碟式煞車vs鼓式煞車,光看外觀很難明白兩者的差異

車訊網 2017-08-16 08:59:00


1. 碟煞與鼓煞的差異

2. 包夾vs擴張的力量

3. 制動時的散熱誰比較好?

4. 保養維修的難易度

絕大多數的汽車都是前輪採用碟式煞車、後輪採用鼓式煞車,但最近,後輪配備碟式煞車的車款愈來愈多。

碟煞與鼓煞的差異

將動能轉變為熱能,把行駛中的汽車停下來,這就是煞車所扮演的角色。早期的汽車是以槓桿原理將龐大後輪上的煞車片壓住,煞車片由煞車蹄片而來,因其形狀很像鞋底,故得名。因應汽車速度的提昇,制動性能也必須提昇,於是改用在鼓盤裡加裝環帶的型式,進化成為帶式煞車,但缺點是鼓盤和環帶之間經常會有異物或沙塵跑進去。

接下來經過檢討,去除這項缺點的就是鼓式煞車,以鼓盤包覆蹄片,採用將蹄片壓向鼓盤的方式,這就是今日鼓式煞車的原型,但當時尚未活用油壓技術,而是利用懸臂和纜線來撐開蹄片。鼓式煞車長期擔任煞車系統的主角,後來汽車也使用了鐵路系統中以磨擦材質從兩側夾住金屬轉盤的碟式煞車,首先由高性能車導入用於負重較大的前輪,如今從小型車到高級車的前輪皆採用碟式煞車。

碟式煞車

名稱來自於來令片由兩側夾住碟盤以產生制動力的方式。市售車的碟盤以鋼材製造,但部分賽車則使用碳纖維。來令片以油壓推動活塞來作動,煞車的加壓作用來自總泵和活塞截面積落差所產生的帕斯卡(Pascal)原理,少少的力量輸入就能產生強大的出力。

鼓式煞車

早期的汽車幾乎都採用這種方式。鋼製的鼓盤內有可扇形擴張的煞車蹄片,接觸摩擦鼓盤的內側以產生制動力,鼓盤內設有與碟式煞車同樣利用油壓活塞的方式來擴張蹄片。

包夾vs擴張的力量

碟式煞車和鼓式煞車除了形狀不同之外,制動方式更有著決定性的差異:碟式煞車由兩側以來令片夾住旋轉的碟盤來減少旋轉動能,相較之下,鼓式煞車則以一對加壓擴張的蹄片接觸摩擦鼓盤內側,用以停止鼓盤旋轉。

碟式煞車也有多種型式,市售車前輪大多使用如右上圖所示的浮動式卡鉗,安裝於支架上的卡鉗內有一個活塞,卡鉗本身可以左右自由移動。因此,當一側的活塞接觸來令片、推向碟盤時,對側的來令片也會自動推向碟盤,結構簡單、左右同步無落差、不需調整間隙,是其優勢所在。

鼓式煞車則是由上方安裝的油缸以油壓的力量將左右蹄片撐開,旋轉方向的蹄片以彷彿吃進鼓盤的形式作動,這種自體加壓的效果很好,在同樣配備油壓的前提下,效果比碟式煞車更好。

碟式煞車

最常使用的碟式煞車結構,一個活塞將煞車來令片推向碟盤,浮動式卡鉗另一側的來令片也會產生推向碟盤的力量,結構簡單有利。關於浮動式的原理,日後會再介紹。

鼓式煞車

踩下煞車踏板,油缸以油壓的方式將活塞桿推出,前端連接的煞車蹄片向左右擴張,讓煞車蹄片的外側接觸摩擦煞車鼓盤的內側,產生制動力。

高性能車款採用的對向活塞

採用浮動式卡鉗的碟式煞車以一個活塞就能推動兩側的煞車來令片,是很大的優點,但缺點則是碟盤包夾力的均一性和剛性都不足。為此,高性能車或賽車會在碟盤兩側皆配置活塞,兩側以均一的力量同時將來令片推向碟盤,此即為對向活塞型式。由於對向型的結構更簡單,因此不僅後煞車也採用,訴求高性能而使用複數活塞的例子亦所在多有,市售跑車一般多採用單側雙活塞、共四活塞,場地或拉力賽車還有六活塞、八活塞、甚至12活塞的卡鉗。

單側配置雙活塞的對向型碟式煞車,由於卡鉗為固定式,因此剛性很高。

市售車有車款在後碟煞也採用對向型。這裡為左右各一活塞,結構簡單、體積小,是其優點。許多車款的後碟煞內藏手煞車作動用的鼓式煞車。

制動時的散熱誰比較好?

