目前,前輪制動器類型有盤式、通風盤式、打孔通風盤式、碳纖維陶瓷通風盤等類型,對於大部分車型來說常用前兩種類型的制動盤,後兩者常見於性能車。
鼓式
作為目前最常見的兩種制動器中的一種,鼓式制動器可謂歷史悠久。1902年這種設計便被應用在部分馬車上,到瞭上世紀20年代後,當時還是新興事物的汽車亦開始應用。
鼓式制動器通常由制動鼓、制動蹄以及驅動制動蹄動作的制動輪缸組成。制動鼓隨著車輪一起旋轉,其內部的制動蹄在制動輪缸的推動下動作並擠壓制動鼓的內表面,通過摩擦產生的力矩阻止車輪轉動從而起到制動的目的。
通過上面的結構圖可以發現,鼓式制動造型相對封閉。因此其在連續高強度的實施制動後,內部熱量堆積較為明顯,熱衰減現象比後面要說到的盤式制動明顯。此外,後期行駛一定裡程後,需處理制動蹄摩擦產生的制動粉末亦是一個缺點。當制動鼓浸水後,鼓式制動效率受影響情況也比下面要談到的盤式制動明顯。
盤式
與鼓式制動不同,盤式制動的旋轉元件是剎車盤,與其摩擦的變為瞭制動鉗。當車輛需要制動時,制動鉗被液壓力推動,上面的摩擦材料(制動襯塊)夾住轉動的剎車盤。這個過程十分類似於我們自行車的制動過程。
在車輛制動時,由於重心前移,因此前輪制動系統負荷相對較大。目前越來越多的車輛為前輪制動系統選擇瞭制動盤。前輪使用盤式制動後,熱衰減現象相對較低,也有利於提升整車制動穩定性。
通風盤式
隨著技術的發展,通風剎車盤開始走進我們身邊。顧名思義其內部是中空的,與其相對應的便是實心盤。通風盤的冷空氣可以從中間穿過進行降溫。從外表看,它在圓周上有許多通向圓心的洞孔。汽車行駛當中產生的離心力能使空氣對流,從而達到散熱的目的,因此它比普通實心盤式制動散熱效果更優秀,熱衰減現象相對更弱。
打孔通風盤式
既然可以給剎車盤“通風”,聰明的工程師必然進一步的想到給剎車盤降溫的好方法,打孔通風盤應運而生。它是在通風盤基礎上對盤面進行打孔,最大程度保證空氣流通,降低熱衰減。
當然,在制動盤上進行打孔、劃線、以及由實心盤變為空心盤的改變都需經過大量工業設計、計算以及實驗。在沒有上述技術支持情況下,車主自行在剎車盤上進行打孔、劃線等作業以此提升制動盤散熱能力的初衷往往會帶來制動盤結構受損、強度減弱等得不償失的情況。
碳纖維陶瓷通風盤
對於那些唯快不破的超跑們來說,身上多餘的重量還是讓它們夜不能寐,同此前講到的眾多技術一樣,碳纖維陶瓷制動盤亦屬於技術下放的一種。最早可以追溯到20世紀70年代,當時首先應用的是航空航天的制動系統中,進入到20世紀80年代後,賽車運動中開始應用。此後以法拉利ENZO為首的超跑上亦開始搭配。
不過雖然名字中有陶瓷,但它絕非日常我們見到的陶瓷,它由高性能材料由粉末、樹脂和纖維經復雜制造工藝特殊混合而成。碳纖維陶瓷盤的重量隻有普通鑄鐵盤的一半不到,舉個例子,采用陶瓷剎車的SLR MCIAREB,其前輪剎車盤直徑為370mm但重量僅為6.4公斤。而采用普通剎車盤的CL-CLASS其前盤直徑為360mm但重量高達15.4公斤。除瞭減輕重量的優勢外,碳纖維陶瓷制動盤抗熱衰減效果更加優秀,這對於加速、極速出類拔萃的超跑而言,能夠更好幫助它們更快的“站住”。
就像前面說到的,碳纖維陶瓷剎車盤並非是十全十美的事物,昂貴的價格是阻礙其普及的原因之一,另一方面,在碳纖維陶瓷剎車盤達到工作溫度前,也就是溫度較低時,其制動效果並不理想,且部分時候會產生輕微的異響。