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今天為大家系統(tǒng)的講解一下剎車系統(tǒng)以及剎車系統(tǒng)的工作原理，作為與人身安全息息相關(guān)的重要部件，我們不能僅僅了解部件的品牌，更要知道其中的工作原理，這樣才能有目標(biāo)的去選擇合適自己的改件！

在不斷追求動(dòng)力提升的當(dāng)下，對(duì)于剎車系統(tǒng)的強(qiáng)化也是相對(duì)重要的課題，加速越快的車，減速也需越凌厲，如此才能確保人車高速行駛時(shí)的安全，而該如何強(qiáng)化剎車系統(tǒng)，以及該如何正確選擇好的剎車卡鉗，本單元將分成兩塊為大家介紹：


1.生命安全不能重來(lái)

2.剎車系統(tǒng)強(qiáng)化概論


相對(duì)于動(dòng)力提升步驟錯(cuò)誤所造成的問(wèn)題，剎車系統(tǒng)升級(jí)的正確與否，背后所蘊(yùn)含風(fēng)險(xiǎn)須以更嚴(yán)肅的態(tài)度面對(duì)，不正確的剎車改裝將讓人車隨時(shí)暴露在危險(xiǎn)之中，如何正確改裝剎車將是每個(gè)改裝車迷們都需面對(duì)的事情，因?yàn)閯?dòng)力改裝與剎車提升是一起進(jìn)行的。


最值得投資的改裝——恰到好處的剎車


改裝車輛的目的多半是為了獲得更強(qiáng)勁的動(dòng)力，然而擁有優(yōu)勢(shì)的馬力輸出，與動(dòng)輒超過(guò)200km/h的速度表現(xiàn)，在動(dòng)靜皆宜的要求下，一套好的剎車系統(tǒng)遠(yuǎn)比馬力提升來(lái)得重要，基于安全性的考慮，剎車系統(tǒng)的改良、升級(jí)或改裝，是最值得投資的改裝項(xiàng)目之一。



這張是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的配置圖，不過(guò)省略了ABS系統(tǒng)。


大家不知有沒(méi)有想過(guò)：為何單靠一只腳的力量，就能將上噸重的車輛停下來(lái)呢？這須從帕斯卡液壓原理來(lái)說(shuō)起。根據(jù)該原理所闡述的意義為：相同液體壓力作用在不同面積下，總作用力與面積大小成正比，但與推動(dòng)的距離成反比。舉個(gè)例子：假如剎車總泵活塞的面積為1cm2，卡鉗分泵的面積為3cm2，如果在總泵上施以10公斤的力量，傳遞到分泵就有30公斤的力量，但分泵卻只能移動(dòng)總泵1/3的距離，所以卡鉗的活塞面積越大或者數(shù)量越多，夾力就會(huì)跟著增大，但相對(duì)剎車踏板的踩踏深度也會(huì)因此而加深，而此原理也深深影響到升級(jí)多活塞卡鉗時(shí)的注意事項(xiàng)，這點(diǎn)容后再述。


知道剎車系統(tǒng)的原理后，接下來(lái)是剎車系統(tǒng)的工作順序：踩下剎車踏板、真空助力器(AIR TANK)、剎車總泵、車身管路(包含固定鋼管及可動(dòng)橡皮軟管)、剎車分泵、剎車片、剎車碟盤，前述的各個(gè)部件中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)因?yàn)槌叽绱笮〉母淖?，而讓剎車系統(tǒng)更顯精良，在此筆者將敘述各個(gè)部件改裝的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)注意事項(xiàng)：




節(jié)省腳力的好幫手——真空助力器


現(xiàn)代車輛的設(shè)計(jì)趨向人性化的訴求，就是駕駛者能夠在舒適的條件下輕松地操控車輛，因此剎車真空助力器（泵）應(yīng)運(yùn)而生。它利用圓形的活塞筒分隔左、右兩端，一端通大氣壓力，一端連接引擎進(jìn)氣歧管，當(dāng)駕駛者踩下剎車踏板時(shí)，開始移動(dòng)助力器中央連桿，使得助力器中的閥門工作造成真空的吸取，而大氣壓力自然推動(dòng)中央膜片，產(chǎn)生強(qiáng)大的位移作用力推動(dòng)剎車總泵，使駕駛者只需要用極小的力量就可以驅(qū)動(dòng)剎車系統(tǒng)。因此真空助力器直徑越大或雙層的設(shè)計(jì)將會(huì)有更大的輔助力。



