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后輪鼓剎又有何妨?大眾ID.4科技揭秘

愛卡汽車 胡劭顏

面對新勢力的步步緊逼,傳統車企果真束手無策?非也,最近情況已經出現了轉折。在歐洲市場,大眾ID.3單月銷量一度超越特斯拉Model 3,讓人直呼姜還是老的辣。而在亞歐大陸的另一端,南北大眾國產ID.4也將開始交付,為國內新能源市場注入了巨大變量。從產品和價格兩個維度來看,國產ID.4拿出了足夠的誠意,頗高的關注度實屬意料之中。

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在科技底蘊方面,ID.家族從不缺乏談資,MEB、vw.OS毫無疑問是“再造”大眾的利器。但對于廣大消費者而言,平臺、軟件似乎有些遙遠,更重要的是那些與日常使用息息相關的細節,例如后輪鼓剎、冬季續航等。自從國產ID.4亮相之日起,關于這些問題的爭論就沒有停止過。今天,就讓我們走進實驗室,就網友關心的問題一探究竟。

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MEB的德語全稱為Modularer E-Antriebs-Baukasten,即模塊化電驅動工具包,是一款純電動車專屬平臺。關于MEB平臺的技術特色,我們在之前的文章中已經進行了解讀(點擊閱讀),本文將不再贅述。值得注意的是,初代MEB產品將全部配備后輪鼓式剎車,ID.3、ID.4、ID.6等車型均是如此。人們不免好奇,是什么讓大眾放棄了盤剎,轉而投入鼓剎的懷抱?

大眾ID.4科技揭秘MEB平臺專為純電動車打造,正向研發理念帶來了諸多優勢。與此同時,MEB所采用的后輪鼓式制動器也引發了廣泛關注,有人認為這是赤裸裸的減配,也有聲音指出不應對鼓剎抱有偏見。首先需要明確的是,后輪鼓剎并非國產化的特殊調整,而是MEB平臺的原生設計。

大眾ID.4科技揭秘MEB平臺的基礎驅動方案為后驅,四驅版本也是以后驅為主,這有助于優化牽引力,從整體上提升電驅系統效能。當車輛滑行或輕度剎車時,電機可利用輪胎滾阻的反拖作用,將動能轉化為電能,也就是人們常說的能量回收。在大眾ID.4上,能量回收系統最大可提供-0.25g的加速度,只有大力剎車時機械制動器才會介入。

從機械原理的角度看,鼓剎的制動力并不弱于盤剎,相反前者可實現更大的摩擦面積。二者的核心差異體現在熱衰減方面,鼓式制動器采用半封閉設計,散熱效果略有欠缺。但在電動車上,能量回收提供了可觀的制動輔助,機械剎車的負擔明顯降低。具體到ID.4,后驅為主的設計進一步降低了后剎車的使用強度,鼓剎完全能夠滿足抗熱衰減需求。

大眾ID.4科技揭秘在制動時,汽車重心大幅前移,因此前制動器通常承擔著更大責任,后制動器載荷則要小得多。再加上動能回收的作用,日常駕駛工況下,ID.4的后輪機械制動器不需要頻繁工作,這是采用鼓剎的大前提。

走進大眾汽車學院,我們看到了MEB鼓剎的真身。為了進行直觀展示,工程師從一汽-大眾ID.4 CROZZ上現場拆解了后輪鼓式制動器。MEB平臺的鼓剎系統為全新研發,與捷達、桑塔納等大眾燃油車的鼓剎完全不同。出于保密因素考量,現場不允許拍攝鼓剎細節,敬請各位讀者諒解。

大眾ID.4科技揭秘在解析各部分功能前,不妨先來看看這套后輪鼓剎的技術規格。制動鼓直徑為280mm,寬度為52mm,尺寸明顯大于捷達/桑塔納的鼓剎。與此同時,剎車片尺寸也非常可觀,摩擦面積比民用級盤剎大了許多,極限制動力完全無須擔心。

大眾ID.4科技揭秘相比盤剎,鼓剎擁有更好的耐久性。以ID.4為例,后鼓剎的使用壽命達15萬公里,幾乎涵蓋了電動車的大半個生命周期。傳統鼓剎直接安裝在車輪架上,每6萬公里左右需要調整軸承間隙。為了規避這一問題,ID.4將鼓式制動器固定在法蘭盤上,再將法蘭盤與車輪架連接。

鼓式制動器采用半封閉設計,因此防銹蝕性能明顯優于盤式制動器。在現場拆解制動器后可以看到,僅裸露部分(鼓身外側/法蘭盤)附近存在鐵銹,剎車鼓內部則完全沒有銹跡。除此之外,MEB平臺還為后輪配備了EPB電子駐車制動器,這是電子手剎與鼓式制動器的首次融合。EPB由ESC電子穩定系統和eBKV電動剎車助力兩套系統控制,冗余設計有效保證了可靠性。

