焦点酷改

2016-12-09 01:43潘曙光
汽车杂志 2016年11期
关键词:卡钳轮圈活塞

潘曙光

HOLD住哥,一路平安使哪招?

Part 1

刹车理论&进化史刹车,虽然在所谓的人力、兽力车时代得靠人或动物自行解决,但当车不断进化、速度越跑越快之后,如何把车停住,这么一件看似简单的事却也开始让人类折腾了几百年,这其中的故事到底是怎样呢?原来,当老祖宗发现摩擦是让运动物体停下的最好减速方式之后,最让科学家费神的,就是摩擦材料了!

刹车理论知识

其实碟式刹车的运作原理很好理解,就相当于我们辣辣美女手上的这个圆盘,当她用手用力夹住时,圆盘是不可转动更不会掉下来的,但只要松开手指就会落地!碟式刹车是这么运作的:手指夹住的动作改以机械动作替代,当你踩下刹车踏板时,省略前部机械与油压放大过程不说,最终以卡钳活塞推动刹车皮夹住随车轮轴转动的刹车碟,就等于用手夹住圆盘,而改变夹住圆盘的力度大小,也就等于让刹车皮与刹车碟之间产生不同摩擦力,进行不同力度的减速过程,从而使车轮轴由转动到停止。早期的刹车系统,其实是与现今的自行车刹车有点类似,透过钢索与数个杠杆原理机构,令得刹车皮夹住刹车盘/鼓,但这种简易方式在面对车辆越来越重、速度越来越快时就显得力不从心,于是“帕斯卡原理”在此被应用,透过不可压缩的油液在不同尺寸泵浦内运作,来负责人力操作刹车的动作传导与力矩放大。后来,为了进一步提高刹车摩擦压力,还加上了气压或真空压力辅助,而有关这一切的细节请见图示:

刹车系统进化史人类最早用于车辆制动的材料,是诸如木材、皮革等天然材料,理由在于那个时代的车速很低,刹停车辆所需的摩擦力、耐温、耐磨材料并不像如今一般要求严苛,够用了。

但随着科技的发展,车的性能越来越好,对于制动的要求也就越来越高,直到1897年一位叫Aerbert Frood的英国人首先发明类似今天的制动鼓,并研制出一种以毛发及棉花为主要材料,加上沥青浸透制成的制动带。这种材料不仅用于当时的马车,也适用于早期的机动车。但由于棉花等天然纤维在270℃下会变成碳,并失去它的摩擦性能和强度,因而限制了应用。于是Frood继续改进,叉在1908年开发出缠绕石棉摩擦片。一直到20世纪60年代末期,石棉摩擦材料一直都是刹车片的主要材料之一。

刹车盘的进化

碟式刹车的发展与运用早在19世纪90年代就可见于英国,但直到1902年才由英国车厂Lanchester确立卡钳与碟盘组合的专利,并将此设计应用在该品牌旗下车款。不过,碍于当时材料科技不够发达,Lanchester只能以铜制作刹车碟盘,刹车效能与耐磨损程度都非常不成熟。至于可靠的现代碟式刹车系统则是由英国Dunlop公司于1953年推出,刹车碟改用铸铁制造,刹车皮以石棉、铁屑等材料制造,并首度安装在Jaguar C-Type、Ctroen DS、Triumoh TR3等车上。值得一提的是,目前蔚为改装潮流,有助减少刹车热衰竭现象的划线、打孔、通风式刹车碟,早在上世纪60年代就被普遍运用在赛车运动中了!

随着技术的发展,陶瓷摩擦材料及碳纤维摩擦材料的成功研发,推动了摩擦材料的快速发展。使用陶瓷材料的刹车片基本解决了热衰退、热膨胀等主要缺点,并能在更宽温度范围内保持摩擦特性。而到了目前,碟式刹车也早已成为乘用车的必备配置。越来越多的原厂高性能车型及赛车上开始使用碳陶瓷、碳碳刹车部品。

Part 2

刹车改装、保修技术重点剖析本期酷改正巧赶上我们“汽车杂志—啊车网赛车队”的耐力赛赛车正在进行赛前整备,因此HOLD住哥决定用它来当刹车系统改装与保修技术剖析教材!

