





帕斯卡原理:
加在密閉液體上的壓強,能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞。利用液體的不可壓縮性與帕斯卡原理,液壓制動系統能夠將駕駛員踩踏制動踏板的力放大數倍。
制動系統
顧名思義,制動系統的作用就是將車輛有效減速或停止,將車速控制在可操控安全范圍以內,以避免車輛失控造成各種事故。那么,制動系統的工作原理又是什么呢?為什么有些車輛采用碟式剎車,而有的又要采用鼓式剎車呢?兩者之間各有什么優劣?這要回到100多年前。汽車上最初的量產制動系統是利用兩塊半圓形的剎車片向外擴張,擠壓圓形制動鼓以獲得摩擦的形式來實現制動,這便是鼓式剎車。不過與今天的鼓式剎車不同的是,早期車輛裝備的鼓式制動系統是由鋼索來傳遞駕駛者踩踏制動踏板的力量,當時的車輛馬力不大速度也不快,這樣的制動系統已經能夠提供足夠的制動力。不過隨著汽車工業的發展,汽車的速度越來越快,即使是駕駛員用盡全身力氣踩踏制動踏板,傳統鋼索式的力傳遞方式依然無法提供足夠的制動力道。于是采用帕斯卡原理的液壓制動系統出現了。踩下制動踏板時,剎車總泵將剎車油推送至剎車分泵,并且利用帕斯卡原理將踩踏力量放大數倍,不僅大大提高了制動力,剎車靈敏度也較之前的鋼索式制動系統大幅提升。然而,在解決了力傳遞的問題之后,人們發現鼓式剎車由于在密閉的環境工作,不能得到良好的散熱,連續使用時剎車力道會大幅衰減,尤其是在多山的歐洲地區,鼓式剎車易產生熱衰減得問題始終困擾著人們。1955年,法國汽車制造商雪鐵龍突破性的發明了碟式剎車,開放性的結構具有極佳的散熱性能,碟式剎車更為可靠的性能更是將汽車工業推向了新的高度。智者曾經說,存在就是合理的,即使到了50多年后的今天,我們依然能夠看到鼓式剎車在汽車上的大規模運用,這又是為什么呢?
鼓式剎車優缺點
鼓式剎車的2片半圓形的剎車片面積遠大于碟式剎車的剎車片,更大的剎車片意味著更大的摩擦面積,也就是說能夠提供比碟式剎車更大的制動力,這便是載重卡車大多采用全車鼓式剎車的原因,不過為了解決散熱性能較差的先天不足,需要借助淋水器不斷往剎車鼓灑水降溫,這就是為什么重卡輪胎處老是“冒煙”的原因,其實那是水蒸氣而已。在經濟型小車上也能常常見到后輪是采用鼓式剎車,這是因為鼓式剎車分泵活塞較小,并且鼓式剎車對零件的加工精度要求不高,采用鼓式剎車能夠降低制造成本,并且對于車主來說,因為鼓式剎車制動片的面積大,使用壽命相當的長,一幅剎車片行駛十幾萬公里都是可能的。
不過,除了散熱的問題以外,鼓式剎車的另一大缺點在于其制動不夠線性,通俗的說就是介入突兀,缺乏循序漸進的腳感,其原因在于鼓式剎車剎車鼓的旋轉方向與剎車片的運動呈同一方向,當剎車片被分泵推出與剎車鼓接觸時,便會因為相同的運動方向使剎車片突然緊貼剎車鼓,產生所謂“自動煞緊”現象,表現在駕乘感受上,就是“要么有、要么沒有”,很難找到制動力溫柔介入的感覺,所以盡管制動力優異,但在強調操控的運動型車輛上我們幾乎看不到鼓式剎車的身影。此外,由于封閉式的結構,剎車粉塵也不容易排出,久而久之也會影響到制動效果。
碟式剎車優缺點
碟式剎車采用開放式的結構,不僅散熱的問題迎刃而解(通風碟盤采用的中空通風通道更是能夠能大程度的減少制動系統的熱衰減),制動時剎車片摩擦產生的粉塵碎屑也能及時排出,涉水性能也大大提升。
此外,碟式剎車剎車片運動軌跡與剎車盤旋轉方向垂直,因而不會出現鼓式剎車系統上“自動煞緊”現象,從而獲得線性精確的制動表現。
同樣得益于開放式的結構,碟式剎車雖然壽命相比鼓式剎車短,但是維護保養卻要方便不少,有一定動手能力的人都能夠獨立完成。
缺點嘛,碟式剎車由于對加工精度有一定要求,制造成本相對鼓式剎車要高上一截,多活塞卡鉗、浮動式剎車盤等高級碟式剎車價格更是貴的驚人。
制動系統日常保養
在今天高度發達的工業水平下,制動系統已經非常可靠,以至于一些車主往往會忽略掉對制動系統的日常養護,一些改裝愛好者更是在愛車行駛一段時間后感覺制動力不如新車而改裝更高級剎車系統。其實大可不必花費那么多的銀子,通過一些簡單的維護,剎車系統就能恢復到最佳狀態。
無論是鼓式剎車還是碟式剎車,基本的原理都是通過剎車片與剎車盤(鼓)的摩擦將車輛的動能轉化為熱能,摩擦將不斷產生剎車粉末,大量粉末隱藏在摩擦面之間將會降低剎車片與剎車盤(鼓)之間的摩擦系數,使得剎車效率降低。因此,制動系統日常保養的第一步就是清除掉這些粉塵,方法也十分簡單,只需用高壓空氣將粉塵吹走即可。
剎車片也需要定期檢測,依據其厚度決定是否需要更換,一般碟式剎車系統建議每隔3萬公里、鼓式剎車建議8萬公里檢測其厚度,若是厚度已經不足3mm,則最好進行更換。另外,由于大多數采用碟式剎車的車輛所裝配的都是單活塞卡鉗(剎車分泵),這種卡鉗工作時是對單側剎車片施加剎車力,利用反作用力使卡鉗座上的滑動螺絲產生位移,推動另外一側剎車片貼緊剎車盤產生摩擦,制動時產生的高溫會使負責給卡鉗座活動螺絲提供潤滑的耐高溫黃油漸漸老化,長時間缺乏保養會導致滑動螺絲潤滑不良而導致剎車片回位不靈卡鉗咬死,所以建議在檢測剎車片厚度時一并對滑動螺絲進行潤滑。
另一個容易被忽視的部分是液壓制動系統中負責傳遞制動力的介質—剎車油。剎車油具有良好的耐高溫性能,但卻有極強的吸水性。空氣中的水分會逐漸被剎車油吸收,由于水的沸點并不高,若是剎車油中含水分過多,便會嚴重影響到剎車油的耐高溫性能,要知道,市場上主流的DOT3、DOT4剎車油的干沸點指標分別都有205℃與230℃,而水只有100℃。在更換剎車油時,要特別注意把制動管路中的空氣徹底排除干凈,空氣的可壓縮性會使液壓系統的真理-帕斯卡原理瞬間崩塌,輕則剎車無力,重則導致剎車完全失靈。
對于橡膠制的剎車油管也需要定期檢查,產生裂紋或者踩踏剎車時起泡的油管必須立刻更換。
制動系統關乎行車安全,雖然它并不嬌嫩,卻萬萬不能忽視,現在就去對愛車的制動系統做個體檢吧,安心的享受汽車帶給我們的便利與樂趣!