如何让你的摩托车跑得更快！---刹车的原理，以及改装

常常会有喜欢在山道或者在赛道追求速度的车友被问：“假设你的车子是原厂的情况下，你除了本身的技术提升以外，还有什么作法可以让你速度增快安全增加？”

回答多半都选择改装，大多数人都会以动力的部份下手为主，然而以目前的的公升车来说，每一台都是速度怪兽，如何快已经不会是现今车的主流了。即使连motoGP、F1..等等赛事每年都花费不少费用来解决如何慢下来这个课题。如同前几篇所提到的想快，你得想先怎么慢道理相同。刹车系统的稳定，可以让车手的刹车晚一点，那相对的油门就长一点。我们今天来谈谈刹车的原理，以及改装。


刹车的原理：
我们最常见的刹车系统大致分为：

机械鼓式刹車系統

油压碟式刹车系统。

机械鼓式系统：他的原理是利用，轮胎中间留一个类似鼓一样的中空空间，在里面设置了刹车块，利用杠杆原理，当我们捏下刹车的时候，会让刹车鼓中的刹车块撑开，来摩擦刹车鼓。利用這种原理来产生摩擦后降低轮胎的运转速度。

油压碟式系统：这种的方式，是利用轮胎外侧在加装碟盘，以及轮胎避震器下方添加固定的刹车卡钳（下磅），来夹住刹车碟盘。而作法就是利用，刹车拉杆在工作的时候利用刹车油（正确的说法应该是液压油）利用油压的原理，让我们的卡钳（下磅）做动，进而夹住我们的碟盘，这种力量非常的大。

这两种方式主要的差异，传输效率的速度不同，传统机械式阻力比较大，而液压系统的传输效率则比较高。

刹车系统的差异性：
鼓刹 / 碟刹 比较：
散热性：碟刹由于材质关系，通过碟盘产生热能，但也能通过碟盘的散热速度较佳 ，传统鼓式散热慢！！较容易产生衰竭
刹车力：传统鼓刹刹车力道比较强 （就只看强弱，不参考过热情形）
维修度：碟刹系统的维修较为容易
反应速度：碟刹的反应速度较快
自动锁死：一般鼓式刹车比较容易产生自动锁死现象
排水性：碟刹式甩水性较佳
成本：传统鼓式较低
刹车线性：鼓式的刹车线性不佳
重量：体型较大，重量也较重

一般人可能都会有个错误的观念，就是碟式刹车的力道，会比传统鼓式来得大。其实这是错误的观念，我们举例子：
以一个相同尺寸的鼓式、碟盘一样大小的情况下，鼓式的刹车力道是大于碟盘的。

那为什么，在你们的大cc数摩托车上面都要选择较差的碟盘式呢？原理如下：
碟盘式的刹车散热功能较佳，重点是他没有自动锁紧的作用，所以刹车时候产生偏向的现象较小，线性较佳。他通过碟盘与刹车片跟轮胎与地面产生摩擦阻力，把动能转成热能在利用碟盘的材质，把热能挥发到空气之中。这点在速度较快的大型摩托车上面比较备受青睐。

碟刹片

改装刹车系统：
碟式系统我们大致上分别为：碟盘、卡钳、油管、总磅

1碟盘：
如果你利用改装加大碟盘，就单纯认为可以增加刹车力道。那是致命的错误，当刹车片夹住碟盘的时候
刹车力道 ＝ 夹持力量 x 力臂（碟盘尺寸）。他利用刹车片与碟盘产生摩擦力量来降低轮胎转速，效果不大，因为加大碟刹盘充其量只是增加力矩而已。
我们举个例子：如果你原厂碟盘220mm，你把它增大到300mm。 我们一样利用数据来证明
300mm / 220mm = 1.36 由数据上面得知，你把碟盘增大后，有效的部份只有多增加了30%左右而已，还不加你改装的是国产碟盘，因为材质的问题说不定，会因为材质摩擦系数反而会更低喔！！

