纯干货分享——机车制动卡钳篇摩友必修课

更新于2023-05-22

卡钳是一个附挂在刹车盘前后的组件,分单个或多个活塞。

杜卡迪V4卡钳

卡钳是摩托车的核心所在,如果想要升级您的制动系统,那必须要考虑到卡钳跟总泵之间的关系

径向式卡钳(Radial-mount caliper)

径向式卡钳又称辐射式卡钳,活塞较大,稳定性优越,一般用于高性能摩托车的前轮上,例如杜卡迪WSBK的Oanigale V4R用的就是Brembo的径向卡钳,固定的卡钳螺栓在方向上与轮毂圆心呈放射状,两端螺丝以径向方式上锁,提高刹车效率,因此被称之为径向卡钳,制造难度更大,结构复杂「(说到这,捎带说一嘴Brembo,是意大利的从事高性能制动个系统和零部件工程设计开发的制造商,1975年开始,法拉利在他的F1赛车上装的便是Brembo的制动系统,之后的玛莎拉蒂保时捷都开始装备Brembo的制动系统,属于高级刹车系统品牌,AP RACING也隶属于Brembo。入选世界十大刹车卡钳排行,PFC创立于美国专注高性能刹车卡钳,刹车盘,刹车片,是运动赛车的首选。还有ALCON英国的卡钳品牌等,品牌在这就先不做过多介绍了」

川琦ZX-4R卡钳

轴向式卡钳(Axial-mount caliper)

成本低,小排量车使用广泛。

CNC跟是什么卡钳没关系,属于一种加工方式(数控机加工的简称)力学结构合理的卡钳,线性好,稳定性强。

凯越450RR卡钳

锻造式卡钳

利用锻压机械对金属施加压力,使其产生塑形。相同材质,锻造比铸造拥有更强的刚性,更轻的质量,如果细分又可分为一体式卡钳和两片式卡钳,一体式卡钳能进一步提升卡钳强度,减少卡钳自身扭曲状况,一体式加工难度更高,机具成本昂贵,所以一体式卡钳多用于高端性能摩托车。

奔达燎700卡钳

铸造卡钳

较早期的热加工技术,将金属熔化后浇入模具形成预定的物件,质量较疏松,流线感不如锻造。

单向卡钳

卡钳中只有一侧有活塞设计,另一侧固定刹车片,因此一般单向卡钳都会配备浮动插销,让卡钳能够左右移动,使两侧刹车片都能够咬合到碟盘。

春风800NK卡钳

对向卡钳

一般对向卡钳采用固定式设计,活塞总量一般在两个或者以上,活塞总数多为偶数,多用于性能较强的性能车或改装车,比如四活塞对向卡钳,就是卡钳两侧各有两个活塞,6活塞就是两侧各有三个活塞,卡钳活塞数量越多,刹车片施加到刹车盘的力量越均匀,但制动效果未必就会变大,一般来说随着活塞数量增多,活塞总面积变大,制动力越大尺寸也越大,所以匹配的刹车直径也越大。

川崎H2卡钳

浮动卡钳

浮动卡钳制动器其制动盘直接固定在轮毂上,没有浮动位移量,卡钳通过螺栓固定在卡钳支撑上,再通过卡钳支撑固定在前减震,这样卡钳与卡钳支撑之间可以在螺栓上做少量的轴向位移,形成浮动卡钳,浮动卡钳一般仅有一侧有制动活塞,当制动摩擦片接触到制动活塞时卡钳在其反作用力下移动,这样另一侧的制动摩擦片也会成为夹持制动盘的状态。

雅马R3卡钳

主流的卡钳产品一般以双活塞跟四活塞为主,当然还有六活塞等,那么活塞是什么呢?

活塞是刹车油推动刹车片等中间媒体,当卡钳工作时,刹车片会因为摩擦而产生高温,在活塞等传导下,刹车油温也会慢慢升高,超过工作温度等刹车油会丧失传导性,因此散热较快的材质,才能提供更稳定的刹车性能。材质影响活塞性能,比如生锈的活塞在运动时会产生阻力,活塞常见的材料有钛合金,铝合金,铁。理论上相同活塞面积下,多活塞卡钳制动效果更均匀。但相应的卡钳要做的更大。经过多年发展与测试。证明对向四活塞可以做到最好的制动效果。更多的活塞非但起不到加强刹车的作用,反而因为内部油路过与繁琐,重量过重降低刹车效果。

哈雷突破者卡钳

很多人想要改装制动系统,那么就不得不考虑到更换卡钳,更换卡钳就要更换总泵,因为涉及到液压放大倍率,要遵循帕斯卡 流体静力学原理(Pascal law)水压机原理就是他发明的,早期法国著名科学家。总泵与卡钳之间会有放大倍率的存在,过小的放大倍率可能会导致刹车性能不及原厂,而过大的刹车放大倍率则会给制动系统带来超负荷压力过大。

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放大倍率等于卡钳单边活塞总面积/总泵活塞面积,因此对向四活塞与单向双活塞的放大倍率相同。但感受上对向四活塞要比单向双活塞好的原因是,对向四活塞的效率高,能源损耗少。单向卡钳是利用单边推动活塞,对向卡钳双边推动活塞,所以相同放大倍率,对向四活塞卡钳就有较佳的刹车效率,对向卡钳自身扭矩就比单向卡钳小,因此能源损耗也较小

KTM超级公爵卡钳

改装卡钳表面处理多为普通阳极为主,优势更绚丽的色彩,价格相对硬质氧化处理便宜了许多,性价比高,缺点硬度较低,处理层较薄,易出现划伤,划伤后就会失去自我保护作用。Brembo摩托车卡钳产品是没有普通阳极处理的,使用原料跟加工工艺不同。是表面耐磨性大增,硬质氧化处理耐磨性好,价格高,色彩不够鲜艳基本只有黑,卡其,灰色。

奥古斯塔1000卡钳

综上所述,刹车效果的好坏,关键在于卡钳活塞面积与油路的合理性,以及总泵分泵的合理配合。

加大活塞面积会不会得到更好的刹车效果?

我们在刹车时,压力会通过油路挤压活塞,进而达成刹车,如果活塞面积过大需要挤压的刹车油就会更多,拉杆行程过大要捏的更久,这样的结果线性变差,但如果更改大分数的上泵,则对应的拉杆力度使拉杆工作更困难。

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