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汽车碟刹好还是鼓刹好?为什么?一些大货车(如牵引车)怎么不用碟刹而全用鼓刹?

    九和 2022-09-03

我本不是学汽车出身,自学还没成才,材料都是东拼西凑自己消化整理出来的。纯手打,有错误的地方请大家指正。没耐心看中间的可以直接跳到最后看结论。


关于盘刹好还是鼓刹好的争论,总结有如下几种观点:


1、简单粗暴派:盘刹比鼓刹好,别问我为啥,就是好。


2、拽术语派:盘刹制动效能高。


3、比价派:盘刹比鼓刹贵,所以盘刹一定比鼓刹好。


4、三人成虎派:现在大街上全是盘刹,所以盘刹比鼓刹好。


5、偷换概念派:赛车速度那么快,都用盘刹,所以家轿盘刹一定比鼓刹好。


6、杞人忧天派:鼓刹散热不好,热衰减很可怕,盘刹散热好,所以盘刹好。


7、外贸协会派:盘刹好看,所以选盘刹。


在讨论孰优孰劣之前,我们要首先确定两个原则:


第一个原则是:同等级别才具有可比性。拿顶级的盘刹跟家用级别的鼓刹比较完全就是耍流氓。所以“偷换概念派”直接拍死。


第二个原则:物各有所长,各有所短,都有其最佳工作环境,有多大的优点相对应就有多大的缺点。同样的两个物品放在不同的境遇里比较也许会得出完全相反的结果。盘刹鼓刹也一样。


下面进入正题:


刹车是一个包含很多节点的系统,影响刹车距离的有很多因素。从头至尾,刹车踏板行程、杠杆、传感器、刹车主油泵、输油管(刹车线)、分泵、钳架、制动钳、刹车盘、悬架、轮毂、轮胎、路面状况等每一个环节都会影响刹车效果。单提一个因素出来,不对其余条件加以限制,完全没有讨论的意义。既然讨论盘刹和鼓刹的优劣,就应该把其余条件限定为等值。


刹车根据制动力和轮胎摩擦极限分三类情况。


第一类情况:制动力<轮胎摩擦极限。也是轮胎非抱死状况。比如,快到路口时遇见红灯,缓缓减速直至车辆停止。这个时候刹车能力与制动力成正比。制动力=刹车力矩=摩擦力臂*摩擦力=摩擦力臂*助力泵压力*摩擦面积。


我们来了解下鼓刹和盘刹的内部构造。上图鼓刹,下图盘刹。图中黄色为刹车片。


假设两刹车盘尺寸相同。鼓刹刹车力距a=刹车盘半径-刹车鼓壁厚。盘刹刹车力矩b=刹车盘半径-1/2刹车片宽度。明显a>b。通常情况下,鼓刹刹车片要比鼓刹的刹车相同尺寸大很多。根据摩擦力公式


M=N*L=FμL=pAμL


式中:M=力矩,即制动力;


L=力臂,即为图中的a,b;


N=摩擦力,即刹车钳施加在刹车盘(鼓)上的力;


F=压力;


μ=摩擦系数;


p=压强,即刹车油压;


A=摩擦面积。


可以看出,因为构造上的优势,鼓刹先天A和L值就比盘刹大。故制动力更大。在第一类情况下,同等刹车油压,制动效能鼓刹完胜。“拽术语派:碟刹制动效能好”是错的。那么用什么办法可以提高盘刹的制动效果呢?提高p和L。奥迪A8等豪车上高压油泵和动辄380的大盘子就是提高p和L的办法,这个我们在第三类情况再说。


第二类情况是制动力>轮胎摩擦极限。这种情况下鼓刹盘刹的效果是一样的:都可以使轮胎抱死。这里决定刹车效果的就不是刹车片而是轮胎了。增加轮胎宽度增加与地面摩擦面积,或者根据不同路况选用不同花纹,不同软硬的轮胎来增加制动力。话说回来,轮胎制动力增加了,刹车的制动力也必须跟着增加,相比鼓刹,盘刹需要使用更高的油压。导致了成本上升。这也是盘刹比鼓刹贵的原因之一。盘刹不是因为贵所以好,是因为它的成本高所以贵。这是一个逻辑问题。所以“比价派:盘刹比鼓刹贵,所以盘刹一定比鼓刹好。”是片面的。10k元的碟刹确实比1.5k的鼓刹好,2k的碟刹和1.5k的鼓刹,半斤八两吧。


扩展一下,第二类情况又可以分为两小类:无ABS和有ABS。


2.1无ABS,轮胎抱死情况:


这种情况下当刹车做功=车子动能时车停止,即μNS=μmgS=1/2mvv=E


式中:S=制动距离;


m=车子质量;


g=重力加速度;


v=车速;


E=车子动能。


简化公式 S=vv/2gμ。G、μ均为定值,这种情况下刹车距离只与车速的平方成正比,与车重无关,是不是有点颠覆之前的认知?


