刹车片如何工作

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刹车片提供摩擦来减速或停车。
尘土飞扬的Cline /iStockphoto

要有效地利用你的汽车还有很多事情要做制动系统而不是当一只松鼠从你面前窜出来时,简单地踩下踏板。汽车、卡车和摩托车的制动系统是由许多部件组成的,这些部件将驾驶员的动作转化为动力物理力这样车就停了下来。其中一个刹车部件就是汽车的刹车片。

刹车片是一个关键的制动部件,因为它们是与车辆的制动转子接触并施加压力和摩擦的部件。制动转子是那些平坦、闪亮的圆盘,有时你可以在某些车辆的车轮后面看到。施加到制动转子上的压力和摩擦是使车轮减速和停止的原因。一旦车轮停止转动,车辆也停止移动。虽然刹车片作为制动部件的作用很简单,但刹车片本身却绝非如此。

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由于车辆车轮旋转的速度和典型汽车或卡车的重量,每次减速或停车时刹车片都会承受极大的压力。想想看:你会想抓住并抓住一个旋转得非常快的重金属圆盘吗?想象一下,慢慢地挤压刹车盘,直到汽车停下来——这是一件吃力不讨好的工作,但刹车片却能在成千上万英里的行驶中不断地这样做,而没有人抱怨。

请在下一页停下来,我们将学习一些关于有机刹车片的知识。

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有机刹车片

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有机刹车片产生了很多刹车灰尘,这使得更换刹车片有点脏的工作。
Lisa F. Young/iStockphoto

以前制造刹车片主要使用石棉作为摩擦材料。这是因为刹车片暴露在大量的摩擦中,从而产生大量的热量。石棉是一种很好的吸热和散热材料。那么问题是什么呢?当石棉分解时,它会产生粉尘,呼吸起来很危险——刹车片在道路上减速和停车时,会产生大量的刹车粉尘。现在,一些刹车片和其他制动部件由更安全的有机材料制成。

有机刹车片有时被称为无石棉有机刹车片它们是由玻璃和橡胶等天然材料以及耐高温的树脂制成的。事实上,高温有助于将刹车片材料粘合在一起。凯夫拉也是许多有机刹车片的重要组成部分。有机刹车片,包括凯夫拉刹车片的一个优点是,它们是由材料制成的,当它们磨损时不会污染,而且它们也更容易处理。它们也比其他材料制成的刹车片更柔软,这意味着它们通常更安静。有机刹车片的缺点是,因为它们更软,它们通常磨损得更快。随着它们的磨损,它们也比其他类型的刹车片产生更多的灰尘。

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由于这些考虑,有机刹车片不是重型车辆的好选择,如卡车或高性能汽车,可能需要从最高速度快速停止。有机和凯夫拉尔刹车片最适合小型汽车,通常不做很多激进的驾驶。汽车的轻重量,以及有限的硬停车,使有机刹车片保持良好的状态,这也保证了乘坐安全。

接下来,我们来看看一套可能会让你钱包空空的刹车片。

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陶瓷刹车片

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陶瓷刹车片可能很贵,但它们可以承受高性能赛车产生的极端热量。
加文·劳伦斯/盖蒂图片社

陶瓷刹车片具有优异的制动性能,耐磨性好,重量轻,所有这些都是高性能驾驶的重要因素。那么,陶瓷刹车片的问题是什么?它们很贵。

陶瓷刹车片由陶瓷纤维、填充材料、粘合剂制成,它们甚至可能含有少量的铜纤维。因为它们大多是陶瓷的,所以这些刹车部件散热良好,即使在多次硬刹车后也能保持强劲的性能。它们也不会因为反复使用而严重损坏;这意味着它们产生的灰尘比其他类型的刹车片少,而且它们产生的灰尘颜色更浅,也不会粘在车轮上。然而,由于价格昂贵,陶瓷刹车片并不适用于所有类型的车辆。

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比如,经常在俱乐部比赛中飙车的跑车就可以受益于陶瓷刹车片;然而,几乎所有其他车辆表现良好与其他刹车片材料。对于大多数司机来说,陶瓷刹车片的额外性能并不值得额外的成本。

继续往下读,找出不会让你倾家荡产的刹车片。

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金属刹车片

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金属刹车片可能是当今汽车上最常见的刹车片。左边的刹车片是新的;右侧的pad已使用。
戴夫白色/iStockphoto

