合理嗎?
廠家回應(yīng):“單靠電機(jī)就足以減速,電動(dòng)車(chē)大部分都是用前軸進(jìn)行剎車(chē),使用剎車(chē)的次數(shù)少于燃油車(chē)。”
這樣的回應(yīng)顯然不足以說(shuō)服眾多車(chē)迷和網(wǎng)友,隨后廠家又進(jìn)行了回應(yīng),不同的是,這次廠家直接用車(chē)輛的AMS試驗(yàn)剎車(chē)成績(jī)來(lái)自證剎車(chē)滿足制動(dòng)需求。

在媒體公開(kāi)活動(dòng)上,廠家參照德國(guó)AMS的標(biāo)準(zhǔn),車(chē)輛進(jìn)行兩輪共計(jì)20次測(cè)試,在制動(dòng)衰退后性能測(cè)試中,該車(chē)連續(xù)100 km/h-0的10次平均制動(dòng)距離為37.72米。(AMS標(biāo)準(zhǔn):制動(dòng)距離小于39米即視為優(yōu)秀。)
廠家表示,車(chē)輛的后輪鼓剎,經(jīng)過(guò)連續(xù)10次的100-0km/h剎停后,熱衰減性能符合廠家和德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn),意味著后輪鼓剎的性能可靠,不用擔(dān)心鼓剎帶來(lái)的剎車(chē)性能熱衰減問(wèn)題。
站在汽車(chē)開(kāi)發(fā)的角度上講,廠家為車(chē)輛配備后輪鼓剎無(wú)可厚非,在車(chē)輛開(kāi)發(fā)周期,車(chē)輛都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、測(cè)試,既然廠家敢采用后輪鼓剎,自然能夠滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和消費(fèi)者的用車(chē)場(chǎng)景需求。
又說(shuō)回來(lái)這個(gè)后輪鼓剎,大家一般都認(rèn)為鼓剎造價(jià)便宜,性能較差,但這臺(tái)新能源車(chē)搭載的可不是傳統(tǒng)意義上的鼓剎,該制動(dòng)系統(tǒng)由德國(guó)大陸集團(tuán)提供,集成EPB功能(電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)),采用半密封結(jié)構(gòu),有效阻隔了水、粉塵、沙石,維護(hù)周期較盤(pán)式制動(dòng)器更長(zhǎng),滿足制動(dòng)安全的同時(shí),還降低了消費(fèi)者的養(yǎng)護(hù)成本。
電車(chē)具備再生制動(dòng) 使用鼓剎合情合理
車(chē)輛在制動(dòng)時(shí),由于重心前移(軸荷轉(zhuǎn)移),制動(dòng)負(fù)荷主要集中在前輪,這也是為什么很多汽車(chē)的前輪的剎車(chē)盤(pán)和剎車(chē)卡鉗較大,而后輪盤(pán)和卡鉗較小的原因,目的就是為了實(shí)現(xiàn)前后制動(dòng)力平衡。
在制動(dòng)過(guò)程中隨著軸荷轉(zhuǎn)移,后輪相對(duì)地面壓力減小,極限摩擦力減小,后輪制動(dòng)力過(guò)大而使后輪抱死、輪胎進(jìn)入滑動(dòng)摩擦狀態(tài)。

傳統(tǒng)燃油車(chē)時(shí)代,行車(chē)制動(dòng)全部依靠剎車(chē)系統(tǒng)完成,但新能源車(chē)就不一樣了,目前絕大部分新能源車(chē)都配備了再生制動(dòng),很多車(chē)還有CRBS制動(dòng)系統(tǒng),即初段制動(dòng)采用再生制動(dòng),完全依靠電機(jī)進(jìn)行動(dòng)能回收,當(dāng)制動(dòng)力不足以滿足減速度需求時(shí),進(jìn)一步踩下制動(dòng)踏板,此時(shí)摩擦制動(dòng)介入,提供更大的減速度。
大陸集團(tuán)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē),新能源汽車(chē)的摩擦制動(dòng)次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于前者。也就是說(shuō),在再生制動(dòng)的幫助下,需要用到摩擦(剎車(chē)盤(pán)片)制動(dòng)的次數(shù)大幅下降,換句話說(shuō),機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的壓力小了很多。

根據(jù)大陸集團(tuán)的整車(chē)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,有再生制動(dòng)的車(chē)輛,對(duì)摩擦制動(dòng)所需提供的制動(dòng)能量降低了90%。
大陸集團(tuán)在格洛克納山路進(jìn)行長(zhǎng)下坡實(shí)驗(yàn)。路線長(zhǎng)度15km,海拔差1500m,平均坡度9.5%,每一輪測(cè)試時(shí)間40分鐘。
關(guān)閉動(dòng)能回收,以最高限速激烈駕駛,完全采用摩擦制動(dòng)減速,測(cè)試結(jié)束后,制動(dòng)盤(pán)溫度最高達(dá)到721℃。
關(guān)閉動(dòng)能回收,采用溫和的駕駛方式,制度盤(pán)溫度會(huì)有所下降,但是依然高達(dá)474℃。
打開(kāi)動(dòng)能回收,采用溫和的駕駛方式,在這種情況下,測(cè)試結(jié)束后,制動(dòng)盤(pán)溫度僅為21℃。
再說(shuō)鼓式后剎車(chē)的車(chē),該車(chē)分雙電機(jī)和單電機(jī)版本,其中單電機(jī)版本為后驅(qū)版。也就是說(shuō),無(wú)論哪個(gè)版本的車(chē)型,都具備后輪再生制動(dòng)的能力。
遇到減速工況時(shí),不管是再生制動(dòng)還是摩擦制動(dòng),實(shí)際上后輪鼓式剎車(chē)這里的制動(dòng)壓力極小。

同時(shí),受限于鼓式剎車(chē)的散熱形式,在降低風(fēng)阻這一塊,可以進(jìn)一步封閉輪圈,減小風(fēng)阻。因此廠家配備鼓式剎車(chē)可以說(shuō)合情合理。
編后語(yǔ)
鼓剎更便宜,裝配也更簡(jiǎn)單,壽命也更長(zhǎng)。對(duì)廠家,減少了成本;對(duì)消費(fèi)者,減少了保養(yǎng)費(fèi)用,何樂(lè)而不為?對(duì)于工業(yè)品,沒(méi)有最好一說(shuō),只有最合理的搭配。