鼓剎真的不靈？從原理為鼓剎“洗白”

現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。但傳統的鼓剎就是淘汰產品了嗎？

鼓式剎車可以說是汽車最早的制動系統，發展至今，在轎車上僅僅出現在低檔車中。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。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通，而活塞3則可以由駕駛員通過制動踏板機構來操縱。當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，從而達到減速的目的。

不同種類的鼓剎

領從蹄式制動器示意圖  

1.領蹄 2.從蹄 3、4.支點 5.制動鼓 6.制動輪缸 

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

領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。

可以發現，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的作用結果是使領蹄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。基于這種受力原理，制動蹄也有多種組合形式。

單向雙領蹄式制動器受力示意圖 

從結構上看，雙領蹄式制動器的兩制動蹄各用一個單活塞式輪缸，雙領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。

雙向雙領蹄式制動器示意圖

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

雙從蹄式制動器示意圖 

這種制動器與雙領蹄式制動器結構很相似，差異在于固定元件與旋轉元件的相對運動方向不同。雖然雙從蹄式制動器的前進制動效能低于雙領蹄式和領從蹄式制動器，但其效能對摩擦系數變化的敏感程度較小，即具有良好的制動效能穩定性。

結語：

不同結構的鼓式剎車性能是不同的，在基本參數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，以下則為雙領蹄式、領從蹄式、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，但是有著很好的穩定性。而領從蹄式制動器無論是制動性還是穩定性都是處于中游，所以被廣泛采用。從結構原理上講，鼓式剎車的剎車性能是要優于盤式剎車的，因此在大多數卡車、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（經常可以看到，對輪轂噴水的大車），因此在穩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計。