收发自如-汽车刹车系统改装您该知道的那些事
2020-06-20 09:23 艾森ECU升级(北京运营中心)
汽车的刹车对车辆来说,重要性与发动机是一样的,发动机是为汽车提供源源不断的动力的,汽车跑的快全靠发动机的动力输出,但是一辆车单单跑的快不稀奇,这辆车无论跑多快都能快速安全的停下来才是最重要的,让汽车停下来,那就全靠制动系统了,所以说,要想提高车辆刹车性能,非制动系统改装莫属。
制动系统的组成及改装概述
制动系统就是我们通常所说的“刹车”或者“刹车系统”,能控制行驶的汽车减速或者停车,能使下坡行驶的汽车速度保持稳定,以及能使已停驶的汽车保持不动。制动系统一般由制动传动机构和制动器两个主要部分组成。制动传动机构包括供能装置、控制装置(包括刹车踏板等)、传动装置(包括制动主缸和制动轮缸等)、制动力调节装置、警报装置以及压力保护器装置等附加装置,我们从几个核心的部件做分析。
刹车片:原厂的刹车片由于要照顾到成本、耐用、清洁 (刹车粉)和低温功效等要求,一般来说摩擦系数(mu)不会很高(大概在0.4以下),而且多不可以承受超过300℃的温度,因此在连续多次使用后便会发生效能衰退。所以,更换高性能的刹车片就是我们改装刹车系统的第一步。选择高性能刹车片时要注意不要贪大mu数和超高温,摩擦系数太高会使得慢速行驶时的刹车动作变得太敏感,每次轻触刹车踏板都会令车上的乘客人仰马翻,此外刹车盘也会因摩损增大而降低寿命。耐高温型号的刹车片在低温时的效果其实并不好,如我们车队用的IDI C3型刹车片,其工作温度是从300℃开始,因此车手在热身圈时就会不时一边加油,一边用左脚刹车来令刹车片进入工作温度。我建议一般车迷可选购工作温度在0℃到500℃左右、mu值在0.4以上的“运动型”刹车片,它能应付大部份情形的需要 (IDI、PFC、Ferodo和Project mu都有此类型选择)。要提醒一下的是,如果选配了一些高起始工作温度的刹车片,车主在早上开车时要特别小心,在冬天时更要加倍注意。
刹车油:有了耐高温的“运动型”刹车皮,当然需要有匹配的刹车油。现在市面上常见的刹车油的最高标准是DOT 5,符合这一标准的刹车油干沸点为260℃,当刹车钳活塞的温度高于此干沸点时,便会使得部分刹车油汽化。而当液压系统内空气过多时,会令到刹车踏板的行程变长,严重时可能刹车踏板踏尽也不能把车刹停!另外刹车油是“吸水性”很强的物质,渗了空气中的水份后沸点便会降低(水的沸点可只有100℃啊),以常见的DOT4刹车油为例,干沸点230℃,当渗入1%的水份时,沸点就降低到只有118度!! 因此,如果你喜欢时常表现一下爱车的性能,那么就应该勤换刹车油。纯比赛用的刹车油(干沸点达330℃以上)不但价钱昂贵(约600元/升),而且需要更换和“排空”的次数更多 ,除非是准备到赛道上一展身手,否则DOT4以上的刹车油应可满足大部份车迷的要求。
刹车油管:大多数街车的刹车油管是用有可塑性的材料(比如橡胶)制造,较容易在接口处漏油和吸入水份,而且在高强度的刹车时这些管会因受热和受压而膨胀,令刹车踏板行程变长和影响踏板的感觉。而选用带钢丝编织物制造的赛车用刹车油管(刹车钢喉)不但耐热,而且坚固的钢丝层能提供很好的保护,令刹车油管受外物刺破的可能性大减,是一项值得投资的改装。常见的油管牌子有Goodridge 和 Earl’s 等,大部份的车型都可买到专用的套装,而一些专业的改装公司更有设备替稀有车型度身订造。
以上提到的是性价比很高的刹车系统改装,在很大程度上可以满足一般动力改装后的需要?但如果你认为还不足够,以下的建议就要让你大为花费了。
