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重量级改装知识3 改装物语 制动的改装  

2008-01-17 17:50:15|  分类: 改装原理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   无论什么车,刹车系统都是保障行车安全最重要的部分,而对一些拥有大马力改装车的车迷来说,强力的刹车更不可少,毕竟车子光有强劲的加速力却不能轻松地停下,会导致严重后果。因此进一步提升车的速度性能前,我们要先来提升刹车系统的性能。

    在谈改装前我们先来了解一些刹车系统的理论,一台有200hp马力、重1300kg的轿车,从静止加速到时速100km/h可能需要9-10秒的时间,但同一台车在猛烈刹车的情况下由时速100km/h减速到完全静止,只需要不到3秒钟的时间,这说明了刹车系统的负功率可以比动力系统的功率大好几倍。在物理学里,“能量”是不会消失的,它只会从一种形式转化为另一种形式,比如动能转化为热能、光能等。在上面的例子里,车的大量“动能”就是被刹车系统在瞬间全部转化成了热能,积聚在刹车部件、车轮、路面上。而且,如果刹车时没有抱死车轮,那么大部分热能会被刹车部件吸收。这些热能如果不能迅速散失,将会导致刹车皮或刹车油过热,使它们失去其最重要的作用——保障安全,因此在改装刹车系统时,每一个环节都会和温度扯上关系。

    刹车皮

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    原厂的刹车皮由于要照顾到成本、耐用、清洁 (刹车粉)和低温功效等要求,一般来说摩擦系数(mu)不会很高(大概在0.4以下),而且多不可以承受超过300℃的温度,因此在连续多次使用后便会发生效能衰退。所以,更换高性能的刹车皮就是我们改装刹车系统的第一步。选择高性能刹车皮时要注意不要贪大mu数和超高温,摩擦系数太高会使得慢速行驶时的刹车动作变得太敏感,每次轻触刹车踏板都会令车上的乘客人仰马翻,此外刹车盘也会因摩损增大而降低寿命。耐高温型号的刹车皮在低温时的效果其实并不好,如我们车队用的IDI C3型刹车皮,其工作温度是从300℃开始,因此车手在热身圈时就会不时一边加油,一边用左脚刹车来令刹车皮进入工作温度。我建议一般车迷可选购工作温度在0℃到500℃左右、mu值在0.4以上的“运动型”刹车皮,它能应付大部份情形的需要 (IDI、PFC、Ferodo和Project mu都有此类型选择)。要提醒一下的是,如果选配了一些高起始工作温度的刹车皮,车主在早上开车时要特别小心,在冬天时更要加倍注意。

    刹车油

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    有了耐高温的“运动型”刹车皮,当然需要有匹配的刹车油。现在市面上常见的刹车油的最高标准是DOT 5,符合这一标准的刹车油干沸点为260℃,当刹车钳活塞的温度高于此干沸点时,便会使得部分刹车油汽化。而当液压系统内空气过多时,会令到刹车踏板的行程变长,严重时可能刹车踏板踏尽也不能把车刹停!另外刹车油是“吸水性”很强的物质,渗了空气中的水份后沸点便会降低(水的沸点可只有100℃啊),以常见的DOT4刹车油为例,干沸点230℃,当渗入1%的水份时,沸点就降低到只有118度!! 因此,如果你喜欢时常表现一下爱车的性能,那么就应该勤换刹车油。纯比赛用的刹车油(干沸点达330℃以上)不但价钱昂贵(约600元/升),而且需要更换和“排空”的次数更多 (我们车队是每次练习后都要更换),除非是准备到赛道上一展身手,否则DOT4以上的刹车油应可满足大部份车迷的要求。

    刹车油管

    大多数街车的刹车油管是用有可塑性的材料(比如橡胶)制造,较容易在接口处漏油和吸入水份,而且在高强度的刹车时这些管会因受热和受压而膨胀,令刹车踏板行程变长和影响踏板的感觉。而选用带钢丝编织物制造的赛车用刹车油管(刹车钢喉)不但耐热,而且坚固的钢丝层能提供很好的保护,令刹车油管受外物刺破的可能性大减,是一项值得投资的改装。常见的油管牌子有Goodridge和Earl’s等,大部份的车型都可买到专用的套装,而一些专业的改装公司更有设备替稀有车型度身订造。

