行驶中的汽车具有巨大的能量,欲想使其减速或者停车,必须将其蕴有的动能转化为其他形式的能量释放或贮存起来,目前广泛应用的汽车刹车就是这样一种将汽车的动能转换成为热能的摩擦装置。小汽车常用的刹车系统有两种,一种是鼓式刹车,另一种是盘式制动。

鼓式制动器由制动鼓和制动蹄片组成。制动鼓的外形像脸盆,由散热性能好的金属制成,随同车轮一同旋转。制动蹄片安装在固定不动的刹车底板上,两片弧形的制动蹄片组成一个直径略小于制动鼓的圆,伸进制动鼓之中。踩刹车时,驱动机构将圆形的制动蹄片涨开,表面镶嵌有高摩擦性能的制动蹄片与制动鼓的内表面发生剧烈摩擦,迫使旋转中的制动鼓逐渐减速直至停止旋转,汽车停止运动。
盘式制动器由制动盘和制动钳组成。制动盘形状像旋转餐桌的薄片转盘,也是由金属制成,与车轮同轴旋转。制动钳是固定不转的,它横跨在制动盘的两侧形成“钳式”。制动过程中,驱动机构促使制动钳夹住制动盘的两侧盘面,钳上镶嵌的摩擦片剧烈地摩擦制动盘,迫使其转速降低直至停止。

通风盘式制动器的剖面图
这样我们就知道,鼓式制动器和盘式制动器分别通过固定不动的制动蹄和制动钳,用摩擦的办法使旋转的制动鼓和制动盘减速停车。制动鼓和制动盘原有的动能在摩擦中变成了热并通过自身散发掉,于是散热性能的好坏在很大程度上影响着汽车的制动性能。如果制动产生的热量不能及时散掉而且越积越高,制动蹄和制动钳上镶嵌的摩擦片发出的摩擦力就会随着温度的升高而下降甚至失效,从而导致丧失制动。于是我们又能知道,由于制动鼓扣在制动底板上形成了相对密封态势,制动鼓内表面无法散热,只能依靠鼓的外表面散热,所以鼓式制动器的散热性不如整个表面都裸露在外的盘式制动器,它的制动热稳定性也差于盘式制动器。为了进一步提高散热性能,很多汽车还使用带有通风槽孔的“通风盘”,通风盘的散热和制动性能更好。 |