大众的ID系列为什么后刹车是鼓刹

作者 —— 咖加用户：Chris Walker

国内即将上市的ID4具体什么样子我不清楚，但是在A2Mac1上看到ID3的悬架时，我是震惊的。

这个两厢小车，居然是中置后驱结构，当然了，是中置电池后轮驱动。卸掉轮子之后更震惊，后轮居然用的是10万块飞度才用的鼓刹。

这是为什么呢？原因当然是便宜啦，但是我依旧建议你尽量读下去。

首先学习一个知识点，叫做前后制动力平衡。

（图片来自知乎，当然我自己画一个也可以，应该没有版权）

这张图各位不需要看懂，只需要了解其作用，就是保证前后制动力分配合适，以保证在制动时前轮先抱死。

为什么需要前轮先抱死呢？首先要了解刹车抱死的后果，在轮胎抱死后，最主要的是轮胎会失去对方向的掌控能力，从而产生正常接地状态下不会出现的侧向滑移，想象一下穿着一双没有花纹的硬底鞋走在凹凸不平却又光滑的冰面上，大概就是这个感觉了。其次是抱死后轮胎与地面进行滑动摩擦，其制动力是远小于轮胎与地面正常接触的制动力的，也就是说一旦车轮抱死，就进入了一个"停不下也转不动"的尴尬境地。

（图1）

所以抱死就意味着车辆进入不受控制的滑移，如果把车的重心记为G0点，由重心分割的前半部分重心记为GF点，后半部分重心记为GR点。那么当前轮抱死后轮未抱死时，相对车身而言前半部分的运动趋势向前，后半部分的运动趋势向后，如图1所示，GF、G0、GR点会由于受力的原因自然地保持在与行驶方向相同的直线上。（以上情况和理想状态下前驱车加速打滑同理，解释了为什么前驱车起步不用担心Spin）即使车身指向与实际行驶方向有偏差，两部分的运动趋势产生的力矩Tq也会自动把车拉回一个稳定的状态。

（图2）

在制动过程中随着轴荷转移，后轮相对地面压力减小，极限摩擦力减小，后轮制动力过大而使后轮抱死、轮胎进入滑动摩擦状态。如图2所示，此时GR会产生和行驶方向平行且同向的运动趋势，GF产生向后的运动趋势，只要车身指向和行驶方向有一点点偏差，则GR和GF则会对G0产生一个旋转力矩Tq，导致车身进入不稳定的状态并且持续加大偏航角度。而由于前文提到的抱死轮胎会使轮胎失去对方向的掌控能力，极易从正常行驶状态进入偏航状态。（以上情况和后驱车加速打滑同理，解释了为什么后驱车起步打滑时即使不动方向也会导致行车方向发生改变）

体现在刹车力平衡图上就是那几条过原点的直线，代表了前后刹车力的比值，这个值对于市面上的乘用车一般是固定的，取决于刹车分泵的标定。而那条I曲线代表的是不同附着力下四轮同时抱死的前后刹车力大小，高于I曲线后轮先抱死，反之前轮先抱死。

这也就是为什么一般前刹车规格更高，都是大直径通风盘，后刹一般是小直径实心盘有时甚至是鼓刹。

下面的内容比较抽象，大家跟我一起动脑筋。

假设ID3这个车没有动能回收，前后轴配重50:50（实际情况是ID3前后配重非常接近50:50，精神宝马实锤），前通风盘后实心盘，工程师设定的前后刹车力比值为7:3。

那么在每次刹车时，前轮蓄积7份热量，后轮蓄积3份。前通风盘散掉7份热量，后实心盘散掉3份，大家散热压力和散热能力比值相近，谁都不会提前过热或产生过强刹车力。

以上说的这些对汽油车和没有动能回收的电动车是适用的。

但是ID3是后驱，所以动能回收也在后轮，假设动能回收力度无级可调，那么制动时在前后制动力配比仍恒定保持在7:3的前提下，实际情况可能会被标定成：

7:(2+1)，7是前轮通风碟的制动力，2是动能回收的制动力，1是后刹车的制动力。只有这么标定，在保持前后轮制动力配比不变的前提下，在紧急制动时才是安全的。当然了，实际标定可以做的更复杂，通过灵活调节动能回收力度，尽量把制动力分配曲线往I曲线上靠，这样制动效率更高，动能回收更多，制动距离更短。

