簡單來說,剎車就是一門摩擦的科學,最重要的就是剎車片與碟盤的搭配,無論開的是踏板車還是法拉利,只要一上路,你的性命就要依靠這兩種零件的表現了。
在改裝市場中,剎車片與碟盤是被忽略的部分,市面上販售的剎車改裝套件琳琅滿目,這些套件是否真有功效?或只是增加視覺效果?隱藏在精美包裝與紛紜說詞之下的,究竟是真材實料還是花拳繡腿?都是值得深入探討的話題。在每次談剎車之前不免要宣導一番,為什麼剎車是一項嚴肅的話題,因為剎車與安全存在直接的關係,也是改裝領域中不可或缺的部分,有一句話「什麼錢都可以省,唯有剎車與輪胎不能省。」改了一大堆,唯獨忽略了剎車與輪胎,說不定今天出門就回不了家了。
磨擦第一功臣:剎車片
剎車片是剎車系統中最重要的部分,無論車子的功率大小、配備等級,最終的剎車性能還是取決於剎車片。我們可以這樣說,當你改了最頂級的卡鉗、碟盤、總泵,卻省錢裝品質較差的剎車片,那麼這部車就等於一鍋煮壞的粥,因為掉了一顆老鼠屎。反不如所有剎車系統維持原廠,卻採用優異的剎車片,來得穩當。
剎車片的重點在於材質以及加工方式,一般剎車片常用的主材質可分成石棉、金屬、碳、陶瓷…等,其中,耐高溫、摩擦係數高的石棉是非常好用的剎車片材料,但因為石棉在摩擦後的粉末會漂浮在空氣中,在顯微鏡之下,石棉的粉末就像是尖銳的海膽,人體吸入後會卡在呼吸系統內,久而久之就成為肺癌,所以目前石棉已經成為禁止使用的材料。
至於金屬,最常使用在剎車片中的金屬成份為銅,銅為硬度較軟的金屬,與其他材質混合之後可以提供相當優異摩擦係數。至於另一種常用的剎車片金屬材質為鐵,鐵的硬度較高,對於不鏽鋼碟盤的相對摩擦效果不錯,並且成本較低廉,缺點則是對於碟盤的攻擊性高,若與其他材料混合不佳則容易形成氧化,使用一段時間之後較易變質。
至於陶瓷則是近來較常使用的剎車材料,陶瓷的耐溫度能大幅勝過金屬,高溫狀態之下不易產生膨脹,對於異音抑制與剎車耐久性均有長足貢獻。而另一種重要的來令片材質為碳纖維,與陶瓷一樣,碳纖維可以長時間處於高溫而不變形,並且具有相當卓越的磨擦係數,但目前僅於專業賽車領域中才會見到碳纖維剎車系統,舉凡剎車片、碟盤,只要與摩擦有關的材質皆可廣泛運用。同一品牌的剎車片時常推出不同的適用溫度,何者為佳?須視個人同途而定,最直接的決定方式還是詢問使用者的口碑。
這三種剎車片看起來只有顏色與形狀的差異,其實材質差異大有文章。
一組好的剎車系統,能讓行車掌控更精準。
剎車片的加工方式
如何將這些材質混合在一起,製造而出的剎車片又如何能夠承受高溫以及摩擦性能?個中學問就是加工。
就像調雞尾酒,剎車片的加工原則就是將各種材料混合在一起,除了剛才介紹賦則產生摩擦效果的主要材料,還要加入介面材質,可以避免各種材質之間形成副作用,為何會產生副作用?這是因為每至種材質的膨脹係數、氧化效果、適用溫度皆不相同,如果沒有採用良好的介面,溫度較低的時候,較低膨脹的材質就會侵略尚未膨脹材質的空間,此時,介面材質就派上用場,其作用像是調酒時採用的琴酒、萊姆汁等基底,具有居中協調的功效。
基礎的加工方式就是混合,並且賦予適度的溫度。更進階的剎車片加工方式是將基礎材料以粉末冶金的方式加工,可以混合得更為細緻,並且更能承受更高溫與更高壓力的冶煉環境。粉末冶金製成的來令片材質均勻、耐用持久,是目前製造高效能改裝剎車片的主流工法,然而,在大量壓低成本的低價量產車款領域中並不常見。
簡易判斷剎車片的方式
缺乏專業儀器的檢定之下,一般消費者很難以肉眼判斷來令片材質與加工方式的優劣,幸運的是,我們可以根據以下幾項方法為眼前的剎車片做初步分類。
首先要注意的是剎車片磨擦面的顆粒分布,一般而言,色澤明亮的部分為金屬粉粒,如果粉粒的顆粒直徑越小、分布越均勻者,這就顯示這款剎車片的加工程度精細,品質不錯(可能是以粉末冶金的方式生產)。
此外,剎車片的材質可二分為全金屬與半金屬,全金屬來令片對於碟盤的攻擊性較高,並且需要較高的剎車壓力,使用這種來令片較為費力,碟盤壽命較低,剎車過程中產生的噪音也比較高。由於這種剎車片的原理是所謂的「以皮咬盤」,雖然對碟盤的磨損較大,但整體的剎車功效良好,是其最大的優點。
至於半金屬剎車片則是以金屬粉粒、復合纖維,以及具磨擦力的材質為原料,剎車性能雖然不是最棒,但是耐磨耐用,噪音較低,也可以有效降低粉塵量,並對碟盤的攻擊性較低。此外,隨著材質與加工技術的進步,現在的半金屬剎車片也可以發揮相當優異的功能。
