車叔講堂：為什麼剎車會失靈？制動力從何而來？

在美國西部的洲際公路上，許多汽車製造商在這裏的長下坡路段進行貨車剎車持久性能測試，以觀測貨車剎車系統在長時間制動的工況下，能否一直保持足夠的制動力。

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剎車性能在日常駕駛過程中非常重要，它對車輛運行的安全性表現起到決定性的作用。那麼，在各類工況中，哪些會對剎車產生負面影響，甚至會使剎車失效呢？使車輛減速、停下的制動力又是從何而來呢？請各位跟隨車叔，一起進入這一期的車叔講堂。

熱量是制動力的頭號天敵

汽車的制動系統有很多種類，對於貨車來説，是通過氣泵對制動蹄施加壓力，從而使其緊緊壓在制動鼓上，通過制動鼓的減速讓車輪減速；而對於家用轎車來説，則是通過油液產生的壓力，通過卡鉗將剎車片緊壓在剎車盤上，通過剎車盤的減速讓車輪減速；還有一種非直接接觸的剎車系統，是通過踏板的傳感器，感知駕駛員的剎車力度，電腦給出剎車信號，從而使電機作動，推動液壓系統，讓剎車皮緊壓在剎車盤上。

細心的小夥伴能夠看出來，無論剎車系統如何作動，其最終使車輪減速的原因，永遠是一整套摩擦副產生的摩擦力。無論是制動蹄、制動鼓，還是剎車皮、剎車盤，他們之間的摩擦可以看作為一整套摩擦副，而高速摩擦，會產生大量的熱，如果熱量沒有及時散發出去，那麼它們將會附在制動鼓與剎車盤中，導致整套摩擦副升温，而在升温後，摩擦效能會下降，這就會導致制動力不足的情況。

定期檢查制動液也是防止制動力衰竭的有效方式

對於液壓系統控制的剎車來説，剎車温度升高會給制動液（剎車油）加熱，長時間的加熱使制動液可能發生沸騰現象，這會讓制動液中會產生氣泡，導致液壓系統突然喪失壓力，進而使車輛瞬間沒有制動力。而沸騰後的制動液密度會發生變化，部分氣化制動液的釋出也會讓制動系統的壓力降低，剎車力度會比正常時小很多。

小貼士：當制動液沸騰導致車輛暫時喪失制動力時，駕駛者應當立即鬆開剎車踏板並用力反覆踩踏，使制動液中的氣泡排出去，讓液壓系統重新建立壓力，恢復制動效能。

對於貨車氣壓制動系統來説，熱量會讓空氣膨脹，降低單位體積內的空氣密度，導致氣壓壓力不足，使制動效能下降，但是相比起液壓系統的氣泡來説，氣動剎車不會發生立即失效，只要制動蹄沒有融化，氣壓管路沒有漏氣，制動力會一直存在。

盤式剎車的散熱效率比鼓式剎車高，能快速將累計的熱量散發出去。許多運動型轎車，包括絕大多數乘用車都採用這種形式的剎車。但要注意，盤式剎車的儲熱機構式剎車盤，在儲熱達到上限時再用力踩踏剎車踏板會讓剎車盤變形，嚴重時會使剎車盤破裂，這對於安全行駛的影響是極大的。另外，在剎車盤過熱時，切不可直接用冰塊或其他冷凝劑直接噴灑剎車盤，這樣也會導致剎車盤變形。

制動力從何而來

汽車剎車機構的基本原理，就是用定子摩擦隨車輪而轉的轉子，使其減速。當然，實現這一目標，除了上述的液壓、氣壓系統外，還需要一套將駕駛員對剎車踏板踩踏力轉換為制動力的裝置。

圖片來自網絡

很多人都有疑問，為什麼駕駛者輕輕踩踏剎車踏板，就能令重達幾噸的汽車停止？這是因為汽車制動系統通過一些機構，將駕駛員的踩踏力轉化並放大了。制動系統的第一道機械轉化就是剎車踏板的槓桿作用，通過剎車踏板固定位置的調整，可以改變剎車行程與力度，這也是決定剎車腳感的重要因素之一。而在傳統液壓剎車系統當中，剎車踏板推動制動總泵，對剎車油產生壓力，在這一過程中，又會遇到第二個物理轉化裝置，真空助力泵，它通過汽車引擎進氣歧管的真空壓力對剎車液壓系統進行加力。許多賽車會取消真空助力泵，減輕重量的同時讓駕駛者對剎車有更好的操縱感，這時剎車踏板會變硬，行程也會更加清晰，但是對駕駛者體力的消耗也會更大。

在總泵之後，制動液就會分成四路，進入ABS、EBD（ESP）的控制器，然後再通過油管，分到各個車輪的制動分泵上（卡鉗）。油壓到達分泵後，會推動分泵活塞頂出，將其外層的剎車皮緊壓在與車輪同軸轉動的制動盤上，從而產生制動力。

而現在有不少車已經取消真空助力泵，轉而使用線控剎車技術，這一點車叔在之後的文章將會詳説。值得注意的是，線控剎車的剎車踏板與制動器之間沒有直接連接，如果發生制動力衰減，則無法通過物理方法重新獲得足夠的制動力，而是需要依賴電子控制系統，自動加大剎車力度。

車叔總結

雖然制動系統類型有很多，但其基本原理都是共通的。因此，制動系統的天敵基本就是熱量。我們在長距離下坡時，儘量不要一直踩着制動器，可以利用擋位限制車速，從而幫制動系統減輕壓力，減少它熱衰竭的可能。而在每次出發時，我們也要檢查一下制動液是否發生漏液，是否含水量過高，這些也是導致剎車失效的重要原因。‍