但无论如何，为了保证制动安全和能量效率，后刹车的制动力需求变小，实际制动时就变成了：

前刹车蓄积7份热能，电机回收2份动能存到电池里，后刹车蓄积1份热能。

碟刹和鼓刹的区别不在于同尺寸可输出的最大制动力，而在于散热。情况下碟刹可以散掉的热量更多，因为摩擦面直接撞风而鼓刹则不是。这部分热就来源于制动时整车动能的转化，谁负担制动压力更大，谁蓄积的热量就更多。

那么在刚刚提到的情况里，后刹车蓄积的热量已经很少了，即使用鼓刹，也可以散的掉。所以大众ID3用后鼓刹，日常使用也没啥问题，我也相信大众的工程师能标定好。

这还只是模拟普通燃油车的极端情况，在非极端情况下，例如轻踩刹车，前制动工作，此时后刹车完全可以标定为不工作，后轮反拖电机从而产生制动力，因为电机的反拖力是可变的，甚至可以针对当时的车速、制动力度对电机的反拖力进行不同的标定，充分利用后轮反拖来制动。这样就可以做到在提供相同制动力的前提下，用更少的后制动，甚至不使用后制动。而在紧急刹车时甚至可以用动能回收来辅助后刹车，以达到I曲线理想制动状态来缩短刹车距离。（电机辅助后刹车即为图中标出部分）

所以根本没必要用碟刹嘛，装个鼓刹在大力制动时用一用又不是不行，日常可能都用不上，这个逻辑本身是合理的。当然装个碟刹更好，用更好的硬件来完成同样轻松地工作自然没有问题。

那如果有人说，我就要激烈驾驶，后刹车热散不掉，制动失效了怎么办？

一般在强力制动工况下，先挂掉的都是前刹车，如果前刹没废掉，后刹和动能回收都失效，那么即使只有前刹车工作的情况下车辆也是相对安全的，因为此时必然前轮先抱死（参考前轮抱死时的受力分析，后轮仍然具有保持方向的能力），车本身还是稳定的，只不过制动距离会因为总制动力下降而变长。

前面证明了ID3用鼓刹在实际效果上应该不会有问题，下面说说用鼓刹到底好在哪。

当然是因为便宜了。省的不仅是材料，装配也比碟刹简单得多，又省材料又省时间，同时还能满足制动要求，何乐而不为呢？（对于消费者来说维护成本也更低，后刹车寿命很有可能比电池长，因为13万公里的马2后刹车蹄只磨了一半而已）而且后期要是想出个机械手刹的廉价ID3也是更容易的，因为……

（图为F35宝马3系的后刹车总成，注意12号零件和制动盘的形状）

用四轮碟刹的机械手刹车辆，大多在制动盘后面还盖了个鼓刹Assy，用来实现手刹制动，这样结构更加复杂，同时重量也会上升。

电子手刹可以省掉这个Assy，是因为电子手刹和机械手刹实现锁止的原理不同，关于这方面内容就以后再说吧。

那为什么别的电车用四轮碟刹呢？最好的解释大概就是因车而异，各厂对于制动系统的设计标准也不一样。

ID系列的制动会不会有问题？

在调校得当的情况下应该没有问题，但是我手里两台用后鼓刹的车最重的也没到1.3吨，ID3重1.8吨，至于ID4我就不知道了，只会更沉，调校对于ID系列来说非常重要。

如果没调整好，实际表现跟用碟刹还是鼓刹也没关系，产生的结果要么是全力制动时制动距离过长，要么制动时车尾摆动，到时候以实际情况为准吧。

至于后刹车热衰减的问题我倒是不担心，很有可能在热衰减之前电池就先没电了。

当年大众攻击日本厂家用鼓刹"不厚道"，这回搬起石头砸自己的脚了，天道好轮回啊。不过对大众来说万幸的是，电车的空气动力轮毂可以把刹车系统盖个严严实实，还不至于在官图上被公开处刑。