2.2有ABS介入的刹车。


我们都知道,最大静摩擦力略微大于动摩擦力。ABS的原理是当轮胎抱死时迅速松开刹车,再迅速抱死,这样抱死松开的频率越快,刹车效果就越接近最理想的全程最大静摩擦力。注意这仅仅是接近而不是等于。举个不恰当的例子:最大静摩擦力是2,动摩擦力是1.8,ABS的制动力就是1.9。最大静摩擦力和ABS刹车力差的这0.1就是改装刹车的意义所在。后面我们在第三类情况里说。


第三类情况是制动的最佳状态:制动力=轮胎摩擦极限。


原厂刹车,制动助力不是线性的。一脚踩下去,随着刹车踏板行程制动力初始疲软,然后瞬间变大。这个因素导致绝大多数人包括专业车手把握不了刹车力度。这也就是刹车改装的意义。宽胎增加摩擦力,大刹车盘增大L值,改装油泵增大p值,改装油管与之匹配,同时调校让制动力变得更线性,之后还需要驾驶人长时间的适应,通过专业训练寻找ABS和最大静摩擦力之间的那“0.1”。并且即使是顶级,每次 ** 后力度也会发生变化,驾驶员重新适应。这是家用轿车应该讨论的范畴么?试问,作为没接受过专业训练的普通人,轮胎、悬挂一律不懂,只改一个盘刹,遇到突发状况,直接踩死,ABS瞬间介入,根本无法触发第三类情况,鼓改盘的意义何在?


三人成虎派说“满大街都是盘刹”那得分析下其流行的原因,上面我们已经知道了,在日常使用中盘刹并不具有优势。那为何厂商还热衷于采用成本更高的盘刹呢。我想很大的原因之一就是在消费者中,特别是首次购车的消费者中,三人成虎派占有很大比例。a听b说盘刹好,那盘刹就是好,为啥好?c告诉我的,c怎么知道的?老司机d说的,问d,d说这还用说么,都说好,不信你问问abc去。恩,那好像确实是挺好。有的时候自己认真求证得来的要比道听途说准确的多。


对于简单粗暴派,我想说,拿出根据来,大家讲道理。


对于外貌协会派,我想说:我也是,请带上我~。~


还有杞人忧天派的热衰减理论,其理由是鼓刹所有零件包裹在一个封闭的空间内,散热性差,容易导致刹车片温度过高,能力衰减。这方面详细资料不多,我不太了解。那这个结论是怎么得来的?多少温度开始衰减?在多少度会有多少比例的衰减量?多少衰减会影响制动距离?达到影响制动距离的温度需要怎样的驾驶情况?这种驾驶情况是否是日常驾驶可以达到的?有理论数据么?理论数据经过实践验证了么?拿数据说话,没有数据没有说服力。


有人说,下山的时候长时间刹车会发生热衰减,这就是刹车片热衰减的证据。其实这种情况更可能是气阻作怪。在温度对刹车片造成影响之前,可能刹车油早因为气阻就不行了。


这个是嘉实多Castrol Brake Fluid DOT 4刹车油的化学品安全技术说明书截图,其沸点260度,湿平衡回流沸点无数据。


这个是博世旗舰店上关于刹车油的数据,平衡回流沸点250度,湿平衡回流沸点只有170度。


刹车油在使用一段时间后会混入一定的水份。湿平衡回流沸点指的就是这时候刹车油的沸点,更能体现日常刹车油的工作性能。汽车之家上篇测评显示刹车片在400度的时候,热衰减几乎可以忽略。日常行驶中,刹车油比刹车片更容易过热而影响工作。关注刹车片更应该关心下刹车油。


当然我绝对不是说盘刹不好。两者各有优缺点。盘刹响应速度快,工况稳定,因为制动作用小故刹车更为平稳,体验舒适。在高端领域盘刹是优于鼓刹的,但是他成本较高,易损耗。鼓刹制动效率高,自刹作用和宽大的刹车片对油泵要求低,成本低,适合驻车使用,缺点是刹车行程会改变,刹车没有盘刹灵敏。一个适合高端车,一个适合低端车。


综上,如果是正常行驶,不飙车,走盘山路不长时间踩刹车(用低档控制车速才是正解),没有接触过专业驾驶训练,车子没有系统的改装,盘刹鼓刹基本没区别。但是鼓刹更便宜。不差钱,经常飙车,享受操控的 ** ,追求并有能力压榨车子极限的,选碟刹没错。


世上本没有好坏,只有适合不适合。弄清原理,结合自己的用车情况,选适合自己的才是真正的好。


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