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大陆集团首次在电动汽车领域引入了创新车轮和刹车概念

  • 车轮与车轴之间的全新划分:大陆集团推出了新概念车轮,它着重优化了电动汽车(EV)的制动系统。
  • 得益于该设计,不仅可使用大型铝制刹车盘,而且由于刹车盘腐蚀而造成的制动性能不良问题也得以解决。
  • 双新车轮减轻了车轮和刹车的重量,降低了由于使用永久刹车盘而带来的服务成本,此外,刹车片更换也更为容易。

2017年9月21日,德国汉诺威。科技公司大陆集团再次扩大了针对电动汽车的解决方案组合、并推出新概念车轮以满足这些车辆的特殊要求。轮辋由两个铝制部件组成,内部铝质载体星作用于铝制刹车盘、而外部铝制轮辋边缘则正好与汽车的轮胎匹配。与传统的车轮制动器相反,新的车轮制动器从内部与铝盘相啮合。这样就形成了一个特别大的活动直径,从而提高制动性能。

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为增加车辆的车程,电动汽车在减速时还通过恢复产生足够的电流(相当于使用电动机而进行制动),这样,就减少了车轮刹车的使用频率。抗腐蚀的铝盘还能防止生锈(铸铁盘容易生锈),而生锈会影响制动作用。

大陆集团液压制动系统业务部负责人Matthias Matic说:“电动汽车也需要新的刹车技术解决方案。在这种情况下使用传统的刹车并不是很有效,而新概念车轮却能满足电动汽车对刹车的所有要求。我们使用制动方面的技术研发出了一种解决方案,可以为电动汽车提供持续可靠的制动效果。”

得益于轻质材料,新概念车轮减轻了车轮和刹车的重量,使电动汽车拥有了轻型结构。这一概念的优势包括:更换车轮和刹车片更为容易、刹车盘也更耐磨损。

新概念车轮

新概念车轮是基于车轮与车轴之间的一种全新划分。车轮由两个部分组成,即永远固定在轮毂上的铝质载体星,以及固定在载体星的轮辋周边。车轮制动器固定在车轴的轮毂上,并在内部与一个固定在载体星上的环形铝制制动盘相啮合。内部制动器制动盘摩擦半径较宽,因为车轮的可用空间得到了最佳使用。在新概念车轮的研发过程初期,它的制动性能是针对中型和小型汽车而设计的。但是根据当前对该应用的要求,制动力度足够强劲而且能够满足所有既定的标准——这在电动汽车的应用中是较少有的。

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大陆集团底盘与安全业务单元刹车前期开发负责人Paul Linhoff表示:“对电动汽车而言,驾驶员尽可能少地消耗摩擦制动器上的能量是至关重要的。在车辆减速之际,车辆的惯性会转化为电动机里的电能,从而提高车辆的车程。因此,司机会不停地使用刹车踏板,不过,这并不意味着车轮刹车也在起作用。”当司机需要用力刹车时,电机的减速力矩本身已不够应付,或者,出于驾驶动力学原因,刹车必须与非驱动轴一起作用。在这种情况下,车轮刹车是必需的,而且它必须是可用的。Linhoff强调:“虽然司机希望刹车效果持续而可靠,可是,刹车盘锈太多却让刹车往往不尽如人意。”刹车性能下降的原因是刹车片和刹车盘之间的摩擦力减少了。自动紧急制动功能也必须完全依赖于摩擦刹车能产生预期效果。

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完美的和谐——材料和设计

新概念车轮在设计中运用了轻量铝材的刹车性能。由于大刹车盘的长杠杆作用,只需相对较低的夹紧力就足以提供高水平的制动效率,而且因为铝是非常好的传热导体,所以刹车时产生的热量很快就可消散。

大陆集团根据最初的实际测试结果,认为铝盘本身不受磨损,这是与铸铁盘的不同之处。得益于新概念车轮,不但只有刹车片会发生磨损,而且刹车片和车轮的更换也非常容易。Linhoff指出,新概念车轮还另有一样好处,“因为刹车盘固定在外面、而刹车是由内而外进行啮合,因此,制动钳就可以设计成很轻很坚固。刹车时力量基本上对称地传送到轴的中心,这样,制动器的噪声就大大减少。”而最后这一点会让电动汽车变得更加有吸引力。

大陆集团还将在于法兰克福/美因河(展厅5.1、展台A07 / A08)举行的国际车展上展示这一新概念车轮。

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