今天路上的大多数车辆都有金属刹车片。如果你想知道,这些刹车片不仅仅是金属板。它们通常由铁、铜、钢和石墨混合在一起形成衬垫材料。

这些刹车片如此普遍的原因很简单——金属刹车片成本效益高,耐用。它们提供了良好的性能,并善于传递与制动转子摩擦产生的热量。金属刹车片的缺点是它们很重,这可能对汽车的燃油经济性产生(很小的)负面影响。此外,由于额外的重量,金属刹车片不是高性能驾驶的最佳选择。由于是金属制成的,所以护垫非常坚硬。这就是它们经久耐用的原因。但由于金属刹车片没有那么多的“弹性”,它们会比其他类型的刹车片对刹车片转子造成更多的磨损。金属刹车片本身保持良好,但他们往往负面影响其他制动部件的耐用性。最后,金属刹车片在温暖的时候效果最好。当一辆装有金属刹车片的汽车在一个非常寒冷的日子里首次行驶时,停车时间可能会比平时稍长一些,直到刹车片升温。

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对于大多数司机来说,金属刹车片的优点大于缺点,特别是因为金属刹车片很好地阻止重型车辆,如卡车。

继续阅读,了解特种车辆的刹车片。

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摩托车刹车片

运动自行车的尾部"width=
摩托车经常使用陶瓷或有机刹车片材料。
艾伦罗克韦尔/iStockphoto

摩托车制动器的工作原理与汽车制动器相同:将驾驶员的动作转化为使车轮停止的力。当汽车或卡车的司机刹车时,所有四个轮子一起工作,使车辆减速或停车。在摩托车上,前后刹车通常是相互独立的。大多数摩托车都有独立控制的前后制动器,但控制方式不同:前制动器由手制动杆控制,而后制动器由脚踏板控制。前制动器往往更有效,提供大部分的停止动力。正因为如此,摩托车刹车片是摩托车安全的关键部件,也是重要的制动部件。

摩托车刹车片采用与汽车刹车片相同的材料制造;然而,陶瓷和有机刹车片是最常见的。由于摩托车比汽车和卡车更小,重量也轻得多,有机刹车片不会像汽车那样磨损得那么快。

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接下来,我们将了解大型卡车是如何将重物减速停车的。

卡车刹车片

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大型卡车通常使用陶瓷或金属刹车片,这两种刹车片都以强度和耐用性而闻名。
迈克·克拉克/iStockphoto

因为卡车又大又重,所以它们的刹车片就显得尤为重要。让一辆满载的卡车在高速公路上行驶需要很大的动力。见鬼,它甚至需要很大的力量来阻止一辆几乎没有移动的空卡车。这意味着垫的强度及其反复停止重载的能力非常重要。有机刹车片,因为比较软,比其他类型的刹车片磨损快,所以不建议用在卡车上。那么你认为哪种类型的制动部件适合大型卡车呢?

金属和陶瓷卡车刹车片是不错的选择。陶瓷刹车片提供了很大的停止力,即使是重载,但记住,它们非常昂贵。金属刹车片更便宜;然而,它们磨损转子的速度比陶瓷垫快得多。卡车的类型和它的用途应该决定安装在它上面的制动部件。

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显然,一辆主要用于上下班的小型卡车不需要高性能的刹车片,而重型卡车通常需要在山上拖着沉重的货物。同样,选择的卡车刹车片材料的类型取决于卡车的大小,它将牵引的负载重量以及它将承受的地形。

高性能刹车片

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一名职业赛车手指望汽车的刹车能正常工作——事实上,他们的生命就靠刹车了。
克莱夫·梅森/盖蒂图片社

你可能认为加速是高性能汽车最关键的因素,但大多数专业司机会告诉你刹车同样重要。毕竟,如果你撞穿一堵墙,你是不可能赢得比赛的。记住,在所有的汽车中(尤其是性能车),刹车不仅仅是为了停止。它们还有助于汽车转弯时的操控。因此,尽管性能车在比赛中看起来像是在全力以赴,但刹车也得到了很好的锻炼。高性能刹车片和其他制动部件必须能够跟上。

高性能刹车片最重要的组成部分之一是它们的散热能力。如果刹车片太热,刹车就会褪色——在这个过程中,液压刹车液往往会沸腾。制动失效发生在制动部件过热时,导致停止力丧失。

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因为刹车衰退在赛车中是一个很重要的问题,所以大多数高性能的刹车都是陶瓷的;然而,一些非常高端的赛车开始使用像碳纤维这样的材料。陶瓷刹车片和碳纤维刹车片都很轻(这也是高性能车手关心的问题),而且散热效果好,所以在整个比赛中都很结实。主要的缺点是费用。正如我们已经提到的,陶瓷(和碳纤维)刹车片非常昂贵。

现在不要停下来。要了解更多关于制动,刹车片和其他相关主题,请点击下一页的链接。

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更多精彩链接

  • 刹车反斗城。“凯夫拉刹车片。”(2008年11月5日)http://www.brakesrus.com/kevlar-brake-pads.htm
  • 《消费者报告》。“刹车片:要找什么?”2008年5月。(2008年11月5日)http://www.consumerreports.org/cro/cars/new-cars/news/2005/brake-pads-what-to-look-for-1205/overview/
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