今天是汽车制动系统的科普。

对于汽车制动，以盘式刹车为例，很多人只是知道踩下刹车踏板之后，刹车卡钳会压紧刹车盘，进而使车轮停止转动。而车轮停止之后，车轮和路面会有相对滑动，然后车辆在摩擦力的作用下停止。

但对于制动系统如何运作，或者说个中的原理，其实并不是很清楚，所以打算跟大家简单聊聊这里面的门道。

帕斯卡定律

我们能够相对轻松的让汽车产生巨大的制动力，这还得感谢帕斯卡老爷子。因为他发现了一个超牛逼的定律——作用于密闭容器内不可压缩的流体的压力，会大小不变的由流体传到容器各个部分。

也就是说，如果在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。

这个概念很抽象，我画一个图给大家讲解一下。

下图是一个连通的，带有两个活塞的密闭容器，里面充满了不可压缩的油液。其中F1是左侧活塞的压力，F2是右侧活塞的推力；A1、A2是两边活塞的面积；P1、P2是两边的压强。

根据定律，可以得知两边的压强相同（P1=P2），也就是（F1/A1）=（F2/A2）。因为A1小于A2，假设A2的面积是A1面积的5倍，那么换算过来就是F2=5倍的F1。

换而言之，如果在左侧施加一个较小的力，右侧就能得到一个较大的力。

用人话讲就是有点类似于“隔山打牛”，第一个人（刹车踏板）施加很小的力，传到最后一个人（刹车卡钳）可以爆发出很强的力。

以上就是制动系统的基本应用原理。

省力神器

不过即便如此，如果想产生很大的制动力，往往我们还是要使用很大的力量去踩刹车踏板才行，比较累人。

于是，聪明的工程师就想到了一个办法——在刹车踏板和制动总缸中加入一个刹车助力器，来减轻我们脚的辛苦。

目前市场上，刹车助力器主要是利用发动机制造的真空来辅助刹车。

这套连招的具体操作是——踩下刹车踏板时，气门推杆就会打开内部阀门，这时空气就会通过空滤流进膜片的前气室。又因为后气室会被发动机抽成真空，前气室的空气就会产生压力推动膜片，从而进一步推动液压推杆对制动主缸施加压力。

噢！感谢伟大的工程师。

制动系统大乘期高手

于是，在刹车踏板和刹车助力器的共同努力下，所产生的压力就来到了制动主缸。可以说，这个部件是整个制动系统最为重要的部件之一，类似于一个修仙门派中的大乘期高手。

这位高手的内功心法（零部件）主要由2个油液输入端，2个油液补偿端，2个活塞，2个复位弹簧，以及4个活塞密封环组成，然后上面再挂了一个刹车油罐（大致如下图）。

而这套功法的运行机制在于——当你踩下刹车踏板的时候，推杆会推动主第一活塞将第一个补偿口关闭，于是第一个液缸就能产生压力来推动第二个液缸。紧接着第二个补偿口也被关闭，于是两个活塞就会把油液推向制动卡钳。

另外这位高手也已经想好了，自己受伤时如何修炼的办法。

如果自己的经脉堵塞了，比如二号活塞无法建立压力，那么一号活塞也能在更长的行程建立压力。再比如一号活塞失效了，其末端的推杆还是会去推动二号活塞来建立压力，只不过因为行程长缘故，要更加用力的踩刹车踏板。

这其实也就意味着，即使发动机熄火或者真空助力失灵，整个制动系统是不受影响的，只是需要用更大的力来踩刹车踏板。所以当大家碰到这种情况时不要慌张，多尝试几次大力制动，激活车辆的制动性能。

千万别放弃刹车。

最后就是刹车卡钳了，一开始盘式刹车用的都是定钳盘式制动器，但因为缺点很多就逐渐的改为了浮钳盘式制动器（可以相对制动盘轴向滑动或摆动）。

其主要就是利用刹车油液来产生推力，以及通过相互作用力来夹紧制动盘，在制动盘上产生与运动相反的制动力矩，促使汽车制动。

以上，从刹车踏板-刹车助力器-制动主缸-刹车卡钳，就是汽车制动系统主要的一个运行流程。

感谢伟大的工程师。