開頭曾經說過,煞車的原理是將動能轉換為熱能,因此為了持續發揮高度制動力,必須持續散熱,熱能的傳導會讓煞車碟盤或鼓盤、來令片或蹄片的溫度都跟著上昇,引起材質變化,就無法達到原本要求的制動力。

碟式煞車的結構材質原本大部分就外露,利用行駛時的風即可冷卻,散熱方面比鼓式煞車更具優勢,但是外露的缺點在於難以防止塵埃或泥沙進入,不過,碟盤旋轉的離心力會讓水分甩飛出去,在雨天制動能力的恢復上沒有問題。

鼓式煞車由於所有煞車機件都包覆於鼓盤內,因此在保護內部機件方面具備優勢,這也是它由帶式煞車進化而來的原因,但是散熱這點就大大劣於碟式煞車。1960年代以前,大多車款的前輪都配備鼓式煞車,但因為前輪的煞車負荷比後輪大,所以之後陸續導入碟式煞車,現今汽車的前輪均已標準配備碟式煞車。

碟式煞車

碟式煞車無論碟盤和煞車來令片均為外露,直接面對行駛中的風,這種結構在散熱上具備優勢。包括小型車在內,絕大部分車款的前輪皆已採用。

鼓式煞車

密閉於鼓盤內的鼓式煞車內部不易散熱,冷卻方面劣於碟式煞車,但是密閉結構也有不受雨水或泥沙影響的優點。

一般的行駛狀況很少有機會激烈使用煞車,因此煞車溫度上昇有限;但在長下坡連續使用煞車、或是享受賽道行駛時,煞車碟盤的溫度會上昇到好幾百℃,高溫之下會降低摩擦係數,煞車性能也隨之降低。為了防止這種狀況,碟式煞車發展出多種散熱措施,其中代表性的就是在碟盤中開啟通氣孔的通風碟,不僅高性能車或高級車,如今即使是排氣量1公升等級的小型車也有採用的趨勢。F1賽車或部分高性能車的煞車溫度已經不適用鋼材碟盤,因而採用散熱性更佳的碳纖維材質煞車。

通風碟結構圖。內部設有縫隙通道,提昇散熱性能。

通風碟盤也有各種不同樣式。

Nissan GT-R採用碳纖維材質碟式煞車,散熱性能傑出,最適合搭配高性能車款。

保養維修的難易度

煞車的保養維修主要就是更換來令片和蹄片這些摩擦材料,再來就是更換經常受壓的碟盤和鼓盤。隨著使用年份或行駛距離的累積,活塞也需要翻修或更換。

在這類保養維修方面具有壓倒性優勢的是碟式煞車,無論浮動式或對向式,煞車來令片都很容易更換。浮動式如右圖將卡鉗固定螺栓卸下一根,就能看到來令片;對向式也只要取下來令片固定插銷,就能取出來令片。

相較之下,鼓式煞車由於結構複雜,如果沒有專用的工具,要拆解或組裝都相當困難,對於DIY而言是技術門檻很高的項目。但若能理解它的結構,雖然不能說會變得多簡單,不過也不是完全無法DIY的領域,訣竅是不要同時把左右兩邊都拆解,留下一邊,以便於邊嘗試邊參考原來的結構。

