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新能源車制動—或存安全風險 亟待行業規范

  • 2017-10-10 16:55:46
  • 來源:中國汽車工業信息網

在國家相關政策的引導下,越來越多的純電動、混動汽車產品進入家庭,成為日常代步工具,不過,隨之而來的是社會各界對新能源汽車質量的思考。此前,車質網曾就新能源汽車相關投訴做出分析報告[詳見:全面禁售燃油車?新能源車質量能否靠得住],其中有關新能源汽車剎車失靈的故障問題,引起了小編的重視,這其中也有部分車輛因此發生交通事故,對行車安全造成一定影響。

如上圖所示,山東車主崔先生向車質網投訴稱,其購買的電動汽車使用不到半年,便因剎車失靈故障造成較為嚴重的交通事故。2017年5月17,崔先生與愛人在駕車行駛途中車輛突然失控,因剎車失靈沖向中間隔離帶,并與對向機動輪車發生碰撞,造成車輛側翻并損毀,而機動輪車駕駛員雖無生命危險,但至今仍在住院治療中。

想必這樣的事情誰也不愿發生,但從目前車質網收到的新能源汽車投訴來看,剎車失靈問題已成為新能源汽車第五大典型投訴故障,每66宗投訴中就涉及1例剎車失靈問題。而從車質網接到的整體投訴數據來看,為平均每137宗投訴中出現1例剎車失靈問題。對新能源汽車而言,為何剎車失靈問題出現頻率偏高,其工作原理是否與傳統能源汽車有所不同,作為一般消費者可能并不會深究。為探明其中“玄機”,車質網將市場中常見的新能源汽車制動系統與傳統能源汽車進行對比,以此來發現其中可能存在的“安全風險”。

一、新能源汽車制動系統與傳統能源汽車有哪些不同

1、傳統制動系統結構原理:

首先,需要了解一下傳統能源汽車的制動系統工作原理,相信不少消費者都會對剎車盤片及剎車卡鉗(部分車型使用鼓式剎車)脫口而出。除此之外,如上圖所示制動系統還包括制動踏板、真空助力器、剎車總泵、儲液罐、ABS泵以及管路等組成部件。當駕駛員踩下剎車踏板時,真空助力器會幫助駕駛員更為省力的將剎車油通過總泵壓入分泵,從而令剎車片與剎車盤壓緊,通過相對摩擦起到給車輛減速的作用。

在整個制動系統中,可以說真空助力器起到了非常關鍵的作用,如果打開發動機蓋就會看到在駕駛員前方的防火墻上,有一個外形酷似“鐵鍋”的黑色圓盤。如果沒有它的輔助當駕駛者踩下制動踏板時,推桿也依然會擠壓總泵油腔,但與內部油壓相比,僅憑人力則很難獲得明顯制動效果,此時會感覺踩踏剎車踏板非常吃力。

如示意圖所示,真空助力器的工作原理其實很簡單,其內部結構由兩個空腔組成,中間被膜瓣分開,一側空腔通過軟管與發動機進氣道或氣門室蓋相連,另一側空腔則與外界大氣相通。當發動機工作時進氣道內會產生負壓,通過真空軟管對一側空腔產生“抽真空”效應,從而使兩側空腔產生較大壓力差,當駕駛員踩制動踏板時,壓力差會讓駕駛員在踩制動踏板時更為省力。

通過以上分析不難看出,傳統能源汽車剎車真空助力器的真空環境是由發動機提供的,除與發動機進氣道或氣門室蓋相連外,為確保真空環境的穩定性,有些車企例如奧迪、寶馬等品牌,還特別安裝了由發動機凸輪軸驅動的機械泵,足見真空環境對整個制動系統的重要性。但說到這里,小編對新能源汽車制動系統的疑問也隨之而來,傳統能源汽車制動系統可通過發動機獲得真空,那么新能源汽車在無發動機(純電動汽車)或發動機停機(混動汽車)狀態下,剎車助力問題該如何解決、與傳統制動系統結構有何不同,成為不得不考慮的現實問題。

2、新能源汽車制動系統差別:

實際上,國內汽車行業正面臨從傳統到新能源的“轉型期”,尤其是對傳統車企而言,新老產品更替時會出現所謂的“替代產品”, 可以說是某些特定歷史時期的“必然產物”。而對一些新興企業或不惜研發成本的傳統車企而言,為迎合未來發展趨勢,可能會直接舍棄現有制動系統轉而采用新技術。因此,在目前國內新能源汽車市場中,各品牌車型間的制動系統結構也不盡相同,但其技術原理已從原有的機械液壓逐步轉為電氣化控制。

電子真空助力泵:

對傳統車企而言,在原有車型的基礎上衍生出的新能源車型,可能是最節約資源成本的做法。但面對新能源汽車(包括油電混動車型)在純電模式下行駛時,如何確保剎車真空助力器能夠正常工作,廠家就需要通過某種“替代品”,來尋求新能源汽車與傳統制動系統之間的平衡點。因此,車企認為電子真空助力泵的應用,既可保留傳統真空助力器及相關管路,又可為新能源汽車的剎車真空助力器提供真空,可謂一舉兩得。實際上,這一技術較早出現在傳統能源汽車中,主要起到穩定真空環境的輔助作用,一度作為非原廠加裝件出現在后市場中。

而新能源電子真空助力泵的工作原理也并不復雜,當傳感器監測到助力器真空度不足后,可通過電子真空助力泵來維持助力器真空環境,實現為駕駛員提供的輔助作用。目前,電子真空助力泵按結構形式可分為旋片式、活塞式和膜片式,而對不同結構本文不作過多贅述。一般情況下,該系統通常還會帶一個真空罐,用于存儲一定容積的真空,使系統的真空度更穩定,同時降低EVP的啟動頻次,增長EVP使用壽命,在某種意義上也可以理解成能量回收。