1.刹车盘

何时更换:刹车盘其实也是日常耗材,当你发现爱车的刹车盘已经磨损了2~3mm深后便需要进行更换。

改装知识:我们可以试着把刹车盘的半径取出来当成一根杠杆,然后回想一下你在初中物理学到的杠杆原理,是不是握在杠杆越靠外侧部分,越能省力抬起支点另一端的物体呢?同理,同样的卡钳、同样的刹车皮,夹住不同大小的碟盘,肯定是夹大碟盘更能省力地制动车辆,或反过来说换取更强制动力。

技术要点

1.将原刹车碟拆除后一定要将轮毂部位的锈迹打磨干净,避免因轮毂上的锈迹造成新装刹车盘不能完全紧贴导致刹车时方向盘抖动影响行车安全。

2.在更换刹车碟时需要注意不同型号的刹车碟在安装固定螺丝时需要对应不同扭力,一定要仔细阅读产品说明,再借助扭力扳手将刹车碟进行装车。

3.刹车碟在长时间存放时为了防止其氧化,商家一般都会对其进行油封,我们在更换刹车碟可以先用汽、柴油对其进行清洗。

4.在安装刹车盘时我们需要注意其安装方向,特别是打孔与通风刹车盘,它们都是有相应的导向性,如果在改装刹车后感觉刹车与预期效果相差甚远,那可能就是安装时弄错了刹车盘的方向。

2.刹车卡钳

何时更换:如果你的爱车出现刹车偏磨或者活塞卡住等现象,那就到了它们该下岗的时候了。

改装知识:大多数车辆的原厂刹车卡钳,以单活塞或双活塞机构,来让刹车总泵施加的油压转为驱动刹车皮紧贴碟或鼓的机械压力,而我们可以透过改装4、6、8等活塞数量更多的卡钳,增加这股机械压力,也就等于增加摩擦制动的能力。用比较简单的方法比喻,就好像我们用两根手指抓东西抓不牢,用4根手指就肯定能抓得紧了。

技术要点

1.在安装刹车卡钳时可能会遇到桥位不对的情况,这时就需要专业人员进行仔细核对后选择或改装一个可以安全装车的桥位,方可安装刹车卡钳。

2.安装刹车卡钳时一定要注意不可让活塞掉出,可以使用专用工具“鸭嘴兽”将活塞压入进行装车。

3.刹车皮

何时更换:刹车皮是日常用车时需要经常检测的部件,当你发现刹车皮厚度不足2mm或者刹车时听到刺耳的金属摩擦声时那么你的刹车皮就需要更换了。

改装知识:我们在选择升级刹车皮时不能盲目的选择耐温指数高的产品,比如一些“Racnq版”或“赛车版”刹车皮耐温指数高达500℃,而它们开始工作温度已经达到180℃或200℃,也就是说在这个温度值以下刹车皮的摩擦效能是非常差的。而在我们日常用车过程中往往无法达到它们的工作温度,所以在升级刹车皮时一定不能盲目选择耐温指数高的产品。

技术要点

1.在更换刹车皮时我们可以在卡钳与刹车皮接触点涂抹一些硅油,可以有效防止因刹车时震动导致的异响。有些刹车皮在生产时背后会有一块小铁片,作用和涂抹硅油一样,如果铁片和硅油同时存在,那么效果当然是更好啦。

2.经常会遇到换上新的刹车片后,出现所谓“刹不住”的情况,这是因为新的刹车片与刹车盘上的接触面未能达到最佳的接触造成。当我们更换完刹车皮后需要磨合一段时间,磨合期间我们开车时需要更加小心谨慎。依经验来说,正常刹车皮磨合大约需要行驶30~50km左右。

4.刹车油

何时更换:刹车油在使用过程中多少都会吸收水分,它的沸点将随着水分含量的增多而降低,一般来说当DOT 3、4、51规格的油的沸点分别低于140℃、155℃、180℃时就要对其进行更换。

