自行车的刹车运用了什么机械原理

发布网友 发布时间：2022-04-24 19:15

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热心网友 时间：2023-10-06 03:41

那个叫碟刹。
碟刹的知识（转贴）
行车刹车由鼓式、轮圈式到碟刹式，与时俱进。碟刹的使用愈来愈普及，而刹车这种安全、保命装置，没有失败的权利。我们意在认识碟刹，不在论断、区别好坏。选择及采用何种系统，应是使用者依据自己的骑乘方式、需求、预算等的衡量，各取所需，各有所用。
机械式或油压式Mechanic or Hydraulic (Actuated)
依刹车作动的方式区分，或说以作动刹车片夹持碟盘的介质来分，一是刹车线，一是油。
机械式碟刹，靠刹车线的拉力让卡钳内的刹车片磨擦并夹住碟盘，产生刹车效果。油压式，以油液为介质，拉刹车把乃作动里面的活塞压缩油液，压力从*直通卡钳，从而推动卡钳内的活塞，带动刹车片夹持碟盘。机械式碟刹有其兼容上的便利性，一般的V型刹车把就可以通用。油压碟刹的刹车把、*及卡钳是完整配合的一组产品，自然和传统缆线作动的刹车没有共通的交集。有些碟刹厂商设计了半机械、半油压碟刹(semi-hydraulic)，这个中间路线产品维持油压卡钳，依旧靠缆线拉力，但作动的是在卡钳部位的压缩活塞。油压碟刹好处在于刹车输出力道是人手部施力的好几倍，属于四两拨千斤型的敏锐的刹车力道。密封属性，低保养度。油压碟刹在汽机车上的运用十分成熟，到了吹毛求疵的自行车，却牵涉许多技术难题，看似简单的自行车，其实不好搞定。不过，油压碟刹的刹车把上有储油壶(reservoir)，所以体积比较大，在许多零件寸土必争的车把手上争地盘，要注意和STI类的变速拉柄，及Grip shifting旋转式变速手把的兼容性问题。传统的轮圈刹车也有油压式的，猜猜看？Magura HS11、33、66就是。 而靠缆线拉动机械原理的碟刹，可能会因线本身的长度、弹性，和外壳磨擦等种种因素，而流失了刹车力道。遇上潮湿、下雨天，刹车常常伴随着尖叫声，有些车友的背脊会痒起来。
TIPS：有些人习惯把车子两轮朝天倒放，若是装油压碟刹，油壶内的空气、瓦斯可能跑到*里去，影响刹车力道。养成骑车前试刹车的习惯。

开放式或封闭式系统 Open or Closed system
油压碟刹内部构造争论比较多，从开放和封闭式系统谈起，最大的重点在—油会热胀冷缩！
油压系统碟刹，油若遇热，尤其是在大热天里持续刹车，膨胀得过头了，正好把刹车片往外推，可能就会磨到、拖拉，甚至咬死！ 所谓开放式(油压)系统，针对油的热胀冷缩特性，特别在刹车把位置的油壶设计了一个油阀和预留空间，以容纳油热胀时增加的体积，还能让刹车油回流，以便补偿刹皮的磨耗。 而封闭式系统，刹车块和活塞及油隔绝，让油的热胀不会把刹车片向外推得太夸张，所以用的油得特别小心(一般会用矿物油)。刹车片会磨损，所以封闭式系统的碟刹，油壶都会有敏锐度的调整装置。
TIPS：油膨胀致卡钳咬死碟盘，自做主张地「放掉一些油就好了」，绝对不是解决之道，反而可能自讨刹车失灵的危险！送回车店体检一下比较稳当。