    以上提到的是性价比很高的刹车系统改装,在很大程度上可以满足一般动力改装后的需要?但如果你认为还不足够,以下的建议就要让你大为花费了。

    刹车钳

    换一套大型多活塞的刹车钳能直接提高刹车性能 (和提高爱车的收视率——当然还要配合透视型的轮圈啦) 。道理很简单,刹车钳大了,配用刹车皮的总面积也大了,刹车效能当然就好了。改车界好像十分重视刹车钳的活塞数量,当然活塞越多,施加在刹车皮上的压力和产生的温度就越均匀,还可增加活塞的总面积。增大活塞面积有什么好处呢?因为刹车油的管道可承受的压强有限,加大活塞面积就能提高刹车皮对刹车碟的极限压力了(压力 = 压强×面积)。

    不过换用多活塞的卡钳后要达到相同的刹车压力就可能需要更大的踏板行程,也就是说要踩得更深。改善的方法是更换制动总泵,甚至是配用赛车式的双制动总泵来分别控制前后制动的分配,以达到最个人化的理想效果,但这样改装成本非常高,一是越多活塞的卡钳价格越贵,二是改装制动总泵尤其是双制动总泵涉及的学问不少,而且要花不少的工时和材料,如果不是改装赛车出赛实不值得。从实用角度去考虑,选择卡钳还是要讲求匹配,一般高性能街车采用4活塞的卡钳就足够了。另外值得注意的是刹车钳的重量,虽然外形是差不多,但用轻金属制造的高档刹车钳 (如AP Racing, Brembo等)比铸铁的产品轻一倍以上,而刹车系统是非簧载重量(unspring weight)的一部份,负重多少对车的操控可是有直接影响的。另外,高档刹车钳的散热性能非常高,对控制刹车系统的温度帮助很大。

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    刹车碟

    杠杆原理告诉我们,刹车钳离开碟心越远,产生的制动力越强,同时所需的踏板力度越小。除了力学原因外,刹车碟另外一个重要功能是一个大面积的高效率散热器(heat.sink),负责把刹车时产生的热能扩散到空气中,因此从纯性能的角度看刹车碟是越大越好(上期在介绍轮圈时也提及赛车选用大轮圈的原因便是为了容纳大型的刹车碟)。以下是一些高性能刹车碟的设计介绍:分体式刹车碟虽然成本较高,但可减轻碟的重量;通风碟的透风中空设计是要降低和平均碟内外两面的温度;摩擦面上的旋转放射状坑纹有助于把在高温摩擦时产生的刹车粉屑引走,避免它们留在刹车皮和刹车碟之间,降低摩擦系数;钻孔刹车碟则兼有散热、减重和引走刹车粉的作用,但会减少摩擦面积和影响刹车皮的耐用性。

    注意事项

    改装刹车系统时要注意平衡和前后制动分布,过大的制动力容易令轮胎抱死,前轮的问题还不算太大,但后制动力过敏容易使车子在刹车时不稳定甚至打滑,发生意外(如有ABS系统可减低抱死现象,但每次刹车都触动ABS始终是不健康的)。切勿自行对刹车碟加工(如钻孔),未经计算的土加工方式会严重影响碟的刚性,不但不耐用,更可能在大强度刹车时使碟体爆裂而引发意外。

    总结

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    大部份车迷在改刹车系统时都会把注意力放在制动力上,因为改装后的效果是很容易感觉得到(轻了的踏板力度)和看得到(加大了的刹车碟充满了整个轮圈)的,市面上很多经济型的改装套装都可以满足这两方面的要求,但说到要同时具有重量轻和高耐热/ 散热能力这些高层次要求的话,便必须选购高档的产品。归根到底,以上各个方面的配备无论有多完美,最终令汽车停下的还是地面给轮胎的摩擦力,如果轮胎性能差,或是地面湿滑、有沙石,同样不能得到好的刹车效果。轮胎的抓地力极限就是刹车性能的最高极限,其它一切配备都只是为了接近这个极限,而不是把这个极限提高。所以我们除了肯花钱改装刹车系统外,还要买套好的轮胎。(文/苏华龙)

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