碟式煞車

只要小心卸下一支卡鉗固定螺栓、將卡鉗上翻,就可以更換煞車來令片,保養維修便利性是其特色之一。

鼓式煞車

打開鼓盤,裡面的結構很複雜,要有經驗才能拆解,很難自行DIY,保養維修便利性遠遠不如碟式煞車。

現代汽車必備的機械技術

煞車可不只是讓車子停下來而已,現代的汽車能將制動力對行駛安全做最大程度的利用,其中代表性的機械技術就是穩定控制系統,儘管各車廠有著不同的命名稱呼,但功能都是精確控制四輪煞車,抑制轉向不足或轉向過度,防止在高速時失控。這種車輛安全控制的進階用途,還包括分別控制左右輪煞車,以提昇操控性能。煞車可以整合防鎖死、前後左右制動力調整、緊急時增加煞車輔助力道等功能。

輪速感知器與碟盤

輪速感知器隨時檢測四輪的轉速,提早發現失控,進行最適當的煞車控制。四輪分別進行煞車控制,以抑制轉向不足、防止轉向過度或打滑,防範事故於未然。穩定控制系統在如今幾乎已是標準配備。

碟式煞車因容易保養,散熱又快,因此許多房車的前後輪已改用碟煞。

Audi House of progress Taipei 品牌概念店盛大開幕,眾星雲集探索奧迪純電魅力!
May
18
Audi House of progress Taipei 品牌概念店盛大開幕,眾星雲集探索奧迪純電魅力!
Yahoo奇摩汽車機車
以純電進化為展出主軸,在5月18日正式開幕的Audi House of Progress Taipei品牌概念店,不只特別展出首度來台的Audi A6 Avant e-tron concept 概念車,現場備受矚目的還有性能旗艦休旅SQ8 Sportback e-tron,以及全新上市的時尚電旅Audi Q4 e-tron/Q4 Sportback e-tron,於晚間盛大舉辦的開...
將於 9 月底停產,市場唯一小型七人座 MPV Toyota Sienta 將退出市場
May
13
將於 9 月底停產,市場唯一小型七人座 MPV Toyota Sienta 將退出市場
CarStuff 人車事
Written by: Jason HuSienta 自 2015 上市以來已經有 8 個年頭,期間進行過一次中期改款、CROSSOVER 車款的加入,動力編成從原本以 1.5 客貨車 /1.8 客貨/客車三種規格為主,在去年 6 月變成 1.8 五人座豪華、豪華+ 與 Crossover 車型,等同於目前 Sienta 將保留 1.8 單一動力為主。
FORD KUGA 降價力抗 MG HS!沒有賣不出去的車,只有賣不掉的價格?
May
17
FORD KUGA 降價力抗 MG HS!沒有賣不出去的車,只有賣不掉的價格?
點子生活
KUGA 可以說是 MG HS 上市後的最大受害者,原本以 KUGA 的價位、動力、配備,在國產 SUV 市場可以保持穩定銷量, CP 值也算不錯。回顧 2019 年 KUGA 第
加油且慢!下週汽柴油預估調降0.2元
May
17
加油且慢!下週汽柴油預估調降0.2元
今日新聞NOWnews
[NOWnews今日新聞]由於Non-OPEC+產量估計年增每日120萬桶,使得國際油價下跌。經中油啟動平穩機制後,下週汽、柴油預估實際調降0.2元,參考零售價格分別為92無鉛汽油每公升29.2元、9...
【三台G-Car一次滿足!】全新Mercedes-AMG G63、G500、純電G580 該怎麼選?便利科技全部補齊!經典依舊|海外新車試駕
May
17
【三台G-Car一次滿足!】全新Mercedes-AMG G63、G500、純電G580 該怎麼選?便利科技全部補齊!經典依舊|海外新車試駕
Go車誌 Video
全新 G-Class 將全面導入 48V 高效輕油電系統、智慧駕駛輔助系統與新一代 MBUX 多媒體系統,延續越野外型風格打造前所未有的數位座艙。 Mercedes-Benz G-Class 於 1979 年誕生,承襲經典設計,45 年來,G-Class 始終堅持保有最原始的設計元素。外觀設計針對細部進行微幅改款,G 450 d 及 G 50...
