刹得住才能多拉快跑——SUV制动系统改装基础
把SUV当做工作车时常重载或者周末拖拽着游艇、房车出去玩，都将增加SUV的质量，而质量的增加带来更大的惯性，此时由于很少有原车配备的刹车系统能适应如此高强度的工作从而给行车安全带来隐患，所以车主必须考虑加强爱车的刹车系统。本文将告诉SUV车主DIY爱车的刹车系统需要具备的基础知识和具体的实施步骤。
关键字：踏板长度比、刹车泵孔径、液压系统的液压
制动系统看起来相当的简单：拥有它，你就能停下；没有它，你恐怕会撞车。绝大多数制动系统都非常好的工作在这两个极端之间。
但是当一辆车牵引或者装载了1000磅的部件和更大的轮胎之后，就不会像它改装之前那样容易制动了。如果你曾经留意过1/2吨卡车的刹车鼓和回转轴与3/4吨卡车的之间的区别的话，你就会轻易发现两者的尺寸确实不同。较重的卡车可以承载更大的重量，同时也对应的设计了更大尺寸的制动系统，以保证它能在承载最大重量的时候安全的停下来。
这意味着只要使用一吨量级的制动系统就能使超载的轻量级卡车安全的停下吗？答案是否定的，因为刹车部件自身的超重就足以抵消它们带来的好处。在理想情况下得出刹车所需要的力量的同时，大多数人不知道怎样来实现它。标准答案是用盘式制动系统来替代鼓式制动系统。虽然鼓式制动系统由于具有更大的摩擦面积和自加压的特性，在理论上使得盘式制动系统并不比它更为有效。但实际上盘式制动系统的表现肯定要比鼓式制动系统要好，因为它在高温高湿环境下也能照常工作，而且更加易于保养和校调。无论你选择鼓式制动系统还是盘式制动系统，最终的目的都是安全有效的制动。要达到这一目的，要么就去毫无目的更换零件，要么就得真正理解从脚踩刹车板到轮胎抓地之间各过程的联系。
有关制动系统性能的要素中最容易误解的三个可能就是踏板长度比，主刹车泵的液压和主刹车泵的容积，它们就是液压制动系统能否工作在最佳状态的三大要点，如果这三个问题搞清楚了，其他的问题诸如内衬材料，刹车偏置程序等都会迎刃而解。举个例子来说，如果一个原车的制动系统不能够有效的制动，那么很多车主都只是会换一片更好的刹车片。而实际上，可能是踏板的长度比，卡钳的压力或者体积出现了错误。
除了揭示这些有关制动的秘密之外，我们还给出了一些技巧和提示以及一些与之相关的公式。这些公式是我们自己在大量的更换零件升级过程中总结出来的，可以帮助你弄清楚在现实中应该怎样让你的车停下来。
但是，切记你车上的制动系统是保证你和他人安全的最重要的措施之一。如果你不能正确的改装制动系统，那就千万不要做。把这项工作留给专家们去做要比你自己把它弄的一团遭要好的多。
为了得出你的卡车的踏板长度比，用A除以B。举例来说，如果从枢轴支点到主刹车泵连杆(A)的距离为2英寸，并且枢轴支点到脚踏板(B)的距离为12英寸，就将12除以2。得到的答案是6，所以踏板长度比为6:1。这意味着当100磅的力作用在踏板上时，就有600磅的力作用在主刹车泵上。
大多数车辆的踏板长度比是不能调整的，不过仍有一些有胆量的人设计了修改踏板几何形状的方法，使其可以更有效的制动。Tri-County Gear的Jason Bunch为1976-1986的CJs吉普车设计了一种可调的电动推杆。助推器以曲拐的方式安装在防火板上的一个支架上。在钻几个孔以重新安装支架和推杆之后，机械性能得到了很大的提高，制动效果增强了。
一般的轻型车辆上的鼓式制动系统的刹车分泵直径在7/8英寸到大约1-1/4之间。多数刹车分泵都是可以相互替换的，但是如果你没有这方面的基础，这样做是十分危险的。更换为盘式制动系统也是一个好的选择，不过从知名厂商购置一套设备一般要比在未知的配件里换来换去要保险的多。
