汽车的制动系统是如何工作的为什么前刹车片比后轮磨损的快

前两天有个朋友去给汽车做保养，发现前刹车片薄了，就换了一对前刹车片。顺便检查了一下后轮的刹车片，却发现后轮的刹车片很厚，几乎没怎么磨损。他就很奇怪的问我：这汽车刹车时难道不是四个车轮一起刹车吗？为什么前轮磨的多后轮磨的少呢？手刹车又是刹哪个车轮呢？就这个问题，老侯来给大家说说汽车的制动系统究竟是怎么工作的。

制动系统的功用是根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车，以保证行车安全，并使司机敢于发挥出汽车的高速行驶能力，从而提高汽车运输的生产率；又能使汽车可靠的停放在坡道上。按制动系统的功用可以分为行车制动系统（脚刹车）、驻车制动系统（手刹车）、紧急制动系统以及辅助制动系统，按制动系统的工作介质可以分为气压制动系统和液压制动系统两种。我们最常见的家庭轿车行车制动系统（脚刹车）都是采用液压制动，驻车制动系统（手刹车）兼有紧急制动系统的功能，辅助制动系统多见于大型货车上，家庭轿车上没有配备。

一般的液压制动系统主要由制动踏板、真空助力泵、制动总泵（也称为制动主缸）、制动液（也称为刹车油）、制动油管、ABS泵总成、制动分泵（也称为制动轮缸）和车轮制动器组成，它们组成了一个封闭的压力传递系统。当踩下制动踏板时，制动总泵的活塞向前移动，总泵内制动液的压力升高，通过油管进入各车轮的制动分泵，推动分泵的活塞外涨，实现脚踩制动力向车轮制动器传递，推动车轮制动器实施制动；当松开制动踏板时，总泵活塞在油压和回位弹簧作用下回位，分泵活塞和车轮制动动器回位，解除对车轮的制动。

汽车制动力实际上是来自路面对车轮的一个反作用力，它不仅取决于刹车片与刹车盘之间的摩擦力，更取决于轮胎与路面间的附着力，制动力最大只能等于附着力。这就是我们的汽车在湿滑路面和冰雪路面上制动距离更长的原因。一般评价汽车的制动性主要有制动效能、制动效能的恒定性、制动时的方向稳定性这三个指标。实践中我们通常用制动距离来衡量，即汽车从100公里/小时的时速刹停到零所行驶的距离，一般轿车的制动距离都在40米左右。

正常情况下，汽车在制动时四个车轮的制动力是同步增长的，但是由于汽车的车身与车轮之间是柔性连接的，所以汽车在制动时车轮已经在减速直至停车，而车身在惯性作用下仍在向前运动，使汽车的重心向前偏移，这种现象称为汽车的制动质量转移。在这种作用下，汽车制动时前轮的负荷要远远大于后轮，一般前轮要承担70%以上的制动力，这就是前轮刹车片磨损更快的原因。一般前轮更换两次刹车片，后轮才需要更换一次。

为了提高制动系统的可靠性和安全性，工程师们把制动管路一分为二，分别控制前桥或后桥的制动器，如果其中的一套管路发生泄漏，另一套仍起制动作用，防止汽车制动失灵。这种使用二套相互独立的制动管路称作双回路制动系统，它是通过制动总泵内部彼此独立的双腔主制动阀来实现的。轿车的制动管路布置常用交叉布置式，即左前轮和右后轮共用一条制动回路、右前轮和左后轮共用另一条制动回路，这样当一条管路发生泄漏时，另一条管路仍起制动作用，并且制动力也较为均衡，可有效避免制动跑偏。

大家还会发现一个“有趣”的现象，那就是汽车在没有启动的时候，刹车踏板非常硬，几乎踩不下去，当发动机启动后，刹车踏板立刻就变得轻巧了，这又是怎么一回事呢？原来，这是制动系统中的真空助力器在起作用。它是制动系统的核心部件，是利用发动机进气管的真空和大气之间的压差起助力作用。如果没有它，不仅仅是制动踏板沉重，汽车的制动力也会大幅度减小。有些车的真空管泄漏或被积碳堵死了，真空助力作用减小或没有了，汽车的制动距离就会大幅度的延长，这是非常危险的。所以，我们在行车中如果发现刹车踏板变硬，要及时处理，千万不可大意。

还有些人纠结于盘式制动和鼓式制动哪一个更好，其实它们的作用原理都是一样的，最大的区别就在于盘式制动器是敞开式的，制动过程中产生的热量可以很快散去，抗热衰退效果较好；而鼓式制动器是封闭式的，散热较差，长时间制动会导致热衰退。单纯从制动力方面来说，鼓式制动力更大一些，这也是一些大型卡车都采用鼓式制动的原因之一。

刹车油是液压制动系统中传递制动压力的工作介质，它的作用无疑是非常重要的。一般分为DOT3、DOT4、DOT5、DOT5.1四个级别，轿车常用DOT3、DOT4矿物油型制动液。刹车油最大的一个特性是吸水性，在使用中含水量会逐渐的增加，会降低它的沸点，使刹车油沸腾而失去制动作用。实验证明，当刹车油中的水含量达到3%时，刹车油的沸点就会降低25%；如果刹车油的含水量达到7-8%，刹车油的沸点会降低50%以上。比如说某种刹车油干沸点是210°C，当含水量超过3%时，沸点已经降低到152°C；如果刹车油的含水量达到7-8%，沸点可能已经降低到100°C左右了。所以当刹车油含水量超过3%，我们就建议更换；如果含水量超过5%，那就必须更换了。

那么汽车的手刹车又是怎么工作的呢？手刹车的学名就是驻车制动系统，它的作用是在车辆停稳后用于稳定车辆，避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故，同时兼起紧急制动的作用。在轿车上有机械手刹和电子手刹两种，它们都是通过刹车盘与刹车片产生的摩擦力来控制停车制动，并且都是作用在两个后轮上。区别就是二者的操作手段和控制逻辑不同，机械手刹主要是借助于人力，在汽车停止后，将手制动杆拉起，带动拉索使车轮制动器中的刹车片与刹车盘夹紧产生制动力，达到防止车辆自行溜车的目的；而电子手刹是在机械手刹的基础上发展而来的，控制方式从机械式拉杆变成了电子按钮。

电子手刹和传统机械式手刹相比，操作更为简单而且省力，并且让车内空间得到更好地利用，所以，近几年电子手刹发展极为迅速，大有取代传统机械手刹的趋势。并且电子手刹还有一个很重要的动态紧急制动功能。如果在行车过程中发生极端情况，驾驶员无法控制刹车（刹车踏板故障、刹车助力系统故障、新手没有刹车意识、驾驶员睡着了等情况），操作电子手刹按键，可以对车辆进行全车液压制动，使汽车减速直至停车。

总体来说，现在的汽车制动系统是极其复杂的，并且为了更好的控制汽车，人们还在上面增加了很多制动辅助系统，比如制动防抱死系统（ABS）、电子制动力分配（EBD）、弯道自动控制（CBC）、制动力辅助系统（EBA、BAS、BA）、牵引力控制系统（ASR、TCS、TRC）、上坡辅助系统（HAC）、自动驻车功能（AUTOHOLD）、陡坡缓降控制（HDC）、刹车优先系统（BOS）等等，这些系统或者是增大制动力，或者是在制动时维持车身稳定。