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浅谈摩托车刹车系统以及如何改装刹车
发布时间:2021-11-20 11:32:00    来源:微信网页版
最近新车也太多了,不过主要是感谢各位车友们的厚爱,简直有点说不过来了~我本来不是特别喜欢测评车,不过既然各位喜欢听我讲那我肯定也非常高兴。其实,相比起来,我更喜欢一些技术层面的话题,比如今天咱们要聊的摩托车刹车系统。

朋友们都知道我没有D音,V博这类社交软件,我也不知道其他老师是怎么讲的,今天我就仅分享一些很粗略很基础的内容。同时说说各位如果觉得自己车子的制动效果不好,想改装一下应该怎么去计算才不吃亏。咱想起突然说这个呢?因为前段时间我测评某车的时候,停路边就有应该是对摩托车略懂的朋友上来说:你这XXX车前刹车卡钳才单盘对四?这么好的车去升级个双盘对四嘛。我说光升级卡钳意义不大,可能还会导致制动力减弱。然后大哥就很鄙视的看了我一眼就走开了。

挺欢乐的一个小事。正好今天有空,聊聊这个话题吧。
一开始我还是要强调这个结论:并不是卡钳越大、活塞越多、改件越贵,实际制动性能就一定越好。

原理

首先我得先聊下摩托车刹车系统的原理。其实很简单,我们以前刹为例(方便起见下文我全部都以前刹为例),摩托车刹车系统就是你的右手拉动刹车牛角,用你的手指的握力去控制刹车分泵(就是我们常说的刹车卡钳)去夹住刹车盘。卡钳夹的力度越大,车轮获得的制动力就越大,车就能越快速地停下来。

听起来是不是很简单?
那您说车辆那么快的速度,那么强的冲力,我几根手指居然能提供全车所需绝大多数的制动力呀?那当然是不行的,这里就必须先说一个物理原理---帕斯卡定律。1653年法国物理学家B.帕斯卡提出了帕斯卡定律,它是指不可压缩静止流体中,任一点受外力产生压强增值后,此压强增值瞬时间传至静止流体各点。是不是看不懂?没事我简单画个图。

如图所示,要点如下:
1.红色为密闭空间中可流动的液体,黄色为不可形变容器。2.那么左侧1Kg的砝码,置于截面积1平米的活塞上产生的压强,在液体系统中必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。3.因为右侧活塞的面积是左侧活塞的面积的10倍,那么作用于右侧活塞上的力将增大至左侧活塞的10倍,而两个活塞上的压强相等。简单来说:也就是你手施加在前刹牛角的力,经过摩托车刹车系统,就能成几何倍数的放大,最终作用在刹车卡钳上,通过刹车皮夹住制动盘来使得车轮减速。

那么什么是摩托车的刹车系统呢?
咱们摩托车的刹车系统总得来说包括五个部分:即刹车总泵(就是经常我们说的上泵)、刹车油管(效果不如钢管),刹车下泵(也就是我们说的卡钳),刹车皮以及刹车盘。刹车总泵基本包括刹车牛角,上泵活塞,油壶以及其他一些零部件。各位可以想象一下,每次你捏动前刹牛角带动上泵活塞时,就是在向刹车油管里推动刹车油,这部分刹车油就被推向卡钳里的大活塞,这个大活塞再顶住卡钳用刹车皮去夹刹车盘,制动就这么形成了。

这么说各位就知道为什么你的右边车把上总有个小盒子或者小罐子里面晃晃悠悠装着些“菜籽油”了吧?
那就是刹车油。这里也可以解释为什么每次换了刹车之后师傅们总要捏好几下刹车牛角,那就是在排空气。前面说过哇,帕斯卡定律的几个作用条件关键词:液体环境、密闭空间。多捏几次把空气排尽了刹车才有效果。

