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这样升级刹车,简直太便宜了

萝卜报告

在之前的文章中,我们已经阐明了升级轮胎才是缩短刹车距离最有效的方案。那在升级了轮胎之后,那些喜欢跑山、下赛道的车迷又该如何继续进阶呢?难道就只能通过花费上万元去购买多活塞卡钳,才能在极端使用工况中获得制动力的提升,并缓解刹车热衰减吗?非也!今天我将带大家了解一下在刹车系统中,决定摩擦力的两个重要零件:刹车盘和刹车片。并剖析一下原厂刹车盘/片的不足之处,以及只需1500块就能为刹车带来质变的改装刹车盘/片方案!

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大家都知道,刹车系统的原理是通过刹车卡钳活塞推动刹车片,使之与刹车盘进行摩擦来帮助车辆减速的。那么此时决定刹车性能的变量就有了两个:第一个变量是卡钳的性能。包括能决定容纳刹车片大小,从而决定摩擦面积的卡钳体积;以及决定刹车片与刹车盘之间夹紧力度的卡钳夹力。第二个变量则是刹车盘与刹车片的性能。根据刹车盘/片材料配方的不同,会在最大摩擦力、耐高温性、耐用度上形成差别。

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在之前的文章中我们已经讲过,原厂刹车卡钳的制动力已经十分充足,否则日常生活中我们不可能一进行全力制动,轮胎就会因为抱死而触发ABS工作。因此,在针对刹车系统进行升级时,我们首先应该把重点聚焦在高强度使用刹车时的刹车抗热衰减能力以及耐磨度上。而这两个性能指标,则都是由刹车盘/片的材质配方所决定的。

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同时,在升级了刹车盘/片之后,由于它们的材质更硬,且二者之间的摩擦力更大,因此对于制动力度,以及刹车脚感的坚实度也会有很大提升。所以对于大部分人而言,改装刹车盘/片往往就是性价比最高的方案。更关键的是,改装盘/片还不会影响验车,但改装多活塞卡钳则铁定是过不了年检的!

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为了避免盲目改装,我们首先需要了解一下原厂刹车盘/片的设计思路,以及在这种设计思路下所产生的优/缺点。首先,我们先来剖析刹车片。

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对于原厂刹车片来说,由于它针对的是绝大多数人的日常使用场景,也就是城市红绿灯道路、快速路以及高速路,这些不存在连续多次大力制动需求的场景。因此,原厂的刹车片性能只需要满足在1-3次大力制动中,能让车辆迅速停下的能力就足够了。

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既然原厂刹车片应对的使用工况并不恶劣,因此便可以使用较软的材料来打造。一般会以玻璃纤维、碳、橡胶等材质为主,并在其中再加入10%-30%的金属材质进行定型,这种刹车片的官方学名为“无石棉刹车片”或“非石棉刹车片”。

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使用较软材质的刹车片会有以下几个优点:一、在后期使用中,较软的刹车片会减小对刹车盘的磨损,从而降低车主更换刹车盘的频率,降低使用成本;二、由于金属含量低,所以当原厂较软的刹车片与刹车盘进行摩擦制动时,几乎不会产生任何刺耳的噪音,以及会污染轮圈的金属粉尘;三、较软的刹车片不会因为低温出现制动力衰减。

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不过,材质的硬度是把双刃剑,由于较软刹车片的耐热性较差,因此刹车系统容易过早出现热衰减,以及过度损耗的问题。要知道,原厂刹车片为了保证能在日常道路提供尽可能的绵柔、平顺制动感受,因此自身在摩擦系数的选择上会普遍偏低,一般在0.3-0.4左右。本身就不高的摩擦系数,在高温后便会显得更加无力,最终出现明显的热衰减问题。

此外,在面对多次大力制动的使用工况时,原厂刹车片的表面还会在高温下出现融化的现象,从而加剧刹车片的消耗。这种情况在赛道中尤其多见,只需20分钟的激烈驾驶,就可能会出现原厂刹车片被磨到见底,只剩金属背板的情况。