再生制動(能量回收)系統:

無論是混動還是純電動汽車,制動能量回收系統已開始廣泛應用,但對于不同品牌車型而言,雖然均指電機回饋轉矩于驅動軸對車輛進行制動,并在減速或制動過程中來進行蓄能,但由于各大車企零部件供應商的不同,其制動能量回收功能方案也不盡相同。不過較為常見的再生制動系統,目前由電制動和液壓制動系統共同完成的,換言之依然保留著傳統燃油車的液壓制動系統。其中較具代表性的有豐田、福特、本田等品牌以及比亞迪、江淮、吉利等自主品牌旗下新能源車型,結構大致分為優先利用電機再生制動、線傳電液再生制動系統等,當然根據系統結構的復雜程度不同,造價也存在一定差異。

二、機械改電控是否會增加不可控風險

機械控制逐漸向電氣化控制轉變,將成為未來汽車發展的方向,制動系統也同樣如此。此前有研究機構曾表示,電子化產品在質量穩定性及使用壽命方面將難以替代機械結構。那么對汽車產品而言,制動系統關乎行車安全,應對電控系統元器件要求更為嚴苛。然而此前研究證明,電子真空助力泵由于自身工作穩定性及壽命欠佳,并不太適合成為提供制動系統真空環境的唯一零部件。

早在2013、2014年,三菱就曾在全球共召回近3萬輛電動汽車(其中包括標致雪鐵龍、鈴木電動汽車),原因正是制動系統電控部分存在安全隱患問題。據三菱發言人表示,召回原因主要有以下三點:電子真空助力泵、控制繼電器質量不合格、電子控制程序誤判。首先電子真空助力泵因設計不當可能會損壞,其次控制繼電器由于鉚接不當,會導致觸電在打開狀態時出現粘連,從而導致電子控制程序出現誤判。最終造成車輛制動距離過長,甚至出現剎車失靈問題。

而從車質網近年來接到的投訴來看,目前國內新能源汽車因剎車失靈而造成交通事故的案例共有6宗,其中的4宗投訴出現于2017年,可見直至今日部分新能源汽車的質量可靠性,依然不能令人完全放心。據其中一位車主描述,在行駛途中松開“油門”踏板后,車速并未隨之下降而是出現類似“飛車”現象,此時車主踩下剎車踏板時毫無制動效果,而在第二次踩下踏板時才有制動力,但為時已晚,已與其他車輛發生碰撞事故。從廠家回復及車主后期反饋來看,出現剎車失靈問題的車輛,其故障點幾乎都集中在制動系統電控元器件部分。與此前三菱召回方案非常類似,4S店對部分出現剎車失靈問題的車輛,更換了真空罐、電子真空助力泵以及電機控制器等部件。

三、消費者該如何維權 政策法規亟待完善

由以上分析不難看出,新能源汽車制動系統或存在某些不穩定因素,可能會導致車輛出現制動距離長甚至是剎車失靈問題,對行車安全造成影響。因此,除車企通過技術層面對產品進行改進外,消費者自身權益也亟待國家相關政策加以保護。然而,從社會各界對現階段汽車行業標準以及政策法規的解讀來看,對新能源汽車領域的行業規范性及約束性仍待完善。

《家用汽車產品修理、更換、退貨責任規定》(以下簡稱汽車三包)自2013年10月1日起開始施行,社會各界人士及各大媒體便紛紛對其進行解讀。其中,有關汽車三包是否同樣適用于新能源領域,個別媒體就曾在政策解讀方面存在誤讀。有媒體報道稱,新能源汽車產品由于技術特殊性,不適用于現行汽車三包規定,應依循各車企自行規定做出質量擔保承諾。但此后,國家質檢總局在官方發布的《消除汽車三包理解上的誤區》一文中,明確表示電動汽車同樣享受三包待遇。

汽車系統的主要零件種類范圍

不過,即便新能源汽車適用于汽車三包規定,但在執行標準方面依然存在一定異議。如汽車三包第二十條規定中,轉向系統、制動系統、懸架系統、前/后橋、車身的同一主要零件因其質量問題,累計更換2次后,仍不能正常使用的,消費者選擇更換或退貨的,銷售者應當負責更換或退貨。但如圖表所示,在三包規定中制動系統主要零部件只包括制動主缸(剎車總泵)、輪缸(剎車分泵)、助力器(真空助力器)、制動踏板及其支架這些機械部件。

那么在新能源汽車制動系統中,可以說對制動效果起到決定性作用的電控元器件,卻并未包含在主要零部件范圍內。從車質網相關投訴中了解到,電控元器件恰恰是造成新能源汽車剎車失靈的“罪魁禍首”。這就意味著如果按現有汽車三包規定,新能源汽車制動系統電控元器件出現質量問題,并累計更換2次仍不能正常使用的,消費者將無法享有退換車的權利。

總結:

綜上所述,新能源汽車制動系統與傳統能源汽車的不同之處,在于施加制動力時系統更多的是依賴于電控元器件。而由于電子產品質量穩定性或存在一定不可控風險,將有可能對行車安全造成一定隱患。對此,作為車企一方應盡可能縮短產品“過渡期”,盡快研發或采購更加適合新能源汽車的制動系統;另一方面,從國內汽車行業良性發展的角度來看,提高對新能源汽車產品的行業標準、制定更有針對性的政策法規,是保障消費者切身權益的根本。

(管理員)



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