碟煞就靠夾持的力量 原理簡單科技卻很多

碟煞就靠夾持的力量 原理簡單科技卻很多

相信大家對非常顯眼的碟煞不會很陌生,但在汽車的碟煞系統還沒普及化之前,碟煞多用在火車的輪子上,必須以卡鉗從兩側加壓來令片夾住碟盤才能煞得住幾十噸以上的火車,隨後汽車科技能發展到高性能車種後,才將當時先進的技術導入跑車,至今連小型車也搭載了四輪碟煞,也算是見證高科技普及化的例子之一。

也有採用雙活塞的對向型碟煞,固定式的卡鉗直接夾持碟盤兩側,不僅煞車力能均勻分佈,反應更快,剛性也很強。

碟煞的作動過程很簡單,由卡鉗內的活塞推動來令片去夾持轉動中的碟盤,而活塞的加壓作用來自煞車總泵產生的帕斯卡原理。以多數原廠車的碟煞來說,當一側的活塞接觸來令片並推向碟盤時,對側的來令片也會自動推向碟盤來達到包夾的效力,結構簡單,不需要調整間隙,左右幾乎同步,稱之為「浮動式卡鉗」。

很多車款的後碟煞內藏手煞車用的鼓式煞車,都以實心碟為標準。

雖然以單活塞就能推動兩側的來令片的浮動式卡鉗是一項大優點,但也造成對碟盤的夾持力的平均性和剛性不足(來令片對碟盤的接觸面不夠多,摩擦力就不夠大),對一般乘用車算堪用,如果是在賽道上的賽車,很可能跟不上動輒160km/h以上的車速,因此賽車的卡鉗兩側都會配置活塞,以均衡的夾持力將來令片推向碟盤,而對向活塞的配置(常聽見的四活塞、六活塞甚至更多)也能提高煞車反應的速度。

除了打孔的表面外,碟盤內的通風肋條設計也有好幾種,其中採用旋風式的設計散熱能力不錯,若有導風管的加持會比其他設計有更佳的散熱效果。

為了保持高效率的制動力,散熱成為煞車系統的重要學問,熱能的傳導會使碟盤和來令片的溫度逐漸上升,過熱會引起材質的衰退而導致煞車力減弱。而碟式煞車的大部分結構外露,能借用行駛中的風帶走熱能,散熱能力比鼓式煞車來得好,雖然平常少有機會激烈操駕,但常跑山路或賽道的車子,碟盤溫度會上昇好幾百度,為防止熱衰退,碟盤中會開通氣孔來增加通風效能,很適合煞車負荷較大的前輪(雖然不少車款已標配四輪碟煞)。

大馬力超跑的煞車高溫已不適合鋼材碟盤,因而採用散熱更佳的碳纖維陶瓷複合材質碟盤,如在Nissan GTR上就是標配。