刹车钳:换一套大型多活塞的刹车钳能直接提高刹车性能 (和提高爱车的收视率——当然还要配合透视型的轮圈啦) 。道理很简单,刹车钳大了,配用刹车皮的总面积也大了,刹车效能当然就好了。改车界好像十分重视刹车钳的活塞数量,当然活塞越多,施加在刹车皮上的压力和产生的温度就越均匀,还可增加活塞的总面积。增大活塞面积有什么好处呢?因为刹车油的管道可承受的压强有限,加大活塞面积就能提高刹车皮对刹车碟的极限压力了(压力 = 压强×面积)。不过换用多活塞的卡钳后要达到相同的刹车压力就可能需要更大的踏板行程,也就是说要踩得更深。改善的方法是更换制动总泵,甚至是配用赛车式的双制动总泵来分别控制前后制动的分配,以达到最个人化的理想效果,但这样改装成本非常高,一是越多活塞的卡钳价格越贵,二是改装制动总泵尤其是双制动总泵涉及的学问不少,而且要花不少的工时和材料,如果不是改装赛车出赛实不值得。从实用角度去考虑,选择卡钳还是要讲求匹配,一般高性能街车采用4活塞的卡钳就足够了。另外值得注意的是刹车钳的重量,虽然外形是差不多,但用轻金属制造的高档刹车钳 (如AP Racing, Brembo 等)比铸铁的产品轻一倍以上,而刹车系统是非簧载重量(unspring weight )的一部份,负重多少对车的操控可是有直接影响的。另外,高档刹车钳的散热性能非常高,对控制刹车系统的温度帮助很大。
刹车碟:杠杆原理告诉我们,刹车钳离开碟心越远,产生的制动力越强,同时所需的踏板力度越小。除了力学原因外,刹车碟另外一个重要功能是一个大面积的高效率散热器(heat.sink),负责把刹车时产生的热能扩散到空气中,因此从纯性能的角度看刹车碟是越大越好(上期在介绍轮圈时也提及赛车选用大轮圈的原因便是为了容纳大型的刹车碟)。以下是一些高性能刹车碟的设计介绍:分体式刹车碟虽然成本较高,但可减轻碟的重量;通风碟的透风中空设计是要降低和平均碟内外两面的温度;摩擦面上的旋转放射状坑纹有助于把在高温摩擦时产生的刹车粉屑引走,避免它们留在刹车皮和刹车碟之间,降低摩擦系数;钻孔刹车碟则兼有散热、减重和引走刹车粉的作用,但会减少摩擦面积和影响刹车皮的耐用性。
注意事项:改装刹车系统时要注意平衡和前后制动分布,过大的制动力容易令轮胎抱死,前轮的问题还不算太大,但后制动力过敏容易使车子在刹车时不稳定甚至打滑,发生意外 (如有ABS系统可减低抱死现象,但每次刹车都触动ABS始终是不健康的)。切勿自行对刹车碟加工(如钻孔),未经计算的土加工方式会严重影响碟的刚性,不但不耐用,更可能在大强度刹车时使碟体爆裂而引发意外。
那改装多活塞卡钳是要干嘛的?多活塞卡钳有大压力反应快的优点,所以赛车使用多活塞卡钳后,就不再使用气压辅助系统,因为气压辅助系统会降低脚感,使得赛车手对刹车的控制无法更准确,所以改装多活塞的人其实可以尝试拔掉刹车助力器的真空管,看看会不会有更清晰的感觉。(不过刹车踏板又变重了) 至于改装刹车助力器的时机,则是在于你无法适应原厂那重脚的设定时,可以考虑改装的对象,可惜有些车设定得过轻了,而市面上又没有较无力的助力器可供改装说。反正,改来改去都不会缩短刹车距离就是了。
轮胎:大部份车迷在改刹车系统时都会把注意力放在制动力上,因为改装后的效果是很容易感觉得到 (轻了的踏板力度)和看得到 (加大了的刹车碟充满了整个轮圈)的,市面上很多经济型的改装套装都可以满足这两方面的要求,但说到要同时具有重量轻和高耐热/ 散热能力这些高层次要求的话,便必须选购高档的产品。归根到底,以上各个方面的配备无论有多完美,最终令汽车停下的还是地面给轮胎的摩擦力,如果轮胎性能差,或是地面湿滑、有沙石,同样不能得到好的刹车效果。轮胎的抓地力极限就是刹车性能的最高极限,其它一切配备都只是为了接近这个极限,而不是把这个极限提高。所以我们除了肯花钱改装刹车系统外,还要买套好的轮胎。
