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关于车辆的刹车,你真的了解吗?

日期:2025-01-09    浏览次数:187次

大家好,我们是汽车媒体号驾仕派~

其实汽车的各个部件就是这样:首先有了我们口中常说的“三大件”(发动机、变速箱、底盘悬架),然后才有了配合三大件的其它部分的零件。所以,越是向汽车的核心部件去进发研究,越是会发现其要考虑的东西比“看得见摸得着”的部分多得多。而今天我们讲到的制动系统(即我们常说的刹车),就是这样的一个部分。老规矩,按照问题顺序,我一个一个进行解答和说明。

1、车子是怎么停下的?

估计大多数同学看到这个问题,都会觉得我这么一问是有些多余——“车子嘛,自然是通过刹车来停下的”。稍稍多想一点的同学,答案也无外乎是“应该是制动系统的工作,让轮毂逐渐减速,来达到了停止的效果”。但其实我想问的是“从物理的能量转换角度上来看,车子是如何停下的?”

关于车辆的刹车,你真的了解吗?

是的,我们大多数对于制动系统,看到的是其机械原理,但从未从能量的角度来关注过制动系统——正因为此,只要从能量的角度明白了制动系统的工作原理,那么一辆车子很多地方的设计理念,就能一下子迎刃而解了。

首先,对于汽车来说,大多数人都知道一个道理:汽车之所以能开动起来,无非是化石燃料燃烧所具备的热能转换为汽车前进所需的机械动能而已。好的,既然车辆行动是从热能转换为动能,那么,制动系统就应该反过来,将动能转换为热能。也就是说,制动系统是“用来降低车速的热交换器”。既然如此,对于制动系统来说,有两个问题就要考虑——如何有效的将动能转化为热能,以及转化出来的热能如何尽快的处理掉。

先说第一点:如何有效的将动能转化为热能。

要了解这一点,我们需要知道这个转化过程是从哪儿来的——还记得我在讲“轮胎对一辆车有多重要?”的时候提到的所谓车轮静摩擦力的概念吗?是的,制动系统一样,是依靠于轮胎的静摩擦力的。车辆的最大制动力就是这辆车在当前重量、当前轮胎下的最大静摩擦力,一旦突破了这个摩擦里,车辆的轮子就会转为力量更小的滑动摩擦力,导致制动力减小。所以,一切都要以轮胎的能力为基础。

在这里我补充两个小知识:如果你想要改善自己车辆的行驶、制动能力(驾驶表现更好、刹车距离变短),最为直观、高效、高性价比的方案,便是换一套适合当前路况的轮胎。

再说第二点:转化出来的热能如何尽快的处理掉。

热量这个东西对于任何工业产品来说都是个双刃剑——有时候我们需要它来帮助我们工作(比如发动机),而有时候它又成为了阻碍工业产品持续稳定工作的大敌。这次的制动系统就是如此:正因为制动系统的工作原理是将动能转化为热能,那这些多余的热能如何继续转化为不影响车子的能量就成为制动系统的最大难题(高中物理的能量第一定律:能量既不可产生也不可消灭,它只能从一个形式转化为另一个形式,或者从一个物体转化到另一个物体上)。于是在目前的车辆工程设计水平上,我们将这些热量转化的主要方式就是:利用风。

为何近代轮毂的设计都会尽力将轮辐设计成窄小的外形构成(哪怕是轮辐数量较少的锻造轮毂都会尽量减小轮辐宽度),其主要的作用就是为了将簧下质量、轮毂支撑力、轮毂导热力维持在一个相对平衡的水平上。而这最后一点,就与我们车子的制动系统息息相关。

关于车辆的刹车,你真的了解吗?

是的,我们大多数对于制动系统,看到的是其机械原理,但从未从能量的角度来关注过制动系统——正因为此,只要从能量的角度明白了制动系统的工作原理,那么一辆车子很多地方的设计理念,就能一下子迎刃而解了。

首先,对于汽车来说,大多数人都知道一个道理:汽车之所以能开动起来,无非是化石燃料燃烧所具备的热能转换为汽车前进所需的机械动能而已。好的,既然车辆行动是从热能转换为动能,那么,制动系统就应该反过来,将动能转换为热能。也就是说,制动系统是“用来降低车速的热交换器”。既然如此,对于制动系统来说,有两个问题就要考虑——如何有效的将动能转化为热能,以及转化出来的热能如何尽快的处理掉。

先说第一点:如何有效的将动能转化为热能。

要了解这一点,我们需要知道这个转化过程是从哪儿来的——还记得我在讲“轮胎对一辆车有多重要?”的时候提到的所谓车轮静摩擦力的概念吗?是的,制动系统一样,是依靠于轮胎的静摩擦力的。车辆的最大制动力就是这辆车在当前重量、当前轮胎下的最大静摩擦力,一旦突破了这个摩擦里,车辆的轮子就会转为力量更小的滑动摩擦力,导致制动力减小。所以,一切都要以轮胎的能力为基础。

在这里我补充两个小知识:如果你想要改善自己车辆的行驶、制动能力(驾驶表现更好、刹车距离变短),最为直观、高效、高性价比的方案,便是换一套适合当前路况的轮胎。

再说第二点:转化出来的热能如何尽快的处理掉。

热量这个东西对于任何工业产品来说都是个双刃剑——有时候我们需要它来帮助我们工作(比如发动机),而有时候它又成为了阻碍工业产品持续稳定工作的大敌。这次的制动系统就是如此:正因为制动系统的工作原理是将动能转化为热能,那这些多余的热能如何继续转化为不影响车子的能量就成为制动系统的最大难题(高中物理的能量第一定律:能量既不可产生也不可消灭,它只能从一个形式转化为另一个形式,或者从一个物体转化到另一个物体上)。于是在目前的车辆工程设计水平上,我们将这些热量转化的主要方式就是:利用风。

为何近代轮毂的设计都会尽力将轮辐设计成窄小的外形构成(哪怕是轮辐数量较少的锻造轮毂都会尽量减小轮辐宽度),其主要的作用就是为了将簧下质量、轮毂支撑力、轮毂导热力维持在一个相对平衡的水平上。而这最后一点,就与我们车子的制动系统息息相关。

关于车辆的刹车,你真的了解吗?