【一手試駕】北極星特快車 Volvo XC60 Recharge Polestar Engineered T8
May
17
【一手試駕】北極星特快車 Volvo XC60 Recharge Polestar Engineered T8
車訊網
這回試駕的XC60 T8 Recharge Polestar Engineered很不同,不僅動力性能強悍且擁有專屬的...
桃園停車比台北還要貴?網酸「難怪大家都去停紅線」
May
17
桃園停車比台北還要貴?網酸「難怪大家都去停紅線」
地球黃金線
因應民眾停車需求,無論是公家機關或是私人業者都會在全台設立不少收費停車場,因為各地物價不同,停車費收費標準也就有著差異存在。不過,過去普遍民眾認為台北物價較高,東西價格較貴的既定印象似乎不適用於停車場收費,近期就有網友指出桃園停車費比台北還貴,一度令他質疑「這樣正常嗎?」。
BMW在戛納電影節首發XM Mystique Allure,設計靈感來自超模Naomi Campbell
May
17
BMW在戛納電影節首發XM Mystique Allure,設計靈感來自超模Naomi Campbell
CarStuff 人車事
Written by: Bear熠熠生輝的電影首映式,明星為紅地毯增光添彩,並且還有一輛高性能汽車,BMW XM Mystique Allure的全球首映式在戛納電影節(Cannes Film Festival)舉行。
純電、油電不能偏廢!Volvo策略奏效 2024年銷售較去年同期+16%
May
17
純電、油電不能偏廢!Volvo策略奏效 2024年銷售較去年同期+16%
CARLINK鏈車網
只生產純電動車的Tesla因滯銷問題叫苦連天,其它電動車型在北美同樣踢到鐵板,像是Volvo純電動車於北美銷售量於2024年第一季慘跌65%,顯然美國人目前對於純電動車真的有恐懼症,而且倒楣的不只有Tesla一家。然而Volvo於2024年1~4月全球銷售量不減反增,而且成長幅度達16%令其它車廠稱羨,...
Mitsubishi公布「Momentum 2030」北美五年發展計畫
May
17
Mitsubishi公布「Momentum 2030」北美五年發展計畫
Carture 車勢文化
其實好一陣子沒有聽到有關Mitsubishi的重大消息了,近日,Mitsubishi北美分公司在經銷商大會上公布了一項稱為「Momentum 2030」的五年發展計劃,將在2030年前於北美地區推出更多元的新能源車。Mitsubishi北美分公司總裁兼執行長 Mark Chaffin 在談到該計劃時表示:「Mitsubishi正處於北美的關...
從超級跑車到超級腳踏車!McLaren推出首款電動山地自行車
May
17
從超級跑車到超級腳踏車!McLaren推出首款電動山地自行車
CarStuff 人車事
Written by: Bear以改變遊戲規則的超級跑車和終極超跑而聞名,例如:McLaren P1,豪華超級跑車製造商McLaren Automotive推出了首款e-bikes電動自行車系列,開創了電動超級自行車的時代。從McLaren屢獲殊榮的超級跑車中汲取靈感,全新限量版四款自行車系列首次將McLaren以性能為重點的極致設計...
日本三大車廠聯手組國家隊!開發下一代汽車技術
May
17
日本三大車廠聯手組國家隊!開發下一代汽車技術
自由時報汽車頻道
日本三大汽車品牌,Toyota、Nissan 與 Honda 要組國家隊了!三大車廠將聯手開發下一代汽車軟體,推動汽車產業的數位轉型。
鴻海Model C今年交車有望破萬!Model B明年量產未來進軍東南亞
May
17
鴻海Model C今年交車有望破萬!Model B明年量產未來進軍東南亞
地球黃金線
鴻海Model C量產版,也就是掛上納智捷廠徽並以Luxgen n⁷知名在台銷售的國產電動車,2024年前4個月交車合計突破1,500台,暫時站上年度最暢銷電動車的頒獎台上,而按照鴻海集團今年第一季法說會上的說法,Model C量產版預計今年第三季就會消化完2023年接到的所有訂單,今年的「交貨量」將會超過...