圖示為總泵內(nèi)油道的設(shè)計(jì)，可以清楚看到內(nèi)部采用雙重活塞與前后剎車油路分開的設(shè)計(jì)，目的在確保其中一方一定能提供制動(dòng)力，而不會(huì)因油管或活塞故障而喪失剎車效果。


而真空助力器也因?yàn)槔靡嬲婵瘴?lái)操作，如果車輛改裝高角度凸輪軸或渦輪增壓系統(tǒng)，此時(shí)將會(huì)改變引擎真空的吸力，雖然有單向閥維持住真空，但全油門后瞬間踩踏剎車幾次，確實(shí)容易發(fā)生忽高忽低忽輕忽重的腳感，所以賽車在大場(chǎng)地或高速賽道時(shí)，為了求精淮的操控大多會(huì)把真空助力器拆除，以利于車手控制剎車總泵。不過(guò)現(xiàn)在已有廠商開發(fā)出電子式真空泵，可補(bǔ)足渦輪車所不足的真空量，且一旦車輛行駛中熄火也不用擔(dān)心剎車踏板會(huì)越踩越硬，乃至于沒(méi)有剎車力道。（許多高級(jí)房車原廠便有該項(xiàng)配備）


剎車總泵是剎車系統(tǒng)中油壓建立的重要部件，就能性而言，它占相當(dāng)重要的角色。但也因?yàn)榭偙玫闹匾?，在制造上品質(zhì)均會(huì)嚴(yán)格要求，所以故障機(jī)率相對(duì)降低，頂多只會(huì)因年久老化而漏油。如果需要改裝剎車總泵，大多也因?yàn)楹蠊氖絼x車改為碟式，或改了多活塞卡鉗，使得剎車踏板距離變長(zhǎng)，才需要加大總泵活塞尺寸，如果單純加大總泵活塞尺寸，將會(huì)有踏板作用行程變短，但「剎車力道變?nèi)酢沟姆葱Ч?br />


原廠剎車油管為橡膠制成，且牢牢固定于懸掛系統(tǒng)上，并保有一定的自由長(zhǎng)度，因此一旦更換金屬油管時(shí)，也需注意到這些細(xì)節(jié)是否做到


液體壓力的傳輸者——?jiǎng)x車油管


剎車總泵的作用力要到達(dá)各個(gè)剎車分泵必需利用剎車油作為媒介，沿著車身的管路將壓力分送到位于輪胎的前后左右四個(gè)分泵上。


剎車油管基本上在車身上的部份都是固定的，并不需要作特別的升級(jí)，唯有在車身連接四輪分泵的部分因?yàn)閼覓煜到y(tǒng)要上下運(yùn)作，故需要利用橡膠制成的耐高壓軟管來(lái)傳輸壓力，但橡膠制品承受極度高壓（約2000～5000psi）會(huì)有膨脹現(xiàn)象，讓剎車腳感不扎實(shí)且力量傳輸會(huì)有秒差產(chǎn)生，不利于系統(tǒng)工作，故有金屬網(wǎng)包裹的金屬軟管，能耐高壓不膨脹變形，此即為剎車軟管升級(jí)。


不過(guò)由于金屬油管相較于原廠橡膠管而言，在韌性與可繞性較差，安裝時(shí)可要注意技師有無(wú)保持整條金屬管的自然順向性，也就是不可讓金屬油管表面處于旋轉(zhuǎn)緊繃的狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致其表面失去彈性，摸起來(lái)硬梆梆的，一旦裝在上下移動(dòng)不斷的避震器旁，很容易使油管破裂漏油，后果同樣不堪設(shè)想！另外，固定方式能以專用支架處理，如此才能避免磨擦而破損漏油。



