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--熱烈祝賀我會聯辦的科普活動被中國科協評為--優秀科普活動
12月21日，中國科學技術協會辦公廳印發《關于對2020年全國科普日有關組織單位和活動予以表揚的通知》（科協辦函普字【2020】158號），江蘇省機械工程學會、南京工程學會和江蘇省學會服務中心聯辦的“2020年全國科普日暨第一屆‘天印筑夢·科普智行’”活動，被評為優秀科普活動。
制動鉗的類型和工作原理詳解
時間：2020/9/14 10:17:22 瀏覽次數：19284
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制動鉗對汽車的制動能力至關重要，并且可以說是最重要的汽車制動部件之一。無論如何，當今大多數汽車都具有盤式制動器，至少對于前輪而言是這樣的。但是，現在許多汽車和卡車也在后部使用盤式制動器。在盤式制動系統中，汽車的車輪固定在與車輪一起旋轉的金屬盤或轉子上。卡鉗的工作是通過與轉子產生摩擦來減慢車輪的速度。
制動卡鉗安裝在轉子上像一個夾具。在每個卡鉗內部是一對與摩擦材料粘合的金屬板——這些被稱為剎車墊。外側剎車片在轉子外側(朝向外側)，內側剎車片在內側(朝向車輛)。當你踩剎車時，從主缸的剎車液到剎車卡鉗的一個或多個活塞上產生液壓壓力，迫使剎車墊對著轉子。剎車片有高摩擦表面，能使轉子減速下來，甚至使它完全停止。當轉子減速或停止時，輪子也會減速或停止，因為它們是彼此相連的。
老式的汽車和卡車使用鼓式制動器，通過旋轉的鼓和裝在鼓內的制動蹄片之間的摩擦來減慢車輪的運動。這種摩擦導致熱和氣體積聚在鼓內，這往往導致制動能力的損失，即制動衰減。因為盤式制動系統中的剎車片是在盤式制動系統的外部而不是在鼓內，所以它們更容易通風，熱量也不會很快積聚。由于這個原因，鼓式制動器在現代汽車上已經被盤式制動器很大程度上取代;然而，一些不太昂貴的汽車仍然在后輪使用鼓式制動器，這樣就不需要太多的制動動力。
卡鉗有兩種主要類型:浮動(或滑動)卡鉗和固定卡鉗。浮動卡鉗移動進和出相對于轉子和有一個或兩個活塞只有在轉子的內側。這個活塞推動整個卡鉗時，剎車被應用，創造摩擦從兩側的剎車片轉子。固定卡鉗，顧名思義，不動，但有活塞安排在轉子的對立的兩側。固定卡鉗由于其性能通常是首選的，但是比浮動卡鉗貴。一些高性能固定卡鉗有兩個或更多對活塞安排在轉子的每一邊——有些有多達六對。
剎車鉗工具
剎車片不會永遠使用。每次盤式剎車系統中的制動墊接觸到旋轉的轉子時，它們就會磨損一點。漸漸地，這些剎車部件(剎車墊)變得越來越薄。為了補償這一點，活塞在卡鉗從中空的圓筒，它駐留在卡鉗。當它這樣做時，它推動磨損下來的剎車片進一步向轉子內。最終，剎車墊將需要更換為新的，未磨損的墊。不幸的是，卡鉗活塞(現在幾乎完全加長)使得很難拆卸和更換墊。活塞需要推回卡鉗內。
這是特別的制動墊工具來了。制動卡鉗工具的工作是縮回活塞或活塞回卡鉗，使剎車片可以容易地拆卸和更換。活塞不能簡單地推回卡鉗，因為它是螺紋的，像一個螺絲，需要繞回去。雖然可以使用，比如說，一把鉗子來做到這一點，但不推薦這樣做。你可能會損壞活塞，卡鉗和你的手。制動卡鉗工具通常安裝在活塞的一端，在另一端有一個手柄，允許它旋轉。當它旋轉時，活塞繞回卡鉗。
如果滑動卡尺開始卡住，則還需要維修浮動卡尺。這通常是由灰塵或生銹引起的。發生這種情況時，即使沒有踩下制動踏板，制動鉗也無法將制動襯塊從轉子上完全縮回，并且摩擦仍在繼續。如果產生了足夠的熱量，這可能會導致軸瓦過度磨損，燃油使用效率低下，甚至導致轉子變形。
摩托車制動鉗
摩托車比汽車小，因此需要的制動功率更少。盡管如此，在某些方面，摩托車的減速或停止能力比其他車輛更為重要。您可能會這樣問？好吧，由于駕駛員基本上沒有受到保護，所以即使是小型的擋泥板彎機也可能致命。騎摩托車時避免事故至關重要。但是摩托車需要哪種制動鉗？
答案是相對簡單、輕巧。與某些汽車和卡車上使用的較大卡鉗不同，摩托車制動卡鉗必須保持較小，以免壓倒自行車并妨礙騎車人。摩托車制動鉗通常由輕質材料（例如鋁）制成，鋁也具有
增加了防銹的優勢。有些摩托車比其他摩托車更大，功率更大。顯然，這些自行車需要更多的制動力。很多較小的
動力較低的自行車仍然使用鼓式制動器，但是現在大多數大型自行車都具有盤式制動器-尤其是在前輪上。為了增加制動力，更強勁的摩托車上的卡鉗通常具有多個活塞。一些具有兩個或什至四個活塞，而另一些可能在單個卡鉗中具有多達十二個活塞。由于重量輕，大多數摩托車實際上具有比絕對必要的更大的制動力-但正如我們前面提到的，當您乘坐快速，不受保護的車輛時，這并不是一個壞主意。