現代Ioniq 7韓國現蹤 三排座休旅擁有流線身形
May
17
現代Ioniq 7韓國現蹤 三排座休旅擁有流線身形
CarFun玩車誌
韓國大廠Hyundai現代品牌旗下的電動車Ioniq家族不斷地在壯大當中,而現在即將現身的是三排座大型休旅車款,這將會是該品牌最大的電動車型,其外觀與2021年出現的Concept SEVEN非常類似,當然這輛車將會使用E-GMP底盤平台,基本上將會與Kia EV9共享大量的零件,不過在整體的外觀造型上將有很大...
2023年台北市最容易發生交通事故路段前三名 榜首曾被譏「最蠢的交通制度」
May
17
2023年台北市最容易發生交通事故路段前三名 榜首曾被譏「最蠢的交通制度」
Yahoo奇摩汽車機車
開車出門總想趕快抵達目的地,但天有不測風雲,若是一個不小心閃神,總有意想不到的事故發生。本篇我們來到台灣的首善之區—台北市,看看2023年度容易發生交通事故的路段,提供給駕駛們做為參考。
價格相近何不買德國進口車?Volkswagen T-Cross適合女性車主與小家庭
May
17
價格相近何不買德國進口車?Volkswagen T-Cross適合女性車主與小家庭
CARLINK鏈車網
開宗明義,Volkswagen T-Cross是目前歐洲最暢銷的車款,也是近期最夯的休旅車,取代之前Golf的地位。T-Cross為何如此受到德國以及歐洲消費者的青睞?因為它兼具絕對安全與經濟實用等二大優勢,而且也不貴,台彎建議售價為94.8萬、104.8萬、112.8萬,5月底前有優惠,各車型降價6萬。不要覺得此...
結合了鮮明風格、運動性能和自帶的汽車魅力,在豪華LSUV中獨樹一格。Range Rover Sport
May
17
結合了鮮明風格、運動性能和自帶的汽車魅力,在豪華LSUV中獨樹一格。Range Rover Sport
CARLINK鏈車網
Range Rover Sport帶來了買家對全尺寸Range Rover期望的精緻度和功能性;它擁有豪華的空間、出色的數位化客艙技術以及英式的高檔內裝鋪陳,同時也具有豪華轎車般的行路品質,動態速度與姿態也令人耳目一新.....試駕車型Range Rover Sport P400 Dynamic SE 474萬元(不包含選配)▲▼霧面Eiger Gre...
本田首款純電轎跑2026年登場!2027年再推電動3排7人座SUV
May
17
本田首款純電轎跑2026年登場!2027年再推電動3排7人座SUV
地球黃金線
在純電產品線佈局腳步相較其他傳統品牌稍慢一些的Honda,今年陸續在2024 CES與2024北京車展發表了0 Series以及Ye燁兩條全新的電動車產品線,展現日本車廠積極轉型的企圖。至於整個品牌全面性的電動化策略,則是在5月16日公佈的2024本田電動事業與策略發佈會上有更清楚地揭露,面向全球市場的0...
三菱跨界得利卡概念車量產倒數計時!北美執行長用一句話暗示
May
17
三菱跨界得利卡概念車量產倒數計時!北美執行長用一句話暗示
自由時報汽車頻道
去年在日本移動展首度亮相的三菱 D:X Concept,以電動跨界 MPV 之姿現身,擁有 MPV 的空間,休旅車的視野,在車迷間引起廣大討論。當時原廠並未透露量產時間點,不過根據外媒報導,北美三菱打算推出兩款全新車,由於關鍵句是「三菱目前沒有競爭的領域」,讓外媒猜測其中一款極有可能就是 D:X。
雷諾與Alpine打造性能轎跑 Rafale E-Tech擁有300匹動力
May
17
雷諾與Alpine打造性能轎跑 Rafale E-Tech擁有300匹動力
CarFun玩車誌
Alpine近年來的聲勢大漲,有部分原因是來自於F1的表現優異,在車迷之間的討論度相當高,而他們也在電動化的時代將推出屬於自己的車輛,但關於Alpine的電動跨界車款還在研發當中,現在他們則是選擇與Renault雷諾合作,共同打造了Rafale E-Tech 4×4 300 hp這輛性能轎跑,這輛車是雷諾首款四驅PH...