圖上所示為單活塞卡鉗與多活塞卡鉗的工作圖，可清楚看到單活塞卡鉗要讓兩邊剎車片都產(chǎn)生夾力是需透過(guò)反作用力來(lái)達(dá)成，而多活塞卡鉗則是主動(dòng)推擠兩側(cè)活塞，因此后者有更快的剎車反應(yīng)、更平均的夾力與更大面積的作用力。


最基層作業(yè)員——?jiǎng)x車分泵（卡鉗）


施力在剎車片迫使碟盤停止的部件是剎車分泵，改變剎車分泵的活塞面積才能有效的增加作用力，所以只要增加分泵的直徑大小即可達(dá)到提高制動(dòng)力的目的，而這也是前文提到的帕斯卡原理的實(shí)踐。


就單活塞卡鉗與多活塞卡鉗兩者來(lái)比較，單活塞卡鉗上會(huì)有剩下無(wú)法填滿的無(wú)用面積，為了求得卡鉗本體的體積縮減、提高活塞面積的量，因此才會(huì)有多活塞卡鉗的出現(xiàn)。此外，這種屬于固定式的對(duì)向多活塞夾鉗，除具有總體剛性好、夾力強(qiáng)、力量平均與反應(yīng)迅速的優(yōu)點(diǎn)外，采用鋁合金材質(zhì)制造而成的本體，本身也能提供優(yōu)于原廠鑄鐵材質(zhì)的輕量化與散熱效果，可有效減少大尺寸制動(dòng)系統(tǒng)的重量，并降低剎車油的工作溫度，剎車系統(tǒng)自然能提供較為穩(wěn)定的制動(dòng)效果，因此才會(huì)有這么多性能車配置多活塞卡鉗。



多活塞卡鉗的優(yōu)勢(shì)在于提供平均的剎車片推擠力量，因此剎車片可使用面積較大的設(shè)計(jì)，不過(guò)只要設(shè)計(jì)得好，單活塞卡鉗也能提供足夠的制動(dòng)力，例如舊款的BMW M-Power上的剎車系統(tǒng)。


當(dāng)升級(jí)到多活塞分泵時(shí)就有很多細(xì)節(jié)需要注意了，首先是總泵搭配問(wèn)題，由于換裝多活塞卡鉗后的分泵活塞面積增加，會(huì)使得總泵活塞每次踩踏時(shí)，所需泵出的剎車油量跟著提高，踩踏行程也會(huì)變長(zhǎng)，此時(shí)如果卡鉗一下子升級(jí)太大，導(dǎo)致剎車踏板作用點(diǎn)過(guò)低的話，不只會(huì)因腳感模糊而有敏感、容易鎖死，而使剎車系統(tǒng)失去線性化的反應(yīng)外，剎車反應(yīng)時(shí)間的延后對(duì)生命安全更是帶來(lái)非常不利的影響，因此換裝多活塞卡鉗時(shí)，能同時(shí)得知增加的剎車油量，并測(cè)量改變后的剎車作用點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)過(guò)低的話，或許可使用同廠但級(jí)別更高車型的原廠剎車總泵，來(lái)解決問(wèn)題也說(shuō)不定。



多數(shù)性能車款都會(huì)選擇多活塞卡鉗，來(lái)提供更強(qiáng)勁的剎車力道與反應(yīng)，且對(duì)應(yīng)的碟盤直徑越大，所需的活塞數(shù)量就越多。


其次，換裝多活塞卡鉗時(shí)，也要記得請(qǐng)將剎車油內(nèi)部的空氣放干凈，由于該部品內(nèi)部油道較為復(fù)雜，因此排放空氣的程序相對(duì)麻煩，共有內(nèi)外兩個(gè)放空氣螺絲，記得兩顆螺絲都要朝上，且兩者皆須松開放空氣，且越多活塞的卡鉗，越要注意此問(wèn)題，而安裝完畢后能實(shí)際上路測(cè)試，確定沒(méi)有問(wèn)題后才算完成。



