【单车及骑行技术入门系列】一：刹车系统的原理及使用
最近群里和论坛里都在讨论很多骑行技术方面的话题 我也来凑个热闹 用一系列的话题来和大家分享一下我数年的玩车经验 希望大家都能健康 安全 开心地享受这项运动由于能力有限 我对很多问题的看法难以避免会存在错误 欢迎各位朋友交流指正
刹车系统 这个构成单车最基本的系统对于安全骑行和控制车辆有着极其重要的作用 一个优秀的车手尤其是弯道车手 必须具备优秀的刹车控制能力
所有的刹车都是通过摩擦把动能转换成热能消耗掉 从而起到制动的作用 现阶段主流的山地车刹车系统按照结构可以分为V刹系统和碟刹系统 按照刹车方式可以分为机械式和液压式
V刹是依靠V刹臂带动刹车皮作用在单车轮圈上起到制动作用的刹车
碟刹是依靠卡钳内的来令片夹住刹车盘来起到制动作用的刹车
机械式是通过刹车线传导刹车力量
液压式则是通过制动油来传导刹车力量
机械V刹
http://www.leadbike.com/images/200707/1184850915226668571.jpg
液压V刹
http://www.chinabike.net/newbbs/UploadFile/2008-5/2008566161626950.jpg
机械碟刹
http://www.chinabike.net/newbbs/UploadFile/2009-1/20091711124763770.jpg
液压碟刹
http://hiphotos.baidu.com/小笨的角落/pic/item/a42211c43d8d2fb38326ac7b.jpg
相关知识我会在后面的附录中提到
V刹和碟刹之间并没有高低档次之说 车手需要根据自身的预算 用途 天气条件等等情况来选择适合自己的刹车系统
他们的特点和对比
1 重量 总的来说V刹在重量上占据优势
2 制动力 碟刹在制动力上占据优势
3 操作性 液压碟刹的手感和线性感觉非常良好 当然一些高端V刹的性能也是非常优秀的
4 调节维护 碟刹调节完毕后正常情况下很长时间基本都不需要再进行调节 V刹经常需要调节 但是总体维护工作 V刹相对较低
5 气候 雨天和泥泞环境中碟刹仍然保持制动效果 V刹的效果严重降低并且会因为卡住轮胎带上的泥而导致车轮完全无法转动
6 适用 XC/MARATHON一类的轻型山地车种 在非特定天气条件下 由于V刹的表现同样出色而且重量较轻 所以占据了大多数此类车辆 而AM/FR/DJ/SS/DH/EFR等等中型和重型的高速车辆 对制动力的要求更加苛刻 几乎是碟刹的天下
7 配套 原则上刹车系统应该由相同的刹车来搭配 前后碟刹或者前后V刹车 除了比如攀爬以外的特殊情况 不推荐混搭方式
刹车主要目的是为了控制车辆 其次才是减速 优秀的弯道技术是和优秀的刹车控制能力密不可分的
一般来说前刹车的制动力大约占到3/4左右 后刹车主要是平衡制动力 无论何种情况 前刹车都是最主要的制动工具
第一个误区：使用前刹非常危险 会导致前翻
在刹车的同时（无论使用前刹还是后刹）整车的重心都会前移 把前轮压在地面 同时前叉开始吸收能量进入压缩阶段 更加导致重心前移 最终 当后轮突破摩擦极限时 就完全失去抓地力 于是一个生活版超人诞生了
很多新手会很疑惑 既然使用前刹会导致前翻 为什么还要使用前刹 那是因为虽然前轮刹车是完全正确的刹车方法 但是新手在刹车时 总是会缺少一个必要的动作：重心后移 把自己的重心放在坐垫之后靠近后轴的地方是正确且安全的 否则危险的前翻几乎不可避免
有一种情况是例外的 就是在松软的沙土地上 这个时侯安全的方法是尽量保持前轮笔直快速通过 而后轮因为陷入沙土 抓地力会相对较大 合理使用后刹就成为明智之选
另一个误区：制动就是死命捏住刹车 车轮抱死了制动力才最大
制动力在刹车皮/来令片接触轮圈/碟片时开始持续增加 到了车轮被抱死前达到最高的临界点 一旦临界点被突破 车轮瞬间被抱死 制动力急剧下降 在开始制动到车轮抱死这段时间内的控制 我们叫做线性控制 如何良好运用 需要很多的练习和体会
