制动系统——最值得花钱的改装项目之一_砍柴网

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制动系统——最值得花钱的改装项目之一

2016-05-14 10:18

（原标题 制动系统是最值得花钱的改装项目？）
人们在不断追求高生活质量，追求更高的汽车速度，玩家在享受大马力带来的快感，却没有第一时间意识到汽车制动系统的重要性。这位网友所提问的问题很好，我想说的是，这正是改装界、赛车圈所公认的——最值得花钱的改装项目之一。
加速能力出众的车型，需要更敏捷的减速能力，像布加迪威龙在0-100km/h加速时间是2.5秒、100-0km/h的减速时间只要2.3秒，保时捷911这方面的加速时间为3.7秒，刹车距离为33.71米，像这样的超跑或者高性能车型都会配备高性能的多活塞制动系统，以提高行车的安全系数。首先，在这里重申一点——之前我在一些问答中说过，原厂车辆的制动效果都差强人意，特别是日系车型（欧洲车型相对较好），其制动的距离太长（刹车距离的合格线：39~44米），应急的制动效果确实会吓人一跳。如果你认为原厂的制动脚感和制动距离的自我感觉不良好的话，那么，是时候考虑用升级部品的替换原厂的部件了。
而关于制动系统升级，背后所蕴含风险须以更严肃的态度面对，不正确的改装理念将让你和爱车随时处于在危险当中。这里特指山寨制品，我永远都说那句话：山寨制品的便宜，你需要承担数十倍的代价，不要以为这是吓唬人的话，当发生事故导致断手断脚，你一定后悔当初为什么贪图小便宜，而现在已经没有后悔药…
简单而言，动力改装幅度大的车型需要一起强化制动系统。然而，一套优秀的制动系统远比动力提升项目显得更为重要，所以说，正确改装制动系统将是每个车主都需要面对的问题。而基于安全因素考虑的话，制动系统的改良、升级，的确是最值得你花钱的改装项目之一。现在，如何强化制动系统以及该如何正确理解的制动卡钳，看了下文的回答，或许它能让你茅塞顿开…

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【制动系统的概论】
大家先来想想一个问题：为何我们用一只脚就能将1吨重的车辆踩停呢？其实，我们从帕斯卡尔液压原理得到答案——相同液体压力作用在不同面积下，总作用力与面积大小成正比，和推动距离成反比。你不用纠结这句话的怎么理解，我举个例子你就会明白。
举例：制动总泵的活塞面积为1cm²，分泵（卡钳）面积为5cm²，通过制动踏板将10kg的力量施加于制动总泵，作用于分泵的力量则有50kg，不过，分泵活塞的移动距离却是总泵的1/5。因此，再推理一下便知道——如果卡钳的活塞面积越大、又或活塞数量越多，其制动力（夹力）就会相应增大，而制动踏板的行程深度也会相应增加，这就是制动系统的作动原理，而知道这个原理很重要，因为它深深影响到后期升级多活塞卡钳的事项。如果你不清楚什么是制动总泵、分泵，我将从制动系统的各个零件的功用、原理，并告诉你该如何升级制动系统。一定对改装制动系统有帮助。
先看看这张已经省略了ABS系统的汽车制动系统的配置图——

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制动系统的机件作动顺序如下：踩下制动踏板——真空助力泵、制动总泵、刹车油管、制动分泵、刹车皮、制动碟盘，这里所述的每一个零部件中，每一个环节都会因为尺寸的大小改变，而让整个制动系统的作动发生变化。

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1.【真空助力泵】
车主用一只脚的力量很舒服地将1吨重的车辆踩停，我们要感谢那个XXX发明了制动系统的真空助力泵。顾名思义，真空助力泵就是一个直径较大的真空腔体，它利用圆形的活塞筒分隔左、右两端，一端通大气压力，一端连接引擎进气歧管。当踩下制动踏板之时，助力泵的中央连杆移动，使得内部阀门关闭而形成真空，大气压力推动中央膜片，即使中央膜片的两边只有很小的压力差，但由于膜片的面积很大，它也能产生强大的压强差推动总泵。所以，车主只需要用极小的力量就可以踩下制动踏板。同时，我们还可以知道——真空助力泵的直径越大或膜片采用双层的设计，它将会有更大的辅助力。

