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盤剎散熱快 鼓剎力道大?我們都錯了 看看這組數據吧

鼓式制動器摩托車剎車圈輪轂剎車圈專業生產廠家無錫九環2020年4月30日訊 在許多人的印象中,盤式制動器由于暴露在空氣中,所以擁有著良好的散熱性能,同時由于接觸面積較小,因此制動力不如鼓式制動器


說實話小編此前也一直認同這樣的觀點,直到前段時間看到了一篇論文中做了幾組試驗,才徹底顛覆了我對這兩種制動器的認知。下面就聊一聊這個試驗的內容。


試驗前的基本情況


首先來介紹一下試驗的基本情況。這個試驗采用的是中國重汽的某款6X4牽引車,搭配邁隆牌三軸廂式半掛車,主掛均配備EBS,且車輛滿載。


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由于該試驗主要是測試制動系統的熱衰退,因此要求該半掛車先以初速度為60km/h進行制動,速度降低至30km/h時解除制動,再加速至60km/h,再制動至30km/h……這樣重復20次,讓制動系統升溫(也就是模擬頻繁制動的場景)。


熱態緊急制動試驗對比


在完成制動系統升溫之后,車輛做了一組60km/h的熱態緊急制動試驗,并測試出各項數據如下:


熱態緊急制動試驗驗結果
項目 盤式制動器 鼓式制動器
制動距離(m) 28.63 36.52
平均減速度(m/s2) 6.20 4.80
穩定性 未超出3.7m車道 未超出3.7m車道
制動器平均溫度(°C) 351.83 241.82
數據來源:《盤式和鼓式制動器熱衰退性能對比試驗研究》

從表中可以看出,在該試驗結束之后,盤式制動器的溫度達到了351.83°C,而鼓式制動器的溫度僅有241.82°C。這一結論推翻了我們通常認為的“盤式制動器散熱好”的觀點——它的溫度反而更高。

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另一方面,雖然盤式制動器的溫度更高,但制動距離反而更短——這也說明了,鼓式制動器的制動力并沒有大于盤式制動器。

熱態僅半掛車制動試驗對比

考慮到國內許多半掛車用戶會把主車的制動解除,只保留半掛車的制動,因此原作者還做了一組僅用半掛車制動情況下的試驗,試驗方法同上文一樣,依然是先預熱,再60km/h緊急制動,試驗結果如下:


僅半掛車熱態緊急制動試驗結果
項目 盤式制動器 鼓式制動器
制動距離(m) 86.07 241.40
平均減速度(m/s2) 1.90 0.61
穩定性 未超出3.7m車道 未超出3.7m車道
制動器平均溫度(°C) 525.53 384.82
數據來源:《盤式和鼓式制動器熱衰退性能對比試驗研究》

首先,該試驗數據進一步驗證了前面的結論,即:盤式制動器升溫更快、制動距離更短。而除此之外,我們也發現,僅半掛車制動的情況下,兩者熱態的差距更加明顯:鼓式制動器的制動距離接近盤式制動器的三倍!

熱衰退對比

為了說明制動器的熱衰退程度,原作者在制動器冷態、僅半掛車制動的情況下,做了一組60km/h的緊急制動試驗。數據結果如下:

僅半掛車緊急制動距離對比

盤式制動器 鼓式制動器
冷態制動距離(m)
66.22 88.72
熱態制動距離(m) 86.07 241.40
熱衰退導致增加的距離(m) 19.85 152.68

可以看出由于熱衰退的影響,采用盤式制動器的半掛車制動距離延長了19.85m,而采用鼓式制動器的半掛車制動距離延長了152.68米。鼓式制動器的熱衰退效果更加明顯。

結論


綜合上面三組試驗數據,我們可以得出如下的結論:

1)盤式制動器升溫比鼓式制動器快;

原作者認為,其原因應該是盤式制動器的熱容量更小。對此大鵬是這樣理解的:相對來說,鼓式制動器體積更大,能夠容納更多的熱量;而盤式制動器體積更小,所容納的熱量更小,因此升溫更快。

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2)無論熱態還是冷態,盤式制動器的制動距離都更短;

其實,早期在沒有助力裝置的情況下,鼓式制動器隨著制動鼓的旋轉,能夠放大其制動力;而盤式制動器,則只是夾緊制動盤,得不到放大效果。因此,“盤剎沒有鼓剎有勁”的觀念就此傳開。


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然而,隨著汽車技術的發展,如今制動器都采用了助力裝置,因此盤式制動器也可以獲得很大的制動力。另外,盤式制動器的響應速度更快,因此制動距離就能夠更短。

3)盤式制動器的抗熱衰退能力更好;

從數據上我們可以看出,盤式制動器在更高溫度的情況下,依然能夠提供更好的制動效果。那么具體是什么原因呢?原作者在觀察試驗后的制動器后,給出了這樣的原因:




首先,在高溫狀態下,制動器會發生一定的膨脹。但是兩種制動器的變形情況不同:


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鼓式制動器的制動鼓中間部分膨脹得更厲害,導致制動蹄和制動鼓在兩端的貼合更緊密,中間沒能很好地貼合摩擦,繼而加快了兩端的磨損,導致制動性能變差;


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而盤式制動器在受熱膨脹后,各處形變情況相同,制動時依然能夠很好地貼合,受力均勻,制動性能穩定。


性能好 但要配液緩


所以,盤式制動器無論是在抗熱衰退性能上,還是在制動效能上,都是優于鼓式制動器的——考試成績已經說明了這一切。并且,盤剎抗熱衰退性能好不是因為它散熱好——相反,它的溫度會更高——而是因為它自身的結構讓他能夠在高溫下依然保持良好的制動能力。

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但是另一方面,在頻繁制動的情況下,盤式制動器的溫度依然會非常高,甚至高于鼓式制動器。同鼓剎不同,盤式制動器是直接裸露在外的,如果對其淋水,會導致制動盤激冷開裂。所以,盤式制動器不能淋水,如果在長下坡路段行駛,保險起見,還是要配上液力緩速器。(文/圖 王鵬)

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