在准备刹车的过程中 手眼协调能力非常重要 正确地判断是一次成功制动的前提 在刹车点到来时 判断手指需要的力量有多大 一到两根手指相对会比较适当 最初的刹车练习应该以轻柔地刹车动作为主 进入刹车程序后 身体应当迅速调整 后压重心 在过弯时还应当注意侧倾以保持重心 熟练后才应该尝试猛烈地大力刹车 后者可以提供更短的制动距离 在弯道和下坡拉开与对手的优势
附录：
机械式或油压式Mechanic or Hydraulic (Actuated)
依剎车作动的方式区分，或说以作动剎车片夹持碟盘的介质来分，一是剎车线，一是油。
机械式碟剎，靠剎车线的拉力让卡钳内的剎车片磨擦并夹住碟盘，产生剎车效果。油压式，以油液为介质，拉剎车把乃作动里面的活塞压缩油液，压力从油管直通卡钳，从而推动卡钳内的活塞，带动剎车片夹持碟盘。机械式碟剎有其兼容上的便利性，一般的V型剎车把就可以通用。油压碟剎的剎车把、油管及卡钳是完整配合的一组产品，自然和传统缆线作动的剎车没有共通的交集。有些碟剎厂商设计了半机械、半油压碟剎(semi-hydraulic)，这个中间路线产品维持油压卡钳，依旧靠缆线拉力，但作动的是在卡钳部位的压缩活塞。油压碟剎好处在于剎车输出力道是人手部施力的好几倍，属于四两拨千斤型的敏锐的剎车力道。密封属性，低保养度。油压碟剎在汽机车上的运用十分成熟，到了吹毛求疵的自行车，却牵涉许多技术难题，看似简单的自行车，其实不好搞定。不过，油压碟剎的剎车把上有储油壶(reservoir)，所以体积比较大，在许多零件寸土必争的车把手上争地盘，要注意和STI类的变速拉柄，及Grip shifting旋转式变速手把的兼容性问题。传统的轮圈剎车也有油压式的，猜猜看？Magura HS11、33、66就是。 而靠缆线拉动机械原理的碟剎，可能会因线本身的长度、弹性，和外壳磨擦等种种因素，而流失了剎车力道。遇上潮湿、下雨天，剎车常常伴随着尖叫声，有些车友的背脊会痒起来。
TIPS：有些人习惯把车子两轮朝天倒放，若是装油压碟剎，油壶内的空气、瓦斯可能跑到油管里去，影响剎车力道。养成骑车前试剎车的习惯。
开放式或封闭式系统 Open or Closed system
油压碟剎内部构造争论比较多，从开放和封闭式系统谈起，最大的重点在─油会热胀冷缩！
油压系统碟剎，油若遇热，尤其是在大热天里持续剎车，膨胀得过头了，正好把剎车片往外推，可能就会磨到、拖拉，甚至咬死！ 所谓开放式(油压)系统，针对油的热胀冷缩特性，特别在剎车把位置的油壶设计了一个油阀和预留空间，以容纳油热胀时增加的体积，还能让剎车油回流，以便补偿剎皮的磨耗。 而封闭式系统，剎车块和活塞及油隔绝，让油的热胀不会把剎车片向外推得太夸张，所以用的油得特别小心(一般会用矿物油)。剎车片会磨损，所以封闭式系统的碟剎，油壶都会有敏锐度的调整装置。
TIPS：油膨胀致卡钳咬死碟盘，自做主张地「放掉一些油就好了」，绝对不是解决之道，反而可能自讨剎车失灵的危险！送回车店体检一下比较稳当。
矿物油或DOT标准用油
Mineral oil or Dot-approved(department of transportation) brake fluids
DOT-3或DOT-4是汽机车碟剎专用的剎车油，成份就是要克服热胀冷缩特性。剎车时磨擦产生的温度很高，可以让油沸腾、蒸发进而产生瓦斯。问题在于瓦斯比油容易压缩，这时拉动剎车把，压缩的只是瓦斯泡泡，根本推不动活塞／剎车片，以致剎车失效，或力道大失！而DOT-3及DOT-4的沸点比矿物油低，有毒、有腐蚀性，可以溶化烤漆，好处是会吸收水份，连油壶内的水蒸气都可以吃掉。油里面如果含有水份，沸点会降低。而Cannondale的Coda碟剎油，说是美国太空总署开发的特殊配方油，连火箭发射时的高温都不怕了，何况自行车剎车！ Magura最早开始使用矿物油。它的成份很纯，虽无毒，却也不会吸收水分，洗不掉油漆。优点是用久了或着遇到高温，剎车力道不会有所减损。剎车油要定期更换，DOT油因为会吸收水分，一般建议一年换一次。矿物油不用那么快就换新，但一旦感到压感有点疲软时，先检查一下，也许到了该换油的时候了。
TIPS：说明书或油壶上通常会注明使用的油液，DIY族换油时，请千万不要把这两种油搞错了或混合着用。DOT油会腐蚀矿物油系统的油封，反之亦然。Hayes油压碟剎用的DOT油。Magura系统使用矿物油。
