更新於 2024/11/26閱讀時間約 3 分鐘

煞車系統原理

一個活塞上所施加的壓力,必定在另一個活塞上產生相同的壓力

液壓系統
  • 壓力計算方法「 壓力 = 正向力 / 受力面積 ( P = F / A)」
  • 在密閉容器中,假設A活塞面積為2平方公分,B活塞面積為10平方公分。
  • 如果施加10kg力於A活塞上,液壓便可傳遞 50kg的壓力至B活塞,但是因為液體體積的關係,A活塞的移動距離也會是B活塞的兩倍。
  • 利用較小的踏板力道與較長的踏板行程→換取較短的活塞行程與較大的推動力道。

煞車系統(油壓系統)
  • 假設總汞活塞面積為5平方公分,分汞活塞面積為10平方公分,便可將總汞傳至分汞的力量由10kg變為20kg。
  • 假設總汞活塞向右移動10公分,所送出的液壓油總體積為 5 × 10平方公分 = 50平方公分。
  • 必須與四個分汞增加的液壓油總體積相等,因此每一個分汞活塞只會各向右移動 50 ÷ 10 ÷ 4 = 1.25 cm。
  • 許多人改裝多活塞卡鉗後,煞車力到獲得加強,但煞車踏板採起來卻變軟、變沉的主要原因。

總泵:直推&側推
  • 總泵負責推動煞車液,將煞車力道由拉桿的機械力,藉由總泵活塞(推進器)轉變為液壓力。
  • 推進器直徑:總泵口徑,口徑越大,出油量越大。
直推總泵:推進器運動方向跟拉桿作動方向平行
將推進器轉90度,推進器的運動方向跟拉桿都是由上往下。
  1. 推進器與拉桿同向運動。
  2. 手感較為線性、易控制(從頭到尾的手感都很一致,不會忽重忽輕)。
  3. 拉桿作動與推進器移動的距離較線性 (拉桿固定拉1cm,推進器就走0.4cm)。
側推總泵:推進器運動方向跟拉桿作動方向垂直
總泵推進器的作動方向是由右往左,拉桿是由上往下拉。
  1. 拉桿下拉,推動總泵活塞是由右往左
  2. 拉桿作動角度與推進器移動距離不線性
  3. 拉桿拉1cm,推進器被推動0.5cm;拉桿繼續往下拉1cm,推進器推動0.3cm(前段重,後段輕,也可能反之,視拉桿的設計比例不同)
推在重手那一段行程,會需要較大的放大倍率,以免手感死硬。

總泵:一體式分離式
一體式(常用於一般道路)
  • 儲油槽(油壺)與總泵本體是一體的。
  • 煞車來令摩損差不多,或煞車油有滲漏時,大傾角過彎後,可能會因為煞車管路跑進空氣而使煞車瞬間失效。
分離式(常用於比賽用車)
  • 總泵外掛的獨立油杯。
  • 儲油槽內油量較低,車身作大傾角時,不會因為油面傾斜使煞車管路進空氣。

總泵與卡鉗的搭配
  • 考慮液壓放大倍率
  1. 放大倍率=卡鉗單邊活塞總面積/總泵活塞面積。
  2. 過小的放大倍率會導致煞車性能比原廠還要低。
  3. 過大的放大倍率則要考慮制動系統的剛性是否足夠。
  • 卡鉗不更動的前提下,總泵口徑越小越好。
總泵口徑越小,煞車越利,施加給拉桿一樣的力,煞車力道越大。
  • 油壓煞車系統是利用帕斯卡原理
  1. 壓力 = 力/面積
  2. 在管路一端對液體施加力,會在施力端的推進器上產生壓力 。
  3. 力就是手施加在拉桿上的力,面積則是推進器面積。
  4. 手的力量假設不變,推進器面積越小,壓力就越大。
  5. 所以總泵口徑越小,煞車力越強。
理論上
  • 液壓系統作動時,管路中的液體是不會流動的,它們應該停留在它們應該在的位置,只傳遞壓力。
事實上
  • 管路受壓時,油管會膨漲、卡鉗會形變、來令會壓扁、碟盤會變形,卡座有間隙。
  • 現實因素會使煞車系統工作時,總泵推進器必須有一定的出油量來抵消這些變形。

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