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[資訊分享] 活塞數量越多,剎車性能越好?

改!改!改!改裝永遠是我們吳佩頻道鋼炮俱樂部裡討論最多的話題,之前兩篇關於刷ECU的文章出來後,有一些車友已經投入到“洗腦”的行業中去了,隨之30匹、50匹、100匹……的提升使他們的鋼炮速度越來越快。

刷ECU使人膨脹,要冷靜,今天講講剎車系統,這是關係人身安全的至關重要的部件,馬力提升的同時,一定要注意原廠的剎車系統是不是夠用。那麼發現原廠剎車不夠用時,改還是不改呢?如果改,怎樣改?
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說到改剎車,車友們都能馬上飆出“Brembo”、“Ferodo”、“Alcon”、“大單遮”、“大四活塞”、“小六活塞”等等等等的一些關鍵詞,其實,許多車友心裡對剎車系統的改裝都有自己的想法、自己的一桿秤。
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▲英國ALCON六活塞剎車,市面上常見的剎車升級品牌,常年為F1提供剎車系統

但是,在前段時間和車友討論時,有一部分人拋出這麼一個觀點:活塞數量越多,剎車性能越好。那麼問題來了,更換一套多活塞的剎車卡鉗、大型的劃線剎車盤、競技型的剎車摩擦片就絕對是好事嗎?

活塞越多越好?未必



國人一直有這樣一個非理性的消費思維:多即是好,大即是好,貴即是好……當然錦上添花的事情沒人會不喜歡,可是在沒搞清楚需求的情況下,過於追求“大”、“多”、“貴”,即使到了飽和的程度,也不去考慮實際價值,這樣也未必可取。

改裝剎車也一樣,活塞數量越多,也就意味著卡鉗體積越大,安裝的剎車摩擦片和剎車盤尺寸也越大,最後換來的是摩擦面積增大,增大摩擦面積就能帶來更好的剎車力度?
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踩下制動踏板後,施加到剎車總泵油液上的壓強,就等於剎車卡鉗處活塞的壓強(液壓系統中,壓強是不變的)。根據公式F=PS (壓力=壓強×受力面積),當壓強不變的情況下,活塞越多,受力面積越大,F制動力也越大。

但是!活塞多,不一定活塞的接觸總面積就大,所以制動力不一定就越大。這裡舉個例子,某品牌的兩款剎車卡鉗,尺寸大小相近,A款是“大四活塞”,B款是“小六活塞”,但由於四活塞的那款單個活塞面積巨大,六活塞單個活塞面積小,最後全部相加後,A款的總面積B款的總面積,所以這品牌的大四活塞卡鉗就要比小六活塞卡鉗有更好的剎車力度(剎車片和剎車盤尺寸相同)。
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▲意大利TAROX,以生產超多活塞剎車卡鉗著名,其中16活塞卡鉗為現今所有剎車系統中最多的

所以說,無條件追求更多的活塞並沒有實際價值,要看活塞的總面積,活塞越多,剎車卡鉗的體積也要相應增大,意味著重量也越大,對車輛的整體性能提升不一定有好處。

更大的活塞總面積,需要更多的剎車油要推動活塞,維持活塞上的壓強穩定;這就要考慮剎車總泵的排出量是否匹配,否則再大的活塞總面積也是空談。而且總泵供油不足,分泵活塞得不到足夠的推動,是非常危險的事情,所以改剎車還是得“量車而為”。

多活塞是為了腳感更好



前面說到活塞的總面積與剎車力度成正比,那為什麼高性能車不用單個很大的活塞,而是採用多活塞,每個活塞並不大的大型卡鉗呢?
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多活塞卡鉗又稱對向式卡鉗,制動液會通過卡鉗上的管路,壓出兩邊的活塞,同時推動剎車片與剎車碟盤接觸,起到制動效果,活塞總數量一般在兩個或以上,總數為偶數,而活塞排列的方式也因為與盤磨擦時剎車片的受力方向不同而不同。
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▲AP RACING,AP8520剎車卡鉗,採用6活塞設計,其中活塞採用“小,中,大”順序排列

以六活塞卡鉗為例,有的產品六顆活塞一樣大,有的是大、中、小排列,有的是大、小、中排列,有的卻是小、大、小排列,大小不一的活塞能在需要不同制動強度的時候能,層序漸進,達到很好的制動線性效果,減小制動突兀感,就是我們俗稱的“腳感”更好,而且剎車皮的磨耗會更為平均。

