2007-07-07 01:17:53Wells

自制力

速度一直以來是男人所追尋的夢,但是在床上這個定律將完全不成立!
不管是機車、汽車甚至是飛機,只要能產生動能的機械裝置,追求功率的最大值將註定堆砌起男人之間的話題。有人在這過程中,傾家當產在所不辭;有人在這個競速擂台迷失了自我價值觀;也有人充分享受突破現狀的成就感。但誠如學習駕駛開飛機的第一堂課,並不是要如何飛上藍天;而是要先學會平安降落。在改車的觀念之中,儘管車子改的再快再猛,一旦停不下來這一切都是枉然!
所以在嘗試著提升車輛的動力之前,首要之事,理當先認識車輛的煞車裝置。一部車的煞車系統包含了:煞車踏板、煞車倍力器、煞車總泵、煞車油壺、分泵、來令片、碟盤(或煞車鼓)等。
汽車的煞車系統基本分為碟式煞車與鼓式煞車兩種:
1.碟式煞車:使用壓縮氣體或是油壓來推動煞車分泵的活塞,使其驅動來令片去夾緊煞車碟盤,就好像你用大拇指與食指去抓住一個旋轉中的盤子使其減速或靜止。
2.鼓式煞車:本體像一個罐頭,裡面中空裝了兩片半圓形的煞車皮,利用油壓或是壓縮氣體驅動煞車皮向外作動去阻止這個罐頭轉動。

因為Primera是全車系四輪碟式煞車,所以完整的煞車過程:踩下煞車踏板→踏板推桿→煞車倍力器→煞車總泵→煞車油管→煞車分泵→分泵活塞→推動來令片箝制碟盤→車輪減速或停止。

基本上煞車的迴路幾乎是真空的狀態,其原理上是利用液體不可壓縮及巴斯卡原理(對一充滿液體之密閉容器內的液體所施的壓力,必均勻的傳遞到液體中的任何一部份及器壁上,且其值不變)
當我們踩下煞車的時候煞車油會經由壓力將活塞推出,把來令片推向碟盤增加碟盤轉動的阻力而達到煞車的目的。
反之,當我們放開煞車時,壓力消失所以活塞就會縮回來,來令片就會歸位,所以假使煞車的整個迴路裡有空氣時,踩下煞車的壓力消失或是不足就會產生有踩不到煞車的感覺,事實上沒有壓力當然活塞便不會向外推出,所以會造成駕駛者沒有煞車的感受。這也就是為什麼在保養廠有洩漏過煞車油,再重新添加後必須反覆踩踏煞車踏板,以避免整個煞車迴路中有殘留空氣,進而影響煞車效能!
煞車倍力器(Air Tank)

煞車倍力器的主要功能就是讓你在踩煞車時可以省些力氣,煞車倍力器其實只是一個真空泵,它利用進氣歧管的真空力幫助駕駛,當腳踏板踩下煞車時,同時將進氣歧管與真空泵之間的管路開啟,使真空作用在真空泵,真空泵的出力端作用於煞車管線輔助駕駛煞車。煞車倍力器是利用出力端與入力端截面積的不同來將驅動力放大,以達到輔助且省力的作用!
※以Primera為例,建議流用Cefiro A32的Air Tank不用修改直上直下
煞車總泵與煞車分泵

煞車總泵與煞車分泵其實不過是個油壓缸,缸中內部有一個活塞,煞車踏板連接著煞車總泵,藉著煞車踏板的位移推動煞車總泵內的活塞,將煞車油擠壓送出,透過煞車迴路將煞車油推送至煞車分泵,煞車分泵內的活塞將推動來令片拖曳住碟盤來達成煞車的效果。
※以Primera為例,後輪採用碟煞設計,當使用年限一久往往會造成零組件故障(如圖所示:因為防水膠圈破裂造成水氣進入,久而久之便咬死無法正常作動!)