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当然，真空助力泵有一端是连接引擎进气歧管，所以，它也利用引擎的真空吸力工作，但改装了高角度凸轮轴（Hi Cam）或者涡轮套件（Turbo Kit）会改变引擎真空的吸力，尽管它有单向阀维持真空，但是全油门驾驶再瞬间踩下制动踏板的情况下，很容易产生忽高忽低、忽轻忽重的脚感。所以，为什么大多数的赛车会拆除真空助力泵，是了精准的操控和更好的制动反馈。

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不过，现在已有厂商开发出电子式真空助力泵，可补足涡轮车型不足的真空量，一旦车辆行驶中熄火也不用担心制动踏板会愈踩愈硬，乃至没有刹车力道。
2.【制动总泵】
虽然制动总泵小巧，但却是制动系统中建立油压的重要的角色。也因为总泵的重要性，它的制造质量很严格要求，所发生故障的机率非常低，大多数只因为机件老化而漏油。另外，改装市场也有制动总泵（加大活塞型）的升级部件，但大多情况下，改装这类制动总泵的前提——将后鼓式制动器改为碟式制动碟，又或者升级了多活塞的制动卡钳，因为这两个升级项目会使得踩下制动踏板的距离变长。反则，如果盲目加大总泵活塞的尺寸，踏板作用的行程将变短，将使得制动力变弱的反效果。

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下方是总泵内油道的设计图，我们可以清楚看到内部采用双重活塞与前后刹车油路分开的设计，目的在确保其中一方一定能提供制动力，而不会因油管或活塞故障而丧失制动效果。

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3.【刹车油管】
施加于总泵的作用力“到达”制动分泵（卡钳），那么，必需利用刹车油作为媒介，而刹车油的载体则是制动油管（刹车油管），由它将油压分输送到前后的四个制动分泵上。

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绝大多数的原厂制动油管是采用橡胶材料制成耐高压的软管，并拥有一定的自由长度，这是由于刹车油管连接在悬挂系统的避震机上，悬挂系统作动产生伸缩的过程，所以需要一定的自由长度，而不是硬邦邦的铁管来传输压力。

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基本上，刹车油管在悬挂部件上相对固定的，并不需要作特别的升级，唯一需要考虑的是——橡胶制品能承受压力约137~344bar，当它突破高压的极限后，会发生橡胶膨胀的现象，而这种现象会让制动脚感不扎实、制动力反应迟钝等不良反应，而且还会加速橡胶油管的老化，导致刹车油管破裂。改装市场所推出的“铁弗龙+金属网”包覆的金属软管，其耐高压能力、不膨胀变形的优异特性受到赛车车手和街车玩家的信赖，而普通车主更换一款金属软管刹车油管也是爱车的一种很好表现。

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更换金属油管的注意点——由于金属油管的“韧性”和“可绕性”比橡胶刹车油管差得多，升级作业之时，你必须监督改装技师、看看他是否会梳理金属油管的自然顺向性，如果金属油管的表面处于“旋转紧绷”的状态，那么将会导致金属表层失去弹性，改装技师没有良好的作业习惯，将其安装在上下移动不断的避震器旁，将会导致刹车油管上的铁氟龙层破裂漏油，这样就等同于一条硬邦邦的铁质油管了。另外，固定方式最好能以专用支架或者扎带进行处理，才能避免磨擦而破损漏油。当然，经验丰富的技师具备这些改装常识。

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4.【制动分泵（卡钳）】
迫使制动碟盘停止旋转的部件叫做制动分泵（俗称“制动卡钳”），而卡钳的种类除了有“单活塞”之外，还有单向双活塞、对向双活塞与对向多活塞等设计。多活塞制动系统是固定式的对向多活塞卡钳，常见的有四活塞、六活塞、八活塞制动卡钳，我们从“帕斯卡尔液压原理”这一发明物种可以知道——改变制动分泵的活塞面积才能有效的增加作用力，所以，只要增加分泵的直径大小、即提高了制动力（其实，单活塞卡钳只要设计好，也能提供足够的制动力）。

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多活塞制动卡钳是采用铝合金材质制造而成的本体，本身也能提供优于原厂铸铁材质的轻量化与散热效果，可有效减少非簧载质量，又能降低刹车油的工作温度，自然能提供较为稳定的制动效果。而且它的刚性好、力量平均，制动力强，制动反应迅速等等优点，能提供平均的刹车皮推挤力量，因此，又可以将刹车皮的摩擦面积设计得更为之大。