大型剎車能抗熱衰退



除了提供更強大的制動力外,更大型的,更競技性的剎車總成有更好的熱穩定性,抗熱衰退的能力就越強。
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▲奧迪RS4採用的高性能剎車系統,剎車盤就採用打孔通風式設計,散熱效果更好

根據摩擦力公式:F =μFn,其中Fn為對物體的正壓力,也就是卡鉗施加的制動力;μ為動摩擦係數,μ只與表面的粗糙度還有本身的材質有關。在剎車過程中由於摩擦產生熱量,堆積到剎車系統中來不及散發出去,工作溫度的增高,一般的剎車片和剎車盤的摩擦材料會受溫度的影響,摩擦係數開始下降(主要是因為材質高溫軟化)。

這就是熱衰退,具體表現就是剎車發軟,一腳到底,剎不住車。
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▲英國ALCON CCX碳陶剎車系列,一套的價格就要25萬人民幣

競技型的剎車採用更大尺寸的剎車盤,盤面上一般會採用劃線或者打孔的形式,使得盤與空氣接觸的面積更大,熱量散發更快。除此之外,競技型的盤內部會採用通風式設計,設有導風槽,使盤的熱量能被流動的空氣帶出。

新型的剎車盤和剎車摩擦片都採用多種複合材料,有的更加入陶瓷材質;這種剎車盤抗熱衰退效果極好,可價錢也是相當的驚人。英國ALCON的碳陶剎車系列,一套的價錢就高達25萬人民幣,都能比得上一輛B級車的價錢了。

輪胎好壞佔大比重



其實,能讓一輛車停下來,靠的是輪胎與地面之間的摩擦力,這個摩擦力的大小決定了剎車系統制動力大小的價值。
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打個比方,假設輪胎與地面摩擦力最大為800牛,整個剎車系統的最大制動力為1600牛。當車量全力制動的時候,剎車系統的制動力已經大於輪胎與地面摩擦力,ABS就會啟動介入,防止抱死,讓輪胎徘徊在滾動摩擦和滑動摩擦之間(滑移率在15%—20%時,制動距離最短),整個過程的最大摩擦力還是不會突破輪胎與地面之間的800牛。
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有媒體曾經使用GTI對不同輪胎對剎車距離的影響做對比測試,結果很明顯,一套高性能的,抓地力強的輪胎對減短剎車距離起到了至關重要的作用,因此,對於想提升剎車性能的車友們,不妨先換一套好輪胎?
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末尾依然有Q&A彩蛋,我在吳佩頻道鋼炮俱樂部巡邏了一圈,選擇幾個問題回答一下。

寶馬3系/4系,有什麼剎車升級方案推薦?

我覺得寶馬升級方案最簡單了,寶馬原廠就有BMW PERFORMANCE多活塞剎車套件,對於不同的車型有不同的型號,但注意別買到假貨,因為我就見過有車友上過當。看下圖,左邊是車友在廣州某改裝店換的,卡鉗上並沒有配件編號,沒有任何標識,右邊是我通過寶馬正規途徑拿的貨,是有配件編號的。
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為什麼奧迪RS5,選裝了陶瓷剎車系統,平時總感覺剎車力不足?

一般民用車上的原裝剎車碟,基本上都使是鑄鐵材質,可讓剎車碟快速進入工作狀態;但像碳纖維剎車盤、陶瓷剎車盤這些,就要在數百攝氏度的工況,才能發揮出更佳的剎車性能。

像外面改裝店自己配的一套剎車總成,能用嗎?

我建議不用,因為很多改裝店配一套的剎車總成用的都是一些仿冒大牌子的設計做出來的剎車盤,盤的材質與大牌相比距離大之外,生產質量也未必能保證,賽場上就經常能見到一些“台灣碟”被剎裂的。

原車尺寸剎車升級有什麼好推薦?
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對於一般民用,偶下玩下track day的車友,我比較推薦原廠位,原廠尺寸的剎車升級。日本DIXCEL就是一個很不錯的選擇,提供市面上大部分性能車、鋼炮的原廠卡鉗尺寸就能使用的剎車摩擦片和剎車盤;並且按照入門級,發燒級,競技級一層層分類,總有一款適合你。

缺點就是,價錢不便宜哦,有時候一套剎車摩擦片和剎車盤就比得上一些小廠的四活塞剎車套件,但是效果能對得起價錢。
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