AP刹车 brembo刹车改装奔驰宝马刹车改装

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今天为大家系统的讲解一下刹车系统以及刹车系统的工作原理，作为与人身安全息息相关的重要部件，我们不能仅仅了解部件的品牌，更要知道其中的工作原理，这样才能有目标的去选择合适自己的改件！

在不断追求动力提升的当下，对于刹车系统的强化也是相对重要的课题，加速越快的车，减速也需越凌厉，如此才能确保人车高速行驶时的安全，而该如何强化刹车系统，以及该如何正确选择好的刹车卡钳，本单元将分成两块为大家介绍：


1.生命安全不能重来

2.刹车系统强化概论


相对于动力提升步骤错误所造成的问题，刹车系统升级的正确与否，背后所蕴含风险须以更严肃的态度面对，不正确的刹车改装将让人车随时暴露在危险之中，如何正确改装刹车将是每个改装车迷们都需面对的事情，因为动力改装与刹车提升是一起进行的。


最值得投资的改装——恰到好处的刹车


改装车辆的目的多半是为了获得更强劲的动力，然而拥有优势的马力输出，与动辄超过200km/h的速度表现，在动静皆宜的要求下，一套好的刹车系统远比马力提升来得重要，基于安全性的考虑，刹车系统的改良、升级或改装，是最值得投资的改装项目之一。



这张是汽车制动系统的配置图，不过省略了ABS系统。


大家不知有没有想过：为何单靠一只脚的力量，就能将上吨重的车辆停下来呢？这须从帕斯卡液压原理来说起。根据该原理所阐述的意义为：相同液体压力作用在不同面积下，总作用力与面积大小成正比，但与推动的距离成反比。举个例子：假如刹车总泵活塞的面积为1cm2，卡钳分泵的面积为3cm2，如果在总泵上施以10公斤的力量，传递到分泵就有30公斤的力量，但分泵却只能移动总泵1/3的距离，所以卡钳的活塞面积越大或者数量越多，夹力就会跟着增大，但相对刹车踏板的踩踏深度也会因此而加深，而此原理也深深影响到升级多活塞卡钳时的注意事项，这点容后再述。


知道刹车系统的原理后，接下来是刹车系统的工作顺序：踩下刹车踏板、真空助力器(AIR TANK)、刹车总泵、车身管路(包含固定钢管及可动橡皮软管)、刹车分泵、刹车片、刹车碟盘，前述的各个部件中，每一个环节都会因为尺寸大小的改变，而让刹车系统更显精良，在此笔者将叙述各个部件改装的优缺点及应注意事项：




节省脚力的好帮手——真空助力器


现代车辆的设计趋向人性化的诉求，就是驾驶者能够在舒适的条件下轻松地操控车辆，因此刹车真空助力器（泵）应运而生。它利用圆形的活塞筒分隔左、右两端，一端通大气压力，一端连接引擎进气歧管，当驾驶者踩下刹车踏板时，开始移动助力器中央连杆，使得助力器中的阀门工作造成真空的吸取，而大气压力自然推动中央膜片，产生强大的位移作用力推动刹车总泵，使驾驶者只需要用极小的力量就可以驱动刹车系统。因此真空助力器直径越大或双层的设计将会有更大的辅助力。



图示为总泵内油道的设计，可以清楚看到内部采用双重活塞与前后刹车油路分开的设计，目的在确保其中一方一定能提供制动力，而不会因油管或活塞故障而丧失刹车效果。


而真空助力器也因为利用引擎真空吸力来操作，如果车辆改装高角度凸轮轴或涡轮增压系统，此时将会改变引擎真空的吸力，虽然有单向阀维持住真空，但全油门后瞬间踩踏刹车几次，确实容易发生忽高忽低忽轻忽重的脚感，所以赛车在大场地或高速赛道时，为了求精淮的操控大多会把真空助力器拆除，以利于车手控制刹车总泵。不过现在已有厂商开发出电子式真空泵，可补足涡轮车所不足的真空量，且一旦车辆行驶中熄火也不用担心刹车踏板会越踩越硬，乃至于没有刹车力道。（许多高级房车原厂便有该项配备）


刹车总泵是刹车系统中油压建立的重要部件，就能性而言，它占相当重要的角色。但也因为总泵的重要，在制造上品质均会严格要求，所以故障机率相对降低，顶多只会因年久老化而漏油。如果需要改装刹车总泵，大多也因为后鼓式刹车改为碟式，或改了多活塞卡钳，使得刹车踏板距离变长，才需要加大总泵活塞尺寸，如果单纯加大总泵活塞尺寸，将会有踏板作用行程变短，但「刹车力道变弱」的反效果。