我們可以從剎車片磨擦面的金屬分布量,輕易判別這款剎車片屬性。簡單來說,當你在改裝店家的架上看見多種剎車片時,剎車片磨擦面上金色亮粉越多者,就表示內含的金屬成份越高,反之,則屬於半金屬或是復合材質來令片。儘管高金屬含量的剎車片是比較舊世代的設計思維,但能產生不錯的剎車表現。半金屬剎車片的科技度較新穎,雖不表示改款剎車片的表現較佳,但至少可以確定裝上之後不會太吵,粉塵可以獲得適度的抑制。
剎車片背面也有學問
市面上剎車片的顏色五彩繽紛,看起來炫眼亮麗,實際上,這並不見得是好事情,要知道的是,剎車片的顏色是塗附在背面而不是摩擦面,為何要在背面做文章?美觀是一個原因,防鏽也是一個原因,那麼,為什麼要防鏽?因為採用的材料會生鏽…若是如此,這類剎車片的背面附著片通常為成本較低的鐵材。使用鐵材不是不好,只是使用者更需要注意常其使用後是否出現氧化、生鏽等問題。
顏色像花生粉一樣的剎車片,內容物以陶瓷成份偏多。
這款剎車片的金屬含量較高,制動效果直接。
像這種組織細緻的剎車片為粉末冶金製造而成,成本較高。
原廠搭載的煞車等級不高,但至少有一定的均衡性。一般來說,換一組優秀的剎車片與稍微加大一些碟盤直徑就可發揮不錯的效果
硬度韌性必須兼顧「碟盤」
碟盤的機械性質
摩擦零件可以分成摩擦與被磨擦兩大類,如果說剎車片是摩擦零件,被摩擦零件就是碟盤,兩種材質的搭配往往決定了剎車效果的良窳,換言之,若是採用偏軟的剎車片搭配硬碟盤,絕對無法產生足夠的剎車效果,相對的,來令片與來令片的作用溫度不搭,那也別奢望能穩當地把車子停下來。
碟盤的機械性質可以分成硬度與韌性,所謂的硬度指的是碟盤表面的硬度,當劇烈剎車時,剎車片會產生相當程度的高溫、高壓,這對於碟盤表面硬度的要求極高。而除了硬度,碟盤也要維持足夠的韌性,這是因為剎車動作是無法預測的,例如高速巡航時,剎車系統的散熱佳,溫度不高,一旦緊急剎車,來令片與碟盤將瞬間出現高溫,隨後又恢復為低溫狀態,如此反覆的情況,碟盤必須擁有相當的韌性才能吸收突如其來的衝擊能量。
如何判斷碟盤品質
早期的碟盤為單純的鑄鐵,材質的選擇與變化不多,但隨著材料科學的進步,現代摩托車大多放棄採用鑄鐵做為碟盤的材質,目前較常見的是不鏽鋼。不鏽鋼的廣泛,是因為不鏽鋼的剛性較鑄鐵優異,可以降低碟盤的薄度,整體剎車系統的重量得以減低。此外,不鏽鋼碟盤的耐用度亦較鑄鐵碟盤高。
除了採用不鏽鋼材料,碟盤的表面加工方式也是一項重點。為了製造足夠的硬度與韌性,需要繁複的熱處理來確保優秀的機械性質,不幸的是,多數金屬的熱處理品質是無法以肉眼判別,甚至,沒有進行熱處理就標上昂貴售價的改裝碟盤層出不窮。至於在坊間部分表面出現金黃色光澤的碟盤,這極可能是用來防止生鏽的電鍍處理,這種電鍍處理一磨就掉,並不是長久性的熱處理。
兩片式碟盤的材質
兩片式加大碟盤是時下流行的改裝套件,除了負責摩擦的盤面,碟盤的中心部位也是焦點。一般常見的中央盤心材質為鋁合金,這是取其輕量化、散熱佳的特性,在此要注意的是,許多廠商號稱使用的材質為7075鍛造鋁合金,事實上並非如此,因為7075鋁材的成本非常昂貴,而且在小排量車款的改裝領域中使用6字頭的鍛造鋁材就已夠用。
這是視覺決定效果的時代?
而隨著社會呈現M型化,摩托車的改裝市場也呈現極大的貧富差距,在貧窮的一端,消費者的想法就是盡其可能地省,要這些人花錢去改剎車是萬萬不可能的事情,通常是原廠剎車片磨光了才勉為其難地換副廠貨,並不是說副廠剎車片不好,只是以省錢為前提所製造的產品實在不讓人期待。至於高富帥的一端則是另一個花大錢裝套件的世界,甚至能將小小的踏板車改上對向六活塞卡鉗!真的有用嗎?筆者確定如此改裝確實會比原廠有用,只不過,剎車的整體搭配性、協調性如何?增進的效果是否以視覺成分居多?都是有待商確的。
剎車是一門磨擦的學問,訣竅在於材質,而不是視覺效果。
市面上的碟盤種類上百款,多半以不鏽鋼為主要材料。
單片式碟盤多為原廠所採用,結構簡單,適合小直徑碟盤使用。
浮動式碟盤以鉚釘將外盤與中心盤連結,可徹底實施輕量化與精準的盤面咬合程度。
俗稱浪花蝶的不規則碟盤源自越野車,優點為排塵功能佳,造型十分出眾。
碟盤表面的硬化處理不容易以肉眼判斷。
櫥窗里的套件選擇多不勝數,將預算花在最直接有效的地方才是聰明的玩家。