隨著使用時間的推移,剎車片與剎車鼓之間的間隙會逐漸增大,因此制動系統內需要安裝間隙補償機構。ID.4的間隙補償裝置為純機械設計,每次剎車后可自動增加補償,可靠性比機電控制的補償系統更勝一籌。按照正常使用強度,ID.4的間隙補償裝置可以做到終身免維護。

大眾ID.4科技揭秘毫無疑問,鼓剎在耐久性和使用成本方面具備明顯優勢,這對普通消費者是個好消息。在更重要的制動性能方面,鼓剎表現如何呢?根據海外媒體的測試結果,ID.3在連續10次100km/h-0剎車后并未出現明顯熱衰減,比起盤剎沒有可感知的差異。

大眾ID.4科技揭秘MEB平臺的后輪鼓剎增加了獨立的EPB執行機構,所以比類似規格的盤式剎車稍重。二者的重量差距僅處于百分之幾(個位數)量級,因此對簧下質量和動態性能的影響可忽略不計。

大眾ID.4科技揭秘鼓剎比盤剎更節能,這項優勢很少有人提及。在松剎車起步的瞬間,盤式制動器需要4Nm/車橋的剩余制動力矩迫使活塞脫離剎車盤,而鼓式制動器可依靠彈簧自行脫離,沒有能量浪費。根據工況不同,同一款電動車配備鼓剎后可增加3.3km-13.2km的續航里程。

如果說空調是一項主動安全配置,相信許多人會感到費解。但對于車企來說,這樣的定義并無不妥,理由是空調支配著駕乘人員的溫度舒適性,進而對行車安全產生影響。例如,一些電動車車主為保證冬季續航而舍不得開暖風,在寒冷環境下駕駛對安全性確有負面影響。大眾ID.4的解決方案是提供熱泵空調,在保證舒適溫度的同時,降低了空調系統能耗。

大眾ID.4科技揭秘目前,大部分電動車采用PTC元件來實現空調制熱功能,其原理是電流生熱,能耗水平非常高。針對這組矛盾,熱泵空調應運而生,利用膨脹閥和制冷劑來實現熱量搬運。比起PTC空調,熱泵空調的制熱效果和能耗表現有明顯優勢,但制冷性能帶有待提高。

大眾ID.4科技揭秘對于北方用戶而言,熱泵空調是一項非常實用的配置,既能提升冬季用車舒適性,又可以保證續航里程。作為參考,在歐洲有近50%的ID.3和ID.4車主選裝了熱泵空調。一汽-大眾ID.4 CROZZ和上汽大眾ID.4 X(參數|詢價)均提供價值9000元的冬季包,選裝包內最主要的配置便是熱泵空調。

研發熱泵空調,選擇制冷劑是一項重要工程,這關系到調溫效果、環保法規等多重因素。大眾曾使用e-up!進行低溫制熱測試,在-7℃環境下,PTC空調對應的WLTP續航里程為222km,R1234yf(四氟丙烯)熱泵空調對應的續航里程為260km。配備R744(二氧化碳)熱泵空調后,e-up!的續航里程增至285km,較PTC空調增加了28%。此外,R744比R134a和R1234yf等傳統制冷劑更為環保,做到了完全無毒,無需考慮回收問題。

大眾ID.4科技揭秘大眾對溫度舒適性和安全性的關注由來已久,多年前問世的e-Golf(參數|詢價)便使用了熱泵空調。但此熱泵非彼熱泵,隨著MEB平臺的問世,大眾對熱泵空調進行了全面升級。新熱泵的最大變化是制冷劑改為R744,其主要成分為二氧化碳。

R744熱泵具備8個電磁閥裝置,包括5個截止閥和3個膨脹閥。通過8個電磁閥不同的組合工作方式,熱泵可以實現4種制冷模式和3種加熱模式場景的切換,不僅能夠調節車內溫度,還可實現電池熱管理。

值得一提的是,選裝熱泵空調后,ID.4依然配有傳統的PTC高壓加熱器。在極低溫情況下,R744熱泵可與PTC共同工作,盡快提高車內溫度。隨車內溫度的提升,PTC會逐漸降低加熱功率,最終由熱泵系統完全接手,策略類似于解耦制動系統(能量回收+機械制動)。

大眾ID.4科技揭秘ID.4的熱泵空調配有兩套濾芯,外部空氣經過一級普通濾芯過濾后,再經過二級活性炭濾芯過濾。通過上述設計,活性炭濾芯的更換頻率有效降低,這對空調維護成本是個好消息。

編輯點評:肩負“人民的汽車”之名,大眾向來以務實著稱,其產品研發從不囿于某種特定形式。曾有人質疑鼓剎的性能,但事實是MEB的后輪鼓式制動器幾乎沒有改變駕駛體驗,卻可提供明顯更優的耐久性,降低了后期用車成本。熱泵空調并非新事物,但最難得的是,享受溫暖和長續航的代價并不高昂,這要歸功于大眾強大的上游議價能力。

來源:愛卡汽車

作者:胡劭顏

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