鼓式制动器 鼓式制动器专项整治

鼓式制动器 鼓式制动器专项整治

鼓式制动器是由制动架和电力液压推动器两大部分组成。制动时，轮缸活塞在制动液压力的作用下向外推动制动蹄，制动蹄克服回位弹簧的弹力向外张开，压向制动鼓，产生制动力矩使汽车制动。

随着汽车向着新四化方向迈进，汽车的驱动系统、电子架构、座舱交互方式都发生着翻天覆地的变化，然而大家对车辆制动系统的印象似乎还停留在从前。大众推出的纯电车型ID.3、ID.4中，就因为在后轮采用了大陆集团新一代EPB-Si鼓式制动系统，而引起不少热议。在消费者心里，鼓刹似乎仍是小型车、低端车的标配，一时间大众「节约成本」的猜测四起。

鼓刹真的不如盘刹么？其实不然，汽车已经悄然改变了。

鼓刹真的「低人一等」？

我们可以通过鼓式制动和盘式制动的原理，来一窥二者的优缺点。

鼓式制动在车轮上固定一个半封闭型的刹车鼓，刹车时，鼓内的刹车片被螺旋结构向外推，与刹车鼓内表面产生剧烈摩擦，因而达到制动效果。而盘式刹车是开放型结构，通过刹车钳夹紧刹车圆盘，产生制动力。

二者结构的不同决定了各自的优缺点。鼓式刹车由于内部的螺旋结构具有自增效应，制动压力更大，但是半封闭的结构也决定了它散热效果不如完全开放式的盘刹。

在传统汽油车中，车辆主要通过刹车片与制动盘/制动鼓间摩擦，产生拖拽力来实现车辆减速，这种制动方式被称为摩擦制动。制动的过程，就是动能转化成热能释放的过程。频繁的摩擦制动会产生大量的热能，因此，近20年来传统燃油乘用车普遍选择盘刹，鼓刹成了小型车和大型商用车的选择。

但是电动汽车的制动原理不同，主要通过驱动电机输出反方向力矩，来降低车辆行驶速度。这个过程中，驱动电机不仅输出反方向力矩，还转化为发电机，向电池电容充电，这就是我们熟悉的「能量回收」过程。有了驱动电机的作用，电动汽车的制动由电机制动和摩擦制动共同实现。

通过E-Taunus测试我们能看到，燃油车与电动汽车在相同行驶路线时，摩擦制动次数分别为120+次和不到40次，摩擦制动次数大幅度减少，制动时的产生的热量自然大幅度降低。

既然电动汽车在刹车时不会产生那么高的温度，那散热性不足而产生热衰退的风险也就不足为虑了。这就是为什么新一代EPB-Si制动系统被应用在电动汽车上。

而鼓式制动半封闭的结构，甚至在电动汽车中可能成为优点。

电动汽车对制动系统的新要求

当我们讨论一个部件的作用时，无法脱离开它所在的整车进行评价，制动系统也一样。

电动汽车的结构决定了它对制动系统的要求也有所改变。除了传统汽车要求的安全性能和使用成本、寿命等，电动汽车的刹车还需要能量回收功能；还需要优先满足车辆的续航里程；对轻量化和环保属性也有更高的要求。

安全性能，鼓刹与盘刹旗鼓相当

安全当然是制动系统的首要职责。在传统汽车中驻车功能通常由传统汽车的P挡+手刹（或者电子驻车EPB系统）实现，随着电动汽车变速箱设计的大幅度简化，P挡锁止机构不再是一个必备的设计选项，这就对制动系统的驻车能力提出了更高的要求。

由于结构的不同，鼓式制动内部螺旋结构的自增力效应，能使刹车片和制动鼓间产生更大的压力和更大的接触面积，输出1700N·m的驻车力矩，3.5吨车型20%的坡度驻坡，这可以说是鼓式刹车天然结构设计的优势。以前，鼓刹被普遍用于大型货车，也是对它驻车能力的肯定。

至于安全性能的其他方面，连续紧急制动中38.26m的成绩，动态制动时0.2g~0.3g的减速度，最大可达到38%的驻车坡度以应对室内停车场等陡坡苛刻条件，可以说满足了盘式制动卡钳能实现的所有性能，鼓式制动在安全上并不比盘式制动差。

就连大家最担心的散热问题也有应对方案。在EPB-Si中，专门配备的带热敏片的间隙调节机构，在70~90度时自动工作，组织调节器可以进一步调节，将组织间隙补偿掉，避免制动器的拖滞和抱死。

自动分配制动，能量回收最大化

我们知道，电动汽车的减速是通过电机制动和摩擦制动共同合作实现的，电机制动的过程，是摩擦产生的热能减少了90%，这部分转化成电能储存于电池和电容中，达到能量回收的效果。而如何合理分配电机制动和摩擦制动，使车辆既达到节能环保效果，又不影响制动感受，就是制动系统设计的关键。新一代的EPB-Si制动系统与大陆集团开发的一体式线控制动系统MKC1配合工作，可以协调电机和摩擦制动，合理分配，提高能量回收效率，尽可能减少摩擦制动。