浮动式卡钳或固定式卡钳Floating Mounting or Fixed Caliper
碟剎卡钳有两种，一种固定得死死的，另一种卡钳装上车架或前叉后，却还可以活动，一般是横向滑移。在自行车碟剎发展过程里，形成两派理论。浮动式卡钳固定方式「可以横向滑移」的设计，和单边作动碟剎所带来的负面效应，息息相关。不过它有它的好处，比如说车架、前叉有公差问题，甚至连组座上的涂装的厚薄，都会影响碟盘和剎车片间的精准，所以常常依赖垫片(washer/spacer)来补救、校正。有些浮动式卡钳就特别强调具有校正碟盘及剎车块平行、平贴的效果，而且不用担心公差问题。
TIPS：车架及前叉的碟剎座的烤漆，一般在组装碟剎时都会锉刮掉，因为它的厚薄也会形成组装公差。不过请小心处理，以免伤到金属平整度，反而弄巧成拙。
单边作动或双边作动Single-sided or Dual Actuated
单边作动及双边作动、制动，不尽然单一存在于油压或机械式碟剎，但机械式碟剎多半为单边作动。单边作动，也就是只有一边活塞会外推剎车片施压、磨擦于碟盘，另一边的剎车片则以逸待劳地，等对面的弟兄把碟盘推过来，让两边都产生磨合作用。也因而出现了浮动式及固定式卡钳两派理论。 双边作动，自然是指卡钳内有两两相对的活塞，让剎车片从两边一起夹持碟盘。目前，碟剎卡钳的活塞数有1个(单边作动)、2个(一对)、4个(两对)，最多到6个(三对)，活塞数目不一定等于剎车片数目，因为有的是一边有两个活塞，却是一片长形剎车块；2个剎车块也不一定是双边夹持，因为可能是单边作动式。如Magura Gustav M就是单边作动，你看它的活塞、剎车片有几个？双边作动的机械式碟剎多半是台湾厂商的杰作，如RST、申劦、钟赢。但新面孔盈集公司，则做出了「单驱、双边夹持」的Winzip M1。
TIPS：简易测试：组好碟剎或购买组配碟剎的车子，车停好，手试拉剎把，眼睛盯着碟盘及剎车片，观察夹合情形，尤其是单边作动系统，碟盘被推折的距离是否太明显、是否偏摆？
金属或有机材质剎车片Metallic or Organic Pads
不同成份、材质的剎车片，有不同的磨擦系数。
有机材质剎车片由Kevlar混合玻璃纤维等制成，没有掺任何金属粉末。可以有很强的剎车力没错，但在高温和潮湿状况下，力道减损比含金属配方的剎车片剧烈。好处在于这种剎车片不会导热，比较不用担心油热膨胀效应，因此在封闭式油压系统使用，十分理想。而金属成份剎车片，大部分里面都含铜或铁粉末，比较耐磨，也比较不怕灰尘和泥巴影响剎车力。但是传热效果太好，自然适用于开放式油压系统。碟盘和内外剎车片之间，一般都强调要平行、相等间距，组装时也都会仔细校正，以达到两边同步、等力夹合的理想作动模式。这方面偏重双边作动卡钳原理。而有些浮动式卡钳单边作动式碟剎，碟盘是比较靠近固定的、非活动边的剎车片，甚至微微接触，车轮并非静空旋转，有磨擦声，也被指无形中减损车速。
TIPS：新碟剎的碟盘和剎车片之间必须有一段磨合期。有了新碟剎就想试试它的犀利性，有点危险。
碟盘Rotor or Disc
碟盘最主要的任务就是接受折磨，十足的苦情角色。材质多为不锈钢，有些厂商做铝合金碟盘，说散热效果比较好，也有人做钛及carbon的。碟盘必须搭配「碟剎花鼓」，一般传统轮圈剎车要换为碟剎，只有「整组」汰换，或是用特殊转接器。花鼓和碟盘的兼容性也许也要留意。标准碟盘有6个螺丝固定孔，早期有4孔式，现在的Cannondale Coda仍延用，意大利的Formula也还有；英国的Hope则是5孔式，但也有随俗的通用6孔式。德国的Bees则非螺丝锁固，反而有点像「梅花牙」式或如棘轮式固定，只有自家花鼓堪用。碟盘的直径大小也未标准化，160mm最普遍，Hope有小到130及145mm的。原则上，愈激烈的骑乘使用的车种，碟盘愈大，因为剎车力道愈大，而且通常前大后小，要不就前后一样大。
TIPS：平时把碟盘上的尘土拂拭干净就好，讲究点用酒精擦拭；润滑保养时，碟盘避免沾上油，滑溜溜，不是剎车所希望的。 饿，老头说，汽车一般是在后刹刹住的0.1s内刹前刹，适用于单车吧 用啥感觉都一样～
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