F1技術(shù)喜獲量產(chǎn)？聊聊制動能量回收

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】當(dāng)F1都已經(jīng)在玩四缸小排量發(fā)動機(jī)和能量回收，充滿汽油味的蠻橫年代注定會離我們而去。踩一腳剎車還能為電池補(bǔ)充電量，曾幾何時也只是被擱置在圖紙上的技術(shù)。在各種法規(guī)的鞭策下，“降低油耗”成為了車企眼中迫在眉睫的一件事，能量回收自然就被擺上了臺面。

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　　制動能量回收在10年前的F1賽場上是一項充滿爭議的技術(shù)，F(xiàn)1早在2009賽季的時候就引入了KERS動能回收系統(tǒng)，2010賽季由于穩(wěn)定性不佳被棄用，到了2011賽季才重新回歸賽場。

　　時速高達(dá)300+KM/H的F1賽車在剎車時，車手踩下制動踏板，踏板力傳遞給兩個制動主缸，分別控制前后剎車卡鉗。

　　KERS電機(jī)回收動能的原理并不復(fù)雜，電機(jī)通過一定齒比的齒輪機(jī)構(gòu)與發(fā)動機(jī)的曲軸連接。

　　到了2014賽季，F(xiàn)IA規(guī)定了全新的動力單元，使用1.6T六缸渦輪增壓發(fā)動機(jī)，引入了兩套電機(jī)單元——動能回收電機(jī)MGU-K與熱能回收電機(jī)MGU-H，兩套電機(jī)共同構(gòu)成了F1的ERS能量回收系統(tǒng)。

　　由于動能電機(jī)的功率得到提升，想要回收更多的能量就得加大發(fā)電功率，電機(jī)所產(chǎn)生的反向扭矩就變得更大。這時如果仍舊采用傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的話， MGU-K的反向力矩便會打破后輪的剎車平衡，車手在調(diào)節(jié)前后剎車比例時就變得更加困難。

　　因此在2014賽季FIA允許車隊對賽車后輪使用電傳制動（前輪仍舊使用傳統(tǒng)的剎車形式），以此來改善MGU-K工作時對剎車平衡帶來的影響。

　　而后輪卡鉗對制動盤施加的壓力大小則是由電子調(diào)節(jié)閥來控制的，為的是MGU-K動能回收電機(jī)的介入不會過多影響剎車的線性，讓整輛車的剎車能夠像傳統(tǒng)剎車一樣隨傳隨到，人車合一。

　　簡單說來就是，后軸總制動力矩減去電機(jī)回饋反拖力矩就是后輪所需的制動力矩，但是實際并沒有那么簡單。

　　F1代表了汽車工業(yè)的最高水平，這句話現(xiàn)在說來也毫不過分，從空氣動力學(xué)設(shè)計、 潤滑油和輪胎配方的改進(jìn)以及碳纖維材料等技術(shù)在量產(chǎn)車上的普及，都離不開這些技術(shù)先期在F1上的推行試驗。

　　在動能回收這件事上，也沒有意外。對于量產(chǎn)的民用車來說，回收動能也就是制動能量，即能夠節(jié)省燃油消耗，順應(yīng)新能源的發(fā)展趨勢又能減少制動系統(tǒng)的工作負(fù)擔(dān)。因此各大汽車廠商和零部件供應(yīng)商怎么會放過這個機(jī)會呢。

　　特別是在市區(qū)內(nèi)通行，駕駛員頻繁的剎車動作能夠?qū)幽苻D(zhuǎn)化為電能為電池充電，提高車子的續(xù)航能力，減少油耗和排放。

　　不利于在驅(qū)動軸上加入電機(jī)反拖回收能量，這里的原因與F1迫不得已采用后軸電傳剎車的原因是類似的。不過，車企也并不是沒有這樣干過，由于助力器的工作特性，踩下制動踏板時，助力器的輸出力會發(fā)生跳躍性變化，被稱之為跳躍值或跳增值，有興趣的可以百度，筆者就不贅述了。

　　所以想回收更多的能量就需要引入電傳剎車，目前主流汽車廠商們的電傳剎車多采用博世的ibooster與大陸MK C1兩種電機(jī)助力方案。

　　提升的幅度不是很大，能夠看得出剎車卡鉗與電機(jī)兩個制動來源的協(xié)調(diào)匹配還有相當(dāng)大的優(yōu)化空間。目前在比亞迪王朝系列混動、特斯拉、本田銳混動等車型上有所應(yīng)用。

　　電傳剎車實際上就是為了制動能量回收而誕生的，但是在民用車領(lǐng)域，由于成本因素的制約，還存在電傳剎車與能量回收電機(jī)的匹配問題，導(dǎo)致有剎車腳感怪異的問題出現(xiàn)，目前也還沒有比較完美的解決方案。那么現(xiàn)在的問題是，F(xiàn)1玩了這么多年的ERS何時才會下放到量產(chǎn)車呢？（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 張景森）