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说完了激烈驾驶时性能堪忧的原厂刹车片后,咱们就来看看改装刹车片究竟何德何能,可以荣登性价比最高的制动产品。首先在材质方面,改装刹车片就与原厂刹车片有着截然不同的配方比例。相比起只有10%-20%金属材质的原厂刹车片来说,改装刹车片的金属含量普遍会超过35%,甚至有些会超过50%,因此改装刹车片也被称为“半金属刹车片”。其中,刹车片的金属含量越高,它的抗热衰性能就会越好。同时在高温下,由于刹车片融化导致的异常磨损现象也会越小。

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与此同时,较高的金属含量也会赋予刹车片更高的整体硬度,而更高的硬度也会让刹车踏板的脚感变得更加坚实。因此,即使在没有更换卡钳的情况下,你也是可以通过改装刹车片来提高刹车踏板脚感坚实度的。此外,改装刹车片上粗糙的接触面也能提供更大的摩擦系数,普遍在0.45-0.55之间,更有甚者会达到0.6左右。而更大的摩擦系数,自然也会带来更好的制动性能。

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不过就像上面所说的那样,材质的硬度是把双刃剑,虽然更硬的改装刹车片可以让刹车热衰减的时间延后,甚至可以抵御700-800°C的高温,但为此你也是要付出一定代价的。首先,就是刹车粉尘的问题。由于改装刹车片金属材质含量更多,因此在制动时会有更多的黑色金属碎屑被摩擦下来,并被吸附在轮圈上。通常只需1000公里左右,轮圈就会被改装刹车片给完全“染”黑。

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其次,由于改装刹车片较硬的缘故,因此在气温较低时,刹车片的摩擦力还会出现“冷衰减”。也就是说,当车辆在冬天刚刚启动时,改装刹车片的制动效果是比不上原厂刹车片的。不仅如此,改装刹车片在与刹车盘摩擦时还更容易出现“刹车异响”,在低速且制动力较小时尤为常见。并且越耐高温的刹车片,低速制动的异响就会越严重。此外,较硬的刹车片还很容易出现“啃盘”的问题。轻则将原厂刹车盘表面啃出沟槽,重则直接将原厂刹车盘啃到报废。

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在价格方面,半金属材料的刹车片只需600元左右就可以买到一对,而随着刹车片耐高温性能的增加,价格也会随之提高,不过就算是赛道级别的半金属刹车片,1000元左右也就够了。其中我个人比较推荐的是跑“赛道日”定位的Dixcel品牌的Z皮,以及EBC品牌的黄皮,它们已经能很好满足“赛道日”和山路的严苛驾驶工况了。

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除了半金属改装刹车片外,市面上还有碳陶刹车片可供选择。相比起半金属和非石棉刹车片来说,碳陶刹车片几乎结合了它们二者的所有优点,即能保证足够高的耐热性和硬度,又能拥有较长的使用寿命和低噪音。只不过动辄上万块的昂贵售价,让碳陶刹车片很少出现在民用车市场,往往都是百万级超跑的专属零件。

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在说完了刹车片后,下面我们再来看看原厂刹车盘和改装刹车盘之间的区别。

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目前几乎所有的原厂车,都会在前轮位置使用通风刹车盘,一些车甚至还会在后轮也使用通风刹车盘。不过这里所讲的“通风”,并非是在刹车盘上打孔,而是通过在刹车盘的横截面上制造孔道(如上图红框位置),从而使刹车盘的热量能在行驶时的快速旋转中,被外界的“冷空气”带走。

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对于原厂刹车盘而言,它们一般都不会在盘体表面使用什么复杂工艺,基本都会采用光面设计。这种形式可以有效提高刹车片与刹车盘之间的接触面积,从而在刹车盘\片尺寸相对较小的情况下,产生出更强的摩擦力,也就是制动力。同时,由于没有划线、打孔的设计,因此原厂刹车盘还会在生产步骤以及原材料强度上节省不少成本。毕竟无论是打孔还是划线步骤,都会对刹车盘的刚性产生副作用,需要使用成本更高的材料和工艺来补足强度。