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升级多活塞分泵时很多细节需要注意——首先是总泵搭配问题，由于分泵的活塞面积增加，总泵活塞所需泵出的刹车油量会相应提高，而踩踏的行程也会响应变长。此时，如果卡钳一下子升级太大，导致制动踏板的作用点过低，不但使脚感模糊而敏感，更容易令ABS提早介入工作而抱死，而使制动系统失去线性化的反应，要知道，制动的反应时间对生命安全有非常重要的影响，因此，升级多活塞卡钳套件的时候，一定要了解它所增加的刹车油量是多少，并测试改装后的制动作用点，如果发现其踏板作用点过低，可以流用同厂、等级更高车型的原厂制动总泵来解决上述问题。

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由于多活塞卡钳的内部油道较为复杂，换装多活塞卡钳时，也要记得请店家将刹车油内部的空气放干净，因此排放空气的程序相对麻烦，共有内外两个放空气螺丝，记得两颗螺丝都要朝上，且两者皆须松开放空气，活塞越多的卡钳，越是要注意这些问题，而安装完毕后最好能去到空旷路段试车测试，确定没有问题后才算完成。

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单活塞卡钳和多活塞卡钳进行对比，单活塞卡钳上会有剩下无法填满的无用面积，为了求得卡钳本体的体积缩减、提高活塞面积的最大使用量，多活塞卡钳便出现了。另外，从单活塞卡钳与多活塞卡钳的作动图，可清楚看到单活塞卡钳要让两边刹车皮都产生夹力是需透过反作用力来达成，而多活塞卡钳则是主动推挤两侧活塞，因此后者有更快的制动反应、更平均的夹力与更大面积的作用力。

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多数性能车款都会选择多活塞卡钳，来提供更强劲的制动力道与反应，且对应的碟盘直径愈大，所需的活塞数量就愈多。

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另外，便是制动卡钳转接座（俗称：桥码）的制作精度，尺寸、角度精确的转接座应当让分泵与碟盘完全平行，这样分泵推动刹车皮时才能无角度偏差的施力于碟盘，作用间隙减少有利于行程的控制，如此才能拥有好的脚感。

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由于多活塞卡钳的内部油路复杂、制作成本大，只有高性能车型配备多活塞制动系统了。

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5.【刹车皮】
虽然改装品牌的制动卡钳种类非常多，但真正进行磨擦作用迫使车轮停止的机件，就有刹车皮与制动碟相对磨擦运动来达到制动效果（当然，制动的好坏也跟轮胎的抓地力有关系），所以，最简单又最快速的强化制动系统项目是刹车皮（也称：来令片）。

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而在升级刹车皮时，除了要知道其磨擦系数之外，还要注意是否有足够的耐温与散热性，因为刹车皮在提供制动效果的同时会释放大量的热能，而且质量越重、速度越快的车辆，会加大动能（质量守恒定律），而动能增大后，制动系统则需要释放更多的热量，所以，当你去升级强化刹车皮，要考虑上述磨擦系数的高低，耐温与散热性好与坏，这样才能针对各种路况，避免刹车皮过热。

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刹车皮过热、或者超过刹车皮的耐温极限的话，会发生呢？
制作刹车皮的材料里，有许多非金属成分的聚合物，例如树脂，如果过热情况轻微的话，只会让表面树脂成分碳化，降低金属磨擦材质的聚合能力，导致刹车皮磨耗速度加快，同时无法提供足够的制动力，常见的制动力衰退就会产生。此时，如果没有放慢车速，继续提高刹车皮温度的话，会让内部所有树脂失去粉末聚合力，严重时整块刹车皮都会粉碎变为粉末，只留下背部铁片，后果可是不堪设想。

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下图所示，通过加热、加压等粉末冶金的制程后，形成刹车皮的雏形，可以想象一下，如果刹车皮过热，其负责聚合的树脂便会碳化，失去聚合力量，严重者整块刹车皮都会粉碎。

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6.【制动碟】
另一个重要角色——是制动碟。由于制动力的产生是经由刹车皮与制动碟的对磨效应，因此，制动碟本身的硬度高低，也会影响制动力道的大小。再简单联想一下便知道——“软质的碟盘+高磨擦系数的刹车皮”相比“硬质碟盘+低磨擦系数的刹车皮”所产生的制动效果更加优异。因此，最具性价比的强化项目就是“原厂碟盘+高性能的刹车皮”，尽管这种方式会缩短原厂碟盘的寿命，但是其制动力效果能让车主很明显感觉的出来，况且，原厂制动碟的价格并不高，所以说，单一的刹车皮升级项目非常适合入门、预算有限的玩家。

