- 註冊時間
- 2009-5-15
- 最後登錄
- 2025-7-22
- 主題
- 查看
- 積分
- 16
- 閱讀權限
- 20
- 文章
- 32
- 相冊
- 0
- 日誌
- 0

狀態︰
離線
|
制動系統
煞車的原理
煞車做動的原理在於總泵與分泵,煞車總泵接著煞車踏板,總泵內有一個活塞,當我們踏下煞車踏板時,會推動總泵內的活塞,將煞車油從總泵送出,而煞車油經由煞車油管傳送至煞車卡鉗上的分泵,並且推動分泵上的活塞,活塞再推動煞車來令片夾住煞車碟盤(或煞車鼓),藉以達到制動(煞車)的效果。其實原理相當簡單,但是在簡單的原理上卻蘊含著許多的學問。
煞車的形式
煞車迴路,可分為單迴路、雙迴路以及四迴路,所謂的單迴路就是四輪煞車共用一條油管的迴路,其缺點是只要一有漏油的現象,四輪就完全失去煞車的效能,因此基於安全的考量,已經無人使用的,取而代之的則是雙迴路設計,此設計通常為左前右後與右前左後各自形成一個迴路,當其中有一個迴路失靈時,至少還有一個迴路可以發生作用,而一前一後的設計,則是希望能夠達到較均衡的煞停效果。現今許多車種皆配有ABS的設計,並且能夠各自獨立控制四輪ABS做動的效果,要達到這樣的目的,四輪必須各自有自己的煞車迴路,當然這就有賴四迴路的設計。
煞車的輔助機制
純粹使用人力將煞車踏板下壓的力量並無法得到相當好的制動效能,因此一般的小型車輛都配有真空煞車輔助器,其原理是當煞車踏板被採下時,進氣歧管上的真空泵管線打開,利用進氣歧管的真空吸力來增加煞車的力量,所以當平常我們在煞車時,並無須花費太大的力氣去踩煞車踏板,也因此當引擎熄火時,我們會發現煞車的效能變得很差,這也就是為何不可以以熄火狀態下坡的道理。
而在大型車輛上,以真空輔助煞車的設計尚嫌薄弱,此時必須使用氣壓輔助,氣壓煞車輔助器包含空氣壓縮幫浦、與儲氣槽,此種煞車動力的來源完全使用氣壓,空氣壓縮幫浦先將空氣壓縮至儲氣槽,儲存氣壓動力,當駕駛者踩下煞車時,儲氣槽釋放氣壓去推動煞車油壓總泵。所以像是大型車輛都需要使用此種煞車方式,否則光靠人力與真空吸力是難以將如此大型的車輛煞停。
除了上述的傳統机械煞車輔助機制外,目前所流行的則是電子煞車輔助機制也就是大家所耳熟能詳的ABS防鎖死煞車系統,顧名思意防鎖死就是防止車輪在駕駛者重採煞車(緊急煞車)時、且車輛尚未停止之前,就因為煞車力量過大導致車輪鎖死,為何要防止鎖死呢?那是因為物理學上靜摩擦力大於動摩擦力的關係,當車胎在轉動時,相對與地面接觸的摩擦力屬於靜摩擦力,當車胎鎖死、車胎以同一個面與地面持續摩擦時的摩擦力屬於動摩擦力。
簡單的說,也就是車輪在鎖死之前那一剎那與地面的摩擦力(俗稱抓地力),大於鎖死後與地面直接的摩擦力,因此,當車輪產生鎖死的那一瞬間,防鎖死煞車系統會將煞車釋放,在車輪恢復轉動之後,馬上再施以煞車力量,以求得最大的靜摩擦力。然而ABS的優點不僅止於提供最大的煞車力量與縮短煞車距離,由於在急煞時可防止車胎鎖死,因此駕駛者除了可以控制行車的方向外,車輛也不易因急煞而側滑或打轉。
煞車的結構
煞車的主要架構包含煞車油管、卡鉗、碟盤與來令片、煞車鼓。
由於煞車時車身重量前移的關係,因此前後輪的煞車力道比率約為率70%與30%,很明顯的前輪煞車組承擔較高的煞車力道。
煞車力道的傳導媒介......
