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Brembo 制动泵与卡钳之间的关系

来源:BG 发布时间:2021-12-02热度:
部分车友在选购Brembo手泵卡钳的时候往往会有一些误区,以为越大的活塞越好,并没有考虑到自己的车辆正在用的手泵和卡钳类型,他们就会发现这些产品用在自己的车上并没有想象中...

部分车友在选购Brembo手泵卡钳的时候往往会有一些误区,以为越大的活塞越好,并没有考虑到自己的车辆正在用的手泵和卡钳类型,他们就会发现这些产品用在自己的车上并没有想象中的好?

我们在这里会通过制动系统的简单原理和一般驾车人都比较容易明白的解释来说明制动泵和卡钳之间的一个关系,以及我们常见的BremboRCS/RCS-CC手泵应该怎么样去匹配对应的卡钳。

制动液压系统

你知道为什么一个小小的制动泵和卡钳就能产生如此巨大的制动力能让一辆高速运转的车辆停下来吗?

这个就得从制动液压系统说起,一个正常的制动液压系统应当是完全封闭的,充满制动液并且无液体泄漏也无空气可以进入。目前的液压系统基本都是基于帕斯卡原理:密封容器内的液体向各个方向施加相等的压力,根据这一原理,作用于封闭液体的外力以相等的压力向容器或者管道表面传递。因而在液压系统中作用于小面积活塞的力,会在大面积的工作活塞上产生一个大的标准力度[1]。

液压压力和活塞力

根据上述原理,我们能了解一个液压系统内压力输入等于压力输出,即如果你向一个液压系统输入10 PSI (PSI=磅力/每平方英寸)的压力,这10 PSI将同等作用于系统内部的所有表面。活塞表面面积和液压压力的关系公式如下:

活塞施加力F(lb磅)÷活塞表面面积A(平方英寸)=压力P(PSI每平方英寸磅力)

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压力P的大小与活塞施加力F和活塞表面面积A有关,在同等施加力的情况下较小的活塞会带来更高的压力。比如施加力F为400 lb,活塞面积A为2平方英寸,则可计算出液压系统内部液压压力P为200PSI,而如果活塞表面积A为1平方英寸,则最终得到的压力P就是400PSI。而同理,在同等面积活塞的情况下,不一样的输入力也会影响最终得到的压力。

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由于液压系统内部的所有表面所接收到的液压压力都是一致的,所以产生的200PSI液压压力将同等作用于这个刹车系统内部所有表面积,如手泵内壳、卡钳内壳、制动油管等,因为这三者是不可移动而卡钳活塞是可移动的,所以也将有相同的200PSI的压力作用卡钳活塞上,假设卡钳活塞表面积为4平方英寸,根据【活塞施加力F÷活塞表面面积A=压力P】可以计算出卡钳活塞将产生800 lb的输出力F。

在整个系统中,小面积活塞制动泵输入的力通过大面积的卡钳活塞输出了一个更大值的力,这也就是为什么车手可以通过手泵和卡钳之间的工作来制动一辆高速运转的车辆。

还有一个问题,既然在同等施加力的情况下较小的活塞能带来更高的压力P,较大的活塞能输出更多的力F,那为什么在实际的使用中不是用小活塞尺寸的手泵来配合大活塞尺寸的卡钳使用?这个答案与我们接下来讲的液压系统内液体的传动和活塞移动之间的关系有关。

液体传动和活塞移动

如果1平方英寸的制动泵向前推进1英寸,由于液体的不可压缩性,也将有1立方英寸的液体在内部向前传输进而推动卡钳活塞,假设卡钳活塞面积是10平方英寸,那么卡钳只能向前移动1/10英寸,即使它能产生巨大的输出力,但是无法推动足量的制动液造成卡钳活塞只能向前移动很少的距离无法紧紧的抓住刹车盘,所以也只能产生较弱的制动力。

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(题外话:这也是为什么在改装刹车时会建议将橡胶油管更换为钢喉的原因之一,尤其是当长时间使用刹车,如在跑山路或赛道时,刹车盘,刹车片产生高温而传送到卡钳和刹车油管时,加上在很高的液压压力下,橡胶油管会发生一定程度的膨胀而把手泵推动刹车油的压力分散在表面面积扩大了的刹车油管,进而减少油压到卡钳活塞的移动行程,如果更换为更加抗压的钢喉管,那等于刹车油不会因为油管的膨胀而把部分刹车油压力吸收,能将卡钳活塞行程最大化。)

在实际应用上就是,假设车辆原厂是一个小活塞尺寸的制动泵和2活塞卡钳,如果将2活塞卡钳更换为4活塞卡钳而不更换制动泵,那么虽然卡钳的输出面积力增加了,但由于制动泵活塞较小只能移动少量的制动液,卡钳没有足够的推动空间,那最终的刹车性能也不会得到提升。相反之,如果是过大活塞的制动泵用在了小活塞卡钳上,则可能会因为推动了过量的制动液到卡钳活塞上,从而影响刹车的调节和手泵的灵敏度。这两种情况就是车友们常说的刹车过软或者过硬。

Brembo RCS/RCS CC手泵和卡钳尺寸搭配建议

将上述内容应用在实际的Brembo产品中,可以总结为,使用什么规格的制动泵,取决于你的车配备了什么规格的制动卡钳,这里我们以最常见的RCS/RCS-CC为例,根据Brembo的建议给大家提供一些常见的手泵与卡钳搭配选择:

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14 RCS活塞直径为14mm通常建议用于配备2活塞固定式(fixed))或者浮动式(floating卡钳的单碟制动系统。主要为单刹车碟踏板车,或轻便小排量摩托车用。

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浮动式2活塞卡钳 (主为越野车及小排量单碟车)

15RCS/RCS-CC活塞直径为15mm,可用于2活塞、4活塞固定式卡钳单碟系统以及2活塞浮动式卡钳双碟制动系统。主要为小排量摩托车从125-400cc车辆。

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浮动式2活塞卡钳双碟

17RCS活塞直径为17mm,它一开始开发的目的之一是为了进一步改善当时配备了最新的M50卡钳的车辆的制动感觉,Brembo工程师经过详细研发认为M5017RCS之间具有更好的液压传动比,在保持制动灵敏度的同时能达到更好的制定性能。所以17RCS/RCS-CC可用于配备了同类型30mm4活塞卡钳双碟制动系统,如M50STYLEMAGP4-RS等。

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M50

19RCS/RCS-CC活塞直径为19mm,可用于配备了32mm以上尺寸的4活塞卡钳双碟制动系统,如M4GP4-RX484等。

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GP4-RX

除了RCS/RCS-CC和上述提到的卡钳,Brembo还有很多不同类型的制动泵和卡钳,在实际的产品选择当中也还有更多复杂的情况,如果您有更多想要了解的内容,可以咨询我们的销售人员。后续BG还会持续推出有关Brembo刹车其他系列的详细介绍和技术解析,请继续关注!

Brembo总代理:BG赛车中心/星际车业

中国大陆:0756-3394909,promo@bg-performance.com

中国香港/澳门:852 23108822,misc@bg-performance.com.com

备注:以上部分内容资料参考了Brembo、HEL刹车钢喉以及相关文献[1]谭洪辉, 徐立, 陶泽成. 基于帕斯卡原理的10 MN液压式力标准机的研制[J]. 中国测试, 2019(3):6.。


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