而卡鉗的種類除單活塞外，另外還有單向雙活塞、對(duì)向雙活塞與對(duì)向多活塞等設(shè)計(jì)。


另外便是剎車卡鉗轉(zhuǎn)接座的制作精度，尺寸、角度精確的轉(zhuǎn)接座應(yīng)當(dāng)讓分泵與碟盤完全平行，這樣分泵推動(dòng)剎車片時(shí)才能無(wú)角度偏差的施力于碟盤，作用間隙減少有利于行程的控制，如此才能擁有好的腳感，關(guān)于更多改裝多活塞卡鉗時(shí)的注意事項(xiàng)，文后有詳盡介紹。




剎車系統(tǒng)火線戰(zhàn)將——?jiǎng)x車片與碟盤


雖然負(fù)責(zé)降低輪胎轉(zhuǎn)速的剎車系統(tǒng)總類頗多，然而真正進(jìn)行磨擦作用迫使車輪停止的部件，就只有剎車片與碟盤此二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到制動(dòng)效果，所以在剎車系統(tǒng)改裝最簡(jiǎn)單又最快速的強(qiáng)化項(xiàng)目首重剎車片。而在選購(gòu)剎車片時(shí)，除了需注重磨擦系數(shù)的高低外，其耐溫能力的高低也不能忽略，因?yàn)楦鶕?jù)能量守恒定律，剎車片在提供制動(dòng)效果的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，且速度越快、車重越重的車輛會(huì)加大動(dòng)能，而動(dòng)能增大后制動(dòng)系就必須承受、釋放更多的熱量，因此強(qiáng)化剎車片時(shí)不但要注意磨擦系數(shù)的高低，還要注意是否有足夠的耐溫與散熱性，才能應(yīng)付各種路況，避免剎車片過(guò)熱。



透過(guò)加熱、加壓等粉末冶金的制程后，就可形成圖中所示的剎車片雛形，因此一旦剎車片過(guò)熱，其負(fù)責(zé)聚合的樹脂便會(huì)碳化，失去聚合力量，嚴(yán)重者整塊剎車片都會(huì)粉碎。


如果超過(guò)剎車片的耐溫極限的話，會(huì)有什么后果呢？由于構(gòu)成剎車片的材料里，有許多非金屬成分的聚合物，例如樹脂，如果過(guò)熱情況輕微的話，只會(huì)讓表面樹脂成分碳化，降低金屬磨擦材質(zhì)的聚合能力，導(dǎo)致剎車片磨耗速度加快，同時(shí)無(wú)法提供足夠的剎車力度，常見(jiàn)的制動(dòng)力衰退就會(huì)產(chǎn)生。倘若此時(shí)沒(méi)有放慢車速，繼續(xù)提高剎車片溫度的話，會(huì)讓內(nèi)部所有樹脂失去粉末聚合力，嚴(yán)重時(shí)整塊剎車片都會(huì)粉碎變?yōu)榉勰?，只留下背部鐵片，后果可是不堪設(shè)想！




接著就是扮演剎車制動(dòng)力的另一個(gè)重要角色－碟盤。由于制動(dòng)力是經(jīng)由剎車片與碟盤的「對(duì)磨效應(yīng)」所產(chǎn)生，因此碟盤本身的硬度高低，也會(huì)影響剎車力道的大小，軟的碟盤配上高磨擦剎車片，所產(chǎn)生的剎車效果比硬盤配低磨擦剎車片更加優(yōu)異，因此性價(jià)比的剎車強(qiáng)化方式，就是原廠碟盤配上高性能剎車片，此舉雖然會(huì)縮短原廠碟盤的壽命，但所提升的制動(dòng)力效果讓人感覺(jué)的出來(lái)！且原廠碟盤價(jià)格不高，非常適合預(yù)算有限的玩家使用。




另外，市面上常有許多打孔碟、劃線碟等強(qiáng)化碟盤的種類供車主選購(gòu)，這些設(shè)計(jì)的目的除減少粉塵附著于碟盤表面外，增加散熱效果也是其所重視的地方，不過(guò)在購(gòu)買打孔碟時(shí)，能選擇打孔密度不要太高的產(chǎn)品，且相關(guān)的制造材質(zhì)也須注意，避免發(fā)生碟盤剛性不足，而出現(xiàn)輕微裂痕或抖動(dòng)的問(wèn)題。最后，許多人常會(huì)選購(gòu)的加大碟，筆者在此也提醒大家，雖然較大的碟盤外徑，有助于制動(dòng)力與散熱效果的提升，但增加的重量卻也會(huì)造成簧下負(fù)荷變大，不只加速變慢、油耗變多，對(duì)懸掛系統(tǒng)的反應(yīng)也會(huì)帶來(lái)不利影響，因此能從更換高性能剎車片或金屬油管等方式先做起，到最后依然無(wú)法符合需求時(shí)再更換加大碟也不遲，且萬(wàn)一要升級(jí)的話也以提升一級(jí)為限。




