碟刹的知识

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文章来源:骑行之家

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行车剎车由鼓式、轮圈式到碟剎式,与时俱进。碟剎的使用愈来愈普及,而剎车这种安全、保命装置,没有失败的权利。我们意在认识碟剎,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)依剎车作动的方式区分,或说以作动剎车片夹持碟盘的介质来分,一是剎车线,一是油。机械式碟剎,靠剎车线的拉力让卡钳内的剎车片磨擦并夹住碟盘,产生剎车效果。油压式,以油液为介质,拉剎车把乃作动里面的活塞压缩油液,压力从油管直通卡钳,从而推动卡钳内的活塞,带动剎车片夹持碟盘。机械式碟剎有其兼容上的便利性,一般的V型剎车把就可以通用。油压碟剎的剎车把、油管及卡钳是完整配合的一组产品,自然和传统缆线作动的剎车没有共通的交集。有些碟剎厂商设计了半机械、半油压碟剎(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。油压碟剎好处在于剎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剎车力道。密封属性,低调养度。油压碟剎在汽机车上的运用十分成熟,到了吹毛求疵的车,却牵涉许多技术难题,看似简单的车,其实不好搞定。不过,油压碟剎的剎车把上有储油壶(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。传统的轮圈剎车也有油压式的,猜猜看?Magura HS11、33、66就是。而靠缆线拉动机械原理的碟剎,可能会因线本身的长度、弹性,和外壳磨擦等种种因素,而流失了剎车力道。遇上潮湿、下雨天,剎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,若是装油压碟剎,油壶内的空气、瓦斯可能跑到油管里去,影响剎车力道。养成骑车前试剎车的习惯。开放式或封闭式系统Open or Closed system油压碟剎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!油压系统碟剎,油若遇热,尤其是在大热天里持续剎车,膨胀得过头了,正好把剎车片往外推,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,特别在剎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,还能让剎车油回流,以便补偿剎皮的磨耗。而封闭式系统,剎车块和活塞及油隔绝,让油的热胀不会把剎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)。剎车片会磨损,所以封闭式系统的碟剎,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,反而可能自讨剎车失灵的危险!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 fluidsDOT-3或DOT-4是汽机车碟剎专用的剎车油,成份就是要克服热胀冷缩特性。剎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,这时拉动剎车把,压缩的只是瓦斯泡泡,根本推不动活塞/剎车片,以致剎车失效,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碟剎油,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,何况自行车剎车!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,剎车力道不会有所减损。剎车油要定期更换,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油压碟剎用的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碟剎卡钳有两种,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。在自行车碟剎发展过程里,形成两派理论。浮动式卡钳固定方式“可以横向滑移”的设计,和单边作动碟剎所带来的负面效应,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,都会影响碟盘和剎车片间的精准,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剎车块平行、平贴的效果,而且不用担心公差问题。TIPS:车架及前叉的碟剎座的烤漆,一般在组装碟剎时都会锉刮掉,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剎,但机械式碟剎多半为单边作动。单边作动,也就是只有一边活塞会外推剎车片施压、磨擦于碟盘,另一边的剎车片则以逸待劳地,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,让剎车片从两边一起夹持碟盘。目前,碟剎卡钳的活塞数有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剎车片数目,因为有的是一边有两个活塞,却是一片长形剎车块;2个剎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、剎车片有几个?双边作动的机械式碟剎多半是台湾厂商的杰作,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:组好碟剎或购买组配碟剎的车子,车停好,手试拉剎把,眼睛盯着碟盘及剎车片,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?金属或有机材质剎车片Metallic or Organic Pads不同成份、材质的剎车片,有不同的磨擦系数。有机材质剎车片由Kevlar混合玻璃纤维等制成,没有掺任何金属粉末。可以有很强的剎车力没错,但在高温和潮湿状况下,力道减损比含金属配方的剎车片剧烈。好处在于这种剎车片不会导热,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。而金属成份剎车片,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剎车力。但是传热效果太好,自然适用于开放式油压系统。碟盘和内外剎车片之间,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剎,碟盘是比较靠近固定的、非活动边的剎车片,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:新碟剎的碟盘和剎车片之间必须有一段磨合期。有了新碟剎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“碟剎花鼓”,一般传统轮圈剎车要换为碟剎,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,因为剎车力道愈大,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;润滑调养时,碟盘避免沾上油,滑溜溜,不是剎车所希望的。

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