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盘刹散热快,鼓刹力度大?其实我们都错了

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盘刹散热快,鼓刹力度大?其实我们都错了

发布日期:2019-10-17 作者: 点击:

在许多人的印象中,盘式制动器由于暴露在空气中,所以拥有着良好的散热性能,同时由于接触面积较小,因此制动力不如鼓式制动器。说实话小编此前也一直认同这样的观点,直到前段时间看到了一篇论文中做了几组试验,才彻底颠覆了我对这两种制动器的认知。

 

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首先说明:该试验是由交通运输部公路科学研究院、运输车辆运行安全技术交通行业重点实验室的李臣、晋杰、杨良坤先生所做,下面就聊一聊这个试验的内容。
试验前的基本情况
首先来介绍一下试验的基本情况。这个试验采用的是中国重汽的某款6X4牵引车,搭配迈隆牌三轴厢式半挂车,主挂均配备EBS,且车辆满载。
由于该试验主要是测试制动系统的热衰退,因此要求该半挂车先以初速度为60km/h进行制动,速度降低至30km/h时解除制动,再加速至60km/h,再制动至30km/h……这样重复20次,让制动系统升温(也就是模拟频繁制动的场景)。
热态紧急制动试验对比
在完成制动系统升温之后,车辆做了一组60km/h的热态紧急制动试验,并测试出各项数据如下:
从表中可以看出,在该试验结束之后,盘式制动器的温度达到了351.83°C,而鼓式制动器的温度仅有241.82°C。这一结论推翻了我们通常认为的“盘式制动器散热好”的观点——它的温度反而更高。
另一方面,虽然盘式制动器的温度更高,但制动距离反而更短——这也说明了,鼓式制动器的制动力并没有大于盘式制动器。
热态仅半挂车制动试验对比
考虑到国内许多半挂车用户会把主车的制动解除,只保留半挂车的制动,因此原作者还做了一组仅用半挂车制动情况下的试验,试验方法同上文一样,依然是先预热,再60km/h紧急制动,试验结果如下:
热衰退对比
首先,该试验数据进一步验证了前面的结论,即:盘式制动器升温更快、制动距离更短。而除此之外,我们也发现,仅半挂车制动的情况下,两者热态的差距更加明显:鼓式制动器的制动距离接近盘式制动器的三倍!
为了说明制动器的热衰退程度,原作者在制动器冷态、仅半挂车制动的情况下,做了一组60km/h的紧急制动试验。数据结果如下:
可以看出由于热衰退的影响,采用盘式制动器的半挂车制动距离延长了19.85m,而采用鼓式制动器的半挂车制动距离延长了152.68米。鼓式制动器的热衰退效果更加明显。
结论
综合上面三组试验数据,我们可以得出如下的结论:
1)盘式制动器升温比鼓式制动器快;
原作者认为,其原因应该是盘式制动器的热容量更小。对此大鹏是这样理解的:相对来说,鼓式制动器体积更大,能够容纳更多的热量;而盘式制动器体积更小,所容纳的热量更小,因此升温更快。
2)无论热态还是冷态,盘式制动器的制动距离都更短;
其实,早期在没有助力装置的情况下,鼓式制动器随着制动鼓的旋转,能够放大其制动力;而盘式制动器,则只是夹紧制动盘,得不到放大效果。因此,“盘刹没有鼓刹有劲”的观念就此传开。
然而,随着汽车技术的发展,如今制动器都采用了助力装置,因此盘式制动器也可以获得很大的制动力。另外,盘式制动器的响应速度更快,因此制动距离就能够更短。
3)盘式制动器的抗热衰退能力更好;
从数据上我们可以看出,盘式制动器在更高温度的情况下,依然能够提供更好的制动效果。那么具体是什么原因呢?原作者在观察试验后的制动器后,给出了这样的原因:
首先,在高温状态下,制动器会发生一定的膨胀。但是两种制动器的变形情况不同:
鼓式制动器的制动鼓中间部分膨胀得更厉害,导致制动蹄和制动鼓在两端的贴合更紧密,中间没能很好地贴合摩擦,继而加快了两端的磨损,导致制动性能变差;
而盘式制动器在受热膨胀后,各处形变情况相同,制动时依然能够很好地贴合,受力均匀,制动性能稳定。
性能好 但要配液缓
所以,盘式制动器无论是在抗热衰退性能上,还是在制动效能上,都是优于鼓式制动器的——考试成绩已经说明了这一切。并且,盘刹抗热衰退性能好不是因为它散热好——相反,它的温度会更高——而是因为它自身的结构让他能够在高温下依然保持良好的制动能力。
但是另一方面,在频繁制动的情况下,盘式制动器的温度依然会非常高,甚至高于鼓式制动器。同鼓刹不同,盘式制动器是直接裸露在外的,如果对其淋水,会导致制动盘激冷开裂。所以,盘式制动器不能淋水,如果在长下坡路段行驶,保险起见,还是要配上液力缓速器。


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