“新概念车轮”,大陆进军全球电动车轮市场

文章来源:SAE《汽车工程》杂志 发布时间:2017-12-21
分享到
大陆集团的新型概念车轮由两个铝制部件组成:内侧为搭配铝制刹车盘的铝质星型齿轮,外侧为固定轮胎的铝制轮辋圈。

大陆集团的新型概念车轮由两个铝制部件组成:内侧为搭配铝制刹车盘的铝质星型齿轮,外侧为固定轮胎的铝制轮辋圈。车辆的制动系统可以从内侧调动铝制制动盘,制动半径更大,车辆的制动性能得到显著提升。(图片来源:大陆集团)

最近,大陆集团 (Continental) 在德国举办了一场技术展示,期间介绍了一款“新型概念车轮”(New Wheel Concept),称该车轮具有制动效率高、整体重量轻及维护成本低等众多优势。

据了解,这款专为电动车设计的新型概念车轮,严格意义来说上并不算“新款”。一些读者可能会记得,奥迪 A8 最初上市时曾采用了来自 Alfred Teves 公司的环形制动技术概念,而这家公司在 1998 年被大陆收购。与此同时,位于魁北克省的纽泰克 (NewTech) 公司也曾在 2000 年授权Visteon 使用类似的概念技术。

这种轮辋由 2 个铝制部件组成,内侧为搭配铝制刹车盘的铝质星型齿轮,外侧为固定轮胎的铝制轮辋圈。与传统的盘式制动不同,新概念车轮将从内侧调动铝制刹车盘。这种设计可以增加制动直径,从而显著提升车辆的制动性能。

根据大陆汽车底盘和安全部门制动前期开发主管 Paul Linhoff 的介绍,车轮的摩擦半径增加了 40%,夹紧力和能量消耗都有相当比例的降低,这可以免去采用较大辅助制动部件的需求,从而允许工程师进一步缩小尺寸、减轻重量并优化封装设计。

大陆的车轮制动系统比传统刹车制动装置轻 2 到 5.5 磅,但目前尚未完成全部优化。(图片来源:大陆集团)

具体来说,新型概念车轮由两大部分组成:其中铝制星型齿轮已经通过螺栓永久固定在轮毂上,而轮毂圈也通过螺栓固定在星型齿轮上。车轮制动器固定在车轴的轮架上,并从内侧与环形铝材料刹车盘连接,进而通过螺栓固定在星型齿轮上。内侧制动可以优化车轮中的空间利用,进而允许摩擦半径进一步增大。

Linhoff 在接受《汽车工程》采访时表示:“这个系统的重量比传统的制动设备要轻 2 到 5.5 磅,但我们目前尚未完成全部优化。”

虽然大陆集团拒绝透露使用铝材的具体级别,但可以确定的是,新型概念车轮的制动部分采用了一种高强度轻型铝材料。由于较大制动盘上的杠杆作用时间更长,因此相对较低的夹紧力即足以提供较高水平的制动效率。此外,由于铝是一种良好的导热体,因此制动盘在制动过程中产生的热量也将很快消散,不会给系统带来影响。

从经济性方面来看,由于铝材料不会生锈,因此铝制刹车盘的使用寿命可以与整车寿命相当,车主仅需按时更换刹车垫片即可。一位大陆工程师表示,“我们预计,尽管这种产品的成本更高,虽然购买价格更高,但使用寿命也更长,总体来说还是非常划算的。”

Linhoff 表示,电动汽车必须尽可能减少在制动过程中消耗的能量,“在减速过程中,车辆的动量将通过发电机转化为电能,从而延长车辆的续航里程。这正是驾驶员长时间踩着刹车的原因 - 但这并不意味着车轮刹车也一直在工作。”

在驾驶员急刹车时,或由于其他驾驶动力学因素而必须采取用辅助方式进行制动的情况下,仅依靠电机本身的减速转矩已不足以完成车辆制动,此时车轮刹车就必须开始发挥作用。

Linhoff 补充道:“驾驶员往往希望车辆的制动效果可以保持长期稳定,而刹车盘上的锈蚀增加会让这种愿望变得难以实现。”

过去 2 到3 年中,大陆集团一直在研发“新型概念车轮”,现在已经交付给业务部门,预计将在2020 年左右应用到各大汽车厂商的产品中。虽然该技术主要针对电动汽车领域,但大陆集团的工程师并未排除在其他内燃机车型中使用这种车轮的可能性。

收藏
赞一下
0