常见的几个刹车安装与认知的误区
1、安装多活塞卡钳/桥位不考虑方向
多活塞卡钳(分泵)同样要注意安装方向,多活塞卡钳上的活塞一般大小不一,根据车辆正向行驶时刹车盘旋转方向,刹车盘上的未被卡钳包裹的某一点先经过的活塞一般较小,后经过的活塞较大,这样刹车介入较为柔缓、易操控(从外观判断方向的方法是排气口位置一般在上面)。如果安装方向错误,则会造成刹车介入突兀、刹车片偏磨等状况,严重影响刹车使用感受和刹车片寿命。从外观判断卡钳安装方向的方法是:一般排气口位置在上面为正确方向。具体安装方向请参照说明书或寻求厂家指导。
桥位(也称桥码)作用是连接、固定刹车卡钳,需要为专车专门设计。多为对等设计,有些产品会标注前后方向,但左右固定方向却没有标明,在安装的时候,一些人根据以往经验发现安装不上,认为是产品本身设计问题,于是进行破坏改造。刹车桥位安装方向同样要注意,如果方向错误将会导致卡钳安装不上等问题。其实大部分正品桥位都是经过精确计算的,所以一定要先确定好安装位置是否正确。
2、认为改装刹车性能好更耐用 暴力驾驶无顾忌
改装刹车系统会一定程度上提升操控性能和使用极限,但终会有极限。刹车系统是由很多部件构成,它们的耐用度都有一个范围,如果在实际使用过程中不注意热衰减等问题,盲目暴力驾驶的话,一旦突破承受极限,刹车出现失灵的情况时,造成的后果将不堪设想。改装的高性能刹车系统同样拥有极限,在使用过程中一定要多加注意,不要毫不顾忌的暴力驾驶。
3、贪图便宜 选择混搭/劣质刹车产品
很多知名品牌的刹车套件中,有些配件是其他品牌代工的,还有些品牌根本不生产钢喉和桥位,只能商家或者自己搭配。没错,这些确实都是目前刹车改装市场的状况。首先,关于知名刹车品牌部分配件代工这件事,其实消费者可以放心购买,不管由谁代工,最终的责任肯定归于贴标品牌,这些品牌会有自己的质量标准和检验标准来要求代工厂代工。而关于那些不生产钢喉和桥位的品牌,大家在搭配其他品牌产品的时候,一定要找一些相对比较知名的品牌,确保质量有所保证,否则成天提心吊胆,还不如不改,毕竟改装刹车是为了提升性能,让车辆的表现越来越好。
纯原装的brembo(布雷博)和AP Racing多活塞刹车套件的价格很高,一般在3-5万元人民币之间。这样的价格不是所有人都能承受,从而使很多人望而却步,放弃购买。商家为了达到销售目的,采用混搭一些其他品牌甚至没有品牌的配件拉低成本的方法,来降低销售价格,从而促进销量,让车主花很少的钱就能满足升级刹车的需求。
这种表面看似双赢的方法其实内藏玄机。首先,我不是完全否认刹车套件混搭这种行为,有些商家确实能够提供质量靠得住的混搭配件,但如果配件的规格和原厂配件有些差异的话,会造成木桶效应,其中的短板配件将会影响整套刹车性能的发挥。而如果碰到劣质配件,则有可能威胁到人身安全。
另外,还有一些不法商家将旧刹车卡钳翻新卖,哄骗消费者。更有甚者会搭配加工精度不高的桥位以次充好,桥位是刹车系统中非常重要的配件,失之毫厘谬以千里,如果加工精度不够,刹车时会出现抖动等现象,从而造成刹车效果差、刹车片偏磨等问题。
4、刹车盘只看表面划线/打孔方向就确定安装位置
刹车盘表面的划线方向不能完全决定刹车盘的安装方向,图中的丰田86安装ENDLESS刹车套件,在车辆向前行驶额情况下,刹车盘上的划线是里侧先经过卡钳的。
改装刹车盘有很多种,常见的有打孔、划线、打孔+划线、月牙形划线盘等,刹车盘内侧一般都设计有通风口。刹车盘通风口的作用是为刹车盘散热,将热量通过通风口带出刹车盘。改装刹车盘的安装方法不仅要看外表划线、打孔方向,还要注意刹车盘内部通风口的方向。对于民用改装车来说,常见的安装方法为刹车盘的划线里侧先经过卡钳,这样既能保证清除刹车粉末,又能保证刹车片的耐用度。而刹车盘的划线外侧先经过卡钳,这种方法相比前一种制动性能更好,不过,刹车片的磨损会加剧,刹车片使用寿命相对较短。对于通风口为斜向设计的刹车盘,一般按照通风口“顺向”(正向旋转时,内侧在前、外侧在后。)的方向安装,可将刹车盘热量借助气流从内至外甩出去。当然,还有一些通风口采用直向设计,这种产品只需考虑外表划线、打孔方向。
