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商標是企業(yè)重要的無形資產,對鑄造品牌、推動經濟轉型...2012-11-01
賽車是殘酷的。它的殘酷之于車,之于設備,也之于您。但是我們喜歡那種殘酷,這是吸引我們的一部分。我們的目標是盡可能地讓自己成為更專業(yè)的車手,盡可能地打造出將性能推向極限的車。這是賽車的打造與街車有所不同的原因之一。賽車的關鍵在于組成它的零件,而這其中最關鍵之一就是剎車。
制動系統(tǒng)中最關鍵的部分無疑是產生制動力使汽車減速的材料:制動片。當今有如此之多的剎車片配方可供使用,我們的討論話題就出現了。
在特定的操作溫度范圍內,使用合適的低摩擦系數剎車片,還是純粹追求高摩擦系數制動片,哪種做法哪種更好?為什么?
我會給你一個提示,當涉及摩擦系數時,一切都取決于溫度。但是要了解為什么會這樣,我們需要了解剎車片的功能以及我們對剎車片性能的期望。
剎車片如何工作?
乍一聽像是個多余的問題,可答案可能會讓你感到驚訝。與普遍的看法相反,制動片不是通過將自身緊壓在剎車盤上而起作用,實際上,制動片是將自身壓向自身。在制動片工作過程中,制動片材料會隨著磨損而轉移到制動盤的表面上。每次踩下制動踏板,這一過程都會重復。這會在制動盤上形成一層制動摩擦材料,是這層摩擦材料為制動片提供摩擦力。隨后,這兩個表面被制動鉗壓在一起,并隨著壓力的增加而產生摩擦。該摩擦力用一個稱為mu的東西來度量,通常顯示為μ。摩擦使汽車減速,并產生大量能量,這些能量以熱量的形式釋放。因此,當我們更使勁地制動時,則會產生更多的能量,從而產生更多的熱量。
棘手的部分是,產生熱量的摩擦的材料也會直接受到熱量的影響。正如我們前面提到的,摩擦材料非常依賴于溫度,并且它們的工作溫度不僅會影響它們產生的摩擦(或μ),而且還會影響其性能。
我們要從賽車剎車片中得到什么?
在賽車界,剎車從來不是在盡可能短的距離里停車那樣簡單。如果可以的話,會容易得多!世界上最好的賽車手會同時找到車和自己的極限。在車的極限里,制動性能中的其他特征與制動力一樣重要。事實上,在最近對美國業(yè)余和職業(yè)賽車手的調查中,他們將平滑性,壽命和抗熱衰退性列為制動性能中的三個最重要因素。
制動力
誠然,這是既定的、公認的。眾所周知,過彎時剎車越晚,我們的速度越快。一般而言,制動片的制動力是在其工作溫度范圍內將產生多少μ。例如,Hawk Perfor ** nce DTC-80剎車片能夠產生近0.7μ的摩擦力,這是市場上最好的街道摩擦材料的兩倍,是日常駕駛制動摩擦力的三倍。更重要的是,即使溫度攀升至華氏1700度以上,它仍將繼續(xù)產生如此多的摩擦力。因為此DTC-80材料被設計為在惡劣的環(huán)境中應用,所以它需要該環(huán)境才能正常運行。無論您以多快的速度駕駛Miata,您都可能永遠無法使DTC-80剎車片達到其最佳溫度范圍。從上面顯示的摩擦圖中可以看出,它會比其他任何材料產生更大的摩擦。
“但是,當然,我可以使Miata制動片達到華氏500度,為什么DTC-80不是我的最佳選擇?”