环保，从制动系统做起

汽车运行时，除了尾气排放，制动过程中产生的悬浮颗粒排放物（PM10）也是排放的组成部分。在传统燃油车中，与内燃机的排放相比，制动粉尘只能算九牛一毛。但随着动力电池取代了内燃机，实现了「零尾气排放」，制动系统的粉尘排放在车辆排放中占比就相应提高了。人们对环保的要求会提高，各国家对环保的监管也可能相应调整。

在这种情况下，鼓式制动器半封闭的结构就成了优点。与完全开放式的盘式制动器相比，鼓式制动器能将80%的粉尘收集在制动器内部，大大减少排放的粉尘。这似乎给未来鼓式制动提供了大展拳脚的机会。

提高电动汽车续航里程

续航里程可以说是电动汽车的命脉。与车辆耗电负载、车身阻力等同样，轮端拖滞力矩也是影响续航里程重要一点。根据现有的评估方法显示：轮端拖滞每减少小1N·m，能够帮助车辆提升10~15km续航里程。

以EPB-Si为代表的鼓式制动的产品结构中，有一系列能够帮助刹车片保持与制动鼓之间脱离状态的弹簧零件。根据「全球统一轻型汽车测试规程（WLTP）」的测试方法来检测多种行驶和制动工况后轮端拖滞力矩的大小，可以看到EPB-Si产品拖滞力矩在各个工况下均不高于0.5N·m，能够为整车提升续航里程提供很大的帮助。

另外，轻量化也是提升电动车续航里程的重要手段。与盘式制动卡钳常用的铸铁材料相比，同样规格或匹配同样车型的制动器，EPB-Si比盘式制动器轻20%~30%，相应的制动盘、制动鼓也有重量差别。一辆车上，制动器和制动盘可以做到2~3公斤的减重。

虽然，这点量在以吨为单位的整车重量面前显得微乎其微，但整车的轻量化，依靠的不正是数以万计零部件的轻量化的积累么？

产品使用寿命提升

盘式制动半封闭结构不仅减少了粉尘的排放，也减少了刹车片暴露在空气中发生的氧化。刹车片在空气中氧化产生的锈蚀大大减少，保障了制动功能，也使刹车片的磨损减少。同时，通过合理分配电机制动和摩擦制动，磨损材料的损耗也可以更低。

从上面几点看来，在电动车上，盘式刹车能做到的功能，像EPB-Si这样的鼓式刹车完全也可以实现。鼓刹不仅不像大家想象中那么不如盘刹，甚至在能量回收、环保、轻量化、耐用性方面达到比盘刹更好的效果。

如果非要说一个缺点，那就是颜值了。毕竟在跑车上，透过轮辋外看制动器时，颜值的要求越来越高，相比于炫酷的制动钳，制动鼓的颜值的确是个相对的劣势。不过随着汽车设计中对风阻的要求越来越高，轮辋的设计也逐渐封闭，透过轮毂看制动器的机会越来越少了。

再说，谁说鼓式制动不会提升颜值呢，毕竟有需求的地方，就有研发的动力。

随着汽车电气化的变革，在汽车上发生悄然改变的不只是电池、电子架构和软件等新功能，传统硬件的功能需求也在改变。许多像鼓刹一样，在消费者心里有着固有印象的结构，在电动汽车中也能有新的定位。

随着EPB-Si系统在电动汽车上普及，也许未来，鼓刹不再是小型车和货车的代名词，而成为汽车电气化的标签。

本文作者：刘琳

盘式制动器在液力助力下制动力大且稳定，在各种路面都有良好的制动表现，其制动效能远高于鼓式制动器，而且空气直接通过盘式制动盘，故盘式制动器的散热性很好。但是盘式制动器结构相对于鼓式制动器来说比较复杂，对制动钳、管路系统要求也较高，而且造价高于鼓式制动器。相对于盘式制动器来说，鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而且由于散热性不好，鼓式制动器存在热衰退现象。当然，鼓式制动器也并非一无是处，它便宜，而且符合传统设计。我们知道，高速行驶的轿车，由于频繁使用制动，制动器的摩擦将会产生大量的热，使制动器温度急剧上升，这些热如果不能很好地散出，就会大大影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象，这可不是闹着玩的，制动器直接关乎生命。仅从这一点上，您就应该理解为什么盘式制动器会逐步取代鼓式制动器了吧。目前，在中高级轿车上前后轮都已经采用盘式制动器。不过，时下我们开的大部分轿车(如夏利、富康、捷达等)，采用的还不完全是盘式制动器，而是前盘后鼓式混合制动器(即前轮采用盘式制动器、后轮采用鼓式制动器)，这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为汽车在紧急制动时，轴荷前移，对前轮制动的要求比较大，一般来说前轮用了盘式制动器就够使了。当然，前后轮都使用盘式制动器是趋势

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