上泵分类

上泵还分为侧推式和直推式。

直推和侧推的区别就是:直推上泵的话,刹车牛角的拉动方向跟液压活塞的运动方向是一致的,侧推是垂直的。另外直推会有一个独立的刹车油壶。
这样设计有啥好处呢?很明显,使用直推上泵,你刹车牛角拉下多少,液压活塞就等比例地压缩多少;而侧推的后段精准度明显就没有直推高,线性程度一定是有区别的。别说你感觉不出来,高速状况下制动后段,直推侧推的区别还是很明显的。咱们这只讲原理,今后有时间再聊应用场景。

另外刹车油壶这个东西可不只是为了帅,它是为了车辆在做出大倾角时,防止有空气进入刹车油管而特意设计的。
还有二者还有一个很大的区别,就是直推贵得多。所以一般情况下运动车型,也就是需要大幅度加速减速,需要特别随心所欲地控制制动力道的车型,改装的话首先得把上泵换成直推泵。这里基本就可以开始回答文章最前面的问题了,并不是卡钳越大,活塞越多刹车效果就越好越线性。你就算不换原厂卡钳,换个上泵,自己去体会区别吧。继续。我这不是说了要说怎么改装吗?一般人说到这里就完了,然后就是JS登场了,你一样满头问号,甚至变成韭菜。比如下图就是鲍鱼RCS直推上泵的淘宝价格(我随便点的店家):

买越贵的越好?
不好意思,这里可并不是越贵的越好,而是一定要跟你的下泵配合选择。话说这上面这些14、15、16、17、19是什么?其实你只需要知道这些数字就是上泵活塞直径就完了,有直径不就可以计算活塞面积了吗?

钢喉

刹车油管,我们也叫它钢喉。我评测高金Flame500的时候就写过:不错,这台车用的是金属油管。

各位都知道大多数车型,不分进口还是国产都是用的橡胶油管吧?
我们在捏动刹车牛角将刹车油通过油管挤到卡钳侧活塞时,如果刹车油管产生膨胀,那么可想而知传递到卡钳的制动力就会减弱。你说橡胶油管发生膨胀的形变量大还是金属油管形变量大?当然这不是绝对的,而是普遍现象。那一丁点的膨胀,经过帕斯卡定律放大之后,效果可是区别巨大的哟。所以说,无论任何情况,说原厂使用金属油管的车型厚道都是没有问题的。明显看出,仅从成本来考虑,如果你要改装刹车系统,第一顺序请将原厂橡胶油管换成金属油管。
一般要注意钢喉对应的粗细和材质。

卡钳

不少人因为基本从外观也只看得出来卡钳这个东西,所以就想当然的下结论:卡钳越大,刹车效能越好。这当然不错,但肯定不是全对。平时我们都听车评人说过,这台车的前刹配置是什么对向四活塞,单向双活塞等等是吧?

这就是在说卡钳的分类,一般来说整车重量越轻,排量越小的车卡钳配置越低。
当然这有控制成本的意义在里面,但更多的是比如一台110小踏板,你给它上对四,它车架、轮胎、悬架能受得了?这样瞎整反而更加危险。另外,一般来说双活塞由于总体接触面积更大,相比单活塞可以一定程度上降低碟片偏移时产生的震动。

木桶效应,你车的制动效能下限一定取决于它的短板,你加那么好的配置一点意义都没有,反而破坏整车性能平衡。
另外从材质上分,卡钳一般还分为铸造卡钳、锻造卡钳。通常来说肯定锻造更好嘛这里也不多说了。那么各位肯定还听过什么径向XXX卡钳、辐射XXX卡钳、轴向XXX卡钳是吧?这其实就是在说卡钳的安装方式。

区别其实就是径向卡钳是两点支架,直接装在卡钳两头的,径向卡钳跟辐射卡钳是一回事;而轴向就是一点固定在卡钳中间。
至于哪个好?那当然径向或者说辐射卡钳好,它相比来说固定得更加稳定嘛。这两种安装形式有的朋友说可以买个转接器来转,但是实际意义个人感觉真不大。另外还有个概念就是径向/辐射卡钳孔距。很容易想到,这就是卡钳上两个螺丝孔圆心之间的距离。一般日系卡钳孔距多为108mm,欧系卡钳孔距多为100mm,另外还有82mm孔距等等。

