轰鸣的小跑SVM 25-11-27 08:00
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#技术巡猎# #蔚来# 蔚来的一个新专利“制动器和车用电驱系统”,把“刹车盘+卡钳”塞到电驱壳体里了,做成了一套轴上液冷制动模块,嗯,顺手把驻车给一起包进去了。于是刹车从簧下件,变成了电驱系统的一部分---相当于是改了个底层架构,还不是换个刹车片那么简单而已。

传统电车,实际上是轮边盘式刹车:大盘、大卡钳挂在轮子旁边,空气流过的时候带走热量,粉尘直接进入大气。优点呢,是成熟、好用,缺点也比较直接:簧下质量偏高、轮边空间是比较紧张的,热衰退控制的话,就基本上全靠风和罩板,颗粒物排放也是一个问题。

高性能电驱如果在性能上越往上卷,就越容易暴露这个结构瓶颈。

蔚来的玩法,是把盘拿到“轴”上来了。
传动轴上套一块摩擦盘,左右两边夹一块驱动盘、一块固定盘,以三明治结构全封印在壳体里。正常行驶时三块是分开的,轴自由转;需要制动时,让驱动盘沿轴向压过去,把中间那块摩擦盘夹在两侧盘之间,靠两面的摩擦给传动轴“掐脖子”。

关键在于这个“压”的动作怎么做。
他们没用传统的液压卡钳,而是搞了一圈带内螺纹的齿圈,套在驱动盘外面,驱动盘外缘是外螺纹。齿圈本身不能轴向移动,只能转动;一旦齿圈被小电机+蜗杆拧动,驱动盘就会沿着螺纹往前或往后爬。螺纹+蜗轮蜗杆本身就带自锁特性,所以一旦夹紧,完全可以承担驻车锁止的角色,等于是把行车制动和驻车制动合成一套机构了。

轴上制动最大的难点不是力学,是热。
轮边刹车可以吹风,但是电驱壳体里被金属壳包起来,热量如果出不去,很快就会把摩擦副和油脂烤废。于是这份专利直接上了双面液冷:一边是驱动盘背面和第一壳体之间,做了一圈圈同心的“年轮”分流筋,冷却液从外圈流入,绕着盘面一圈圈往里扫,最后从内圈流出去;另一边是固定盘背面和第二壳体底壁之间,做成了一个封闭腔体,底壁上刻了折返通道,等于把固定盘背面也当成换热面来用。两路液冷可以共用进出口接口,也可以分开接在电驱冷却回路里,整个制动器其实就是一块“水冷刹车盘”,而且是双面水冷。对长下坡、多次全力制动那种工况,这种设计的安全边界是完全不一个量级的。

刹车做进电驱之后,整车层面的连锁反应不少。
第一,簧下质量被大幅减轻。轮边不用再挂大卡钳+大盘,轻量化、响应、NVH,对底盘调校都更友好,轮罩里空间也能用在更激进的空气动力学上。
第二,制动颗粒物被“封印起来了”。摩擦粉尘不再直接飘到空气中,而是困在封闭壳体里,定期保养时集中处理,这对以后越来越严的刹车颗粒物法规,是一条很清晰的路线。
第三,控制策略可以更一体化。制动器和电机、减速器被打包成一个电驱系统,电机制动+摩擦制动+扭矩矢量,全部可以从同一个控制域里进行调度,对四电机、双电机桥这些高阶架构,会很有大的操作空间。

代价也不是没有。
电驱本身已经在处理电机铜损、铁损、齿轮啮合发热,现在再把制动摩擦热倒进同一套冷却回路,热管理系统的设计复杂度会明显上一个台阶,冷却能力和失效工况下的兜底逻辑都要重新计算和评估。而且轴上制动意味着所有传动件都要吃下刹车力,对齿轮、轴承、电机转子的极端工况校核会比传统架构更苛刻。

换个角度看,这份专利背后说的是一件事:蔚来把“电驱总成”当作是完整的机械系统进行重构,而不是简单地加大电机、再堆一套更大的卡钳而已。空间、热、法规、控制,都被一起拉进了同一个设计体系里了。

这种事做起来不讨巧,也不一定马上看得见“参数冲击力”,但从工程体系的角度看,我觉得这是游戏进入中后期的玩法了。

发布于 广东