由于材料的理想工作范圍不同于扭矩曲線。在理想的工作范圍內,還有以下特征與摩擦系數一樣重要。
平滑性
實際上,我們很少100%使用到車輛制動力。可以把剎車比作調光開關,因為它起到調光開關的作用。光的亮度與調光的容易程度一樣重要,而這正是理想溫度范圍真正發(fā)揮作用的地方。例如,Hawk Perfor ** nce DTC-60是我們最受歡迎的配方之一。DTC-60的工作范圍為400至1600華氏度。但是,它的最佳溫度范圍實際上是華氏700到1100度。DTC-60將在400至1600華氏度之間的任何地方有效地使車輛減速,而這種材料仍是處于700至1100華氏度時才是最佳狀態(tài)。這意味著,在此溫度范圍內,材料將從制動開始到制動結束全程起到平滑的線性效果?,F在,僅需在腳趾上進行最小的移動,即可對輸入作出反應,制動是可預測,可控制的。您可以精確確定您的前方距離,確切的剎車時間,如何及具體的剎車方式和速度。這種平滑性(或感受)使我們對汽車的制動性能充滿信心,給了我們在汽車性能極限的邊緣上狂歡的勇氣和樂趣。它為駕駛員提供了整個轉彎過程中達到極限的工具,而不僅僅是在主要的減速區(qū)域內。認識到摩擦材料的扭矩曲線與其最佳溫度范圍之間的區(qū)別很重要。因為剎車片會產生摩擦力使汽車減速,并不意味著它在理想的溫度范圍內運行。
長壽
老實說,賽車很昂貴。車,總體來說,都很貴。實際上,任何帶有引擎的東西通常都會耗盡您的錢包。因此,我們很自然地希望花在玩具上的每一美元都能最大限度地得到利用,這意味著剎車持續(xù)的時間越長,從長遠來看,它們花費的成本就越少。剎車片的壽命也很大程度上取決于溫度,正如您可能期望的那樣,剎車片過熱確實會加快其磨損率。但是,過冷地運行制動片也會加速其磨損率。剎車盤的磨損也極大地取決于剎車片的工作溫度。例如,大多數完全面向賽事的剎車片(例如Hawk DTC系列)在低溫時會非常磨盤。它們不僅會更快磨損自己,而且還會更快地磨損剎車盤。當它們升溫并接近其工作溫度時,它們開始表現得更好,進而,剎車片和剎車盤的磨損都達到最佳速率。
就像平滑性一樣,制動片的壽命也由工作溫度范圍決定。因此DTC-60將在700至1100華氏度之間找到最佳磨損率。Blue,在華氏300至800度,DTC-80,溫度在1000至1500華氏度之間。
防熱衰退
一般情況下,我們的第一道防線就是制動系統(tǒng)。我們已經討論了很多有關提高極限的問題,花足夠的時間來突破這個極限,您肯定會走得更遠。如我們所見,制動片在不同的溫度范圍下是呈鐘型曲線運行。剎車衰減是指我們走得太遠,導致剎車過熱,到了鐘型曲線的盡頭,從而導致剎車失靈。下圖顯示了Hawk DTC-60在其工作溫度范圍內產生的平均μ(或摩擦系數)。在Hawk Perfor ** nce,我們的目標是盡可能地弄平該曲線。曲線越平坦,溫度范圍越寬。溫度范圍越廣,越容易在更廣泛的應用范圍內使用。摩擦材料在不同的溫度值下的表現呈現出鐘型曲線。如下圖,我們能夠確定摩擦材料的最大限值。隨著Hawk DTC-60接近華氏1,700度,它將開始熱衰退,在2,000華氏度下,它很難維持發(fā)揮效能。
雖然熱衰退在科學上是不可避免的,但是在Hawk Perfor ** nce,我們已經進行投入了大量時間研究,并進行了無數次的Dyno,以確保如果達到該極限并且材料開始熱衰退,它會緩慢發(fā)生且具有平順性和可預測性。因為沒有人想要攤上踩踏板什么也沒發(fā)生的悲劇。
確保剎車片具有合適的熱衰退性取決于選擇合適的剎車片制造商,并確保剎車片本身在最佳溫度范圍內運行。如果在其最佳范圍內工作,那么在熱衰減形成之前,制動片仍將具有至少500華氏度的緩沖空間。發(fā)現制動系統(tǒng)動力不足,可能就是超過了溫度區(qū)域的上限。
