后轮鼓刹又有何妨?大众ID.4科技揭秘

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面对新势力的步步紧逼,传统车企果真束手无策?非也,最近情况已经出现了转折。在欧洲市场,大众ID.3单月销量一度超越特斯拉Model 3,让人直呼姜还是老的辣。而在亚欧大陆的另一端,南北大众国产ID.4也将开始交付,为国内新能源市场注入了巨大变量。从产品和价格两个维度来看,国产ID.4拿出了足够的诚意,颇高的关注度实属意料之中。

大众ID.4科技揭秘

在科技底蕴方面,ID.家族从不缺乏谈资,MEB、vw.OS毫无疑问是“再造”大众的利器。但对于广大消费者而言,平台、软件似乎有些遥远,更重要的是那些与日常使用息息相关的细节,例如后轮鼓刹、冬季续航等。自从国产ID.4亮相之日起,关于这些问题的争论就没有停止过。今天,就让我们走进实验室,就网友关心的问题一探究竟。

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MEB的德语全称为Modularer E-Antriebs-Baukasten,即模块化电驱动工具包,是一款纯电动车专属平台。关于MEB平台的技术特色,我们在之前的文章中已经进行了解读(点击阅读),本文将不再赘述。值得注意的是,初代MEB产品将全部配备后轮鼓式刹车,ID.3、ID.4、ID.6等车型均是如此。人们不免好奇,是什么让大众放弃了盘刹,转而投入鼓刹的怀抱?

大众ID.4科技揭秘MEB平台专为纯电动车打造,正向研发理念带来了诸多优势。与此同时,MEB所采用的后轮鼓式制动器也引发了广泛关注,有人认为这是赤裸裸的减配,也有声音指出不应对鼓刹抱有偏见。首先需要明确的是,后轮鼓刹并非国产化的特殊调整,而是MEB平台的原生设计。

大众ID.4科技揭秘MEB平台的基础驱动方案为后驱,四驱版本也是以后驱为主,这有助于优化牵引力,从整体上提升电驱系统效能。当车辆滑行或轻度刹车时,电机可利用轮胎滚阻的反拖作用,将动能转化为电能,也就是人们常说的能量回收。在大众ID.4上,能量回收系统最大可提供-0.25g的加速度,只有大力刹车时机械制动器才会介入。

从机械原理的角度看,鼓刹的制动力并不弱于盘刹,相反前者可实现更大的摩擦面积。二者的核心差异体现在热衰减方面,鼓式制动器采用半封闭设计,散热效果略有欠缺。但在电动车上,能量回收提供了可观的制动辅助,机械刹车的负担明显降低。具体到ID.4,后驱为主的设计进一步降低了后刹车的使用强度,鼓刹完全能够满足抗热衰减需求。

大众ID.4科技揭秘在制动时,汽车重心大幅前移,因此前制动器通常承担着更大责任,后制动器载荷则要小得多。再加上动能回收的作用,日常驾驶工况下,ID.4的后轮机械制动器不需要频繁工作,这是采用鼓刹的大前提。

走进大众汽车学院,我们看到了MEB鼓刹的真身。为了进行直观展示,工程师从一汽-大众ID.4 CROZZ上现场拆解了后轮鼓式制动器。MEB平台的鼓刹系统为全新研发,与捷达、桑塔纳等大众燃油车的鼓刹完全不同。出于保密因素考量,现场不允许拍摄鼓刹细节,敬请各位读者谅解。

大众ID.4科技揭秘在解析各部分功能前,不妨先来看看这套后轮鼓刹的技术规格。制动鼓直径为280mm,宽度为52mm,尺寸明显大于捷达/桑塔纳的鼓刹。与此同时,刹车片尺寸也非常可观,摩擦面积比民用级盘刹大了许多,极限制动力完全无须担心。

大众ID.4科技揭秘相比盘刹,鼓刹拥有更好的耐久性。以ID.4为例,后鼓刹的使用寿命达15万公里,几乎涵盖了电动车的大半个生命周期。传统鼓刹直接安装在车轮架上,每6万公里左右需要调整轴承间隙。为了规避这一问题,ID.4将鼓式制动器固定在法兰盘上,再将法兰盘与车轮架连接。

鼓式制动器采用半封闭设计,因此防锈蚀性能明显优于盘式制动器。在现场拆解制动器后可以看到,仅裸露部分(鼓身外侧/法兰盘)附近存在铁锈,刹车鼓内部则完全没有锈迹。除此之外,MEB平台还为后轮配备了EPB电子驻车制动器,这是电子手刹与鼓式制动器的首次融合。EPB由ESC电子稳定系统和eBKV电动刹车助力两套系统控制,冗余设计有效保证了可靠性。

