剎車原理兩類制動系統機械式與電子式差異輔助安全制動系統類型本篇會分為三節解析汽車的剎車相關知識,首先從最基礎的剎車類型開始。
盤式與鼓剎
剎車是依靠剎車片(也稱制動蹄)與剎車盤或剎車鼓摩擦,利用摩擦力降低兩者的轉速實現為車輪減速——剎車盤或剎車鼓均與車輪同速轉速(剛性連接),盤或鼓的轉速降低等於輪速降低等於車速降低。這是汽車剎車的原理或概念,那麼為什麼要區分兩種剎車類型呢?
鼓剎大多用於重載商用車,此類車需要巨大的摩擦力才能有效降低車速,而高強度摩擦也是高強度的磨損。簡而言之為商用車損耗剎車系統硬體的速度會非常快,如果高成本的盤式剎車會大幅提升養車成本;而鼓剎的剎車鼓是利用灰鑄鐵的(200~300)標準材料製造,其中還會有一些廢鐵回爐鑄造的產品。所以剎車鼓的製造成本要低於盤式剎車,對於商用車而言很划算——為什麼家用車不使用呢?
可以說超99.9%的家用代步車都不使用鼓剎,而是用製造成本更高的盤式剎車。其原因不在於剎車感受的差異或其他云云,核心在於盤剎更安全更適合新手,同時也更適合追求操控的性能車。安全在於盤剎的剎車碟片均暴露在空氣中,車輛行駛中的氣流可以有效起到風冷作用;保證碟片溫度不會異常升高至降低摩擦係數,才能保證長時間剎車時(比如長下坡)不會失去制動力。而鼓剎是一個相對封閉的剎車鼓裡按照制動蹄,摩擦產生的高溫難以有效揮發所以容易過熱而失去制動力,兩車結構特點差異如下。
鼓剎需要專業的駕駛技術,配合噴水降溫改裝或液力緩速器系統配合使用才能保證安全。而這兩套系統都不是主流前驅代步車可以改裝的,如沒有這一系統再面對駕駛技術良莠不齊的代步車用戶,鼓剎顯然是非常不穩定的安全隱患。這就是家用車多用盤式的原因。關於性能車與操控性則是盤剎的制動力感受更線性,通俗的解釋為用多大力量控制踏板就會有多大倍率的制動力放大,而鼓剎是輕微的踩剎車也會有比較強的制動力,這對於需要利用制動力控制車身姿態的性能車而言反而是缺點。
主動剎車與手剎車,機械式與電子式
主動剎車不用過多解釋,用剎車踏板控制即為人工控制的主動剎車系統(自動控制第三節解釋)。手剎車分為機械式和電子式,機械式指利用手剎拉杆鎖緊手剎車拉線,通過制動後輪的制動蹄實現駐車時的防溜車;在主動剎車失靈時機械手剎也可以應急剎車,但是使用時一定要注意力度的控制。路面總是往右側略微傾斜,右後輪獲得的垂直壓力更大則滾動阻力也會更大;如果在中高速時拉緊機械手剎導致後輪抱死,車輛很容易往右側偏移造成側滑甚至側翻。所以使用機械手剎制動要注意控制拉起的力度,在車輛有失控感之前即需要放下手剎並在此拉起。
電子手剎系統要比機械式手剎智能太多,這一系統在停車時同樣指利用電機鎖緊實現後輪的制動。但是在行駛中強制提起手剎按鍵2~3秒後,電子手剎系統會觸發電信號輸送至ECU行車電腦,之後ECU會控制ESP車身穩定控制系統進行主動剎車。其功能可以實現前後輪同時剎車,而且能自動調整不同車輪的剎車力度以實現安全的最快減速——電子手剎安全的多。
基於ESP衍生的剎車與操控系統
HACHDC主動剎車有自適應巡航關於ABS剎車防抱死系統不多做解釋,作為汽車用戶只需要了解其功能可以防止剎車時抱死車輪(使其無法旋轉),造成車輛不按照方向輪的指引轉向,而是被車輛依靠慣性推動走直線即可。ABS就是為了在急剎車時,保證汽車仍然能夠轉彎。
HAC指上坡輔助系統,車輛在坡道停穩後的起步(前進和倒車均有效),ESP系統會偵測到車輛的角度變化,駕駛員鬆開剎車踏板後持續2~3秒的剎車。這一工程能防止車輛溜坡,是留給駕駛員切換踏板和加速的安全保證。
HDC指陡坡緩降系統,車輛在陡坡或者在溼滑路面不敢於駕駛時,此時打開HDC開關即可鬆開剎車踏板,車輛會在ESP系統的控制下緩緩的下坡。而且在下坡時會主動調整四輪制動力,防止制動力過強抱死車輪造成側滑或側翻。
主動剎車系統指車輛行駛中自動剎車,原理是通過車頭雷達和攝像頭的信號採集,在發現障礙物後通過設定程序激活ESP,通過ABS泵進行對四輪的全力且安全的制動。自適應巡航系統其實就是主動剎車,只是在發現障礙物可以減速的功能之外,增加了減速後再次按照設定速度加速或隨動加速的功能。
關於汽車的剎車系統了解這些知識基本足夠,最後需要說明的是定期檢查和更換剎車片和盤的標準。如果剎車距離明顯延長,正常剎車時減速出現頓挫,剎車盤出現嚴重的凹槽,這幾種情況都需要檢查剎車碟片和剎車油,剎車油的建議更換周期可參考3年或6萬公裡。
編輯:天和Auto-汽車科學島
責編:天和MCN
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