碟盘还分为： 浮动 与 固定
他两者不同的地方是浮动碟盘他分别为 内圈 与 外圈 在允许的程度内在刹车面的部份可以左右移动。而固定式却没办法做到这点。

所以想要改装的你，不能就单纯的指有把碟盘加大而已，这样效果不好，反而有可能因为你选择的碟盘材质不同，降低摩擦系数。

碟盘孔（菊花碟）：
一般改装碟盘上面都会有孔的设计功能，主要的目的在于 散热、排尘、轻量。可别小看这些孔喔，依照物理行为学到的：
最大静摩擦力 ＝ 正向力量 x 摩擦系数。 我们参考物理行为后得知，碟盘有没有打孔跟我们的接触面积根本毫无关系。
不会因为碟盘面积钻孔就损失刹车力量，反而会因为钻孔，他的散熱效果更棒。在赛道里或者是在我们在山道骑乘的时候碟盘的温度会非常的高，容易产生摩擦系数降低。所以散热的好坏就变得非常的重要。

2卡钳：
他又分别为 单向、对向、辐射
单向：
单向卡钳活塞：顾名思义就是整个卡钳只有一个活塞
单向双卡钳活塞：单边卡钳有两个活塞
单向三卡钳活塞：单边卡钳有三个活塞
单向四卡钳活塞：目前我还没看过,,,,

双向：
对向二卡钳活塞：左右两边各一个
对向四卡钳活塞：左右两边各两个
对向六卡钳活塞：左右两边各三个

辐射：
辐射卡钳的优势在于，固定螺丝的方向。一般我们刹车在工作的时候，螺丝与受力方向都是垂直效应，就因为都是垂直效应，所以螺丝如果受到橫向的力道进而降低。至于辐射卡钳的固定螺丝与受力方向是平行的。所以效果更好，才会有仿间改装成辐射卡钳，不过利用辐射卡钳转接座。就这样子改装，效果并不大，因为最终幅卡的卡作坊是還是跟固定方式一樣。根本就是浪费钱的改装方式，除非你要更大手笔，连前避震也改装专门对应辐射卡钳的前避震才会有效果。 别再被店家给忽悠了，叫你改辐射卡钳，那个效果真的不大,,,,因为你原厂的前避震还是没办法对应！！

辐射卡钳

3油管：
油管分别为金属油管（钢线）/橡胶油管，主要区别在于传递液压油的功效。然而一般我们所更换的金属油管其实只是外层包裹金属而已，内部构造还是橡胶。但是他可以减少管子因为冷/热因素导致管路膨胀，进而影响压力，而降低了传递的效果。

补充：液压油，我们大致上介绍一下就好。在上面有提到，刹车油正确的名称应该是液压油。 他通过液压系统作为传递压力的媒介，最常见的液压油分别为：dot3 dot4 dot5（基本淘汰） 三种 当然还有一种是dot5.1（最新） 我们这里只大概介绍，不讨论油种 我只是要让你知道油的选择dot3跟4可以混合使用，5则不行！！！ 我们在选择上面要以尽量避免过强的油品避免橡胶被腐蚀。


4.上磅
上磅的功能是在于推动液压油，使刹车力由拉杆的机械力量通过上磅活塞把液压力量推到我们的下磅，这也关系到上磅口径的大小，口径越大出油当然也越大。

上磅又在分别为：直推 / 侧推
这两种的差异在于，上磅活塞的做动方向，直推的做动方向是平行的，而侧推的方向是垂直的。

直推上磅：直推上磅他通过推进器转90度，与推进器的运动方向拉杆方向一致。都是由下往上
同方向运动的直推方式，他拉杆的做动距离跟推进器移动的距离较为线性所以导致 拉杆拉1公分，推进器就可以走0.4公分
直推

侧推上磅：侧推是因为拉杆往下拉，但是他退动总磅活塞的部份是左右，因为不對稱的方向運動，导致他在拉杆做動的角度與推進器移動距离不产生线性。
不同向运动的侧推，拉杆一开始你拉一公分，推进器则被推动0.5公分。拉杆在继续往下拉1公分，推动器推动0.3公分 。当然有些拉杆会设计推动的比例叫小，越后段的比率越高等设计。

