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汽车百科知识「刹车」篇:盘刹结构特点与制动原理,鼓刹优缺点

汽车「盘刹」制动系统结构与运行原理很简单
  • 「盘刹/碟刹」的结构与原理可以用两个字总结:迫&磨!

「碟刹」是自行车常用的称呼,其制动原理的关键词是“拉”。通过刹车手把拉动拉线,拉动盘两侧的卡钳里的刹车片,夹住盘以摩擦的方式克服盘的转矩。以相互作用力的抵消实现盘停转,也就是减速。由于自行车的碟刹结构很容易识别与理解,所以有些用户也认为或摩托车的【盘刹】也是“拉动摩擦”,然而这是错误的理解。


拉or推
  • 刹车油的别称是什么?——迫力油

迫力≠魄力,其概念可以理解为“压迫”“挤压”。的动力源来自「刹车总泵」,泵的概念是为液体增压的机器,通俗的解释为挤压液体使其一定程度的压缩,并且通过限制其流动的方式使其挤压另一端运动或持续形成压力。迫力油()会填充在管中,并且会连接四个车轮的分泵,而每个分泵上会集成盘。

图1:“迫”使流动到分泵,并挤压盘与盘接触减速的概念。


图2:的结构特点。


图3:分动的结构特点。


摩擦减速
  • 在了解了「迫力油」的传动原理后,再来了解一下盘的知识点。

盘与轴头刚性结合固定,通俗的描述为:盘与以相同的转速旋转,转则盘转、盘停转则停转。这点相信是很多用户并不了解的知识,减速并不像自行车普通的「V型」一样去摩擦轮毂减速,因为行驶中的巨大惯性作用力不能通过这种方式,否则会快速的变形而损坏。


  • 转矩的概念

动力输出的所有节点都依靠“旋转”,比如发动机是通过飞轮的转动带动离合器或变矩器转动,随即变速箱齿轮组的转动带动传动轴转动,在带动圆形的转动并输出动力。专业术语中有一项叫做「轮上功率」,实际称之为「轮上扭矩&转矩」会更容易理解。因为的转动本质上等于的转动,只是通过一些复杂结构进行了传递;而的输出的动力实际应叫做转矩,是一种作用力的概念。


「摩擦力&转矩」,转矩是一种作用力,摩擦力也是一种作用力。区别仅仅为两者在接触时为“相互作用”“相互抵消”!刹车分泵通过迫力油的巨大压力将“按在”盘上进行摩擦,摩擦产生的作用力为盘的运行阻力。此时不再加油门则不再有持续的转矩,假设转矩为1000N·m,摩擦力为200N·m,通过持续接触则能够逐渐消耗掉1000N·m的作用力,实现让车辆缓缓的停车,这就是“碟盘刹”的原理。


盘刹为什么会成为家用的主流选项?
  • 核心因素:散热能力强!

分为「碟刹&鼓刹」两类,其中鼓刹主要应用于中大型客货车上。原因为此类车的总质量很高,在减速的过程中需要非常大的力;而盘或鼓在足够大的作用力下会有极高的摩擦力,也就等于极快的磨损。盘主要以「HT250型灰铸铁」为原材料,这是一种制造成本相当高的钢材,对于消耗过快的商用车型而言真的是用不起的,于是选择了鼓刹。


「鼓刹」的“盘”被改造为圆型的鼓状物,就像是唐僧的“紫金钵盂”一样。不过鼓刹选择的材料级别要低一些,普通的钢材虽然耐用性差一些但好在更换的成本也低得多,这就鼓刹被认可的原因。不过鼓刹也有很大的问题,因为蹄(别称)固定在鼓内部,摩擦动作是在鼓内完成;结果会造成摩擦产生的高热能无法快速的挥发,持续的高负荷会快速加温摩擦片使其摩擦系数大幅下降——变弱或者失灵,驾驶鼓刹客货车是需要相当技术水平的,或者配合低成本喷淋降温系统,亦或者是高成本直接的“液力缓速器”。


知识点:小微型载客(家用)的用户往往不具备专业的驾驶技术,同时也基本不掌握失控的应急处理能力。所以鼓刹并不适合此类车型的用户,那么也就只能选择碟刹了!——碟刹的盘、片、分泵均裸露在空气中,行驶中的空气气流可以有效的为盘刹系统降温;其次大部分车辆的前盘还会采用“打孔通风盘”,盘内部结构有加强散热的能力。所以盘式会安全很多,这就是家用车选盘刹的原因,关于就聊这么多了。


编辑:天和Auto

内容:原创首发

责编:天和MCN,欢迎转发留言讨论

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