原厂刹车油管为橡胶制成，且牢牢固定于悬挂系统上，并保有一定的自由长度，因此一旦更换金属油管时，也需注意到这些细节是否做到


液体压力的传输者——刹车油管


刹车总泵的作用力要到达各个刹车分泵必需利用刹车油作为媒介，沿着车身的管路将压力分送到位于轮胎的前后左右四个分泵上。


刹车油管基本上在车身上的部份都是固定的，并不需要作特别的升级，唯有在车身连接四轮分泵的部分因为悬挂系统要上下运作，故需要利用橡胶制成的耐高压软管来传输压力，但橡胶制品承受极度高压（约2000～5000psi）会有膨胀现象，让刹车脚感不扎实且力量传输会有秒差产生，不利于系统工作，故有金属网包裹的金属软管，能耐高压不膨胀变形，此即为刹车软管升级。


不过由于金属油管相较于原厂橡胶管而言，在韧性与可绕性较差，安装时可要注意技师有无保持整条金属管的自然顺向性，也就是不可让金属油管表面处于旋转紧绷的状态，会导致其表面失去弹性，摸起来硬梆梆的，一旦装在上下移动不断的避震器旁，很容易使油管破裂漏油，后果同样不堪设想！另外，固定方式能以专用支架处理，如此才能避免磨擦而破损漏油。



图上所示为单活塞卡钳与多活塞卡钳的工作图，可清楚看到单活塞卡钳要让两边刹车片都产生夹力是需透过反作用力来达成，而多活塞卡钳则是主动推挤两侧活塞，因此后者有更快的刹车反应、更平均的夹力与更大面积的作用力。


最基层作业员——刹车分泵（卡钳）


施力在刹车片迫使碟盘停止的部件是刹车分泵，改变刹车分泵的活塞面积才能有效的增加作用力，所以只要增加分泵的直径大小即可达到提高制动力的目的，而这也是前文提到的帕斯卡原理的实践。


就单活塞卡钳与多活塞卡钳两者来比较，单活塞卡钳上会有剩下无法填满的无用面积，为了求得卡钳本体的体积缩减、提高活塞面积的量，因此才会有多活塞卡钳的出现。此外，这种属于固定式的对向多活塞夹钳，除具有总体刚性好、夹力强、力量平均与反应迅速的优点外，采用铝合金材质制造而成的本体，本身也能提供优于原厂铸铁材质的轻量化与散热效果，可有效减少大尺寸制动系统的重量，并降低刹车油的工作温度，刹车系统自然能提供较为稳定的制动效果，因此才会有这么多性能车配置多活塞卡钳。



多活塞卡钳的优势在于提供平均的刹车片推挤力量，因此刹车片可使用面积较大的设计，不过只要设计得好，单活塞卡钳也能提供足够的制动力，例如旧款的BMW M-Power上的刹车系统。


当升级到多活塞分泵时就有很多细节需要注意了，首先是总泵搭配问题，由于换装多活塞卡钳后的分泵活塞面积增加，会使得总泵活塞每次踩踏时，所需泵出的刹车油量跟着提高，踩踏行程也会变长，此时如果卡钳一下子升级太大，导致刹车踏板作用点过低的话，不只会因脚感模糊而有敏感、容易锁死，而使刹车系统失去线性化的反应外，刹车反应时间的延后对生命安全更是带来非常不利的影响，因此换装多活塞卡钳时，能同时得知增加的刹车油量，并测量改变后的刹车作用点，一旦发现过低的话，或许可使用同厂但级别更高车型的原厂刹车总泵，来解决问题也说不定。



多数性能车款都会选择多活塞卡钳，来提供更强劲的刹车力道与反应，且对应的碟盘直径越大，所需的活塞数量就越多。


其次，换装多活塞卡钳时，也要记得请将刹车油内部的空气放干净，由于该部品内部油道较为复杂，因此排放空气的程序相对麻烦，共有内外两个放空气螺丝，记得两颗螺丝都要朝上，且两者皆须松开放空气，且越多活塞的卡钳，越要注意此问题，而安装完毕后能实际上路测试，确定没有问题后才算完成。



而卡钳的种类除单活塞外，另外还有单向双活塞、对向双活塞与对向多活塞等设计。


另外便是刹车卡钳转接座的制作精度，尺寸、角度精确的转接座应当让分泵与碟盘完全平行，这样分泵推动刹车片时才能无角度偏差的施力于碟盘，作用间隙减少有利于行程的控制，如此才能拥有好的脚感，关于更多改装多活塞卡钳时的注意事项，文后有详尽介绍。




刹车系统火线战将——刹车片与碟盘


虽然负责降低轮胎转速的刹车系统总类颇多，然而真正进行磨擦作用迫使车轮停止的部件，就只有刹车片与碟盘此二者的相对运动来达到制动效果，所以在刹车系统改装最简单又最快速的强化项目首重刹车片。而在选购刹车片时，除了需注重磨擦系数的高低外，其耐温能力的高低也不能忽略，因为根据能量守恒定律，刹车片在提供制动效果的同时，也会产生大量的热能，且速度越快、车重越重的车辆会加大动能，而动能增大后制动系就必须承受、释放更多的热量，因此强化刹车片时不但要注意磨擦系数的高低，还要注意是否有足够的耐温与散热性，才能应付各种路况，避免刹车片过热。