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另外，改装市场有非常多的打孔碟、划线碟等类型的制动碟，这类制动碟的设计目的是减少粉尘附着于碟盘表面而影响制动效能，而且它还可以加强碟盘的散热效果。不过，在购买打孔碟时，最好能选择打孔密度不要太高的产品，避免发生碟盘的刚性不足，而出现轻微裂痕或抖动的问题。

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既然单一升级刹车皮能提升制动力、那么单一升级制动碟也能提升制动力，许多玩家会选择的加大型的制动碟，在这里要提醒大家，虽然较大的碟盘外径有助于散热效果和制动力的提升，但是增加的重量却会使得簧下负荷增大，从而导致车辆的加速反应变慢，以及悬挂系统的反应变慢（改装还需理性对待）。所以，建议从高性能的刹车皮、金属油管等部件逐步升级，再下一步才是制动碟的升级，大可以放心的一点是，大多数的知名改装品牌推出了原厂替换型的制动碟盘，主要是其制作材料比原厂制动碟更有优势，如果再配合高摩擦系数的刹车皮，制动碟的耐用程度和制动效能都有明显提升。

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陶瓷复合制动碟（下图）属于等级较高的制动系统，其构成原理是将刹车皮与碟盘的角色互换，因此不只有极高的耐热性，还具有超轻的重量，两片陶瓷复合碟盘等于一片铸铁碟盘，较相同结构设计及尺寸之标准材质碟盘足足轻了约 50%。

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有些多活塞卡钳内的活塞大小并非都相同，依据碟盘转动方向与油压传导的顺序，设计大小不一的活塞，更能达到均衡制动的效果。

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再好的制动系统都怕热衰竭，因此，高性能车的前包围内，皆会设计导风管，让车头撞风空气可到达前制动系统，空气循环方式将高温带走。

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制动碟内部的通风槽的设计主流的有以下三种，而最受开发厂商热衷的非curved莫属，它采用旋风状的肋条设计，如果升级此款制动碟，那么你在后期再DIY一条导风管以呼送空气冷却，碟盘的散热效果将比其他两款制动碟更出众。

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浮动式的制动碟，其发想原理就是来自于重机上所使用的制动系统，特别是直径较大的制动碟会考虑加入浮动设计，当你重踩制动踏板，碟面可因应两侧活塞的不对称推力而有限度的左右偏摆，帮助两侧刹车皮随时都可紧贴制动碟，维持最大制动力，而且不会发生抖动情况。

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7.【刹车油】
制动系统中，最为重要的液压传递介质、又可视为制动系统的灵魂是“刹车油”。刹车油本身必须具备良好的流动性，才能迅速的传递压力，而说到刹车油的选用，最主要是考虑其沸点的高低。

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目前，刹车油主要有三种等级，DOT3/DOT4/DOT5，数值越大等级越高。虽然DOT5的刹车油具有较高的干湿沸点特性，但其较强的橡胶腐蚀性与吸水性差的两大硬伤，并不符合原装车辆或者一般街道用车的使用条件，除非你拥有一辆赛事用车，每场比赛后都进行刹车油的更换，否则还是建议大家使用DOT4的刹车油。最后，再提醒各位——质量再好的刹车油，也要注重保养，最好是四万公里或1年更换1次的良好习惯。

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总结——制动系统的升级目的是增强制动力，但是，你要考虑在稳定、操控与制动力间取得一平衡点。另外，制动系统的选择与车辆重量也有着重要的关系——重量越大，其惯性越大，所需要的制动力则越大，例如，飞度仔改装六活塞制动卡钳则是非常错误的行为。即使理由是增强制动效能，但却是盲目的、不理智的，而换来的不是行车的安全提升，有时过度灵敏且强大的制动力，紧急状况下，我们根本无法用正确的踩踏力道去控制车辆，抱死的刹车过程反而增添失控危险，这样说，你会衡量利弊了吗？

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然而，过强的制动力，所导致的重心转移问题，多数原厂车辆的点头现象是非常明显的，此时，你做好跟换一款更优于原厂避震器的打算了吗？

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