來令片的選擇

來令片的品質對煞車制動力的影響何其大?就煞車力而言,我們可以先來認識摩擦力。
摩擦力 F = μFN
μ稱為摩擦係數,由兩接觸面間性質決定,在摩擦的過程中 不見得恆為定值。
選擇來令片除了要有良好的制動性能外,還要有良好耐磨性,要不然使用沒多久,來令片就壽終正寢了,那啟不是很傷荷包嗎?所以道路版來令片至少要具有一定的耐磨指數,以維持其經濟性。
FN 則為兩介面間的正向力,也就是垂直於接觸面方向的作用力,等同於作用在來令片上的壓力。
因此我們很清楚要增加F摩擦力,無非從增加μ磨擦係數比較大的來令片,或增加FN活塞總面積來著手,方能增進煞車效能。
碟盤

碟盤共可分為以下幾種型式:
實心碟:常見於原廠汽車的設計上,此種煞車碟盤提供碟煞的基本功能,但由於其接觸冷卻空氣的總面積較少,無形中容易引發散熱不易的問題會影響煞車效能,因此實心的碟盤在散熱的表現上並不理想,無法滿足熱血分子的需求。依目前各大車廠的設計均採前輪空心碟,後輪實心碟為設計主流。
※上圖為流用Cefiro A32後輪實心碟盤,實際厚度8mm,重量3.75kg
空心碟:目前煞車碟盤使用量最高,種類最多的就屬空心碟了,基本上此種煞車碟盤從側面看會發現其夾層是摟空的,目的當然是為了增加整體的散熱面積,提昇散熱效能(另一個層面製造商或許可以省下些許的原料成本)。市面上還有各式各樣的空心碟,例如劃線碟、打洞通風碟或兩者兼有之設計。該類商品除了強調具備良好的散熱效能以外,甚者還著重於加大直徑以有利於制動性。

劃線碟其主要訴求為有效幫助煞車所產生的來令片粉塵快速排除;打洞通風碟的主要特性是可以增加散熱效果!
※如圖為Cefiro A32碟盤,取其直徑278mm等同於加大碟之效果(力矩增加)

浮動碟:一片煞車碟盤分為兩個部份,圓心基座是固定用,而供來令片摩擦拖曳作用的最外圈圓周部份是浮接在圓心基座上。浮動碟最大的好處是當煞車碟盤過熱產生形變時、或是在煞車系統受到撞擊產生形變時,煞車碟盤不致於咬死於煞車卡鉗上。例如賽車場上的比賽用車,賽車手為求煞車的精準度,常常會將煞車踏板的行程改裝的非常大(例如,煞車踏板踏下2公分,來令片才前進0.1公分,以求其煞車細膩度!)因此煞車來令片與煞車碟盤之間的間係就必需很小。那萬一煞車系統過熱形變或受到撞擊,煞車碟盤很容易就咬死。因此,在日常用車環境下其實不太需要改裝到浮動碟,唯獨在競技車輛上會比較常見到採用浮動式煞車碟盤。

碟式煞車與鼓式煞車的優劣

鼓式煞車優點
鼓式煞車的半圓形煞車皮設計,其接觸煞車鼓的面積大於碟式煞車皮,因此當煞車來令片外張,車輪旋轉連帶著外張的煞車鼓扭曲一個角度(當然不會大到讓你很容易看得出來)煞車來令片外張力(煞車制動力)越大,則情形就越明顯。
一般小型車輛的後輪煞車系統仍使用鼓式煞車為主,除了小型車輛動力較小,一般鼓式煞車已足以應付之外,鼓式煞車製造技術層次較低,而其製造成本相對於碟式煞車來的低廉。

鼓式煞車缺點
由於鼓式煞車的煞車皮密封於煞車鼓內,往往會造成煞車皮磨損後的碎削無法排散,進而影響煞車鼓與來令片的接觸面而影響煞車效能。
雖然說鼓式煞車其煞車皮因為煞車鼓的包覆比較不易髒污,但也容易引發散熱效果不佳的後遺症。

碟式煞車的優點
由於煞車系統沒有密封,因此煞車磨損的細削不至於沈積在煞車碟盤上,碟式煞車的離心力可以將一切污水、灰塵等污染物隨離心力向外拋出,以維持一定的清潔。此外由於碟式煞車零件獨立在外,相對要比鼓式煞車更易於維修。

碟式煞車的缺點
碟式煞車除了成本較高,基本上其他方面皆優於鼓式煞車,不過端看原廠設計的出發點,畢竟壓低製造成本是現今各大企業的最高指導原則嘛!

其實在施以相同力道的情況下,碟煞反而比鼓煞還不利!為什麼?
這點光是看煞車皮的接觸面積就知道,碟煞要達到鼓煞的煞車面積,我看至少要四活塞或六活塞以上,因為碟煞的煞車面積比較小,所能產生的摩擦力比較少,所以實際上路時中低速以下的煞車效果會比較差;但是高速以上的表現,因為作用力與力矩的關係所以煞車效果會比鼓煞好很多!
反之,鼓式煞車因為煞車面積比較大,所產生的摩擦力較多,而實際上路時中低速以下煞車效果比較好;但是長途陡下坡或高速以上的煞車表現就不如碟煞理想,再加上激烈操駕踩煞車所產生的熱能更多也會使原本就散熱差的鼓式煞車產生熱衰退,讓駕駛產生不信任感!