透过加热、加压等粉末冶金的制程后，就可形成图中所示的刹车片雏形，因此一旦刹车片过热，其负责聚合的树脂便会碳化，失去聚合力量，严重者整块刹车片都会粉碎。


如果超过刹车片的耐温极限的话，会有什么后果呢？由于构成刹车片的材料里，有许多非金属成分的聚合物，例如树脂，如果过热情况轻微的话，只会让表面树脂成分碳化，降低金属磨擦材质的聚合能力，导致刹车片磨耗速度加快，同时无法提供足够的刹车力度，常见的制动力衰退就会产生。倘若此时没有放慢车速，继续提高刹车片温度的话，会让内部所有树脂失去粉末聚合力，严重时整块刹车片都会粉碎变为粉末，只留下背部铁片，后果可是不堪设想！




接着就是扮演刹车制动力的另一个重要角色－碟盘。由于制动力是经由刹车片与碟盘的「对磨效应」所产生，因此碟盘本身的硬度高低，也会影响刹车力道的大小，软的碟盘配上高磨擦刹车片，所产生的刹车效果比硬盘配低磨擦刹车片更加优异，因此性价比的刹车强化方式，就是原厂碟盘配上高性能刹车片，此举虽然会缩短原厂碟盘的寿命，但所提升的制动力效果让人感觉的出来！且原厂碟盘价格不高，非常适合预算有限的玩家使用。




另外，市面上常有许多打孔碟、划线碟等强化碟盘的种类供车主选购，这些设计的目的除减少粉尘附着于碟盘表面外，增加散热效果也是其所重视的地方，不过在购买打孔碟时，能选择打孔密度不要太高的产品，且相关的制造材质也须注意，避免发生碟盘刚性不足，而出现轻微裂痕或抖动的问题。最后，许多人常会选购的加大碟，笔者在此也提醒大家，虽然较大的碟盘外径，有助于制动力与散热效果的提升，但增加的重量却也会造成簧下负荷变大，不只加速变慢、油耗变多，对悬挂系统的反应也会带来不利影响，因此能从更换高性能刹车片或金属油管等方式先做起，到最后依然无法符合需求时再更换加大碟也不迟，且万一要升级的话也以提升一级为限。




量产车中等级较高的刹车系统就是陶瓷复合刹车碟盘，其构成原理是将刹车片与碟盘的角色互换，因此不只有极高的耐热性，还能重量超轻，二片陶瓷复合碟盘等于一片铸铁碟盘，较相同结构设计及尺寸之标淮材质碟盘足足轻了约 50%。



有些多活塞卡钳内的活塞大小并非都相同，依据碟盘转动方向与油压传导的顺序，设计大小不一的活塞，更能达到夹力平均的效果。



再好的刹车系统都怕热衰竭，因此高性能车的前保险杠内，皆会设计导风管，让车头撞风空气可到达前刹车系统，透过空气循环方式将高温带走。



碟盘内的通风肋条的设计大约有这三种，采用旋风状的肋条设计，若能再搭配导风管，对于碟盘的散热效果将比其他两款肋条设计更明显。




汽车用的浮动式碟盘，其发想原理就是来自于摩托车上所使用的刹车系统，可让大直径的碟盘，在重踩刹车时有限度的左右偏摆，帮助两侧刹车片随时都可紧贴盘面，另外在发生热胀冷缩时，减小其变形量，维持刹车力道，且不会发生抖动情况。



如果您经常将碟盘操成这样的话，建议还是换一组好一点的制动系统，更好的确保行车安全。



刹车系统的灵魂——刹车油


叙述完所有的刹车部件后，好像遗忘了一个看似简单，却是重要的液压传递介质－刹车油，刹车油本身必须要有良好的流动性，才能迅速的传递压力，而刹车油的选用要领在其沸点的高低。



用品质再好的刹车油，建议都能养成四万公里或每年更换的习惯。


虽然DOT 5.1号的刹车油，具有较高的干湿沸点表现，但其较强的橡胶腐蚀性与吸水性，反倒不适合一般道路车辆使用，除非您能像赛车一样，每场比赛完后都进行刹车油的更换，否则还是建议大家使用DOT 4号的刹车油即可，不过记得保持平均四万公里或每年更换的习惯，以确保油的品质。


结语

刹车系统的升级，是要在稳定、操控与制动力间取得平衡点，一昧的加大刹车效能，所换来得不见得是安全，有时过度灵敏且强大的制动力，在紧急状况，无法正确掌控踩踏力道下，锁死的刹车过程反而增添失控危险，如何取舍就待各位的智慧去判断了。


老少爷们儿

空想与YY永远不会有用

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