剎車卡鉗活塞對來令片所施的力就稱為:剎車踏板力(Pedal Force)。駕駛人踩在剎車踏板的力經由踏板機構的槓桿放大效果後,經由真空動力輔助器(power boost)利用真空壓力差的原理再將力量放大,用來推動剎車總泵。剎車總泵所發出的液壓力利用的液體不可壓縮的動力傳遞效果,經由剎車油管傳遞到各分泵,並運用『帕斯卡原理』將壓力放大,推動分泵的活塞對來令片施力。
帕斯卡原理(Pascal's Law)是指在一密閉的容器內任何位置的一體壓力均相同。壓力是由施力除以受力面積所得,壓力相等的情況下,我們正可以利用改變施、受力面積的大小比例來達成動力放大的效果(P1=F1/A1=F2/A2=P2)。用在剎車系統上,總泵與分泵壓力的比值就是總泵活塞面積和分泵活塞面積的比。在煞車系統中,煞車力量的傳導必須經由煞車油,煞車油內不能有氣泡,否則會造成氣鎖,導致煞車失靈,這也就是為何更換煞車油後必須放空氣的道理。
然而煞車油的好壞在於本身的號數。煞車油的號數以DOT表示,目前市面上大多為DOT 3、DOT 4、DOT 5,號數愈高表示沸點愈高、耐熱性愈好。
Ps: DOT 5不可以與DOT 3、DOT 4合用。
為何要耐熱性高呢?這就有關上述氣鎖的現象了,煞車油是液體,在高溫之下它也有沸點,當連續使用煞車所產生的高熱讓煞車油沸騰時,就如同我們燒開水一般,會產生氣泡,氣泡一但產生,煞車就會因氣鎖而失靈。
如何減少煞車力量損失......
在車輛上大部分的煞車油管皆由金屬管所構成,但是礙於懸吊系統的上下做動與前輪轉向的關係,從車身到煞車卡鉗的這段煞車油管無法以金屬管連接,所以我們會看到這段煞車油管會使用橡膠油管取代。當我們踏下煞車時,煞車油從總泵被推向分泵(卡鉗),雖然橡膠油管雖然還蠻硬的,但是我們都知道,橡膠這種材質本身具有彈性,所以當壓力經過橡膠油管時,橡膠油管會先膨脹,油管本身的彈力吸收掉部份的壓力,剩下的壓力才被推向卡鉗。如此除了煞車力量受到影響之外,煞車的時間也延遲,造成的結果就是煞車反應較慢,不夠準確。因此為了解決上述的問題,就有金屬煞車油管的產生。
金屬煞車油管並非是整支由金屬鑄造而成,一般的金屬煞車油管是由鐵氟龍所作成,外層由金屬網緊密包附,讓油管在受到壓力時無法膨脹,壓力就可以在同一個時間傳輸到卡鉗上,不僅減少力量損失,煞車反應也會有明顯的改變。
增加摩擦力......
摩擦是指兩相對運動物體接觸面間的運動阻力。摩擦力(F)的大小是與摩擦係數(μ)及摩擦受力面所受垂直方向的正壓力(N)的乘積成正比,以物理學表示:F=μN。(面績與摩擦力沒有關係)
增加煞車摩擦力最多人的作法就是更換較高檔的煞車來令片,對於煞車力道都有顯著的提升。對剎車系統來說:μ是指來令片與剎車碟的摩擦係數,N是剎車卡鉗活塞對來令片所施的力(Pedal Force)。摩擦係數越大所產生的摩擦力就越大,但是來令片與碟盤間的摩擦係數會因為摩擦後所產生的高熱而有所變化,也就是說摩擦係數μ是隨溫度的變化而變化,每一種來令片因為材質的不同而有不同的摩擦係數變化曲線,因此不同的來令片會有不同的最佳工作溫度,及適用的工作溫度範圍,這是大家選購來令片時所必須知道的。
再者就是更換畫線碟盤,各位千萬不要把畫線碟盤與打孔碟盤劃上等號,打孔的目的在於提升碟盤的通風效果,增加碟盤的散熱效能,至於畫線的目的才是在於提升碟盤與來令片的摩擦力。
提升制動力......