是的,我们大多数对于制动系统,看到的是其机械原理,但从未从能量的角度来关注过制动系统——正因为此,只要从能量的角度明白了制动系统的工作原理,那么一辆车子很多地方的设计理念,就能一下子迎刃而解了。

首先,对于汽车来说,大多数人都知道一个道理:汽车之所以能开动起来,无非是化石燃料燃烧所具备的热能转换为汽车前进所需的机械动能而已。好的,既然车辆行动是从热能转换为动能,那么,制动系统就应该反过来,将动能转换为热能。也就是说,制动系统是“用来降低车速的热交换器”。既然如此,对于制动系统来说,有两个问题就要考虑——如何有效的将动能转化为热能,以及转化出来的热能如何尽快的处理掉。

先说第一点:如何有效的将动能转化为热能。

要了解这一点,我们需要知道这个转化过程是从哪儿来的——还记得我在讲“轮胎对一辆车有多重要?”的时候提到的所谓车轮静摩擦力的概念吗?是的,制动系统一样,是依靠于轮胎的静摩擦力的。车辆的最大制动力就是这辆车在当前重量、当前轮胎下的最大静摩擦力,一旦突破了这个摩擦里,车辆的轮子就会转为力量更小的滑动摩擦力,导致制动力减小。所以,一切都要以轮胎的能力为基础。

在这里我补充两个小知识:如果你想要改善自己车辆的行驶、制动能力(驾驶表现更好、刹车距离变短),最为直观、高效、高性价比的方案,便是换一套适合当前路况的轮胎。

再说第二点:转化出来的热能如何尽快的处理掉。

热量这个东西对于任何工业产品来说都是个双刃剑——有时候我们需要它来帮助我们工作(比如发动机),而有时候它又成为了阻碍工业产品持续稳定工作的大敌。这次的制动系统就是如此:正因为制动系统的工作原理是将动能转化为热能,那这些多余的热能如何继续转化为不影响车子的能量就成为制动系统的最大难题(高中物理的能量第一定律:能量既不可产生也不可消灭,它只能从一个形式转化为另一个形式,或者从一个物体转化到另一个物体上)。于是在目前的车辆工程设计水平上,我们将这些热量转化的主要方式就是:利用风。

为何近代轮毂的设计都会尽力将轮辐设计成窄小的外形构成(哪怕是轮辐数量较少的锻造轮毂都会尽量减小轮辐宽度),其主要的作用就是为了将簧下质量、轮毂支撑力、轮毂导热力维持在一个相对平衡的水平上。而这最后一点,就与我们车子的制动系统息息相关。

关于车辆的刹车,你真的了解吗?

是的,我们大多数对于制动系统,看到的是其机械原理,但从未从能量的角度来关注过制动系统——正因为此,只要从能量的角度明白了制动系统的工作原理,那么一辆车子很多地方的设计理念,就能一下子迎刃而解了。

首先,对于汽车来说,大多数人都知道一个道理:汽车之所以能开动起来,无非是化石燃料燃烧所具备的热能转换为汽车前进所需的机械动能而已。好的,既然车辆行动是从热能转换为动能,那么,制动系统就应该反过来,将动能转换为热能。也就是说,制动系统是“用来降低车速的热交换器”。既然如此,对于制动系统来说,有两个问题就要考虑——如何有效的将动能转化为热能,以及转化出来的热能如何尽快的处理掉。

先说第一点:如何有效的将动能转化为热能。

要了解这一点,我们需要知道这个转化过程是从哪儿来的——还记得我在讲“轮胎对一辆车有多重要?”的时候提到的所谓车轮静摩擦力的概念吗?是的,制动系统一样,是依靠于轮胎的静摩擦力的。车辆的最大制动力就是这辆车在当前重量、当前轮胎下的最大静摩擦力,一旦突破了这个摩擦里,车辆的轮子就会转为力量更小的滑动摩擦力,导致制动力减小。所以,一切都要以轮胎的能力为基础。

在这里我补充两个小知识:如果你想要改善自己车辆的行驶、制动能力(驾驶表现更好、刹车距离变短),最为直观、高效、高性价比的方案,便是换一套适合当前路况的轮胎。

再说第二点:转化出来的热能如何尽快的处理掉。

热量这个东西对于任何工业产品来说都是个双刃剑——有时候我们需要它来帮助我们工作(比如发动机),而有时候它又成为了阻碍工业产品持续稳定工作的大敌。这次的制动系统就是如此:正因为制动系统的工作原理是将动能转化为热能,那这些多余的热能如何继续转化为不影响车子的能量就成为制动系统的最大难题(高中物理的能量第一定律:能量既不可产生也不可消灭,它只能从一个形式转化为另一个形式,或者从一个物体转化到另一个物体上)。于是在目前的车辆工程设计水平上,我们将这些热量转化的主要方式就是:利用风。

为何近代轮毂的设计都会尽力将轮辐设计成窄小的外形构成(哪怕是轮辐数量较少的锻造轮毂都会尽量减小轮辐宽度),其主要的作用就是为了将簧下质量、轮毂支撑力、轮毂导热力维持在一个相对平衡的水平上。而这最后一点,就与我们车子的制动系统息息相关。