摘要：在汽車發(fā)展早期，因?yàn)閯?dòng)力不足以及傳動(dòng)問題，導(dǎo)致車速緩慢，所以大部分車沒有制動(dòng)系統(tǒng)。少量的車配置的是如馬車一樣的手剎，效果不佳。直到1900年，汽車設(shè)計(jì)之父威廉·邁巴赫（創(chuàng)立了梅賽德斯與邁巴赫）設(shè)計(jì)了鼓式剎車器，制動(dòng)器才逐漸成為標(biāo)配。

當(dāng)汽車跑得越來越快，汽車制動(dòng)也就越來越重要，好的制動(dòng)系統(tǒng)要能使汽車在最短距離內(nèi)停車，并能在行駛時(shí)控制制動(dòng)力分配，在停車時(shí)能讓車可靠停放在原地不動(dòng)。

說來容易，但讓一臺(tái)時(shí)速96公里的汽車在33米的距離內(nèi)減速剎車，其難度不亞于讓它在3.5秒內(nèi)加速到100公里。要達(dá)成此目的，剎車系統(tǒng)需要進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。

剎車是這樣工作的

想讓車輪盡可能快地減速停止，就必須向車輪施加一個(gè)巨大的阻力，也就是摩擦力。道理與傳統(tǒng)自行車上使用的剎皮片并無不同，就是用剎車片耗盡生命抱死車輪。只不過，由于汽車的速度慣性很大，在設(shè)計(jì)上要采用更加強(qiáng)大的剎車結(jié)構(gòu)。

回到我們最熟悉的場(chǎng)景：當(dāng)你踩下制動(dòng)踏板時(shí)，真空助力器會(huì)放大腳踩的壓力，信號(hào)傳導(dǎo)至ABS/ESP控制系統(tǒng)，ABS將剎車油壓力分配給四個(gè)輪上的剎車分泵（卡鉗），分泵在壓力作用下推動(dòng)活塞，擠壓剎車片，汽車開始剎車。

上述過程中，我們可以看到四個(gè)主要的部件在起作用：一是動(dòng)力裝置，二是控制系統(tǒng)，三是傳動(dòng)系統(tǒng)，四是制動(dòng)器。

剎車力從何而來？

車輛要?jiǎng)x車，首先要有剎車的力量來源，靠人力肯定剎不住一輛1噸多重的汽車。在這里，我們要復(fù)習(xí)一下物理課中的一條重要定律——帕斯卡定律。

帕斯卡定律的核心是“不可壓縮靜止流體中任一點(diǎn)受外力產(chǎn)生壓力增值后,此壓力增值瞬時(shí)間傳至靜止流體各點(diǎn)”。是不是覺得不好理解？想象一下給氣球打氣時(shí)的情形，因?yàn)閴毫Φ姆植际蔷鶆虻?，所以氣球才?huì)是圓的。上圖中，左邊是一根較窄的管道，右邊則是一根寬管道，二者是連通的，兩側(cè)壓強(qiáng)相等。不過當(dāng)左邊再加一個(gè)人的體重，壓力變大，面積不變，壓強(qiáng)便會(huì)增加，由于油不能被壓縮，壓力會(huì)瞬間傳至右側(cè)，于是就輕松地舉起了一輛汽車，這就是液壓的神奇之處。

一般家用車正是采用液壓制動(dòng)方式，在駕駛員踩下剎車踏板，經(jīng)過真空助力器放大，向總泵中的剎車油施加壓力，由制動(dòng)主缸產(chǎn)生油壓，油壓傳給各制動(dòng)輪缸（卡鉗活塞），踏板力越大，主缸內(nèi)的油壓就越大，產(chǎn)生制動(dòng)力也就越大。如果取消真空助力器，改用電子控制，那就是所謂的電子液壓制動(dòng)了，不過依然是靠液壓來制動(dòng)的。

抱緊而不是抱死

雖然我們希望制動(dòng)器能抱緊車輪，但我們絕不希望它們抱死在一起。所謂抱死，就是在剎車過程中，輪胎不轉(zhuǎn)了，而是像一塊磚頭在地面滑行，這顯然會(huì)導(dǎo)致車輛失去控制。于是，工程師們開發(fā)出了ABS防抱死系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)。

ABS由ECU控制單元，制動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，控制電路以及一些傳感器組成，當(dāng)所有傳感器數(shù)據(jù)都指向車輛臨近抱死時(shí)，主泵的壓力即使增加，分泵也不再增大了，壓力調(diào)節(jié)裝置先切斷主缸與輪缸的輸送通道，使制動(dòng)力減小，如果抱死危機(jī)解除，再打開輸入，當(dāng)又發(fā)現(xiàn)臨近抱死時(shí)再切斷，如此循環(huán)，就像不停踩點(diǎn)剎一樣，以達(dá)到阻止車輪抱死的同時(shí)，用最短距離剎車的目的。

談到這項(xiàng)技術(shù)，就不得不提博世公司。博世（BOSCH）在1936年獲得了“車輪轉(zhuǎn)速的制動(dòng)防抱死系統(tǒng)”的專利權(quán)，1964年開始研發(fā)論證ABS，1966年世界上首次搭載了四驅(qū)技術(shù)和ABS的車型——Jensen FF(1966-1971) 上市。ABS最初是豪華車的選配，后來逐步發(fā)展為普通車的標(biāo)配。博世在ABS和“牽引力控制系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上研制出了ESP(車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))，解決了車輛側(cè)向穩(wěn)定性問題，關(guān)于這部分重要功能，我們以后一定找機(jī)會(huì)細(xì)聊。

