鼓剎真的不靈？從原理為鼓剎“洗白”

現(xiàn)在基本所有的小型汽車都是配備的盤式剎車，大直徑的剎車盤加上漂亮的卡鉗，看上去就極具視覺沖擊力。但傳統(tǒng)的鼓剎就是淘汰產(chǎn)品了嗎？

鼓式剎車可以說是汽車最早的制動系統(tǒng)，發(fā)展至今，在轎車上僅僅出現(xiàn)在低檔車中。因此不少人覺得鼓剎就是“低檔、性能差”，選車時看到后輪還在用鼓式剎車就皺起了眉頭。其實事實上并不是如此，G哥今天就從原理入手，為鼓剎“洗白”。

鼓式制動器原理

1.制動踏板 2.推桿 3.主缸活塞 4.制動主缸 5.油管 6.制動輪缸 7.輪缸活塞 8.制動鼓 9.摩擦片 10.制動蹄 11.制動底板 

我們可以看到，在一個以內(nèi)圓為工作表面的金屬制動鼓固定在車輪輪轂上，跟著車輪一塊旋轉(zhuǎn)。在固定不動的制動底板上，有兩個弧形的制動蹄，表面裝有摩擦片。利用油管5與裝在車上的液壓制動主缸聯(lián)通，而活塞3則可以由駕駛員通過制動踏板機(jī)構(gòu)來操縱。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板，活塞壓縮制動液，在液壓的作用下會將制動蹄片壓向制動鼓，從而達(dá)到減速的目的。

不同種類的鼓剎

領(lǐng)從蹄式制動器示意圖  

1.領(lǐng)蹄 2.從蹄 3、4.支點 5.制動鼓 6.制動輪缸 

我們把汽車前進(jìn)方向時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向規(guī)定為正向。擋制動輪缸6施加促動力時，制動蹄1張開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同，把具有這種屬性的制動蹄稱之為領(lǐng)蹄，相反的就是從蹄。而當(dāng)汽車倒行時，制動蹄1也就變成了從蹄，而蹄2就是領(lǐng)蹄。

領(lǐng)從蹄式制動器受力示意圖

這里就要用一下G哥高中的物理知識了。如圖所示，在制動時，活塞施加的促動力是一樣的，制動蹄1和2分別繞著各自的支撐點3和4旋轉(zhuǎn)壓緊到制動鼓上。制動鼓即對制動蹄1、2分別作用法向反作用力N1和N2，和切向反力T1和T2（未標(biāo)出）。兩蹄上的這些力分別為各自的支點3和4的支點反力Sl和S2所平衡。

可以發(fā)現(xiàn)，蹄1上切向合力T1所造成的繞支點3的力矩于FS所造成的繞同一支點的力矩是同向的。所以T1的作用結(jié)果是使領(lǐng)蹄1在制動鼓上壓得更緊，從而T1也更大。這就形成了一種“增勢”作用。相反的，蹄2就是“減勢”作用，因此這兩個制動蹄作用于制動鼓上的制動力是不同的?；谶@種受力原理，制動蹄也有多種組合形式。

單向雙領(lǐng)蹄式制動器受力示意圖 

從結(jié)構(gòu)上看，雙領(lǐng)蹄式制動器的兩制動蹄各用一個單活塞式輪缸，雙領(lǐng)蹄式制動器的兩套制動蹄、制動輪缸、支承銷在制動底板上的布置是中心對稱的。

雙向雙領(lǐng)蹄式制動器示意圖

這種雙向雙領(lǐng)蹄制動器無論是前進(jìn)制動還是倒車制動，兩制動蹄都是領(lǐng)蹄。因此即使在倒車的情況下，制動性能也和前進(jìn)制動性能一樣。

雙從蹄式制動器示意圖 

這種制動器與雙領(lǐng)蹄式制動器結(jié)構(gòu)很相似，差異在于固定元件與旋轉(zhuǎn)元件的相對運(yùn)動方向不同。雖然雙從蹄式制動器的前進(jìn)制動效能低于雙領(lǐng)蹄式和領(lǐng)從蹄式制動器，但其效能對摩擦系數(shù)變化的敏感程度較小，即具有良好的制動效能穩(wěn)定性。

結(jié)語：

不同結(jié)構(gòu)的鼓式剎車性能是不同的，在基本參數(shù)和輪缸工作壓力相同的情況下，自增力式制動器剎車性能最好，以下則為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。在制動過程中，自增力式制動器制動力矩的增長在一些情況下太過于急速。雙從蹄式制動器的制動力雖然最低，但是有著很好的穩(wěn)定性。而領(lǐng)從蹄式制動器無論是制動性還是穩(wěn)定性都是處于中游，所以被廣泛采用。從結(jié)構(gòu)原理上講，鼓式剎車的剎車性能是要優(yōu)于盤式剎車的，因此在大多數(shù)卡車、貨車上，都是采用的鼓式剎車，而由于鼓式剎車處于一個封閉的空間，散熱較差（經(jīng)常可以看到，對輪轂噴水的大車），因此在穩(wěn)定性上會比盤式剎車差，但在小型汽車上，幾乎感覺不到差別。而很多車型出于成本考慮，往往都采用前碟后鼓的設(shè)計。