都说清楚了,最重要的还是那个问题,怎么搭配刹车系统各个部件呢?
还是回到最初的原理-帕斯卡定律。要想刹车制动效果更强劲,在你右手拉动刹车牛角力道一定的情况下,制动力放大的倍数等于卡钳中活塞的面积总和与上泵中活塞的总面积的比值。这里就很好算了,上面某宝选购图中不是有数字吗?就14、15、16那些。这些就可以作为上泵的活塞面积数。圆面积公式还需要我再说么~~?半径的平方乘以3.14。所以以14来说,上泵活塞的面积就是(14/2)2*3.14=153.86平方毫米。下泵为什么要说卡钳中活塞的面积总和呢?
因为多活塞卡钳,为了刹车片消耗的均匀性,活塞大小还并不一定是一样的。同时还可能有对向活塞,所以不能单个活塞面积直接相乘,那样不准确。这么看来,下泵活塞总面积就是单个卡钳中的活塞面积乘以卡钳数量。同一原厂车型,并不是双盘双卡钳制动力就一定比单盘单卡钳好,更别说卡钳多了簧下质量更轻这回事了。

放大倍数

总得来说,放大倍数越大,刹车手感越有那种撞墙感。虽然不是绝对,但欧系车厂比较习惯把刹车调出一定的撞墙感,基本属于一给就有;日系和大多数国产车刹车手感就属于比较线性,轻捏制动力很少甚至有一定虚伪,再大力给出才有,就是这么个道理。实际上,这就是不同风格和个人喜好而已。一般来说放大倍数从10-17倍为宜。如果放大倍数过小,刹车力度过软容易刹不住;放大倍数过大你可能都捏不动前刹拉杆。

这里我们就以零售价约为七千元的brembo stylma为例。
它单个卡钳总活塞面积约为1415平方毫米,一对下泵活塞总面积就是2830平方毫米。我们看,如果配19的上泵,面积283.39。那么放大倍数就是2830/283.39=9.99。这会出现什么情况?刹车软,刹不住。那么换成15的上泵呢?面积176.63,放大倍数就是2830/176.63=16.02。这是什么情况?接近上限了,你前刹捏起那个费劲。所以,17的上泵最合适,面积226.87。放大倍数就是2830/226.87=12.47,相比起来最合适。

至于刹车系统品牌嘛~全世界真的不是只有布雷博…国产车力屋、日本Galespeed风速、tokyco、意大利ACCOSSATO、英国AP RACING、瑞典ISR、法国贝灵哲、日清等等等等太多了。
除了活塞面积外,好的卡钳工艺、重量、材质、抗热衰减等能力都有明显的提升。还是那句话,咱们别只看品牌,具体效能具体算过试过才知道,就算是计算再精密,还得最后装车试过才知道。Brembo 484还是特意为哈雷CVO街道滑翔定制的卡钳呢,你敢说哈雷装了它就跟V4的制动效果一样?所以为什么叫一入改门深似海呢?

然后还有个东西叫做制动盘都知道吧?
我们都知道最常见的挡车轮毂都是17寸是吧?为什么这么大,这里有个原因就是轮毂越大,越能够容纳更大尺寸的制动盘。制动盘直径越大,跟刹车皮作用的面积越大,整体制动效果越好。

建议

刹车改装是一个非常系统的工程,跟太多的因素相关。上面说了那么多,还有车架、避震调校、轮胎、刹车皮、刹车油等等太多相关,真不是随便网上淘宝让任何一个人推荐一个卡钳一换就能搞定的。同时也并不是啥贵买啥就是最好的。
个人建议刹车改装循序渐进。从更换更好的刹车皮,到更换更好的金属刹车油管,到更换更大直径的制动盘,最后在科学计算放大倍数的情况下更换卡钳及上泵慢慢换,慢慢调,才能营造出适合自己的最佳效果。

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