实在抱歉，文章的开篇便是洗脑时间。根据能量守恒定律，能量不会凭空消失，但汽车是会自己停下来的，因为有空力阻力、轮胎摩擦力等真实存在的环节。因此，理论上汽车是不需要刹车装置的，前提条件是你有足够的耐性等它完全停下来，以及有超强的提前预判能力，当然还有一颗热爱死亡飞车的心。然而，不知是谁开的头，用汽车代替双腿，在“田径场”内以最短的时间跑完规定好的路线便是赢家，笔者觉得这个开赛车先河的仁兄，应该被追加一个“诺贝尔突发奇想奖”。
是的，是赛车运动让更多的人意识到刹车系统的重要性，而随着赛车运动的越演越烈，民用车也纷纷演义为具有半比赛用途的“隐形战车”，更多的人投入到赛车中去，便会有更多的人发现，常规的原装刹车系统，已经不能再满足赛车需求，也明白到刹车系统的强度和持久性至关重要。而本文将刹车系统的范围缩窄，集中在刹车碟这一环节，究竟怎么做成好菜“一碟”呢？材料（材质）、刀工（花纹和导风槽）、火候（热处理方式）缺一不可，所以我们今天来聊聊刹车碟。但首先声明，这不是一篇学术性文章，而旨在通过对比，获知民用车乃至赛车上的各种刹车碟的基本构造形式。
图：能量不会凭空消失，将高速行驶中的汽车刹停，并非小菜一碟那么简单，当中涉及到一系列的热能转化过程。
首先来进行刹车碟的材质对比，刹车碟是依靠摩擦力作用工作的，用什么材质制成，导致刹车碟的最佳工作温度是多少，到达多高温度后会出现热衰退，以及材质的导热性和散热性能等，都对刹车性能起着关键的影响作用。一般民用车上的原装和部分改装刹车碟，基本上都使是铸铁材质，除了利于批量生产，还可让刹车碟快速进入工作状态，毋须像碳纤维刹车碟般保持在数百摄氏度的工况，才能发挥出更佳的刹车性能。但毋容置疑，碳陶瓷和碳纤维刹车碟的重量更轻，刹车性能更好。当然就像金属刹车碟都有高低性能之分，碳纤维（碳-陶瓷复合）刹车碟也有性能高低，赛车用的为顶级货，“一般民用”制品如法拉利、保时捷等跑车所使用的产品其耐热性能略低，因为要考虑到日常驾驶的低温工作状态。
图：一般民用车所使用的铸铁刹车碟，具有制作成本低、易于批量生产等优点，但铸铁材质重量比较大，使车辆的簧下质量较大。
图：相比沉重的铸铁，碳陶瓷材质可让刹车碟的重量减半，甚至更轻，而且碳陶瓷刹车碟的抗热衰退能力更强，刹车性能也显著提高。图为日产GT-R使用的碳陶瓷刹车碟。
图：碳纤维材料的刹车碟是众多赛车的最佳选择，在比赛状态中，赛车反复地全力加速再大脚刹车，一般的刹车碟难以负荷这种高温煎熬，需要用到耐热性优异、重量非常轻的碳纤维刹车碟。图为梅赛德斯AMG W04 F1赛车上的碳纤维刹车碟，可以清晰看到碟上的碳纤纹路。
图：除了上述的三种材质刹车碟，还有一些比较小众的刹车碟，比如图中这款HAWK刹车碟，所使用的是高碳合金材料，并采用一体式设计，有效减少刹车时的抖动现象。
刹车碟与刹车皮在工作状态下，会磨出粉末状碎屑，以及因为材质的气化而在两者之间产生一层气体，并依附在刹车碟表面，碟与皮之间便隔着一层杂质，对刹车效能造成一定的影响。这时如果在刹车碟的表面刻划花纹，碎屑以及气体便可被被刮到花纹的沟槽里，并随着刹车碟的转动而被带走。因此，花纹的设计也是性能指标的一部分，但并不是绝对的风向标。而有些品牌刹车碟上的花纹还有另一个作用，比如Endless刹车碟上类似“e”字形的花纹，当e字中间的一横消失之时，便说明该刹车碟的寿命也差不多，以提醒车主及时更换刹车碟。
图：Endless刹车碟旋风状的线槽，可滤去刹车碟表面的刹车片粉末和尘屑，让刹车效能维持在理想状态。
图：Nashin刹车碟上的划线，线纹比较短，而且均匀地分布到整个刹车碟的表面。
图：非常有代表性的Alcon刹车碟半月形纹路，刹车时，顺着行进的方向，月牙纹路就像张开大口“吃掉”粉末尘屑。
图：Brembo GT Racing套件中的刹车碟，采用S型的划线花纹。
图：打孔处理的Brembo刹车碟，对散热有非常大的帮助，也某程度可刮走碟面上的尘屑，但打孔后刹车碟的刚性强度会有所下降。
图：宝马F30 3系用的M Performance刹车套件，碟面上有孔状和划线花纹，但孔状纹并没有穿透刹车碟，以使碟身的刚性强度更大。
图：六代高尔夫用的加大刹车碟，同样也是孔状和划线复合纹路，孔状纹路穿透刹车碟，增强刹车系统的散热效能。
图：在一些原装车上经常可以看到此类型的刹车碟，碟面并没有任何的纹路。这也无可厚非，越多的加工程序，便会加大生产成本。
对于一件可随时摩擦升温至数百甚至上千摄氏度的物件，如何让其快速降温，来得非常重要，而一般刹车碟降温需要用到的是非常原始的外力——风。当达到一定车速后，风速也随之变大，通风式刹车碟便是利用冷风进行降温。如何将冷风更有效地引流到刹车碟内部，导风槽的设计是关键所在。当然，导风槽并不是异想天开地设计出来，需要经过严谨的空力动力学测试。