量產(chǎn)車中等級(jí)較高的剎車系統(tǒng)就是陶瓷復(fù)合剎車碟盤，其構(gòu)成原理是將剎車片與碟盤的角色互換，因此不只有極高的耐熱性，還能重量超輕，二片陶瓷復(fù)合碟盤等于一片鑄鐵碟盤，較相同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸之標(biāo)淮材質(zhì)碟盤足足輕了約 50%。



有些多活塞卡鉗內(nèi)的活塞大小并非都相同，依據(jù)碟盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向與油壓傳導(dǎo)的順序，設(shè)計(jì)大小不一的活塞，更能達(dá)到夾力平均的效果。



再好的剎車系統(tǒng)都怕熱衰竭，因此高性能車的前保險(xiǎn)杠內(nèi)，皆會(huì)設(shè)計(jì)導(dǎo)風(fēng)管，讓車頭撞風(fēng)空氣可到達(dá)前剎車系統(tǒng)，透過(guò)空氣循環(huán)方式將高溫帶走。



碟盤內(nèi)的通風(fēng)肋條的設(shè)計(jì)大約有這三種，采用旋風(fēng)狀的肋條設(shè)計(jì)，若能再搭配導(dǎo)風(fēng)管，對(duì)于碟盤的散熱效果將比其他兩款肋條設(shè)計(jì)更明顯。




汽車用的浮動(dòng)式碟盤，其發(fā)想原理就是來(lái)自于摩托車上所使用的剎車系統(tǒng)，可讓大直徑的碟盤，在重踩剎車時(shí)有限度的左右偏擺，幫助兩側(cè)剎車片隨時(shí)都可緊貼盤面，另外在發(fā)生熱脹冷縮時(shí)，減小其變形量，維持剎車力道，且不會(huì)發(fā)生抖動(dòng)情況。



如果您經(jīng)常將碟盤操成這樣的話，建議還是換一組好一點(diǎn)的制動(dòng)系統(tǒng)，更好的確保行車安全。



剎車系統(tǒng)的靈魂——?jiǎng)x車油


敘述完所有的剎車部件后，好像遺忘了一個(gè)看似簡(jiǎn)單，卻是重要的液壓傳遞介質(zhì)－剎車油，剎車油本身必須要有良好的流動(dòng)性，才能迅速的傳遞壓力，而剎車油的選用要領(lǐng)在其沸點(diǎn)的高低。



用品質(zhì)再好的剎車油，建議都能養(yǎng)成四萬(wàn)公里或每年更換的習(xí)慣。


雖然DOT 5.1號(hào)的剎車油，具有較高的干濕沸點(diǎn)表現(xiàn)，但其較強(qiáng)的橡膠腐蝕性與吸水性，反倒不適合一般道路車輛使用，除非您能像賽車一樣，每場(chǎng)比賽完后都進(jìn)行剎車油的更換，否則還是建議大家使用DOT 4號(hào)的剎車油即可，不過(guò)記得保持平均四萬(wàn)公里或每年更換的習(xí)慣，以確保油的品質(zhì)。


結(jié)語(yǔ)

剎車系統(tǒng)的升級(jí)，是要在穩(wěn)定、操控與制動(dòng)力間取得平衡點(diǎn)，一昧的加大剎車效能，所換來(lái)得不見(jiàn)得是安全，有時(shí)過(guò)度靈敏且強(qiáng)大的制動(dòng)力，在緊急狀況，無(wú)法正確掌控踩踏力道下，鎖死的剎車過(guò)程反而增添失控危險(xiǎn)，如何取舍就待各位的智慧去判斷了。


老少爺們兒

空想與YY永遠(yuǎn)不會(huì)有用

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