詳解汽車的剎車系統?

汽車因為車輪的轉動才能夠在道路上行駛,當汽車要停下來時,怎麼辦呢?駕駛者不可能像動畫片中一樣的把腳伸到地面去阻止汽車前進,這時候就得依靠車上的剎車裝置,來使汽車的速度降低以及停止瞭。

剎車裝置由剎車片和輪鼓或碟盤之間產生磨擦,並在摩擦的過程中將汽車行駛時的動能轉變成熱能消耗掉。常見的剎車裝置有“鼓式剎車”和“盤式剎車”二種型式,它們的基本特色如下:

一、鼓式剎車

在車輪轂裡面裝設二個半圓型的剎車片,利用“杠桿原理”推動剎車片使剎車片與輪鼓內面接觸而發生摩擦。

工作原理

鼓式剎車應用在汽車上面已經近一世紀的歷史瞭,但是由於它的可靠性以及強大的制動力,使得鼓式剎車現今仍配置在許多車型上 (多使用於後輪)。鼓式剎車是借由液壓將裝置於剎車鼓內之剎車片往外推,使剎車片與隨著車輪轉動的剎車鼓之內面發生磨擦,而產生剎車的效果。

鼓式剎車的剎車鼓內面就是剎車裝置產生剎車力矩的位置。在獲得相同剎車力矩的情況下,鼓式剎車裝置的剎車鼓的直徑可以比盤式剎車的剎車盤還要小上許多。因此載重用的大型車輛為獲取強大的制動力,隻能夠在輪圈的有限空間之中裝置鼓式剎車。

簡單的說,鼓式剎車就是利用剎車鼓內靜止的剎車片,去摩擦隨著車輪轉動的剎車鼓,以產生摩擦力使車輪轉動速度降低的剎車裝置。

鼓式剎車優點

1、有自動剎緊的作用,使剎車系統可以使用較低的油壓,或是使用直徑比剎車碟小很多的剎車鼓;

2、手剎車機構的安裝容易。有些後輪裝置盤式剎車的車型,會在剎車盤中心部位安裝鼓式剎車的手剎車機構;

3、零件的加工與組成較為簡單,而有較為低廉的制造成本。

鼓式剎車缺點

1、鼓式剎車的剎車鼓在受熱後直徑會增大,而造成踩下剎車踏板的行程加大,容易發生剎車反應不如預期的情況。因此在駕駛采用鼓式剎車的車輛時,要盡量避免連續剎車造成剎車片因高溫而產生熱衰退現象;

2、剎車系統反應較慢,剎車的踩踏力道較不易控制,不利於做高頻率的剎車動作;

3、構造復雜零件多,剎車間隙須做調整,使得維修不易。

二、盤式剎車

以剎車卡鉗控制兩片剎車片去夾住輪子上的剎車碟盤。在剎車片夾住碟盤時,其二者間會產生摩擦。

汽車在濕滑或結冰的低摩擦路面上行駛時,如果發生過度剎車的情況,則車輪會被剎車裝置鎖死而失去抓地力,導致車輛失去控制方向的能力。為瞭使車輛在這種危險的路面上能夠有效控制前進的方向,於是研發出ABS“防抱死剎車系統”。

性能越來越強的ABS“防抱死剎車系統”,在遊刃有餘之際還可以讓TCS(Traction Control System)“循跡控制系統”和VSC(Vehicle Stability Control)“車輛穩定控制系統”(等同於ESP)來控制車輛在行駛時的循跡性能,以及控制車輛在過彎時的穩定性能。

工作原理

盤式剎車以靜止的剎車盤片,夾住隨著輪胎轉動的剎車碟盤以產生摩擦力,使車輪轉動速度將低的剎車裝置。當踩下剎車踏板時,剎車總泵內的活塞會被推動,而在剎車油路中建立壓力。壓力經由剎車油傳送到剎車卡鉗上之剎車分泵的活塞,剎車分泵的活塞在受到壓力後,會向外移動並推動剎車片去夾緊剎車盤,使得剎車片與剎車盤發生磨擦,以降低車輪轉速,好讓汽車減速或是停止。

盤式剎車優點

1、盤式剎車散熱性較鼓式剎車佳,在連續踩踏剎車時比較不會造成剎車衰退而使剎車失靈的現象;

2、剎車盤在受熱之後尺寸的改變並不使踩剎車踏板的行程增加;

3、盤式剎車系統的反應快速,可做高頻率的剎車動作,因而較為符合ABS系統的需求;

4、盤式剎車沒有鼓式剎車的自動煞緊作用,因此左右車輪的剎車力量比較平均;

5、因剎車盤的排水性較佳,可以降低因為水或泥沙造成剎車不良的情形;

6、與鼓式剎車相比較下,盤式剎車的構造簡單,且容易維修。

盤式剎車缺點

1、因為沒有鼓式剎車的自動煞緊作用,使盤式剎車的剎車力較鼓式剎車為低;

2、盤式剎車的剎車片與剎車盤之間的摩擦面積較鼓式剎車的小,使剎車的力量也比較小;

3、為改善上述盤式剎車的缺點,因此需較大的踩踏力量或是油壓。因而必須使用直徑較大的剎車盤,或是提高剎車系統的油壓,以提高剎車的力量;

4、手剎車裝置不易安裝,有些後輪使用盤式剎車的車型為此而加設一組鼓式剎車的手剎車機構;

5、剎車片之磨損較大,致更換頻率可能較高。

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