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刹车或煞车,是指一种令交通工具从前进中停止下來的制动系统,通过使车辆车轮的转动减慢来停車。一般来说,都是通过以生铁或复合陶瓷(材料有碳、二氧化硅或Kevlar纤维等)制成的刹车片,连接到车轴上,与刹车片来产生摩擦力而使汽车停止。另外,对于大型车辆及铁路车辆,有使用液压、空气制动或电阻制动等其他刹停车辆的方法。
历史
刹车的机制从1890年在英国开始发展,于1902年在伯明翰取得专利,并大量生产。
刹车的种类
鼓刹
鼓式制动由制动鼓和制动蹄片组成。制动鼓的外形像脸盆,由散热性能好的金属制成,随同车轮一同旋转。制动蹄片安装在固定不动的刹车底板上,两片弧形的制动蹄片组成一个直径略小于制动鼓的圆,伸进制动鼓之中。踩刹车时,驱动机构将圆形的制动蹄片张开,具有高摩擦性能的制动蹄片与制动鼓的内表面发生剧烈摩擦,迫使旋转中的制动鼓逐渐减速直至停止旋转。相互摩擦的过程中,刹车鼓的动能被转化成热能,使车辆减速至停止。
碟刹
盘式制动由制动盘和制动钳组成。制动盘形状像旋转餐桌的薄片转盘,也是由金属制成,与车轮同轴旋转。制动钳是固定不转的,它横跨在制动盘的两侧形成“钳式”。制动过程中,驱动机构促使制动钳夹住制动盘的两侧盘面,钳上镶嵌的摩擦片剧烈地摩擦制动盘,迫使其转速降低直至停止。
碟式刹车与鼓式刹车优缺点比较
鼓式刹车
优点
- 自刹作用:鼓式刹车有良好的自刹作用,由于刹车来令片外张,车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大到让人很容易看出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大,则情形就越明显,因此,一般大型车辆还是使用鼓式刹车,除了成本较低外,大型车与小型车的鼓刹,差别可能只有大型使用气动辅助,而小型车采用真空辅助来帮助刹车。而在环保方面鼓刹比較不会散发金属微粒。
- 成本较低:鼓式刹车制造技术层次较低,也最先用于刹车系统,因此制造成本要比碟式刹车低。
缺点
- 由于鼓式刹车刹车来令片密封于刹车鼓内,造成刹车来令片磨损后的碎屑无法散去,影响刹车鼓与来令片的接触面而影响刹车性能。散热性能較碟式刹车差,在制动过程中会聚集大量的热量。制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形,容易产生制动衰退和振抖现象,引起制动效率下降。
碟式刹车
优点
- 由于刹车系统没有密封,因此刹车磨损的细削不到于沉积在刹车上,碟式刹车的离心力可以将一切水、灰尘等污染向外抛出,以维持一定的清洁。此外由于碟式刹车零件独立在外,要比鼓式刹车更易于维修。散热快,重量轻,构造简单,调整方便。高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,在冬季和恶劣路况下行车,盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。需要更高散热效率时,制动盘会开许多小孔,加速通风散热提高制动效率。
缺点
- 对制动器和制动管路的制造要求较高,摩擦片的耗损量较大,成本贵,而且由于摩擦片的面积小,相对摩擦的工作面也较小,需要的制动液压高,必须要有助力装置的车辆才能使用,所以只能适用于轻型车上,而散發出的金屬微粒可能造成呼吸道疾病。除了成本较高,基本上皆优于鼓式刹车。
与刹车相关的系统
- 防锁死刹车系统(Anti-lock Braking System;简称ABS)
- 牽引力控制系統或循迹控制系統(Traction Control System;简称TCS)
- Traction在车辆工程上是指车轮在路面上产生最大摩擦力但又不打滑,当汽车的车轮即將打滑时,这时车轮有最大的牵引力,电脑可通过控制刹车力道或降低引擎转速來避免车轮打滑,让车轮保持在打滑边缘也就是循迹能力最好的时候,若給不同驱动轮不同的刹车力道,有助于左右两个车轮分別位在干燥和湿滑路面時保持车辆稳定。
- 刹车优先系统(Brake Overide System)
- 當行車電腦在同時收到煞車及油門訊號時,會優先處理煞車訊號,避免因為油門訊號導致車輛暴衝。
- HAC上坡辅助系统
- 為搭載HAC上坡輔助系統之車輛在斜坡起步時,往往由於駕駛從煞車到油門時間差而造成車輛下滑,配備HAV上坡輔助系統之車輛則能在電腦系統偵測車輛下滑或傾向時,主動施以煞車,以提供駕駛充裕時間的踩油門並提供順暢起步
- BAS刹車輔助系統
- 根據踩踏煞車踏板力道及速度主動經由車載電腦系統判斷情況與否,提供最強大的制動力避免事故發生
- MGU-K
- 是動力回收系統的一種,可以將煞車時產生的熱能轉換為電能,並儲存至電池內,再輸出至馬達成為動力
相關條目
外部連結
- Using Ceramics, Brakes Are Light but Cost Is Heavy (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Disc brake pads Free video content from CDX eTextbook