随着使用时间的推移,刹车片与刹车鼓之间的间隙会逐渐增大,因此制动系统内需要安装间隙补偿机构。ID.4的间隙补偿装置为纯机械设计,每次刹车后可自动增加补偿,可靠性比机电控制的补偿系统更胜一筹。按照正常使用强度,ID.4的间隙补偿装置可以做到终身免维护。

大众ID.4科技揭秘毫无疑问,鼓刹在耐久性和使用成本方面具备明显优势,这对普通消费者是个好消息。在更重要的制动性能方面,鼓刹表现如何呢?根据海外媒体的测试结果,ID.3在连续10次100km/h-0刹车后并未出现明显热衰减,比起盘刹没有可感知的差异。

大众ID.4科技揭秘MEB平台的后轮鼓刹增加了独立的EPB执行机构,所以比类似规格的盘式刹车稍重。二者的重量差距仅处于百分之几(个位数)量级,因此对簧下质量和动态性能的影响可忽略不计。

大众ID.4科技揭秘鼓刹比盘刹更节能,这项优势很少有人提及。在松刹车起步的瞬间,盘式制动器需要4Nm/车桥的剩余制动力矩迫使活塞脱离刹车盘,而鼓式制动器可依靠弹簧自行脱离,没有能量浪费。根据工况不同,同一款电动车配备鼓刹后可增加3.3km-13.2km的续航里程。

如果说空调是一项主动安全配置,相信许多人会感到费解。但对于车企来说,这样的定义并无不妥,理由是空调支配着驾乘人员的温度舒适性,进而对行车安全产生影响。例如,一些电动车车主为保证冬季续航而舍不得开暖风,在寒冷环境下驾驶对安全性确有负面影响。大众ID.4的解决方案是提供热泵空调,在保证舒适温度的同时,降低了空调系统能耗。

大众ID.4科技揭秘目前,大部分电动车采用PTC元件来实现空调制热功能,其原理是电流生热,能耗水平非常高。针对这组矛盾,热泵空调应运而生,利用膨胀阀和制冷剂来实现热量搬运。比起PTC空调,热泵空调的制热效果和能耗表现有明显优势,但制冷性能带有待提高。

大众ID.4科技揭秘对于北方用户而言,热泵空调是一项非常实用的配置,既能提升冬季用车舒适性,又可以保证续航里程。作为参考,在欧洲有近50%的ID.3和ID.4车主选装了热泵空调。一汽-大众ID.4 CROZZ和上汽大众ID.4 X(参数|询价)均提供价值9000元的冬季包,选装包内最主要的配置便是热泵空调。

研发热泵空调,选择制冷剂是一项重要工程,这关系到调温效果、环保法规等多重因素。大众曾使用e-up!进行低温制热测试,在-7℃环境下,PTC空调对应的WLTP续航里程为222km,R1234yf(四氟丙烯)热泵空调对应的续航里程为260km。配备R744(二氧化碳)热泵空调后,e-up!的续航里程增至285km,较PTC空调增加了28%。此外,R744比R134a和R1234yf等传统制冷剂更为环保,做到了完全无毒,无需考虑回收问题。

大众ID.4科技揭秘大众对温度舒适性和安全性的关注由来已久,多年前问世的e-Golf(参数|询价)便使用了热泵空调。但此热泵非彼热泵,随着MEB平台的问世,大众对热泵空调进行了全面升级。新热泵的最大变化是制冷剂改为R744,其主要成分为二氧化碳。

R744热泵具备8个电磁阀装置,包括5个截止阀和3个膨胀阀。通过8个电磁阀不同的组合工作方式,热泵可以实现4种制冷模式和3种加热模式场景的切换,不仅能够调节车内温度,还可实现电池热管理。

值得一提的是,选装热泵空调后,ID.4依然配有传统的PTC高压加热器。在极低温情况下,R744热泵可与PTC共同工作,尽快提高车内温度。随车内温度的提升,PTC会逐渐降低加热功率,最终由热泵系统完全接手,策略类似于解耦制动系统(能量回收+机械制动)。

大众ID.4科技揭秘ID.4的热泵空调配有两套滤芯,外部空气经过一级普通滤芯过滤后,再经过二级活性炭滤芯过滤。通过上述设计,活性炭滤芯的更换频率有效降低,这对空调维护成本是个好消息。

编辑点评:肩负“人民的汽车”之名,大众向来以务实著称,其产品研发从不囿于某种特定形式。曾有人质疑鼓刹的性能,但事实是MEB的后轮鼓式制动器几乎没有改变驾驶体验,却可提供明显更优的耐久性,降低了后期用车成本。热泵空调并非新事物,但最难得的是,享受温暖和长续航的代价并不高昂,这要归功于大众强大的上游议价能力。

来源:爱卡汽车

作者:胡劭颜

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