盤剎和鼓剎的故事

在汽車發(fā)展早期，因?yàn)閯?dòng)力不足以及傳動(dòng)差導(dǎo)致車速緩慢，所以大部分車沒有制動(dòng)系統(tǒng)。少量的車配置的是如馬車一樣的手剎，效果不佳。直到1900年，汽車設(shè)計(jì)之父威廉·邁巴赫（創(chuàng)立了梅賽德斯與邁巴赫）設(shè)計(jì)了鼓式剎車器，制動(dòng)器才逐漸成為標(biāo)配。1902年英國工程師蘭徹斯特首次裝備盤式制動(dòng)器的轎車，但由于當(dāng)時(shí)受限于銅質(zhì)剎車片，磨損太快，壽命短，所以盤式制動(dòng)器并沒有流行起來。

鼓剎采用的是“張開”的方式，也就是從內(nèi)向外頂，讓剎車片和輪轂?zāi)Σ翜p速。很顯然，這種方式的摩擦面積是很大的，產(chǎn)生的制動(dòng)力當(dāng)然也就大，我們經(jīng)?？吹酱筌囉霉膭x就是因?yàn)檫@個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

盤剎采用的是“夾緊”的方式。盤剎由制動(dòng)盤和卡鉗兩大部分組成，制動(dòng)盤分兩層，圓心附近有洞，可以利用車輛行駛過程中的離心力，使空氣對(duì)流散熱?？ㄣQ兩側(cè)有活塞，剎車片位于卡鉗兩側(cè)。剎車時(shí)，制動(dòng)液控制卡鉗活塞，將剎車片壓在制動(dòng)盤上，此時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生大量的熱量。

我們?cè)陂_車的時(shí)候，一般情況不會(huì)邊行駛邊長(zhǎng)時(shí)間踩著剎車不放，正是一緊一放，熱量才會(huì)被帶走。但有些時(shí)候，急剎車時(shí)的熱量會(huì)非常高，剎車效果因此大打折扣，這就是“熱衰減”現(xiàn)象。對(duì)付這個(gè)問題，一者是用耐高溫材料，比如碳陶瓷，二是可以采用通風(fēng)盤打孔，甚至是做一個(gè)通風(fēng)管道。由于鼓剎的封閉結(jié)構(gòu)，其散熱條件沒有盤式好，所以開車時(shí)要注意，不要長(zhǎng)時(shí)間帶剎車。

“別忘拉手剎！”

說了這么多腳剎，我們?cè)賮碚f說手剎。手剎和腳剎的區(qū)別在于，手剎要求制動(dòng)器在駐車時(shí)制動(dòng)，一般家用車是與后輪共用車輪制動(dòng)器，如果是大中型車輛，則通過鎖住傳動(dòng)軸制動(dòng)。

不少車友在學(xué)車時(shí)被教練提醒停車?yán)謩x，所以在買車以后，經(jīng)常把機(jī)械手剎拉得很高，這是應(yīng)當(dāng)避免的。傳統(tǒng)機(jī)械手剎采用的是手剎拉桿，鋼絲拉線，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。但是鋼絲拉線長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度繃緊，會(huì)使拉線內(nèi)膽的尼龍物質(zhì)性能快速降低，久而久之，駕駛員為了保證車輛停穩(wěn)，拉桿會(huì)越提越高。于是，工程師們?cè)O(shè)計(jì)出了卡鉗式手剎，它不采用鋼絲拉線，而是用電線的信號(hào)控制，只要線路不出問題就可以長(zhǎng)期使用。

現(xiàn)在流行的電子駐車，用一個(gè)按鍵代替手剎拉桿，節(jié)省了我們的操作。駐車制動(dòng)效果與機(jī)械手剎一樣，并且機(jī)械手剎響應(yīng)更快。所以，買車時(shí)大家不必太介意手剎的方式。

此外，手剎的剎車力雖不能阻止汽車發(fā)動(dòng)行駛，但保持坡道停車沒有問題。不過，如果長(zhǎng)時(shí)間坡道停車，我們建議找一些磚頭墊在輪胎下面，讓車輪和手剎共同受力。這樣更安全。

關(guān)于保養(yǎng)和安全

剎車的日常保養(yǎng)主要涉及剎車片和剎車油。

通常來說，剎車片上都有報(bào)警裝置，當(dāng)剎車片磨損到臨界值時(shí)，就會(huì)提示。沒有提示的車型，如果我們?cè)谄匠ｉ_車的過程中，發(fā)現(xiàn)剎車力下降，就要考慮在保養(yǎng)時(shí)，請(qǐng)專業(yè)人員檢查，一般這個(gè)厚度小于4毫米就要換新片。在更換時(shí)，一定要保持同步更換，也就是不能只換磨損最嚴(yán)重的單個(gè)剎車片，要全部更換（至少是兩前或者兩后）。

剎車油的主要作用是傳遞能量，除此之外還有防腐散熱的作用，剎車油主要指標(biāo)是沸點(diǎn)，沸點(diǎn)越高越好，一般我們用的是DOT4級(jí)。剎車油的更換周期是2年/四萬公里。如果剎車油不足或者有雜質(zhì)，剎車就會(huì)變軟，需要更換。更換注意，不同品牌類型的剎車油一定不要混用。

典典提醒

腳剎負(fù)責(zé)行駛中途的車輛減速和停車，手剎負(fù)責(zé)駐車的制動(dòng)保持。二者通常是分開使用的，緊急情況下也可以共同發(fā)揮作用。當(dāng)然，我們都不希望遇上這種情況。

感謝您的閱讀，再會(huì)。

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