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一脚刹车踩下去,车里面都发生了什么?

从踩下刹车踏板,到车辆减速停止,全部得靠汽车制动系统帮忙。但是不少开车的朋友都有疑问:为什么刹车踏板会有空行程?为什么熄火之后刹车会变硬?为什么拉起手刹之后刹车踏板会下沉?本篇解毒就为你带来答案。

最常见的碟式刹车大家都见过,通过挤压刹车片的方式,向刹车盘施加压力,从而产生摩擦制动力。刹车盘通常为圆形,与车轮固定同步转动。而卡钳则属于固定装置,为内部的刹车片、液压活塞缸以及液压油路提供空间。同时卡钳也充当外观套件,红色的卡钳总是更醒目一些。

液压卡钳利用液体受压会流动的现象,通过向主液压缸加压的方式,向各个刹车卡钳内的分液压缸输送刹车油以及压力,便可带动液压活塞缸挤压刹车盘。而卡钳液压活塞缸内部的复位弹簧又可以反向分离活塞缸,使得缸内刹车油回流到制动液压油储存箱内。这一套封闭的油路,便构成了基本的液压刹车系统。

因为液压系统的管线可以任意弯曲,所以整套系统的布局非常灵活。同时也因为液压系统可以带来更大的压力,能够产生更大的制动力,所以液压刹车系统已经全面取代了最原始的机械刹车系统。而现代液压系统为了更加可靠,在主液压缸上还采用了“双备份”的设计。主液压缸内部有两套油路,如果其中一套发生泄露、卡止等故障后,还有另一套可替代使用。通常两套油路会有优先级区别,但制动效果基本相当。

广义来说,液压系统也类似杠杆一样,有四两拨千斤的效果。刹车盘上数千上万牛顿的制动力光要靠人脚踩出来可不现实,刹车系统还得要真空助力泵来帮忙。真空助力泵中央用膜片隔板将两边隔开,一边连接发动机进气管,利用发动机吸气的方式,形成一个近似真空的空腔。而隔板另一侧则是开放结构,与大气相连。由于大气压的原因,会将隔板向真空一侧挤压,这也就形成了“助力”。平时由弹簧撑起踏板和膜片隔板,而当驾驶员踩下踏板时,利用真空助力泵产生的巨大压力,带动活塞主缸,将液压油压向刹车活塞缸,挤压刹车盘便产生了制动力。至此,便是一套基本的真空助力式液压刹车系统的基本原理。

那么回到开头的三个问题。

1.刹车为什么会有空行程?

大多数的刹车空行程是从人机工程学角度考虑的,过于突兀的刹车会让人感到紧张。对于家用车而言,在刹车头端设置适度的空行程会更便于安全驾驶,但行程也不宜过长。通常,在真空助力泵的头端链接杆处,或者在刹车踏板后侧设置连接断点,这就产生了空行程。

2.为什么刹车熄火后会变硬?

刚才提到过,真空助力泵的真空,是由发动机进气产生的。发动机熄火之后,无法产生真空助力。缺少助力的帮忙,刹车自然就会变硬,普通人的脚力很难踩动。

3. 为什么拉起手刹之后刹车踏板会下沉?

这个现象,主要是针对“电子手刹”和“脚刹”采用同一制动活塞缸的车型。电子手刹通过电机施加制动力,同时也带动了各个刹车上的活塞缸一同运动。于是整个液压系统中的液压油,会稍微各个刹车方向流动一些。这少量流动的液压油又带动之后液压主缸、真空助力泵和刹车踏板都稍微移动一些,最终造成了“刹车踏板下沉”效果。

到现在为止,刹车系统依然依靠液压系统。因其反应迅速,调节灵敏,也足够稳定,被现代汽车广为使用。不过随着现在新能源汽车的逐步兴起,依靠电动的刹车系统也开始逐渐出现,下一篇,我们再来讲讲新刹车是什么样。

文 | 胡镇涛

责编 | 陈宇翔

图片来源:auto tech labs

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作者:匿名

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