拒絕專業術語 簡述剎車系統工作原理

　　[汽車之家 技術]  在汽車之家的性能測試環節中，加速和剎車是最主要的兩個測試項目，平時我們接觸到一輛新車，往往問的第一個問題是這輛車有多快而不是這輛車剎車好不好，但問題在于速度慢多數情況下不會有什么太大問題而剎車不好很可能關系到生命安全，所以今天我們就來說說汽車的剎車。

　　剎車系統的原理是制造出巨大的摩擦力，將車輛的動能轉化為熱能。眾所周知，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量不變。汽車在加速過程中把化學能轉化成熱能和動能，剎車時剎車系統又將汽車的動能轉化成熱能散發到空氣中。一輛車從靜止加速到時速100公里可能需要10秒鐘，但從時速100公里剎車到靜止可能只需要XX秒而已，可見剎車系統承受著巨大的負荷。從另一個角度來說，如果你想體驗超級跑車的加速快感，用普通家用車也可以，只不過你需要反過來坐著并且是在急剎車中體驗到。

　　目前大部分小型車都采用液壓制動，因為液體是不能被壓縮的，能夠幾乎100%的傳遞動力，基本原理是駕駛員踩下剎車踏板，向剎車總泵中的剎車油施加壓力，液體將壓力通過管路傳遞到每個車輪剎車卡鉗的活塞上，活塞驅動剎車卡鉗夾緊剎車盤從而產生巨大摩擦力令車輛減速。

　　我們先從剎車總泵說起，這個部件通常位于發動機艙防火墻靠近駕駛員的一側，有些車的剎車總泵”小得可憐“，甚至讓人懷疑它是否能提供足夠的剎車力。其實完全不必為此擔心，因為剎車系統運用了”帕斯卡定律“。

帕斯卡定律的主要內容是：

　　根據靜壓力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密閉容器內的液體，其外加壓強p0發生變化時，只要液體仍保持其原來的靜止狀態不變，液體中任一點的壓強均將發生同樣大小的變化。（來源：百度百科）

　　簡單來說就是我們踩下制動踏板后施加到剎車總泵液體上的壓強等于剎車盤活塞處的液體壓強，但因為壓強等于單位面積的壓力，所以只要增大活塞的面積，施加的壓力就會增大。例如下圖這個實驗，兩個圓柱形活塞，左側活塞直徑是2英寸，右側活塞直徑是6英寸，也就是左側活塞的3倍，那么如果給左側活塞施加一定量的力，那么右側活塞將產生一個9倍的力（面積是半徑的平方乘以3.14），這也就是現在所有液壓機構的理論基礎，所以起重機可以通過液壓系統舉起數十噸的貨物。

　　盡管如此，僅靠人體施加的力度依然不足以產生足夠制動力，因此需要剎車助力泵的協助。

　　剎車助力泵和制動總泵是串聯在一起的，通常它的外形是一個巨大的黑色類似圓柱或圓錐形容器，其實它也是一個活塞機構，里面有一個膜片把助力泵分成兩個腔室，一邊鏈接的是發動機進氣管，另一邊則與外界大氣相通。由于發動機在工作時需要吸氣，就會在助力泵的一側產生真空，這樣就使膜瓣兩側產生巨大壓力差，和駕駛員施加的壓力一同壓向制動總泵從而產生巨大制動力。