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而在材质方面,由于铸铁刹车盘的国标只需做到抗拉强度250MPa(改装刹车盘抗拉强度普遍为300-350Mpa),因此原厂刹车盘的强度并不是很好,虽然匹配原厂刹车片没问题,但在面对更硬的改装刹车片时,就很容易被划出深沟,甚至报废了。

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相比起原厂刹车盘而言,改装刹车盘则进行了全方位的武装升级。首先在纹路上,改装刹车盘大多会采用划线、或者划线+打孔的设计。不过与一般人所理解不同的是,刹车盘表面上的划线,其作用并非是用于散热,而是为了疏导刹车片粉尘所设计的。当车辆进行制动时,与刹车盘咬紧的改装刹车片虽然会脱落金属粉尘,并被吸附在刹车盘表面上,但随着刹车盘的转动,刹车片便能将金属粉尘“推到”刹车盘的线槽之中,然后伴随着刹车盘快速旋转所产生的“离心力”,金属粉尘便会被甩向轮圈等其他地方,从而降低刹车粉尘对于盘、片之间摩擦力的负面影响。

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而在刹车盘上打孔,则主要是为了进一步帮助刹车盘降温而设计的。通过打孔的方式,不仅能增加刹车盘与外界“冷空气”的接触面积,同时还能加速通风刹车盘内外热量的交换速度,减轻刹车盘的热量堆积。不过,在上文我们已经提到,在刹车盘上打孔会在一定程度上降低刹车盘的抗拉程度以及摩擦力。所以这时就需要对刹车盘的配方进行调整,使其在散热、硬度和摩擦力之间维持平衡。

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一般来说,在刹车盘中添加“硅”元素能提升整体硬度,添加“碳”元素能增加摩擦力,通过一定量的添加,可以有效弥补因刹车盘打孔所丢失的强度和摩擦力。但具体加多少就要考虑整体配方的平衡了,像是碳元素加多了就会导致刹车盘变脆,容易断裂。因此,刹车盘的配方也是各家制造商的最高机密。

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改装刹车盘除了会在刹车盘的配方上进行升级外,还会在制造工艺上与原厂刹车盘拉开差距,其中就包括对刹车盘表面进行的热处理工艺。通过将刹车盘加热到上百摄氏度高温,然后再快速冷却的操作,使刹车盘上的金属能更加紧密的进行融合,从而提升刹车盘的硬度、耐磨性,以及抗疲劳程度。这时再加配方上的升级,最终改装刹车盘相较于原厂刹车盘就会如同脱胎换骨一般,能够禁受住极端情况下改装刹车片的疯狂“摧残”了!

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价格方面,由于配方和制作工艺的升级,因此改装刹车盘的价格也要比原厂刹车盘贵上不少。其中1000元左右有像Dixcel、Hawk这样的普通品牌。而像是Endless这样的高端刹车品牌,价格普遍会达到3000元左右。根据我个人的经验,1000元左右的Dixcel热处理盘就已经足够使用,不会出现啃盘问题了。

改装刹车盘的价格虽然不像网上200-300元的副厂刹车盘那样便宜,但如果你经常激烈驾驶,并且已经改装了高性能刹车片,那改装刹车盘所带来的超长耐久性是绝对要比使用原厂盘更划算的,同时制动力表现也绝对对得起它上千块的价格。

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与刹车片一样,刹车盘同样有碳陶材质的产品。只不过碳陶刹车盘接近1个月制作周期所带来的超高成本,哪怕它的耐高温能力达到了1000度,比高端钢制刹车盘高了300-400度,且重量还能降低40%,却也依旧谈不上有任何性价比。正因如此,碳陶刹车盘通常也只是作为顶级超跑的标配配置,即使是奥迪RS6 Avant这样的顶级高性能旅行车,也只是把碳陶刹车盘作为加钱选装的项目。所以对于普通消费者来说,高端的钢制刹车盘就是最好的选择。

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看到这,你是否已经心动并准备入手一套改装盘/片了呢?用不到一套卡钳十分之一的价格,就能获得包括卡钳在内的刹车套装的60%左右性能提升了,简直不能再值了!况且别忘了,你的原厂卡钳还能帮你保持低调,如此一来,赛道圈速的提升就都可以归功在你的驾驶技术上了~

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