假如你用力將剎車踩死但卻無法使輪胎鎖死,那麼表示踏板所產生的剎車力不足,這是非常危險的。一部車如果剎車力太大,雖然在急踩時仍會產生鎖死,但卻也失去了循跡控制能力。剎車的極限是出現在剎車鎖死之前的瞬間,而駕駛人必須能夠把剎車踏板維持控制在這個力道。要增加剎車踏板力可先由加大剎車動力輔助器著手,換個尺寸較大的Air-Tank,但是加大幅度有限,因為過度加大的真空輔助力會讓剎車失去漸進性,剎車一踩就是到底,如此一來駕駛人就無法有效、穩定的控制剎車。
最簡單的方式就是改裝加大碟盤的尺寸,制動力是來令片所產生的摩擦力對輪軸所施的力矩,因此碟盤的直徑越大產生的制動力也越大。
制動力距=有效半經*摩擦系數*正壓力
煞車系統的檢查
煞車系統的檢查最先應檢視煞車總泵的儲油筒內的煞車油是否足夠及四輪輪圈是否有油漬,若不足或有油漬請至駕駛室將煞車踏板踏死,檢測踏板與駕駛室底板的距離是否合乎廠家規範,一般為大於70mm(不含地毯) ,若不合乎廠家規範應進廠檢查四輪煞車(可能的故障為煞車來令片過薄或煞車油路中有空氣) ,若合乎廠家規範但煞車油不足也要進廠檢查(故障為煞車分泵漏油) ,而煞車總泵的檢查是將煞車踏板踏死後不動經過一段時間後看煞車踏板是否會下沉,若會下沉則表示煞車總邦已有洩漏的現象應立即更換,目前所有車輛都有裝煞車總泵輔助器,即為真空輔助煞車系統(位於煞車總泵的後方黑色扁平圓柱體) ,其檢查的方法為:首先將煞車踏板踏死後起動引擎看踏板踏是否會下沉,若煞車踏板會下沉即表示真空輔助煞車作用正常,若沒下沉車主可將煞車總泵輔助器上有一條從進氣岐管接至煞車總泵輔助器的黑色軟管檢查是否有無真空作用,老舊破裂,阻塞,若沒有以上的徵狀請進廠做進一步的檢修,此時車輛仍可以開,煞車依然有作用,通常前煞車來令片更換 2次後煞車來令片更換一次,本人建議在四輪煞車來令片一次更換後將煞車油補滿,往後若有煞車油短缺至下限標準時應立即檢查煞車系統.
再者,檢查煞車油的油質(正常為透明琥珀色) ,若油質不佳時(呈半透露深琥珀色)應予以更換,以免發生煞車失靈的現象,因煞車油油質不佳其沸點會降低,在駕駛途中煞車油會因沸點過低而氣化產生煞車鬆軟的現象,一般煞車油是使用 DOT 3 及 DOT 4 煞車油。
**DOT 5不可以與DOT 3、DOT 4合用**
煞車油吸水量與時間關係
時間(年)
吸水量
1
約2.5%
2
約4%
3
約6%
煞車油含水量對沸點的影響
含水量
DOT3沸點
DOT4沸點
0
205℃
230℃
1%
180℃
200℃
2%
165℃
185℃
3%
150℃
170℃
4%
140℃
155℃
建議一年一換
|
|