F1赛车设计有为刹车系统送风的管路,将气流引导至刹车系统中间,通过刹车盘的旋转和气流的流向将热量从刹车盘中甩出。
图中保时捷的刹车系统通风口为“顺向”安装,并设计有风道引导气流,帮助刹车盘将热量甩出去。
5.改刹车,制动距离一定短
很多对爱车的制动系统进行改装后的车主都会感觉刹车性能得到了明显提升,甚至认为会因此有效缩短爱车的制动距离,其实这更多是一种心理暗示,认为花了钱刹车性能提升是理所应当的,但实际结果是这样吗?当然不是。
事实上,想要在制动距离上获得良好的表现,以下几个方面均息息相关。
1).车重。车身质量越大,相对而言惯性越大,对制动力当然要求就更高,这也是为什么各家都在追求车身轻量化的原因之一。
2).制动能力。说起刹车当然少不了制动能力,除了对本身的制动力度有所要求外,。另一个是制动系统的抗热衰性能,刹车过程中一旦因温度过高超越极限,很有可能会出现刹车失灵的情况。因此不同的刹车类型好坏不仅在于本身,抗热衰减的能力同样重要。
3).抓地力。不管再厉害的刹车,与地面接触的终究还是轮胎,轮胎的好坏直接决定了制动性能的好坏,因此对与轮胎一定要做到勤检查。除此之外,前后配重、悬挂特性、路面摩擦力也是衡量的标准之一。
一般原厂的刹车不一定是最好的,但一定是与车辆相对匹配的,一辆车在前期研发及量产前会有多次的论证与测试,刹车与轮胎及其他部件的配合处于一个理想的阶段,如果你贸然改刹车或轮胎尺寸,非但不能使刹车距离减短,反而会有适得其反的效果。
6:改盘刹一定比鼓刹效果好
这个相信很多人都明白,鼓式刹车相比较盘式制造成本低,维修起来相对方便,所以它更多被使用在小微型车上。正因如此,很多人会想当然的认为鼓式刹车很low,其实事实并非这样,鼓刹的制动力度并不会较盘刹差,只不过在抗热衰减性能上稍逊一筹,因此对于市面上主流的前驱车而言,鼓式刹车会被使用在后轮上。那为什么的是低端车型使用鼓刹,究其原因是其自重轻、动力较弱,因此对于制动的负担也没那么大,衰退过度的情况就不太可能发生,因此在这样的形势下,成本更低的鼓刹便成为了不错的解决方案。
改装误区3:改好刹车可以随意暴力驾驶
改装刹车系统可能会在一定程度上提升对操控性能和耐用性有所提升,但凡事终会有个度。因为刹车系统是由很多部件构成,它们的承受和匹配上都会有一个度,如果因为单纯因为套高性能的刹车就可以无所忌惮的暴力驾驶的话,一旦突破承受极限刹车系统因故障而失灵,造成的后果将不堪设想。
7:乱改刹车分泵
说起改装这件事,其实是牵一发而动全身的,改刹车其实绝大多数的金钱和精力多用在了提高抗热衰退性能上,如果只是分泵性能出色,刹车片、刹车盘等不配套也无济于事,所以在改装分泵后,对整套制动系统相应的要求也会更高。另外还面临刹车总泵与分泵不协调的问题,随意改、单独改刹车分泵导致刹车性能未有明显提升的情况并不少见。
8:前后卡钳不按比例乱搭配
有不少朋友有着这样的看法,认为对于市面上占绝大多数的前驱车型来说,刹车基本都是靠前轮完成,只需对前轮做升级即可,其实这样的观点并不正确。在刹车的配装中,前后配比尤其重要,对在制动过程中按多少比例分配有着严格的要求。
刹车系统是一辆车安全的保障,在改装时一定要谨慎和细心,毕竟我们不能拿自己和他人的生命开玩笑,还是那句话,有的放矢改装升级才有意义,并且把专业的事交给专业的人安全有保障的前提下,才能玩的更开心。