改装知识:刹车油是液压式刹车系统中传递制动力的液态介质,既要承受压力,又要承受刹车分泵运作时传来的摩擦高温而不沸腾(沸腾就气化,气化就可压缩,可压缩就无法传递刹车压力导致刹车失灵),同时还要能为刹车泵活塞提供润滑,所以对制动液的性能要求是:粘温性好、低温流动性好、沸点高、不侵蚀活塞密封橡胶件、润滑性好,而这些性能,一般消费者透过DOT 3、4、5.1等数字可以简单看出,数字越大越好且越贵,但在非竞赛场合使用DOT4刹车油即足矣。

技术要点

1.将新刹车油倒入油壶后一定要注意将刹车油管道内的空气放干净。在更换刹车油时放空气的方法有两种,一种是用机器将刹车油与空气一起抽出,这种方法会比较浪费刹车油,同时也无法保证将空气完全抽出;另一种则是人工排空气法,首先需要一个人在驾驶位连续将刹车踏板踩到底5~10次,然后在分泵处放油,如此重复5次左右便可将刹车油路里的空气完全排干净。

2.刹车油的天敌是高温与水,如果刹车油与空气长时间接触,空气里的水汽便会乘机跑进刹车油里。混入水汽后的刹车油的沸点可能会从原本的300℃降至200℃,如此你离刹车失灵便更加接近。所以在更换刹车油后尽量保证刹车油壶的盖子保持在关闭状态。3如果不慎将刹车油滴到车身,必须马上用水冲洗,刹车油对于金属的腐蚀性很强,会导致车辆漆面脱落等情况,应避免滴到车身。

改装卡钳、加大尺寸刹车碟之前先算准“X距离”与轮圈直径。

一般来说,想要改装多活塞卡钳与加大刹车碟,不把原车轮圈换掉是难以达成的,因为原车轮圈直径往往较小,改了大碟大卡钳后,轮圈就装不进去了!为此,我在这边归结了3种加大碟与轮圈的相应规格:使用330mm直径的碟至少要配17英寸轮圈,用355mm碟要配13英寸轮圈,用380mm碟要配19英寸轮圈。此外,你可能还要关心所谓的“X距离”,也就是轮圈轮辐内面最外突处与轮毂接面两者水平线的距离,距离太短,轮辐可能会贴到刹车卡钳侧边,后果不言而喻。

刹车达人怎么玩刹车?对话陈炳逢

东莞寮步世盟汽车用品商行负责人、全国汽车零部件升级联盟常务理事、广东省汽车摩托车运动协会理事、台湾知名改装车界专家,并曾获冠军赛车手殊荣。

AM:对于充斥着山寨品的市场,我们应该如何挑选放心的产品?陈:中国几乎什么东西都有“山寨版”,刹车部件包括卡钳、碟盘、刹车皮等当然也不例外。为了生命安全,消费者要如何选购值得信赖的刹车正品呢?很不幸的,由于一般刹车卡钳多用铸铁或7075、2024铝合金制造,碟盘多用FC23、FC28铸铁制造,刹车皮多用云母、石墨、硅石、橡胶碎片、黄铜、铁等材料制造,所以只要有钱有技术,谁都能仿得八分像,但日后是否出现卡钳活塞漏油、碟盘变形龟裂、刹车摩擦块剥落等问题,就谁也说不准了。为了对付“山寨”问题,并宣示正规品牌的地位,一些厂商推出了1年保固、碟盘3个月10万公里保固等项目,消费者选择这些可提供保固的品牌产品相对可靠许多。

AM:能把您关于改装刹车的心得和大家分享么?

陈:很多人都觉得既然改装刹车了当然是刹车盘尺寸越大、卡钳活塞数越多越好,对于这个观点我想说的是:改装刹车需要注重均衡,切勿过度强化。

比如一辆1300cc的小排量车可以配上8活塞刹车卡钳吗?可以,但我觉得并不适合,因为这种车车重轻,动力不大,移动惯量也不强,配8活塞卡钳只是一种浪费。还有一种更错误的情况,是把刹车改成前4活塞、后4活塞卡钳这般前后相同的配置,结果造成后轮制动力过强,若无ABS系统的掌控,刹车时后轮很容易锁死打滑,比不改刹车还危险!刹车时,车辆的惯性力大部分会转移到车头,所以前刹车系统的制动力要比后面强,才算均衡正确的搭配。不过,后置发动机或车尾重量比较重的车,则有可能不适用这般定则。

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