【天天讲堂】跑的快还得站的住

在新车配置表刚放出来和每次评测的时候，我们总是会关注特别一台车的性能，什么排量？什么变速箱？加速快不快？但在你关心这些数据的时候，如何停下来也是衡量一台车性能的重要指标。

其实制动系统的进化翻天覆地，从最初的用脚蹭地减速到今天先进的制动系统配合各种电子辅助系统，车厂除了每天想着怎么让汽车跑的更快，也在研究怎么把车在更短的距离停下来。

正如上面所说，最初的汽车减速装置真的是用人肉，因为当时汽车的速度不快，甚至跟人走路差不多，所以并不需要刹车这种东西（当然还有更早的声控制动，马车通常用“吁~~”这种口令来进行制动），随着汽车的速度逐渐变快，人们意识到，减速装置必不可少。

进化史

20世纪初，汽车设计之父——威廉·迈巴赫设计出了最初的“鼓式刹车”，很快这种制动系统很快成了汽车的标配，1902年英国工程师兰切斯特又设计出了“盘式刹车”，因为最早的汽车只有后轮制动，加上恶略的使用环境和铜制的制动片（当时只有铜的，因为如今这种制动片还没有发明出来）。

在20世纪20年代，四轮制动系统开始流行，但是鼓式刹车存在很多问题，因为鼓式刹车的工作环境比较封闭，摩擦产生的热量以及摩擦片的产生的碎屑无法排除，很影响制动效果。

1939年，克莱斯勒首次为试验车 Plymouth 装配四轮盘式制动器，这也第一个使用四轮盘式制动器的轿车。

随后第二次世界大战爆发，汽车工业在战争中发展迅速（战争中科技的发展是和平年代的几倍），战后各大品牌不断在技术上投入前所未有的精力。克莱斯勒也继续完善了盘式刹车，终于在1948年，第一台装备四轮盘式刹车的量产车——克莱斯勒Crown lmperial问世了。

但问题是它的结构异常复杂，并不是我们今天所见到的卡钳式，而是一种鼓式与盘式刹车杂交的品种，但它的刹车性能好，也耐用，唯一的缺点就是太尼玛贵了！卖935美元的车，光这套刹车就要400美元。

虽然因为种种原因鼓式制动器依旧是当时最流行的，但同时盘式制动器也进入到一个飞速发展时期。就在克莱斯勒生产盘式制动器之后，邓禄普公司又进一步将其简化和实用化。在勒芒24小事耐力赛上，装备邓禄普公司设计的卡钳式盘式制动器的捷豹C-Type赢得比赛。这种卡钳盘式制动系统就是现代制动系统的雏形。

正确的调整

但即使是制动效果目前制动效果最好的卡钳盘式制动器，也会受到非常多的因素影响，其中包括制动盘、片、轮胎、倾角、束角、悬挂几何等等影响。

一般车辆的前后制动力分配都会在前70%后30%，或者前60%后40%这样分配，因为在制动时大部分的重心集中在车头，而且车尾会上翘，如果后面的制动力在总制动力的一半或以上时，后轮就会先抱死或者启动ABS，这样的状态是非常危险的。

制动盘、片对刹车的影响最多，制动盘通常用钢材制成，而制动片则通过金属碎屑及耐磨材料压制而成，在摩擦过程中，制动片相对较软，摩擦系数大，一般来说更换3到5次制动片，才会跟换一次制动盘。如果制动片过硬（比如副厂配件和假刹车片的金属含量会非常高），摩擦系数会变小，也会造成制动盘过早磨损。

轮胎对制动效果的影响也是关键，一套好轮胎可以让你更快的停下来，这取决于轮胎的橡胶和胎压。好的轮胎橡胶既柔软又耐磨，柔软的橡胶可以有更大的接地面积，也可以更好的贴合地面，很多人发现在驾驶时斜跨车辙，或者单边轮胎压上路面的划线时，方向盘会夺手，这就是因为轮胎和地面的贴合度不够或胎压过高造成的。

轮胎的倾角和束角也影响着制动时的效果，正常的车轮定位数据存在着倾角和束角两个基本参数。

[外倾角]

外倾角可分为“正”和“负”两个状态，当我们从车前方看到车轮呈“八”字时，此时为负外倾角。一般轿车原厂设定会带有一定的负外倾角，而大型载客载货汽车则原厂设定为正外倾角，这是为了载重时增加车轮载重能力的缘故。

负外倾角的作用是增加汽车的行驶稳定性，增加车轮转向时的回正力。当倾角左右不一致时，会向外倾角较大的一侧跑偏，在制动时减震器前减震器压缩，后减震器拉伸，在这个过程中轮胎的倾角会发生变化。我们在Pro-E中绘制了类似悬挂的结构，我们可以通过直观的方式来观察减震器的压缩对于车轮倾角的变化。

[前束角]

车轮外倾角和前束角是四轮定位中两个比较重要的参数，前束角是为了抵消外倾角所带来的向内或向外滚动的侧推力（正外倾角向内，负外倾角向外），保证车辆前轮正直行驶。

车轮前端向内倾斜（内八字）称为Toe in；向外则称为Toe out。

前束角趋于Toe in的调整，会使车辆偏向转向不足，Toe out的调整则会偏向转向过度。在普通民用车上，前束角为Toe in，这时车轮会消除掉路面上一些小的震动和颠簸，而前束角为Toe out的赛车调校时则相反，在经过震动或颠簸时方向盘会把更多的路感传递到方向盘上，如：压车辙时，方向盘会产生“拽手”的现象。此调校会牺牲舒适性，轮胎磨损也会加剧。但会增加车辆的操控性，“in”的调整为普通街道行车调整方式，“out”的调整为偏向于赛道的行车调整方式。

一般原厂设定不论是外倾角还是前束角，都会兼顾减震器的行程变化，但当我们车辆使用很长时间，尤其是经过剧烈的颠簸和经常上下马路牙子时，倾角和束角会发生变化，在制动时，由于车轮并不是正直作用于地面，会导致制动力不能全部传导至地面而造成制动距离过长。

利用风来减速

随着技术越来越先进，汽车的速度也越来越快，人们也不仅仅是靠单纯的车轮进行制动了，在很早就出现了空气动力学的减速装置，这种装置来源于飞机，在着陆时，飞机接触地面的速度一般为速度为140节到160节（接近200公里时速），这样的速度单单依靠起落架来减速根本不现实，因此飞机在接地后会打开全部襟翼和减速板、发动机反推装置来进行减速，在速度降下来后用起落架来进行制动。

在陆地上，这项技术被赛车最先应用，直线加速赛在很早之前就兴起了，但是赛道的长度并不足以给速度过快的赛车减速，因此人们通过加装减速伞来帮助赛车减速。

而一些超级跑车上也出现了空气动力学的减速装置，例如迈凯伦P1的尾翼会在制动时立即翘起充当“空气刹车”的角色。

帕加尼更是把直接把类似飞机风阻板的装置放在了超级跑车huayra上，在通过弯道时，两个风阻板会不同程度的上升或下降来辅助增加一侧车身的下压力，在制动时，减速板又会全部抬起充当“空气刹车”的作用。

从最开始人肉减速到今天学会利用空气动力学，制动系统的进化翻天覆地，跑的更快的前提是能及时的停下来，它是对立的也是相互扶持的，想象永远推动者技术发展，就像今天你回看20年前的科幻片，很多当时的幻想在今天已经成为现实，甚至更为超前。

图文：花卷