汽车百科知识：鼓刹高温后为什么会失去制动力，难道高温不摩擦吗
天和Auto2020-07-06 14:11
众所周知，鼓式刹车是制动力「抗热衰性能」最差的类型，长时间的制动摩擦会产生高温，但为什么高温会就降低制动力呢？在解析上述问题之前，首先要了解一些基础知识。汽车的刹车系统是依靠摩擦减速，货车常用的「鼓刹」的刹车鼓会随车轮转动，减速是依靠内部的制动蹄撑起后与刹车鼓内壁摩擦降低其转速。实现摩擦减速需要三个基础条件，是什么呢？
01摩擦力的必要条件
接触与挤压接触面粗糙物体相对运动刹车鼓与制动蹄在刹车时肯定是接触的，而且两者的表面也都相对粗糙。所以在弹性结构的撑力作用（挤压）状态下，两者的摩擦系数还是相当高的。重点是刹车鼓在高速旋转，而制动蹄刚性固定不能移位，相对运动趋势也就自然而然地出现了，但为什么高温后的刹车鼓与制动蹄就会失去摩擦力呢？
02高温与材料特性
货车之所以会使用鼓式刹车，原因仅仅是刹车鼓与制动蹄的制造成本低，或者说这两大零部件使用的材料标准比较差。刹车鼓是用最普遍的灰铸铁制造，这种材料如果用作打造「盘刹」还是可以胜任的，因为使用盘刹的车辆往往都比较轻，比如轿车与SUV等车型的整备质量普遍在1.5/2.0吨区间。而货车的总质量动辄几十吨，使用这种材料就有些牵强了。
质量与惯性作用力是成正比的，降低作用力所需要的制动力（强度）自然也要同步升高。说白了想要让非常重的货车具备理想的减速能力，刹车鼓与制动蹄的摩擦力就要非常高，而摩擦必然会产生热能。所以刹车鼓会非常容易高温，高超高的温度会造成金属材料表面与内部的性质变化。
比如铸铁在高温环境中的静载强度会降低，能承受的屈服应力导致的低速率蠕变会极大，同时的描述可以理解为材料的因固定下降，制动蹄与刹车鼓的摩擦会一定程度造成内壁的变形。这种状态等于让“制动力”变成了“塑造力”，能量没有转化为减速需要的摩擦力。而且高强度的摩擦会让物体表面变得更光滑，这也会明显影响摩擦系数。
总结：货车总会去改装「淋水器」，其功能是在长时间高负荷制动过程中，通过喷水蒸发吸热的原理降低刹车鼓的温度。降温其实正是为了保证摩擦面的粗糙程度，保证刹车鼓的硬度足够高（不会因摩擦而直接变形），这就是温度对于制动力的影响。盘式刹车的结构完全暴露在空气中，车辆的设计也考虑到气流对制动系统的风冷降温，所以盘刹的安全极限要比鼓刹高得多。不过货车的刹车盘成本太高，所以此类车型还是以鼓刹为主。
图1：普通盘式刹车
图2：货车刹车盘
编辑：天和Auto-汽车科学岛
责编：天和MCN
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