矿物油或DOT标准用油
Mineral oil or Dot-approved(department of transportation) brake fluids
DOT-3或DOT-4是汽机车碟刹专用的刹车油，成份就是要克服热胀冷缩特性。刹车时磨擦产生的温度很高，可以让油沸腾、蒸发进而产生瓦斯。问题在于瓦斯比油容易压缩，这时拉动刹车把，压缩的只是瓦斯泡泡，根本推不动活塞／刹车片，以致刹车失效，或力道大失！而DOT-3及DOT-4的沸点比矿物油低，有毒、有腐蚀性，可以溶化烤漆，好处是会吸收水份，连油壶内的水蒸气都可以吃掉。油里面如果含有水份，沸点会降低。而Cannondale的Coda碟刹油，说是美国太空总署开发的特殊配方油，连火箭发射时的高温都不怕了，何况自行车刹车！ Magura最早开始使用矿物油。它的成份很纯，虽无毒，却也不会吸收水分，洗不掉油漆。优点是用久了或着遇到高温，刹车力道不会有所减损。刹车油要定期更换，DOT油因为会吸收水分，一般建议一年换一次。矿物油不用那么快就换新，但一旦感到压感有点疲软时，先检查一下，也许到了该换油的时候了。
TIPS：说明书或油壶上通常会注明使用的油液，DIY族换油时，请千万不要把这两种油搞错了或混合着用。DOT油会腐蚀矿物油系统的油封，反之亦然。Hayes油压碟刹用的DOT油。Magura系统使用矿物油。

浮动式卡钳或固定式卡钳Floating Mounting or Fixed Caliper
碟刹卡钳有两种，一种固定得死死的，另一种卡钳装上车架或前叉后，却还可以活动，一般是横向滑移。在自行车碟刹发展过程里，形成两派理论。浮动式卡钳固定方式「可以横向滑移」的设计，和单边作动碟刹所带来的负面效应，息息相关。不过它有它的好处，比如说车架、前叉有公差问题，甚至连组座上的涂装的厚薄，都会影响碟盘和刹车片间的精准，所以常常依赖垫片(washer/spacer)来补救、校正。有些浮动式卡钳就特别强调具有校正碟盘及刹车块平行、平贴的效果，而且不用担心公差问题。
TIPS：车架及前叉的碟刹座的烤漆，一般在组装碟刹时都会锉刮掉，因为它的厚薄也会形成组装公差。不过请小心处理，以免伤到金属平整度，反而弄巧成拙。

单边作动或双边作动Single-sided or Dual Actuated
单边作动及双边作动、制动，不尽然单一存在于油压或机械式碟刹，但机械式碟刹多半为单边作动。单边作动，也就是只有一边活塞会外推刹车片施压、磨擦于碟盘，另一边的刹车片则以逸待劳地，等对面的弟兄把碟盘推过来，让两边都产生磨合作用。也因而出现了浮动式及固定式卡钳两派理论。 双边作动，自然是指卡钳内有两两相对的活塞，让刹车片从两边一起夹持碟盘。目前，碟刹卡钳的活塞数有1个(单边作动)、2个(一对)、4个(两对)，最多到6个(三对)，活塞数目不一定等于刹车片数目，因为有的是一边有两个活塞，却是一片长形刹车块；2个刹车块也不一定是双边夹持，因为可能是单边作动式。如Magura Gustav M就是单边作动，你看它的活塞、刹车片有几个？双边作动的机械式碟刹多半是厂商的杰作，如RST、申劦、钟赢。但新面孔盈集公司，则做出了「单驱、双边夹持」的Winzip M1。
TIPS：简易测试：组好碟刹或购买组配碟刹的车子，车停好，手试拉刹把，眼睛盯着碟盘及刹车片，观察夹合情形，尤其是单边作动系统，碟盘被推折的距离是否太明显、是否偏摆？

金属或有机材质刹车片Metallic or Organic Pads
不同成份、材质的刹车片，有不同的磨擦系数。
有机材质刹车片由Kevlar混合玻璃纤维等制成，没有掺任何金属粉末。可以有很强的刹车力没错，但在高温和潮湿状况下，力道减损比含金属配方的刹车片剧烈。好处在于这种刹车片不会导热，比较不用担心油热膨胀效应，因此在封闭式油压系统使用，十分理想。而金属成份刹车片，大部分里面都含铜或铁粉末，比较耐磨，也比较不怕灰尘和泥巴影响刹车力。但是传热效果太好，自然适用于开放式油压系统。碟盘和内外刹车片之间，一般都强调要平行、相等间距，组装时也都会仔细校正，以达到两边同步、等力夹合的理想作动模式。这方面偏重双边作动卡钳原理。而有些浮动式卡钳单边作动式碟刹，碟盘是比较靠近固定的、非活动边的刹车片，甚至微微接触，车轮并非静空旋转，有磨擦声，也被指无形中减损车速。
TIPS：新碟刹的碟盘和刹车片之间必须有一段磨合期。有了新碟刹就想试试它的犀利性，有点危险。

