随着电动车的普及,刹车成为一个新的话题,一方面,超过2吨的电动车需要多活塞的盘式刹车来增加制动力,缩短刹车距离,另一方面,由于动能回收的存在,对刹车的需求降低,一些车型在后刹车上采用了鼓式刹车,这是一种低成本的刹车,比如大众ID.3,那么盘式刹车和鼓式刹车有何区别?优缺点是什么?下面我们来详细分析。
两种刹车的区别
盘式刹车是一种使用卡钳将制动片挤压到制动盘上,产生摩擦的制动器。在摩擦力的作用下,会减慢轴的旋转速度,降低其转速直到完全停下。运动能量转化为热量挥发。
液压驱动的盘式制动器是目前家用车中常见的机械装置。盘式制动器的原理适用于几乎所有旋转轴。其部件包括盘、主缸、卡钳以及制动衬块。简单来说,盘式刹车的工作原理就是通过油液推动卡钳中的活塞,活塞挤压刹车皮,刹车皮和旋转的刹车盘靠在一起,挤压的力度越大,摩擦力越大,车辆就越容易停下来。
而鼓式刹车的历史更为悠久,通过制动闸瓦或制动片产生摩擦力,制动闸瓦或制动片安装在制动鼓上。制动鼓是一种可旋转的圆柱形部件,一般由耐磨的灰铸铁铸成。1900年,迈巴赫的轿车上首次出现鼓式刹车,1902年被路易斯·雷诺申请了专利,后来用在雷诺汽车上,随着汽车速度的增加,越来越多的品牌用上鼓式刹车。
盘刹和鼓刹的正面竞争
直到上世纪50年代,盘式刹车出现,1953年,捷豹汽车派出三辆配备盘式制动器的汽车参加勒芒24小时耐力赛,并最终获胜,因为其制动性能优于配备鼓式制动器的竞争对手,在刹车过程中,鼓式刹车的制动力并不弱,但散热存在明显的问题,无法及时将热量散发,刹车存在明显的热衰减,这也是一些使用鼓刹的重卡需要加刹车水的原因,在长下坡路段,需要不断冷却刹车。
当时采用鼓式刹车的奔驰赛车甚至采用了主动空气动力学刹车,在进入弯道前,打开后部的挡板,通过风阻来减速,但依旧无法匹敌捷豹的盘式刹车,这是两类刹车的首次较量,也代表着鼓刹的全面落败,由于当时盘式刹车价格高昂,因此没有立即取代鼓刹。
从20世纪60年代到80年代,盘式制动器逐渐取代了汽车前轮(承受大部分制动力)上的鼓式制动器。在北美市场,Jeep CJ-5是最后一款使用前鼓刹的汽车,1986年正式停产,如今,鼓式刹车仅放在乘用车的后刹车和驻车制动器上。
盘刹和鼓刹的优缺点
由于鼓式制动器的摩擦接触面积位于制动器的圆周上,因此鼓式制动器可以提供比同等直径盘式制动器更大的制动力。鼓式制动蹄片在鼓上的摩擦接触面积增加,让鼓刹的实用寿命比盘刹车更长,同时生产成本较低,鼓刹包裹在内,耐腐蚀,与卡钳相比,轮缸的修复要简单一些。因此这是一种适合放在皮卡、客车或者卡车上的刹车系统,低成本、制动力更大,维修简单,但主要的缺点就是热衰减明显,卡车需要加上独立的水冷系统,不断淋水降温。
而在家用车上显然无法实现,因此很少看到鼓刹的汽车,但随着电动车的出现,这一现象有所改变,首先宏光MINI EV这个级别的入门电动小车后部都是鼓刹,而大众的ID.3、ID.4等也采用后鼓刹,在动能回收的加持下,电机本身就可以产生制动力,对后部刹车系统的压力降低,但在激烈驾驶时,这种刹车依旧存在问题,是一种节省成本的措施。
如果电机的动能回收力度够大,后部甚至不需要刹车系统,比如如今的FE电动方程式赛车,电机动能回收的功率达到600kw,后轮的刹车系统被取消,只有前轮保留了刹车,但在家用车上,无法实现如此高功率的动能回收,严重影响驾驶体验,松开油门就像大力刹车的感觉。
选车侦探观点:整体来看,鼓式刹车在乘用车市场几乎被淘汰,但随着电动车的到来,鼓式刹车重新进入大众的视野,这种刹车也有一定的优势,但在激烈驾驶和长时间下坡的情况下,缺点明显,如果可以选择,盘式刹车依旧是更优之选。
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