在摩托車上，前卡鉗固定在前叉上 -金屬組件將前輪和懸架固定在適當的位置并支撐車把。直到最近，卡鉗都使用與轉子成直角延伸的螺栓固定在前叉上。近年來，隨著徑向盤式制動器（一項在賽車上開始使用的技術）的日漸普及，使用平行于轉子表面的螺栓將卡鉗固定在離叉更遠的地方。這些徑向安裝的卡鉗減少了傳統安裝的卡鉗在叉中產生的振動。
由于它們往往比汽車卡鉗更易暴露，并且卡鉗可能是所有摩托車制動部件中最引人注目的。因此，摩托車卡鉗的外觀對于許多騎手而言可能很重要。實際上，可以從汽車商店獲得制動鉗油漆，并可用于定制摩托車制動鉗。當然，相同的涂料也可以用在汽車卡鉗上。不過，專家建議不要在卡尺上放鉻。鍍鉻可能極具吸引力，但會導致卡鉗滯留熱量，從而產生不必要的制動衰減。
卡車制動鉗
可否認：卡車和SUV很大-在某些情況下太大。隨著大小的增加，動量也隨之增加。這意味著卡車和SUV比汽車需要更多的制動力。那么他們從哪里可以獲得所需的制動力呢？卡車制動鉗。卡鉗的制動力取決于其卡緊力 - 卡鉗可施加到轉子表面的力的大小。這主要取決于活塞的數量和制動襯塊（其實際接觸轉子的位置）的表面積。顯然，具有較大夾緊力的制動鉗比具有較低夾緊力的制動鉗能夠更容易，更快地使車輛減速或停車。
許多卡車出廠時都配備了基本的浮動卡鉗，這些卡鉗在將車輛交付給經銷商時為車輛提供足夠的夾緊力。但是，如果為卡車定制了較大的輪胎和較重的附件，并且將大量貨物上船時，這些工廠安裝的卡鉗可能不足以提供卡車所需的制動力。幸運的是，有大量的卡鉗售后市場。在制造商看來，卡車可能具有卡尺，它們在活塞和轉子之間的表面積約為5000平方毫米（7.8平方英寸）。售后卡鉗的表面積可以增加一倍以上，從而提供完全定制的車輛所需的夾緊力。
卡車制動鉗比大多數制動零件都要多，它必須承受大量熱量。熱量對制動器不利，因為熱量會導致制動器衰減并縮短制動距離。卡鉗的良好通風對于連續，一致的制動性能至關重要。另外，較大的制動轉子（或制動盤）表面也可以幫助將熱量散布到更大的區域。
卡車和越野車并不是唯一需要特殊制動設備的車輛。但是，這些重型車輛的卡鉗確實很難執行。甚至有人說卡車制動鉗應被視為高性能制動鉗。
高性能制動鉗
盤式制動器最初是為賽車開發的。每個人都知道賽車會高速行駛-但它們也需要快速減速。在賽車的早期，大多數汽車都配備了鼓式制動系統，制動衰減導致許多賽道事故。盤式制動系統通風良好，因此減少了賽車和過熱產生的一些壓力
堆積會導致-從而減少（但不能消除）制動衰減。隨著時間的流逝，這些強大的制動器逐漸滲透到了性能較弱的車輛上。現在，在大多數經濟型汽車上甚至都可以找到它們。盡管如此，高性能汽車仍然是更好和更強大的制動器的主要市場，基本制動鉗設計的變化有助于這些制動器提供出色的制動力。
對于車輛的制動器及其制動鉗可以停止車輛多少，存在一定的限制。盡管它們可能能夠使車輪停止運轉，但輪胎的抓地力取決于輪胎的抓地力，而改進的制動部件無濟于事。但是，有幾種方法可以改進制動卡鉗。高性能制動鉗的一些常見功能包括：
活塞更大-活塞越大，并且它們與制動襯塊接觸的面積越大，它們對轉子的夾緊力就越大。
更多活塞-低端浮動制動鉗在內側有一個活塞。低端固定卡鉗只有一對活塞，位于轉子盤的兩側。高性能卡尺可以具有多個銷或成對的銷，它們安裝在轉子的相對側。六活塞模型越來越普遍，甚至十二活塞模型也并非聞所未聞。活塞數量的增加也用于增加卡鉗的夾緊力。
更少的熱量保留-從某種意義上說，您的制動器可以被視為將運動轉化為熱量的裝置。隨著汽車減速，所有這些動能都必須流向某個地方，并且大部分最終以熱量的形式消耗。如果您想換個角度看，剎車片和轉子之間的所有摩擦都會產生熱量，就像火柴產生熱量一樣。如果積聚了太多熱量，則制動器會開始衰減或失效。因此，制動鉗的通風性越好，它們的性能就越好。同樣，制動轉子的表面越大，熱量散發的越多。
差速器游標卡尺隨著轉子表面的升溫，必須增加活塞的夾緊力，以防止制動器衰減。如果卡鉗具有多個活塞（或多對活塞），則制動活塞的表面最初會被活塞推向制動鉗前緣處的制動襯塊而加熱，從而使轉子表面旋轉回活塞附近時變熱。因此，如果更靠近卡鉗后邊緣的活塞時，則能提高其性能。所以差速器卡尺應該在前面使用較小的活塞，在后面使用較大的活塞。
所有這些技術都可以提高制動鉗提供的制動功率。對于通常不高速行駛的小型汽車，這種額外的制動功率并不是真正必要的。但是，車輛越快越強大，就越會受益于高性能卡鉗。
