鼓刹真的不灵？从原理为鼓刹“洗白”

现在基本所有的小型汽车都是配备的盘式刹车，大直径的刹车盘加上漂亮的卡钳，看上去就极具视觉冲击力。但传统的鼓刹就是淘汰产品了吗？

鼓式刹车可以说是汽车最早的制动系统，发展至今，在轿车上仅仅出现在低档车中。因此不少人觉得鼓刹就是“低档、性能差”，选车时看到后轮还在用鼓式刹车就皱起了眉头。其实事实上并不是如此，G哥今天就从原理入手，为鼓刹“洗白”。

鼓式制动器原理

1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 

我们可以看到，在一个以内圆为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上，跟着车轮一块旋转。在固定不动的制动底板上，有两个弧形的制动蹄，表面装有摩擦片。利用油管5与装在车上的液压制动主缸联通，而活塞3则可以由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。当驾驶员踩下制动踏板，活塞压缩制动液，在液压的作用下会将制动蹄片压向制动鼓，从而达到减速的目的。

不同种类的鼓刹

领从蹄式制动器示意图  

1.领蹄 2.从蹄 3、4.支点 5.制动鼓 6.制动轮缸 

我们把汽车前进方向时制动鼓的旋转方向规定为正向。挡制动轮缸6施加促动力时，制动蹄1张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同，把具有这种属性的制动蹄称之为领蹄，相反的就是从蹄。而当汽车倒行时，制动蹄1也就变成了从蹄，而蹄2就是领蹄。

领从蹄式制动器受力示意图

这里就要用一下G哥高中的物理知识了。如图所示，在制动时，活塞施加的促动力是一样的，制动蹄1和2分别绕着各自的支撑点3和4旋转压紧到制动鼓上。制动鼓即对制动蹄1、2分别作用法向反作用力N1和N2，和切向反力T1和T2（未标出）。两蹄上的这些力分别为各自的支点3和4的支点反力Sl和S2所平衡。

可以发现，蹄1上切向合力T1所造成的绕支点3的力矩于FS所造成的绕同一支点的力矩是同向的。所以T1的作用结果是使领蹄1在制动鼓上压得更紧，从而T1也更大。这就形成了一种“增势”作用。相反的，蹄2就是“减势”作用，因此这两个制动蹄作用于制动鼓上的制动力是不同的。基于这种受力原理，制动蹄也有多种组合形式。

单向双领蹄式制动器受力示意图 

从结构上看，双领蹄式制动器的两制动蹄各用一个单活塞式轮缸，双领蹄式制动器的两套制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是中心对称的。

双向双领蹄式制动器示意图

这种双向双领蹄制动器无论是前进制动还是倒车制动，两制动蹄都是领蹄。因此即使在倒车的情况下，制动性能也和前进制动性能一样。

双从蹄式制动器示意图 

这种制动器与双领蹄式制动器结构很相似，差异在于固定元件与旋转元件的相对运动方向不同。虽然双从蹄式制动器的前进制动效能低于双领蹄式和领从蹄式制动器，但其效能对摩擦系数变化的敏感程度较小，即具有良好的制动效能稳定性。

结语：

不同结构的鼓式刹车性能是不同的，在基本参数和轮缸工作压力相同的情况下，自增力式制动器刹车性能最好，以下则为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。在制动过程中，自增力式制动器制动力矩的增长在一些情况下太过于急速。双从蹄式制动器的制动力虽然最低，但是有着很好的稳定性。而领从蹄式制动器无论是制动性还是稳定性都是处于中游，所以被广泛采用。从结构原理上讲，鼓式刹车的刹车性能是要优于盘式刹车的，因此在大多数卡车、货车上，都是采用的鼓式刹车，而由于鼓式刹车处于一个封闭的空间，散热较差（经常可以看到，对轮毂喷水的大车），因此在稳定性上会比盘式刹车差，但在小型汽车上，几乎感觉不到差别。而很多车型出于成本考虑，往往都采用前碟后鼓的设计。