F1技術喜獲量產？聊聊制動能量回收

　　【太平洋汽車網 技術頻道】當F1都已經在玩四缸小排量發動機和能量回收，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充電量，曾幾何時也只是被擱置在圖紙上的技術。在各種法規的鞭策下，“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，F1早在2009賽季的時候就引入了KERS動能回收系統，2010賽季由于穩定性不佳被棄用，到了2011賽季才重新回歸賽場。

　　時速高達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電機回收動能的原理并不復雜，電機通過一定齒比的齒輪機構與發動機的曲軸連接。

　　到了2014賽季，FIA規定了全新的動力單元，使用1.6T六缸渦輪增壓發動機，引入了兩套電機單元——動能回收電機MGU-K與熱能回收電機MGU-H，兩套電機共同構成了F1的ERS能量回收系統。

　　由于動能電機的功率得到提升，想要回收更多的能量就得加大發電功率，電機所產生的反向扭矩就變得更大。這時如果仍舊采用傳統制動系統的話， MGU-K的反向力矩便會打破后輪的剎車平衡，車手在調節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節閥來控制的，為的是MGU-K動能回收電機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代表了汽車工業的最高水平，這句話現在說來也毫不過分，從空氣動力學設計、 潤滑油和輪胎配方的改進以及碳纖維材料等技術在量產車上的普及，都離不開這些技術先期在F1上的推行試驗。

　　在動能回收這件事上，也沒有意外。對于量產的民用車來說，回收動能也就是制動能量，即能夠節省燃油消耗，順應新能源的發展趨勢又能減少制動系統的工作負擔。因此各大汽車廠商和零部件供應商怎么會放過這個機會呢。

　　特別是在市區內通行，駕駛員頻繁的剎車動作能夠將動能轉化為電能為電池充電，提高車子的續航能力，減少油耗和排放。

　　不利于在驅動軸上加入電機反拖回收能量，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兩個制動來源的協調匹配還有相當大的優化空間。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，但是在民用車領域，由于成本因素的制約，還存在電傳剎車與能量回收電機的匹配問題，導致有剎車腳感怪異的問題出現，目前也還沒有比較完美的解決方案。那么現在的問題是，F1玩了這么多年的ERS何時才會下放到量產車呢？（圖/文/攝：太平洋汽車網 張景森）