世界对刹车太不公平

原创 autocarweekly 2022-11-29 12:52

文|嗷嗷胡


世界对刹车太不公平:除了所谓“失灵”的时候,人们就很少正眼瞧它。


就和世上很多事一样,“停下来”有时比“动起来”更难,刹得住也常常比跑得快更难得。对于赛车改车玩车人群,刹车甚至可能是优先级最高、见效最快的升级项之一。


早年消费者还会关注碟刹和鼓刹之别,随着鼓刹在主流价位被淘汰并一度消失,只剩下注重性能的高端市场还会关心诸如卡钳活塞数、通风打孔等等细节。但其实即便并非“高玩”,制动系统也值得你附身探察一番。


卡钳前或后,能说明啥


今天现代乘用车基本进入到了碟刹时代(个别鼓刹逆动暂先不提),大家比较熟悉的是刹车碟的直径大小、卡钳的尺寸规模,都可以说明一辆车制动性能的优劣,以及进而暗示出车辆整体性能的高低。


除了这些比较直观、实际的比大小,前轮制动卡钳所在的方位,也会透露出一些额外的车辆信息。一般来讲,横置引擎前驱车的前轮卡钳大多位于车头侧,而纵置引擎后驱车的前卡钳多位于后侧(当然也不乏特例)



这种差异主要与燃油车的机舱布置有关。


横置引擎前驱车的发动机通常位于前轮轴之前,又因为横置占据了较大的横向空间,于是前轮转向拉杆通常只好布置在前轮轴之后,这就导致前轮刹车卡钳大多前置(车头方向)


对于车辆的动态性能而言,这并不是一种理想的布置方式。


转向拉杆位于车轮接地点之后,转向压力更大的外侧轮转向拉杆受到推力,而非更加稳定的拉力,对于转向稳定性有着天然的不利影响。所以今天的智己L7、蔚来ET5等,纷纷开始宣传强调自家转向拉杆前置的卖点。



纵置引擎后驱车型由于有变速箱和传动轴纵贯车辆中央,前轮转向机和转向拉杆不再容易布置在轮轴后方,多半会选择转向拉杆前置。于是转向拉杆占据了车轮转向节前方空间,前刹车卡钳也就倾向于布置在后侧(车尾方向)


起亚Stinger拿掉引擎后,变速器导致转向拉杆难以后置


而对于刹车本身,前置的前轮卡钳是背对车头方向,利用行驶中气流散热时不那么理想;反之,后置卡钳在散热上有一定天然优势。后置的前轮卡钳对于整车重量分布也有帮助,尤其是整车更轻、刹车比重更大的高性能跑车,前轮卡钳后置+后轮卡钳前置几乎是标准操作。



到了电动车时代,真正放开手脚的专属纯电平台,不少都撇去了燃油车时代的结构掣肘。大众的MEB平台尽管定位仍为经济型车,但ID.3、ID.4不仅都采用了后驱为主的构型,前轮也改用了转向机/转向拉杆在前、卡钳在后的更佳布置。



浮动不浮动,要看说啥


在有关刹车的车圈“黑话”中,“浮动”是经常会出现的词。而对于碟刹系统的两个最主要部分:刹车碟和卡钳,浮动二字所表示的含义又有所不同。


对于刹车碟或者说刹车盘,“浮动碟”是区别于常规固定式刹车碟的进阶类型。常规刹车碟一般为单片结构,中央部分实际上并不参与制动摩擦,整个工作过程中体积变化相对较小;但外圈部分在激烈制动下会急剧升温,体积大幅膨胀。


内外两个部分之间的温度差和膨胀差,会导致拉扯和变形进而影响性能与安全。


于是出现了浮动式制动碟,内圈的车轮安装部分与外圈的制动摩擦部分被分开,通常会选择不同的材料(比如外圈采用碳陶瓷)。二者之间的连接结构留有膨胀余量,从而允许外圈在剧烈摩擦下升温膨胀,提高制动系统的工作极限。



而对于刹车卡钳,固定式卡钳或者叫定钳、对向卡钳,是相对于常规浮动式卡钳的进阶选择。常规卡钳只会在一侧(一般是车轮内侧)设置活塞,尤其对性能要求不高的普通家用车,所采用的单活塞卡钳自然只能是单侧活塞。


常规的单侧活塞(不一定是单活塞)卡钳之所以被称为“浮动”,是因其工作原理:制动力建立初段,活塞一侧刹车片被顶出先接触到刹车碟,而后活塞的顶出动作停止,由卡钳整体向内侧“浮动”来使得外侧刹车片接触刹车碟,所以被称为浮动卡钳。



这种结构只依靠机械动作,卡钳靠外侧部分无需布置油路管道,结构也相对简单;但很显然两侧的制动力不够平均,影响制动效果,也让刹车油更容易过热,浮动卡钳一般仅用于家用车型也就可以理解了。


对于更高的性能要求,需要两侧均布置活塞的固定式卡钳,也就是常说的对向卡钳。当两侧均布置有活塞,可以从两侧同时向内夹紧刹车碟,自然也就不需要再让卡钳有“浮动”能力,即固定式卡钳俗称定钳。



固定式卡钳的优劣势也不难看出,和浮动卡钳相反,它可以提供更平均、稳定的制动力,性能极限也更高;但需要在刹车碟的外侧留出更多空间,卡钳内部尤其是外侧需要更复杂的油路布置,成本自然也更高。


随着电动化趋势愈进,前面一众碟刹问题先放在一边,鼓式刹车出人意料地重回视野。大众在MEB平台(现有已上市构型)后轮采用了鼓刹,结果不出所料地遭到了不少嫌弃。但具备后电机的电动车后轮制动系统被削弱,算是一个符合技术演进的现象。



将于2023年启用的第三代Formula E电动方程式赛车,直接彻底取消了后轮(液压)刹车,完全依靠后电机的动能回收制动力。而大众MEB的前驱构型(未上市)由于不再有后电机,尽管适用车型定位低于ID.3、ID.4,却反而改用了后碟刹。


当动能回收这一“电气化刹车”入局,停下来这件小事没有被剃刀,反而趋向于变得更加复杂。


autocarweekly 车不只是代步工具,还是生活的一种刻度。
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