大多数制动行为是通过前轮完成的，因此汽车上有一个配量阀门用来控制加在后轮刹车上的压力，以免后轮过早锁死。这个工作单元同时还包括一个用在前轮刹车盘上的测量阀门，和一个警示灯开关以防前轮或者后轮上压力消失，所以这个单元叫做组合阀门。一个可以将后轮压力阈值设置在任何值的可调配量阀门是非常方便的，虽然也许不会经常用到。
任何制动系统都必须包含合适的刹车液，而且必须与空气隔离。虽然新型的硅质刹车液不像普通刹车液那样会吸收水分，但是它们却有种轻微收缩的趋势，并且在赛车这样的应用场合中出现的极高温度下，会变的柔软如海绵一样。不过，如果你饱受腐蚀和刹车液被水污染的困扰的话，硅质刹车液也是个不错的选择。
如果你不知道你的刹车分泵的直径，答案就在它里面。你不用真的去测量刹车分泵的孔径，只需要看一些刹车分泵的背面，直径一般都浇注在橡胶表面。这些数值在你修理或者改装制动系统时计算活塞排气量或者液压系统压强的过程中非常重要。很多时候，按照计算值更换比标准刹车分泵大一点或者小一点的刹车分泵可以改进制动的效果。
早期的四驱车通常装备一些较小的不是很有效的制动系统，就比如上图这个安装在早期吉普车上的直径9英寸的刹车鼓。后来出现的11英寸刹车鼓提供了更大的摩擦面积和制动力，尤其是配合不同大小的刹车分泵一起使用的时候。如果你有在山上把刹车踩到底以保证不翻车的经验的话，你就会明白较低的踏板压力和高质量的制动系统有多么重要了。
更换卡钳可以用来调整制动系统，或者用来平衡不合适的主刹车泵。但是一个通盘考虑周全的系统应该仔细计划以免陷入错误当中。在活塞直径大小与原来的刹车分泵的表面积相比太小或者太大的情况下，后轮的盘式刹车就特别容易出现问题。
通用汽车公司的四驱车中的大多数标准卡钳都是相同的。但是仍有一些两轮驱动的通用汽车的卡钳适合安装在支架上，即使它们的活塞尺寸不同，也工作的相当好。这样做会产生不相等的制动力，尤其是当把它们安装在同一根车轴的两侧的时候。不过，按照系统的具体情况，在前轮或者后轮上使用不同尺寸的卡钳，同样也可以达到校正系统的作用。
在配件市场上买到的成套盘式制动系统通常适用于某种特定类型的主刹车泵。在某些套件中，还有一个用于更换的主刹车泵以及一个用于正确偏置前后刹车的可调节的配量阀门。合适的偏置是指在车辆急停时，后轮刹车在前轮刹车锁死之后立刻锁死的情况。
主刹车泵的压强
大多数液压制动系统的最大安全压强都为1000到1200磅每平方英寸之间，工作压强在这一数值以下。系统的液压是一个从踏板的输入压强和主刹车泵活塞面积的函数。计算这一压强的方法是将踏板的作用力（F）除以用平方英寸表示的活塞面积（A），即P＝F/A。已知一个1英寸孔径的主刹车泵的活塞面积是0.7854平方英寸（π乘以R的平方），并且知道作用在主刹车泵的活塞上的作用力为600磅，我们得到：这个制动系统的液压压强为600/0.7854等于800磅每平方英寸。同样的，代入一个较大的或者较小的主刹车泵孔径，比如1-1/4英寸或者7/8英寸，将分别得出489磅每平方英寸或者997磅每平方英寸。因此，较大容积的主刹车泵（较大的活塞孔径）与较小的活塞孔径的主刹车泵相比，将产生较小的压强。
适当的压强对任何制动系统的正确工作都非常重要，它可以通过上述方法采用不懂尺寸的主刹车泵或者采用不同比例的刹车踏板来进行调整。如果系统需要更大的压强，就使用尺寸较小的主刹车泵。不过，采用较小的主刹车泵同时也会增加踏板的移动距离。如果制动系统不允许有这样大踏板移动距离（例如踏板已经接触到了地板），这样调整就不是一个好的选择。那样的话，更好的方法是通过提高踏板长度比来增加作用在主刹车泵上压力。
