Braking System 小知识,制动系统的原理你都懂吗?

Braking System 小知识,制动系统的原理你都懂吗?

Braking System 小知识,制动系统的原理你都懂吗?

图片翻摄:popularmechanics.com

在千千万万种车辆安全装置里面,唯独 Braking System 是无可替代的。完善的车辆刹车系统不止能够保障自身车辆行驶安全,还能够保障其他人的人身安全。所以这一期我们就来从头到尾了解刹车系统的运作原理吧。千万别错过!

在还没有进入理论之前,让我们先来认识刹车系统的各个零件。

刹车总泵(Master cylinder)

刹车总泵是一个油压装置,由制动踏板驱动。与该泵相连接的是一个刹车油储存罐和真空辅助助力器以使其更容易踩下踏板。

刹车助力泵(Brake booster)

它是和Master Cylinder相连接的一个辅助装置。人的力量毕竟有限,所以Brake Booster的作用就能够让刹车更有效也更省力。一般上Brake Booster的内部分成两个部分,一边向外,另一边连着进气歧管,他是借助进气歧管的真空,在踩刹车的时候就会产生压力差,来达到助力的效果。

刹车油

刹车油是一种不可被压缩的液体,它耐高温,即使在高温状态下也不会沸腾并蒸发,同时也耐寒,在极寒的环境下也不容易凝固。同时它也提供顺滑的效果,流动于刹车系统管路和卡钳里面能够达到防锈和润滑的效果。(顺带一说,刹车油对人体皮肤有非常大的刺激性,所以没事不要去搞它。)

Braking System 小知识,制动系统的原理你都懂吗?

煞车卡钳(Brake Caliper),刹车片(Brake Pad),刹车碟(Brake Disc)

以上三个就放在一起说,首先是刹车碟,刹车碟是安装在车轮轴承(Wheel Hub)上,车轮轴承是可转动的,然后就是刹车卡钳,卡钳一般上是固定在车轮羊角(Wheel Knuckle)上,卡钳中间则安装刹车片。刹车片的材质一般分为5种:

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  • 非金属 – 这种材料与各种合成物混合。如芳纶、纤维素、烧结玻璃。但是,这种材料的使用寿命很短,而且会产生相当多的灰尘。
  • 半金属 – 这种材料是由片状金属制成的。它提供更长的使用寿命,比非金属材料更硬。尽管它有很高的抗热衰减能力。
  • 全金属 – 这种材料是由烧结钢组成,不使用合成添加剂。它能够使用的寿命也更长。使用这种材料的转子盘会造成极大的磨损,并有很大的噪音。这种材料只在赛车中使用。
  • 陶瓷 – 这种材料由瓷器和粘土组成,并与丝线和铜片粘合。
  • 石棉- 石棉现在是刹车片的常用摩擦材料,高抗热衰减性,能够承受高温和暂时接触水的能力,使用寿命更长,从高温和潮湿中快速恢复,与刹车盘或鼓刹的接触面积更均匀。

鼓式刹车

鼓式刹车是最早在汽车上使用的一种刹车装置,鼓式刹车现在一般上只使用在后车轮或摩托车上,原因是鼓式刹车的制动力远不及碟刹,鼓刹的刹车片成半圆形,一共两边,刹车片面着鼓刹的内测,推动鼓刹的是一个叫做 “Wheel Cylinder” 的刹车活塞,当刹车时。这个Wheel Cylinder就会推动刹车片与鼓刹内测进行摩擦以达到减速的效果。

刹车系统主要的且唯一的作用是用来减缓或停止车辆的,它通过吸收动能(Kinertic Energy)来抑制或停止刹车碟盘或刹车鼓的运动。当我们踩车时,刹车片(固定)就会与刹车碟盘(非固定)产生摩擦并产生动能(Kenetic Energy),其将动能(Kenetic Energy)转换成热能(Heat Energy)。

在制动系统中,转化为热能(Heat Energy)的动能(Kenetic Energy)由车辆的重量和速度所产生。至于摩擦力取决于所施加的力有多大(也就是刹车踩得多重),也取决于摩擦材料是什么材质,摩擦材料的表面的粗糙度和光洁度。
好了,理论说完就该说点人话了。简单来说就是车辆的刹车系统通过刹车片与刹车碟盘的摩擦来达到减速的效果。那我们就把上述的零件结合,还原刹车系统在做工的步骤。

踩刹车时,所施加的‘力’就会传到刹车助力泵,助力泵会把‘力’加倍施加然后传到刹车总泵,刹车总泵里的刹车油就会受压然后通过刹车油管传到刹车卡钳里的活塞,活塞就会推动刹车片,刹车片就会‘夹’着碟盘,刹车碟盘就会因为摩擦而实现制动。是不是非常简单呢?

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