制動環(huán)境
這將我們帶到了最后一點,了解您的制動環(huán)境非常關鍵。您知道剎車片通常工作溫度范圍嗎?大多數賽車手沒有。剎車片異??焖俚孬@得和釋放熱能,有時收集數據可能很困難。這也意味著在駛離賽道后在剎車系統(tǒng)上使用測溫槍并不總是很準確,因為剎車系統(tǒng)可以在向下行駛的維修區(qū)中釋放數百度的溫度。使用測溫槍仍然是有利的,但是了解現實世界中的賽道溫度與我們進入賽場很久之后所看到的情況之間的差異至關重要。您可以使用多種昂貴的工具來測量剎車系統(tǒng)的實時溫度。通過適當且昂貴的儀器,可以測量剎車盤的內邊緣和外邊緣,峰值點,低點和系統(tǒng)其他元件之間的熱差。對于IMSA團隊來說,年度預算為7位數是非常好的,但對于 ** 中的Miata來說卻不是很容易。我們建議購買一瓶價格適中的溫度指示涂料。有兩種類型的溫度涂料。一些通過氧化反應來指示溫度,而另一些通過改變顏色指示溫度。高溫涂料不會顯示您的平均制動溫度,也不會為您提供任何詳細信息。這樣做只會幫助您評估峰值制動溫度。一般而言,車通常在400華氏度的溫度范圍內運行,在制動時達到峰值,并在直道中冷卻。有了這些知識,我們就可以使用峰值溫度來確定我們車的溫度范圍。
選擇合適的剎車片
選擇合適的剎車片始終是個人喜好問題。剎車是任何汽車的重要組成部分,更不用說賽車了。剎車片的選擇都都是由個人的理解決定的。讓我們將其歸結為最初的問題:
在特定的工作溫度范圍內,使用合適的低摩擦系數剎車片好,還是純粹追求高摩擦系數剎車片好,為什么?
最好是在特定的工作溫度范圍內,使用合適的低摩擦系數剎車片。
正如我們已經討論過的,強大的摩擦力不是最理想剎車片的唯一指標,而這也會直接影響剎車片性能的其他方面??深A測可控制的剎車片可提供理想的平滑性和抗熱衰退性,使駕駛員更有信心將賽車推向極限。選擇在其理想工作范圍外的剎車片可能會導致該剎車片在進入第10圈和9圈中完全不同的結果。它會以指數級地速度磨損,并且通常還會如通斷開關一樣。這些癥狀通常被認為是設計不當的剎車片,一般意味著一件簡單的事情—您購買了錯誤的剎車片。
通過在剎車盤上使用指示溫度的涂料,我們可以確定剎車系統(tǒng)中溫度范圍的峰值,并使用該峰值來確定哪種制動片最適合我們。假設您在寶馬E30的制動盤上涂了溫度涂料,在亞特蘭大米其林賽道上行駛了一天之后,涂料變成了棕色。這告訴我們,制動峰值溫度在華氏800至1,000華氏度之間??紤]到賽道上公認的400度溫度范圍,我們可以在500至900華氏度的溫度范圍內進行有根據的猜測。使用HawkPerfor ** nce上可用的工作范圍信息,我們可以破譯我們的選擇如下:
DTC-70 = 800°F – 1,200°F最佳范圍??赡軙^猶不及!
DTC-60 = 700°F – 1100°F最佳范圍。行!能行得通。
HT-10 = 500°F – 1100°F最佳范圍。最佳溫度范圍。
藍色= 350°F – 800°F最佳范圍。可能超出最佳范圍,但仍在可接受范圍內。
更重要的是,這向我們顯示的是DTC-80(在1,000至1,500華氏度之間最佳)或HP Plus(在300至600華氏度之間最佳)都不適合我們的應用。我們仍然可以在感覺和性能上根據個人喜好來選擇,但現在我們可以保證它們在我們的性能范圍內。許多不同的配方可以在許多不同的汽車上工作,但是了解您的車輛制動系統(tǒng)溫度環(huán)境可以幫助您縮小選擇范圍,以適合您獨有的車輛和駕駛方式。
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