大陆研发首款电动车概念车轮 采用轻量化铝材

2017-08-11 20:40:45·
 
据外媒报道,大陆进一步拓展其电动车产品方案,公司正在研发一款新概念车轮(New Wheel Concept),以便满足电动车的特殊要求。新概念车轮特意对电动车的制动系统进行了优化为提升车辆的续航里程数,大陆在该产品中采用电机来实现制动功能,使电动车在减速时能产生尽可能多的电能,并储存到车载电池中,实现电能恢复(recup
据外媒报道,大陆进一步拓展其电动车产品方案,公司正在研发一款“新概念车轮(New Wheel Concept)”,以便满足电动车的特殊要求。
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新概念车轮特意对电动车的制动系统进行了优化
 
为提升车辆的续航里程数,大陆在该产品中采用电机来实现制动功能,使电动车在减速时能产生尽可能多的电能,并储存到车载电池中,实现电能恢复(recuperation)功能,进而延长车辆的续航里程数,还能避免频繁地采用车轮制动。新概念车轮的制动盘(刹车盘,brake disk)则采用耐腐蚀的铝材,防止设备生锈(铸铁制动盘通常会生锈),进而提升制动效能。
 
大陆液压制动系统事业部(Hydraulic Brake Systems Business Unit)的负责人Matthias Matic表示:“电动汽车需要新的制动技术方案,若采用常规制动器,其效果并不太好。该款概念车轮产品可满足电动车的所有制动需求,公司在研发该款产品时采用了专业的制动技术,以便为电动车提供始终如一、安全可靠的制动效果。”
 
由于其采用了轻量化材料,新概念车轮实现了车轮及制动器的减重,助推了电动车的轻量化构造设计。该款概念产品的好处还在于:对车轮及制动垫块(刹车片,brake pad)的改动将变得更容易,制动盘的耐磨损性更强。
 
大陆重新构思了车轮的设计

新概念车轮基于对车轮及轮轴的全新设计配比,其由两部分组成:1. 铝质行星齿轮架(aluminum carrier star),大陆采用螺栓连接方式将该设备牢牢地固定到轮毂(wheel hub)上,而轮辋的鞍边(rim well)也采用了栓接方式与星形齿轮。车轮制动器(轮刹,wheel brake)则被紧固至轮轴的轮架(wheel carrier)上,从内侧与铝质环形制动盘啮合,制动盘则与行星齿轮架进行栓接。
 
内置制动器将增长制动圆盘的摩擦半径(brake disk friction radius),因为车轮内的空间得到了优化利用。在研发过程中,新概念车轮制动性能的初始设计定位为中型及紧凑型车辆。按照如今的应用要求,该制动器坚固耐用,符合所有的现行标准,只是其在电动车内的使用频率并不高。
 
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大陆集团底盘与安全事业部(Chassis & Safety Business Unit)的一位高管Paul Linhoff表示:“对电动车而言,关键在于摩擦制动上的能耗被降至最低。在减速过程中,车辆的动量(momentum)将被转化为电量,进而延长车辆的续航里程数,这就是驾驶员持续操纵制动踏板的原因,但这并不意味着车轮制动器也需要保持激活状态。”
 
Linhoff强调:“驾驶员想要仰仗始终如一的制动效果,且制动盘上铁锈过多,会使其制动效应的实现变得尤为困难。”制动性能下降的原因在于制动垫块与制动圆盘间的摩擦减弱。自动应急制动功能也完全依赖于摩擦制动的效果。
 
材料与设计的完美结合

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该款设计采用了尺寸较大的铝质制动圆盘,解决了因制动圆盘受腐蚀(产生铁锈)而导致制动性能不良这一难题。
 
新概念车轮采用轻量化、高强度的铝材来制作其制动器,由于大型制动圆盘的杠杆效应(leverage effect)长,夹紧力(clamping forces)相对较低,足以提供高水平的制动效能。此外,由于铝材是一款良好的导热体,当车辆制动时,制动圆盘产生的热量将会很快散去。大陆认为,在经过初步实测检验后,铝质制动圆盘比铸铁制动圆盘更耐磨损。新概念车轮的磨损通常只会产生于制动垫块,而且该款产品的制动垫块及车轮的更换操作也更为方便。
Linhoff表示:“该款概念产品还有另一项优势,因为制动圆盘被固定在车轮的外侧,而制动啮合则于内侧发生,制动钳(brake caliper)采用了特殊设计,质地轻盈且坚固耐用。在很大程度上,力将被均匀地传输至轮轴中心,进而能极大地降低制动时的噪声,这对运行声音较为安静的电动车而言,无疑是个颇具吸引力的优点。”