作为车辆最关键的部件之一,制动系统决定了行驶是平稳安全还是灾难收场。虽然制动方式多种多样,如今大多数汽车使用的是盘式制动,依靠转子、卡钳和刹车片,通过摩擦力实现停车。
从刹车片材料来看,主要有有机、半金属和陶瓷三类,各有优缺点。陶瓷刹车片的材料接近餐具用的陶瓷,只是加入了氧化铝等纤维使其更坚固。氧化铝虽含有铝和氧原子,但其特性归类为陶瓷而非金属。像Akebono等品牌提供的超高端陶瓷刹车片,被不少车主认为是最佳刹车片品牌之一。
陶瓷刹车相较于其他类型有一定优势,但也存在显著缺陷。陶瓷刹车片通常价格更高,可能需要额外的部件升级;不适合重负荷使用;在低温环境下加热慢,导致制动性能下降。
陶瓷刹车之所以多见于豪华高性能车型而非经济型车,主要是因为它们昂贵。以燃油版保时捷Cayenne为例,起售价接近9万美元,若选装高光黑陶瓷刹车套件,则额外花费约1.07万美元。该套件包括碳纤维增强陶瓷刹车盘、前部10活塞卡钳和后部4活塞卡钳,以及陶瓷刹车片。
如果只购买陶瓷刹车片,本身也并非所有产品都相同。市面上约30美元即可买到陶瓷刹车片套装,而超过原厂(OE)标准的高端套装价格可超过3400美元。
还需注意陶瓷刹车片与现有转子的兼容性。转子是陶瓷刹车片在制动时接触的部件,可能也需要升级。低质量的转子在加装陶瓷片后可能出现不均匀磨损,因为陶瓷材料比有机或半金属材料更硬。采用与原厂金属等效、并具备额外散热通风设计的转子,在某些情况下能提供更佳的使用体验。
一吨级的皮卡常用于牵引重型拖车、露营车和牲畜,也能在车斗中装载数千磅的货物。但在这种高负荷卡车上使用陶瓷刹车片并不理想。额外的重量会给制动系统带来更大压力,产生更多热量。
陶瓷材料在散热方面不如金属。温度升高会导致制动衰退(brake fade),显著降低制动能力。金属拥有密集的金属离子格子结构(晶格),自由电子能够快速传导热能,使热量迅速散发。而大多数陶瓷缺乏自由电子,热导率较低。
由于陶瓷在高负荷下散热不够快,热量会传递到转子,导致转子变形。过热的刹车系统还会出现“上光”(glazing)现象,即刹车片表面因高温而变得光滑,失去足够的摩擦力。
与高温导致的问题类似,极端低温同样会影响制动。无论是陶瓷还是半金属刹车片,在严寒中都会变硬,摩擦力下降,必须先加热到合适温度才能发挥最佳性能。陶瓷刹车片吸热速度慢于半金属,因此在寒冷天气下需要更长时间才能达到工作温度。
在寒冷的早晨启动车辆时,你可能会感觉刹车“软绵绵”的,制动力下降,刹车距离变长,需要更大力度踩踏刹车踏板才能获得明显效果。
此外,原本安静的陶瓷刹车片在冬季可能会出现尖叫声。这通常是因为转子表面形成了一层薄薄的水膜,而冷硬的刹车片在接触时需要通过快速蒸发才能清除水膜,导致短暂的尖叫。