众所周知汽车上的刹车是很重要的系统,因为刹车在车辆的安全性方面有着举足轻重的地位,高速下一旦刹不住车,不管铁皮厚不厚撞车了人都会挂掉。
那在回答题主的疑问之前,我们先来了解一下刹车系统中刹车片。
刹车系统里分为两类,一类是最早应用的鼓式制动器,俗称鼓刹,另一类是盘式制动器,俗称碟刹,鼓刹我们平常见的比较少在乘用车上的应用现在也比较少所以我们就不讨论鼓刹了,我们来说说碟刹。
在工程上,刹车片叫做摩擦片,目的就是用摩擦的方式产生制动力矩,把车辆的动能转化为热能散发出去。而摩擦片的关键就是摩擦材料,在摩擦材料中又有分类,分为有机材料和无机材料。在最初很多车都是用石棉作为摩擦材料的主要成分,但是因为石棉的高温摩擦性能差再加上磨损后散布到环境中的碎屑具有致癌性,所以很早就停止了使用,现在广泛使用的摩擦材料都是无石棉摩擦材料,以金属、有机、无机材料的粉末或纤维来代替石棉作为摩擦材料;无机材料摩擦片是用金属和陶瓷粉末烧结压制而成,高温下的摩擦系数稳定性、耐磨性和导热性都非常好。
各类型摩擦材料性能对比
说完了刹车片后,就来说说为什么有人要把刹车上的刹车片换成陶瓷的。
上面说了陶瓷刹车片的摩擦系数稳定性、高温下的耐磨性和导热性都非常好,这三点对于刹车时候的作用就是保证了刹车系统的安全性和稳定性。为什么这么说呢?因为刹车系统通常在高温下会有热衰竭效应,意思是高温下的性能骤减,导致无法实现有效制动,刹不住车就会很危险,摩擦系数稳定还耐高温意味着工作温度范围很广,连续大力制动下还很可靠;而导热性在这其中的作用是尽快散去制动时积累在摩擦片上的热量,否则很有可能会使刹车油沸腾,导致制动系统失效。
图中可见高温下变红的刹车盘
那什么情况下我们会让制动系统承受这么大的负荷呢?主要是下赛道,一般来说高性能轿车的刹车片都是采用金属陶瓷材料,不然无法承受跑赛道时的连续大力制动,有些车主甚至连刹车盘都改成陶瓷碳纤维的,为的就是提高制动系统在这种情况下的可靠性还有性能。
综上所述,有人换陶瓷刹车片是为了满足特定用车场景下制动系统的可靠性和性能。