侧推

以上说明就证明了，为什么直推上磅的手感较为线性，也比较容易控制，所以也建议如果你要改装上磅，直推的部份口径可以选择大一号，因为侧推他在一开始刹车的时候需要较大的放大倍率。而直推的部份从头到尾手感会比较一致，不会忽重忽轻。


上磅与下磅的搭配：
有些人可能会认为，上磅的口径越大，越推的动？ 或者是上磅口径小，下磅改装对四活塞会不会推不动？
我们假设下磅不更换的前提下，上磅口径应该是越小越好（总磅的口径越小，对刹车拉杆的施加压力一样）
不考虑手感的前提下， 这类上磅手感通常较硬！！

液压油的原理是通过巴斯卡原理。当我们对油压管路的一端施加压力的时候，施力端的推进器上面会产生压力，原理如下：
压力＝ 力/面积 <==这里的力指的是手拉拉杆施加的压力、面积的部份则是推进器的面积。

理论上，当我们在推动拉杆的时候，此时的液压油其实不没有在流动的。他只是传递压力而已。这个很重要！！！但是我们的管子当受到压力的时候，油管会膨胀，卡钳会变形，刹车片会压扁，下磅会有间歇。就因为这些种种的原因，我們在上磅上面一定得有一定的出油量来抵消这些。

巴斯卡原理的重点是：液压系统个点的受压力量如果相同，下磅卡钳受压的力量跟上磅推进器的压力都会是一样都是： 1kg/co^2
因为卡钳活塞的面积只有10cm^2，所以卡钳活塞施加刹车片上面的力量是1( kg/cm^2) X 10(kg/cm^2) = 10(kg)
通过公式我们得知，我们施加1公斤的压力在上磅上面，而下磅就能得到10公斤的力量，所以我们通过液压系统的原理，我们放大了十倍个功率。
左图图示为：巴斯卡原理

了解了原理以后，我们为了要抵消管路膨胀时候所吃掉的油量，所以上磅的出油量一定要有一定的比例，所以口径越大不一定越好的观念，在这里可以得到证实。一般放大功率多半车厂都会选择尽量不低于10倍，如果低于十倍，代表你的刹车力到手的力量要很大，但是如果高于17倍，你就得考虑到刹车系统的精密度了，如果功效倍率那么大，精密度却不够那也会导致刹车失灵。因为会产生过大的间歇，也就是出油量过低。

拉杆：
我们知道了液压系统是靠放大倍率后，我们还要搞清楚另一件事情。在所有受力的基础都是架构在拉杆本身身上，刹车拉杆的杠杆设计是一门大学问。通过杠杆原理的力矩放大才推的动上磅的推进器，所以同样的上磅/下磅即使更换了不同的拉杆，在手感上面也会有不同的感受。不是改装了口径小的总磅，手感就会变软。也不是改装了口径大的总磅就一定很死硬。这都得互相搭配依造个人，对手感的认知有所不同。

拉杆的构造，产生不同的杠杆力矩

感想：
希望我这么写可以清楚的让车友了解到刹车原理，以及你们在改装的时候要领在哪边。或许有些车友可能看了，不满意。因为太繁琐了，有些人希望看到的是直接改装的绩效与数据。不过我想这个会牵扯到品牌的问题。这文章主要的目的是告诉你，刹车的原理！！以及在我们改装的时候，我们加大碟盘会有什么效果？ 效果真的大吗？ 还有在我们改装上磅的时候该配合什么样的油管，下磅活塞的选择来互相搭配！！不是只有大就好了。而且还有手感的问题，我并没有写进去，我想多数人对手感的定义不同。我想这个参数太多，不好写进去。或许我认为这种刹车手感最好，你不认同。在你们要改装的时候可以多去捏捏看，刹车手感。来找出适合自己的改装，适合自己的刹车手感。

搭配正确的碟盘使用正确的上磅/卡钳。才能发会正确的功效。


小补充：
巴斯卡 是一位伟大的科学家 出生于法国。水压机的原理就是他发明的，后期在制作液压系统的部份。很多都是参考巴斯卡原理下所产生的现代工艺。