在上期节目《打孔划线的刹车盘,真比普通原厂盘强?别想得太简单》里,有粉丝瞧见我给索纳塔新购置的打孔划线盘呈现蓝色,便询问我这是不是传说中的碳陶刹车盘。
这位粉丝可太抬举我了,像我这样的穷DIY博主,哪能买得起动辄一套就几十万的碳陶刹车盘呢。况且碳陶盘一般呈现出脏脏的深灰色,我买的刹车盘不过是最普通的铸铁盘,表面那层蓝色,只是商家为了美观做的简单热处理,估计狠踩几脚刹车,这蓝色就掉没了。
恰好我要给索纳塔更换刹车盘,又有粉丝提到了“碳陶盘”,那我就借着换盘的机会,跟大家好好聊聊号称刹车盘天花板的“碳纤维陶瓷复合式刹车盘”!
一、缘何用“碳”造刹车盘?
原因其实很简单,就是为了减轻重量。毕竟同样体积的碳陶盘,比铸铁盘至少要轻50%。所以最早采用碳陶刹车盘的交通工具,是在航母上起降的F16大黄蜂战斗机,随后逐渐推广到民航领域的其他飞机,接着进入F1赛场,到了2001年,保时捷911 GT2首次在量产车型上搭载了碳陶刹车盘。
由此可想而知,它的价格必然十分高昂,四个碳陶盘加上其他零配件,依据不同车型,大概得十几二十万。
二、这般昂贵的刹车盘,优势何在?
首先,最大的益处便是极大地减轻了簧下质量,进而使操控性能实现质的飞跃。比如最直观的体现,车轮的弹跳幅度会更小,抓地力也就更强。
其次,铸铁盘在700摄氏度时,就会出现严重的热衰减,甚至导致刹车失灵,而碳陶盘在1000度的高温下仍能正常使用。所以我们普通车友在赛道日,要是把铸铁盘刹红了,可能就得撞墙,可F1赛车把刹车盘刹红那是家常便饭。
最后一大优点是,只要不长期用碳陶盘跑赛道,其寿命长达50至100万公里,真可谓“一盘传三代,车换盘还在” 。
三、碳陶刹车盘是如何制成的?
碳陶盘的制作流程极为繁杂。首先要将碳纤维粉与热塑模树脂充分混合,接着倒入刹车盘模具中,随后放入20吨的压机里,并加热至400度,这一过程会让树脂熔化为塑料,使碳纤维粉分布得更为均匀。
冷却后,便能从模具中取出带有通风槽、呈圆圈形的刹车盘坯件,下一步就是进行钻孔操作。以F1的碳陶盘为例,盘的两侧大约有1400个2.5毫米的散热孔,仅仅钻孔就得花费大概14个小时。
钻完孔后,要把盘放入1800度的烤炉中,烘烤48个小时,这个过程被称作裂解,目的是尽可能烧掉材料里的杂质,让刹车盘坯件更加纯净。
紧接着要加入硅元素,将刹车盘坯件与硅粉一同置于坩埚内,然后再次放入烤箱,烘烤24个小时,此时温度可达3000度,硅粉会变为液态,进而被碳纤维刹车盘坯件吸收,形成碳化硅。
由于碳化硅是硬度极高的合成物,于是碳陶刹车盘与铸铁刹车盘最大的差异便显现出来了。铸铁刹车盘在工作过程中,会越用越薄。
而碳陶刹车盘即便使用了100万公里,其厚度变化几乎可以忽略不计,因为它太过坚硬,刹车片难以对其进行切削。所以判断一个碳陶刹车盘是否达到寿命极限,是通过称重的方式。通常情况下,一块碳陶刹车盘若比出厂时轻了100g,就意味着达到寿命极限了。
最后,成为碳化硅的刹车盘坯件还需进行抗氧化处理。因为在超过600摄氏度的高温环境下,空气中的氧气会迅速氧化刹车盘里的碳,致使碳陶刹车盘的寿命大幅缩短。所以抗氧化处理极为关键,它决定了一块碳陶刹车盘的使用时长。
四、碳陶刹车盘存在哪些弱点?
它最大的弱点在于不适合用于赛道驾驶。严格来讲,是不建议用碳陶刹车盘下赛道,并非绝对不行,不过要是你像F1车队那般财大气粗,那当我没说。
因为碳陶刹车盘在温度超过600度后,里面的碳会被空气中的氧气迅速氧化,如此连续行驶2000至3000公里后,碳陶刹车盘会越来越轻,且逐渐开始损坏。
于是就出现了一个矛盾点,碳陶刹车盘能够承受极高的极限温度,大约在1000度时仍能保证刹车效果,然而这是以极大地牺牲自身使用寿命为代价达成的。
所以,要是你经常开车下赛道,除非你的车配备了出色的刹车散热系统,否则还是别用碳陶盘了。毕竟改四个碳陶盘差不多得二十万,虽说现在价格有所降低,但几万块还是要花的,跑几千公里就报废了,实在有些亏。当然,要是你不差钱,那就另当别论。
好在碳化硅的导热能力良好,所以碳陶刹车盘在日常使用,或者偶尔激烈驾驶时,不太容易出现高温状况,一般情况下也能使用50万公里以上,这便是它对于民用车而言最大的优势。但有一点不容忽视,碳陶盘需要专门适配的刹车片,并且它消耗刹车片的速度比普通铸铁盘更快。
总而言之,碳陶刹车盘的特性决定了它生来就是为竞赛服务的,普通民用车改装它实际上意义不大,有时反而会增添麻烦。但要是你能将碳陶刹车盘的性能发挥到极致,那我必定对你佩服得五体投地,尊称一声大哥!
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