主刹车泵的容积
当主刹车泵的直径或者活塞的冲程改变时，刹车泵中刹车液的体积液就会随之发生变化。不过由于封闭系统的体积保持不变而且刹车液不能被压缩，主刹车泵中活塞的冲程就受到了限制。在任意正常工作的制动系统中，刹车片或者内衬都是距离回转轴和刹车鼓非常近的，所以想要它们接触并不需要移动很大的距离。当其中的空隙被占据后，系统液压将随着踏板被踩下而增大，但在不考虑主刹车泵的直径的情况下，实际上整个系统中的刹车液的总量是保持不变的。被推动的刹车液的体积等于活塞的面积乘以活塞的冲程，所以与小直径的主刹车泵相比，大直径的主刹车泵推动等量的刹车液时活塞的冲程就会比较小。这说明了有的时候大的并不一定就是好的。如果主刹车泵的直径，活塞冲程和踏板的长度比都不能改变，那么采用直径较大的刹车分泵或者较大的卡钳也能够达到改变制动系统内液压的目的。
这里是一个计算一个制动系统安全工作所需要的推动量的公式。适当的容积由等式D＝S×A决定，这里D是主刹车泵的总推动量，S是活塞的冲程，A是以平方英寸表示的活塞面积。为了清楚这个公式的应用，我们用每个前置卡钳推动0.075立方英寸，而每个后置卡钳推动0.050立方英寸的四轮盘式制动系统的理论模型来进行计算。四个卡钳总共推动的体积是0.25立方英寸（0.075×2+0.050×2）。再乘以一个说明诸如涨水，泄漏，倾斜的安全系数100%后，我们得到主刹车泵一共需要0.5立方英寸的推动量。主刹车泵的活塞作用距离通常为1.2英寸。求未知数，我们得到D/S=A，即0.5/1.2=0.417，即活塞面积应为0.417平方英寸。这相当于主刹车泵的孔径应在1/16英寸到3/4英寸之间（活塞面积等于π乘以R的平方）。
踏板长度比
大多数车辆的刹车踏板都在枢轴下方一点，与一根在枢轴下方并伸入主刹车泵内的杆相连。脚踏板，枢轴和推杆的距离按照杠杆原理来进行设计。这就使脚上的较小作用力（表现为踏板上的压力）转换成使卡车制动需要的大作用力。大多数生产出来的车辆中，踏板的长度比都是预先设置好并且不能再调整的：一般来说，人力制动系统大约为5:1，电力制动系统由于需要的作用力较小，大约为3:1。自己设置这个比例也许会是系统完全紊乱：如果比例小了，踏板将会很难踩下；如果比例大了，踏板移动距离可能过长。
主刹车泵的冲程也非常的重要，大多数主刹车泵的冲程为1到2英寸：枢轴支点和踏板长度比都必须配合主刹车泵的冲程大小进行调整，否则主刹车泵的活塞就不能完全的推入和缩回。例如，如果踏板已经被完全放开，但是主刹车泵的位置却没有完全缩回的时候，刹车会继续起作用并因此阻碍车辆的行进。同样的，如果刹车踏板已经接触到了地板或者因为其它原因停下，而主刹车泵并没有推入到最深处，就不能产生最大的制动力了。
最终结果
要针对任意一辆卡车或有拖拽能力的越野车安装一个完美的制动系统还必须考虑很多额外的因素。例如刹车片或者刹车皮的摩擦系数和制动转力矩，车辆的重心和总重量等等。我们真的需要去仔细测量这些数值以精确得到设计一个制动系统所需要的数据么？我们当然需要这么做！不过在总体设计完成之后，之前已成体系的设计方法就可以使用了。很多人在给卡车安装好一套制动系统之后，就会找一段附近没有电线杆或者悬崖之类危险的废弃路面来进行测试。随时微调一下上述的这些参数，对保持车辆的制动系统工作在最佳状态是非常重要的，尤其是自行改装的车辆。
