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内容概述:
盘式制动器的特点鼓式制动器的缺点盘刹的新规关于汽车的两类制动器哪种品质更高,这个问题已经争论的好久;然而从来没有争论的意义,因为鼓刹是不会与盘刹安全性更高的!
所以盘刹(也称碟刹或盘式制动器)的应用非常广泛,不仅汽车使用这种制动器,摩托与自行车也都在使用;这种制动器的优势在于散热效果良好,制动器也足够强。也许说盘刹的制动力强可能很多货车司机都不认可,因为货车普遍使用鼓刹,不过这也只是一种偏见而已。
参考《机动车运行安全技术条件》GB7258-2017,7.2.6款明确说明危化品运输半挂车、三轴栏板式和仓栅式半挂车「所有车轮都应装备盘式制动器」!;除这些货车以外,专用校车和车身长度超过九米的客车的前轮也要用盘式制动器。
这就足以说明哪种制动器的安全性高了,要知道营运客车与货车对制动力的要求是极高的;尤其是危化品运输车更需要高标准的制动能力,所以盘刹肯定比鼓刹更理想。而之所以目前还没有看到很多装备盘刹的货车,原因是新规给出了升级的缓冲时间;自2019.01.01日起,危化品运输半挂车已经全面开始升级,其他车型2020.01.01日起开始执行。
问题:什么是鼓式制动器?
这里所谓的“鼓”指的是制动鼓,也称刹车锅;名称说明了这种制动器的外形特点,概念就像是个倒扣在半轴上的“锅子”。其功能与盘刹的“刹车盘”相同,都是与轴承刚性固定,会随着车轮同速转动的随动结构。
刹车动作是依靠内部弹性元件撑起制动蹄(盘刹成为刹车片),通过制动蹄与刹车鼓的摩擦阻力,降低刹车鼓的转速以实现车轮转速的降低。所以制动器的减速原理都是通过摩擦阻力为车轮减速,那么鼓刹有什么不同呢?
图1:乘用车鼓刹的结构特点与尺寸标准
图2:鼓刹制动过程
「摩擦起热」是都懂得的物理现象,制动蹄与制动鼓的摩擦也会产生热能;而且鼓刹的两块制动蹄的粗糙程度比较夸张且接触面比较大,制动时产生的热能也会很大。所以长时间高强度的制动很容易让鼓刹高温,高温会降低接触面的强度,导致摩擦力快速且大程度的下降。
问题是制动鼓的又能相当程度的“挡风”,刹车动作是制动鼓内部完成;结果则产生的热能无法有效通过流动的空气吸热降温,从而快速加热制动鼓而造成摩擦力下降导致刹车力减弱甚至消失(刹车失灵)。这就是鼓刹的缺点,但是为什么曾经的货车普遍使用鼓刹呢?
鼓刹之所以会被货车认可,原因只是因为“被车企认可”;制动鼓和制动蹄的制造成本要低于盘式制动器,而且双制动蹄的摩擦面大的特点,决定了对于制动助力系统的要求会低一些,整套制动系统的制造成本投入都会降低。
使用鼓刹可以有效控制车辆的制造成本,对于车企而言当然会很有吸引力;然而以各类货车的均价而言,其实使用盘式制动器的成本也是可以接受的。从用户层面分析则是习惯于使用这种制动器,在没有感受到盘式制动器的优点之前,总要找一些不客观的理由来印证自己的错误观点。
「散热性能强」是盘刹的核心优势,因为刹车盘虽然也在轮毂里,但刹车盘会直接裸露在空气中;摩擦减速的刹车片是从两侧夹住刹车盘,这样的设计不会影响散热。因为行驶中的汽车轮毂部分会有高速气流,摩擦产生的热能会被低温的气流快速吸收;热能被吸收则等于被降温,说白了这与吹电风扇会感觉凉快是一个道理,都是“被吸热”的结果。
运行温度可控则盘刹的制动力始终可以足够强,对于载货汽车、客车和家用代步的小微型车而言都是最安全的选项。但是因为盘式制动器的盘片制造成本都要略高一些,所以早期的货车不太能接受;不过盘刹的制动力是否会比鼓刹弱,能否适用于货车呢?
撇开新规的要求不谈,盘式刹车也是绝对可以胜任重载客货车的;因为刹车依靠的是摩擦阻力,摩擦力的决定因素是以下三点。
压力接触面积接触面粗糙度鼓刹的制动器接触面大且粗糙程度比较理想,所以制动的效果会很好;然而盘刹也可以用很大尺寸的刹车盘,用“粗糙一些”的刹车片。所以从摩擦力提升的基础上分析,并没有否定盘刹适合重车的理由,那么压力是否能满足呢?
答案当然是肯定的,因为只要让盘刹和鼓刹的摩擦系数相同,制动助力不变就能有相同的刹车效果。
普通家用汽车使用的是油压主力,刹车总泵挤压刹车油推动刹车分泵运转,这种主力系统可以满足轻盈的小车;重车多使用压缩空气助力,即使需要更强的助力也不过是调整压气机的标准即可。
综上所述,盘式制动器整体水平优于鼓刹,货车使用鼓刹能够降低成本,但重载车辆还是得加装“淋水器”,在制动器高温时为制动鼓喷水降温;但是在寒冷的冬季这种淋水器是不允许使用的,因为会造成路面结冰从而影响其他车辆的安全驾驶。于是只能选择通过传动轴制动减速的「液力缓速器」,然而缓速器的成本又太高了。
重点是家用代步汽车会用“前碟后鼓”的车辆都是些简配前驱轿车或SUV,这种车型没法用液力缓速器,也没有空气去加装淋水器。
所以这些车是最差的选项,好在都是些品质很低的合资汽车,直接忽略掉即可。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
天和MCN授权发布
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