碟盘Rotor or Disc
碟盘最主要的任务就是接受折磨，十足的苦情角色。材质多为不锈钢，有些厂商做铝合金碟盘，说散热效果比较好，也有人做钛及carbon的。碟盘必须搭配「碟刹花鼓」，一般传统轮圈刹车要换为碟刹，只有「整组」汰换，或是用特殊转接器。花鼓和碟盘的兼容性也许也要留意。标准碟盘有6个螺丝固定孔，早期有4孔式，现在的Cannondale Coda仍延用，意大利的Formula也还有；英国的Hope则是5孔式，但也有随俗的通用6孔式。德国的Bees则非螺丝锁固，反而有点像「梅花牙」式或如棘轮式固定，只有自家花鼓堪用。碟盘的直径大小也未标准化，160mm最普遍，Hope有小到130及145mm的。原则上，愈激烈的骑乘使用的车种，碟盘愈大，因为刹车力道愈大，而且通常前大后小，要不就前后一样大。
TIPS：平时把碟盘上的尘土拂拭干净就好，讲究点用酒精擦拭；润滑保养时，碟盘避免沾上油，滑溜溜，不是刹车所希望的。

还有一种叫抱刹.
一个碟型的刹车鼓拧在后轴上面,用钢丝绳拉动圆形的盒子套里的一片环状的刹车片作用在刹车鼓上产生摩擦力刹车.你可以看看三轮车或黄鱼车的刹车,结构是一样的.
纠正某人的说法:giant ATX系列都是碟刹.ATX6XX系列是用V刹的.

热心网友 时间：2023-10-06 03:41

鼓刹：它的鼓内有一个环形的弹簧片，一端固定在刹车鼓内侧边缘，另一侧与刹车线相连；簧片内侧有一层橡胶。环形簧片的中心有一个不与簧片接触的圆柱形金属件，与车轮刚性相连。刹车时，刹车线将簧片向中心拉，摩擦圆柱形金属件，进而使车轮旋转减慢。
碟刹：显而易见，刹车碟片与车轮刚性相连，一个夹钳含着碟片并固定在车架上。刹车时，夹钳在刹车线的拉动下夹紧碟片，进而减速。这是刹车系统中减速最快，价钱也最贵的一种。
另外一种就是用刹胶摩擦车轮外缘的钢圈，使车轮旋转变慢。这种刹车最简单也最常见了。
自行车向前移动时，在外胎的摩擦力下，车轮会开始旋转，将动力提供给车轮旋转，外胎的摩擦力也会使自行车向前移动。使车轮停转，外胎相对于车静止，而车因惯性会向前移动，外胎与路面间会产生很大的摩擦阻力，使车子停下。

热心网友 时间：2023-10-06 03:42

行车刹车由鼓式、轮圈式到碟刹式，与时俱进，但是不管如何，在分类上都可以分为：机械式或油压式与机械式碟刹。
机械式靠刹车线的拉力让卡钳内的刹车片磨擦并夹住碟盘，产生刹车效果。油压式，油压式刹好处在于刹车输出力道是人手部施力的好几倍，属于四两拨千斤型的敏锐的刹车力道。
综上所述，其实自行车的刹车就是运用了简单的 杠杆 的机械原理，从而依靠省力杠杆达到四两拨千斤的效果。

热心网友 时间：2023-10-06 03:42

自行车的刹车运用了杠杆原理。

热心网友 时间：2023-10-06 03:43

运用了杠杆的原理