图：D2刹车碟内部的导风槽，呈旋风状，行驶时将冷风撞入沟槽内，进而将碟内的高温散去。而且这张图也可以看到一个设计定则，划线必须是与散热沟槽交叉排布，这样才能保证刹车碟有较高的整体刚性。
图：奥迪S系列的刹车碟导风槽结构，每一组由4个大小不一的沟槽构成，将热流更有效率地排出刹车碟外。
图：来自澳大利亚的刹车品牌DBA，其刹车碟内部的导风槽也类似袋鼠脚印的形状，而该导风槽也被称为Kangaroo Paw。整个刹车碟内部共有144个袋鼠脚印，帮助刹车碟散热，将内部的热气流带出，更高效地抵抗热衰退，不过DBA的刹车碟也因此而比同尺寸其他品牌制品更重。
图：部分轻量的原装车（例如Smart）或者FF车辆的后刹车碟，因为热负荷较低，并不需要特别的散热纹路，为了节省非簧载质量以及成本，只配备实心碟，碟内部根本没有通风可言。
接下来我们来聊聊看不到的东西——火候，也就是热处理。任何一道菜式，火候都是非常重要的一步，口感、味道、观感，最后还得靠火候来呈现。对于刹车碟来说，热处理或者推普到表面处理，更多是以其耐热性来作为标准。简单来说，如果一块金属经历过某种温度而定形，那么当它冷却下来之后，只要不超过这个热处理的温度，力学性能就不会衰变太多。正如F1赛车使用的碳-碳（Carbon-carbon）碟或者超跑使用的碳陶瓷刹车碟，是在高温高压的聚合釜里成形，其耐热性能就先天性地较高。因此越是能耐受高温的刹车碟，就越需要高温热处理，当然成本也随之上涨。不过要注意的是，和高温刹车片一样，虽然高温刹车碟能适应较激烈的制动过程，但选择刹车碟还是要根据车的刹车系统工作温度，不能一味地追求高性能。例如现在北方正处于零下的温度，那么工作温度在0℃开始的刹车碟，也是需要初期咬合“热身”才能进入工作状态。刹车碟的耐热程度也要和刹车皮同步，否则它们就会互成短板，摧毁保障生命的最后一道长城。
图：2006年阿隆索的冠军车雷诺R26，弯前大脚刹车减速，前刹车碟在半秒内升温到上千摄氏度，化成一片通红的火影。经过高温热处理过的碳-碳刹车碟，其耐高温的性能当然也比一般的铸铁刹车碟高。
图：或者F1和碳纤维刹车距离民用车有点远，那我们就来说说民用车的刹车碟热处理吧。热处理除了可让刹车碟拥有更强的耐高温性能，而且可使刹车碟的硬度进一步提升，图为DBA 5000系列的刹车碟，经过其特有的Thermal Stability Profiling热处理后，碟的硬度达到了175，而一般的刹车碟仅为100左右，硬度更高，耐磨性更好。
既然要对比，那最后就来一个F1赛车的刹车对比吧，不过可没有相关的参照物，因为F1的刹车性能太强悍，一直被民用车模仿，但从未真正被超越。在一级方程式的赛车世界，刹车是一个重要课题，没有任何一个车手可以掉以轻心，即便对刹车系统爱护有加的车手，也经常会出现刹车温度过高的问题，因为F1赛车的刹车系统，虽可承受非常庞大的压力，但同时也异常地敏感脆弱。F1赛车所使用的是碳-碳（Carbon-carbon）刹车碟，根据FIA的赛例规定，刹车碟的直径不得超过278mm，厚度不得超过28mm。每个刹车碟的重量不到1kg，合适的工作温度为400-500摄氏度，如果没有达到工作温度，刹车碟的磨损率会急速上升。当车手大脚踩刹车踏板时，刹车碟的温度最高可升至1000摄氏度，每场比赛中刹车碟会数百次达到1000摄氏度。F1赛车的刹车性能绝对是让人汗颜的，从时速300km/h制动至静止，只需4秒钟的刹车时间，刹车过程中的重力加速度可超过5G。而从200km/h制动至静止，只需要2.9秒，刹车距离只需65米。从100km/h制动至静止，只需1.4秒，以及17米的刹车距离。
看完如此摄人心魂的数据，或者你会觉得车手踩下刹车踏板之际，G值会以迅雷不及掩耳之势袭击车手，其实不完全是这样。前意大利F1车手让诺•特鲁利说，其实踩下刹车踏板的那瞬间，基本没有产生制动的感觉，随后的半秒内，刹车碟的温度在每十分之一秒内上升100摄氏度，半秒下来刹车碟温度便可突破1000摄氏度，甚至直指1200摄氏度，这时的刹车顿挫感才表露无遗，甚至到达野蛮的境况。因为只有达到足够的刹车温度，刹车碟和刹车皮的摩擦系数达到0.6之高，两者间才产生异常极端的摩擦咬合力。
图：精打细算的F1工程师绝对是优秀的“瘦身教练”，除此之外，还是一个深思缜密的“规划大师”，红牛车队技术总监纽维在2012赛季中段牵头的设计，将刹车卡钳放在刹车碟的下方位置，带来更低的重心。红牛赛车的大获全胜，该设计也被其他车队纷纷效仿。
图：法拉利F1赛车上的前刹车，有专门为刹车碟冷却的通风管道（黑色管口），因为成形技术和材质特性的关系，刹车碟的表面并没有任何的划线花纹，也没有散热孔状。但碟内有通风沟槽，为求将高温快速抽离，沟槽小孔呈两排结构。
图：迈凯轮MP4-27 F1赛车的后刹车。
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