※沿用Cefiro A32後碟盤除了價格低廉(Cefiro生產年份較新,市占率不低)外,需連同延長基座一併流用。
為什麼Primera後煞車的評價往往是裝飾用?
還記得之前去代檢廠驗車到了檢測後煞車這一關,驗車人員常常會直接口頭告誡:「拉緊手煞車,腳踩煞車,持續不要放!」雖然說驗車人員會叮嚀後煞車力道不足,可是有經驗的工作人員都知道哪些車種有其優缺點!往往不會刻意刁難車主!
手煞車的基本原理為駕駛拉起中船上的拉柄(高級車種多已改為腳踏式駐車器),拉柄位移連動拉緊手煞車線組中的鋼索,鋼索底端連接後煞車分泵推擠來令片位移,達成煞車目的!
替換手煞車線時,建議一次工不仿兩條一併處理,求其煞車力道左右平均!
原廠與副廠的手煞車線其實價差不大,但其內含鋼索材質包覆物不同,連帶影響使用壽命的表現!
手煞車線有其設計上的缺陷,鋼索底端外部包覆的防水膠圈經年累月下來,容易造成破裂導致車外水氣進入,鋼索久而久之便咬死,整條手煞車線便無法正常作動,連帶影響手煞車的駐車表現非常顯著!
更換過手煞車線後,直接挑戰監理站的自助式驗車道,我坐在駕駛座裡眼睛盯著車外的反射鏡觀看後煞車的測驗成績,完完全全單靠手煞車的表現(沒有用腳煞車偷雞),後車輪竟然在檢測機上一動也不動,霎那間~~~內心很感動!
過與不及

車輛的機件往往在強化單一方面時,會反映出另一方面的不足。所以過與不及的煞車效能均無法提升駕駛者的行車安全。一般來說,我們大概要如何來判斷煞車效能的不足或過度?
假如你使盡力氣將剎車踏板踩死卻依然無法使輪胎停止滾動,那麼這就表示踏板所間接產生的剎車力不足,在這種情況下勉強上路其實是非常危險的行為。
反之,一部車如果剎車力太強,雖然在急踩煞車時仍會使輪胎停止滾動,但卻也因為輪胎咬死而失去了車輛的循跡控制能力。
所以嚴格來說剎車力的極限是出現在輪胎鎖死之前的瞬間,而駕駛人必須能夠把剎車踏板維持控制在這個力道。

要增加剎車踏板的力道可先由加大Air Tank著手,換個尺寸較大的Air Tank,但是加大的幅度有其限制,絕非越大越好。因為過度加大的真空輔助力會讓剎車失去漸進性,也就是說當剎車踏板一踩就是直接到底最大值,如此將造成駕駛者無法有效、穩定的控制剎車力道大小,容易造成乘坐者的不適感與增添行車的危險性。

常理上,循序漸進的步驟應該是在發覺制動力不足時,先更換一組等級較高的來另片來提升煞車表現;仍然不足時,才是改裝加大尺寸的碟盤,因為制動力在相同的來令片下,碟盤的直徑越大,力矩也越大,產生的制動力也越大。
如果煞車依舊不敷需求,將要朝提升總活塞面積(活塞數並非越多越好,總活塞面積才是正確參考依據)著手,也就是將卡鉗升級為四活塞、六活塞以上來應付高速激駕的需求!由於多活塞卡鉗品牌種類繁多,預算充足者建議選擇進口大廠品質比較值得信賴!

※假使多活塞卡鉗上身卻無明顯煞車提升感受,請先檢查煞車倍力器或煞車總泵是否不足?

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sam 2009-07-12 18:52:44

ds

CP 1724 2007-09-19 12:23:21

Wells,你好!自我介紹CP 1724尚文,很感謝你分享這經驗,我目前的使用得煞車A32卡鉗,但覺得不是很夠用,若照你說的+A32Air Tank,我想會試試能否
符合我需求,(ps:可透露需要多少預算?)Thank!

版主回應
A32Air Tank約1~2千左右 2007-09-20 22:55:29
CP1687 2007-09-04 08:03:03

Wells,我瞭解了,感謝您!!
期待您的新文章出刊,我是忠實讀者,加油!!