译-非常好大卡钳改装让我 ABS 抽风导致刹车距离变长——ABS 和刹车系统的一些基础
很多人"改车"缺乏对于车辆的基本认知，许多 “改装店” 的师傅/老板可能连制动力平衡都不太了解，每次问到如果改了前刹之后如何保证制动力平衡相关的问题的时候总是会有类似如下的语句来搪塞，比如：
- 前刹车本来就承担 80% 的制动力，只改前刹没有影响
- 改卡钳不会改变制动力平衡，车子有 EBD 会自动调节的
属于是看着大家也不会改完之后严谨的测试 100-0 的距离就使劲忽悠咯？最后改完之后要么制动力比例大幅向前导致制动距离变长，要么就是导致 ABS 抽风导致制动距离变长，当然，换了卡钳之后可能由于各种原因（比如新的卡钳活塞更小，或者新换的刹车片摩擦系数更高等）给车主一个更加有力的 “前段” 体验，让车主感觉，嗯，这个卡钳改的好，刹车力这么强，制动距离肯定变短了的错觉。
有些车主奔着缩短制动距离（或者店家这么忽悠的）去换的刹车卡钳，然后一通操作反而制动距离变长了， 想想就是一个多么讽刺的事情。
不过苦于我不是车辆工程相关专业的人，所以只有一些基本的民科经验，从我自己的改造记录来看得到了一些不一定普适的结论，被我记录成了如下文章：
更换卡钳之后制动距离真的变长了——十代思域 AP9440 安装/测试记录
最近一个偶然的机会在 https://www.brakes-shop.com/brakepedia/bbk/abs-and-brake-kit-fundamentals 这里读到一篇对于小白挺友好的文章，在部分借助 ChatGPT 的情况下翻译成了中文，同时加入了部分本田维修手册中的内容以帮助读者理解，希望可以给想动刹车系统且有一定清醒头脑的人一点帮助，译文如下：
防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配（EBD）、车辆动态控制（VDC）、动态后比例分配（DRP）、电子稳定程序（ESP）——这些集成的底盘控制技术不断涌现，不仅仅是在豪华车上。也许我们应该花点时间退一步，看看这些系统的组成和它们的敏感性……在我们对汽车进行可能影响其性能的改动之前。
话虽如此，为了让我们在讨论这些技术时都在同一水平线上，有必要进行一些定义的介绍。这可能有点枯燥，但精彩内容只在一两页之后。
定义
ABS / TCS / ESP
现代 ABS / TCS / ESP 的校准是一个复杂且耗时的过程，涉及设置或“调校”成千上万个算法变量。这些变量定义了基础车辆特性（包括制动系统）、控制限值以及车辆对控制活动的预期反应。因此，一个控制算法可能会在多个应用中使用，但每辆车都需要自己独特的变量集或表格。
在调校这些变量时，基础车辆动态响应是最重要的，从制动系统、悬挂系统和轮胎的角度来看。例如，调校和校准的 ABS 期望车辆对其控制信号有特定的反应。简单来说，如果 ABS 控制算法确定车辆的某个轮子需要减小制动压力，它会根据车轮端制动组件的压力-扭矩和/或压力-体积特性计算出激活压力释放电磁阀所需的时间。在校准系统时，开发工程师基本上需要一个一个地“教会” ABS 这些特性。对 TCS 和 ESP 重复此过程。
由于 ABS / TCS / ESP 使用“学习”逻辑来根据当前控制周期的活动修改下一个控制周期，任何用于“重新学习”这些特性的时间都会在控制周期中产生连锁反应，可能影响稳定性、可操控性和/或制动距离。简而言之，基础制动系统特性（硬件）的变化可能会影响 ABS / TCS / ESP 在这三个方面中的任何一个或全部。
EBD
在这里描述的四种技术中，EBD 可能是最容易定义的，但对基础车辆制动性能的影响可能最为广泛。虽然它不像 ABS、TCS 或 ESP 那样依赖变量，但由于基础制动硬件的变化而导致的任何“重新学习”车辆特性的时间都可能影响车辆在部分制动操作期间的制动系统平衡或偏差。
我是不是刚才读了两遍同样的内容？
听起来像是很多重复，对吧？事实是，这四个控制系统的功能非常相似。当然，每种技术都有许多实现方式，技术供应商也有意这样做，但归根结底，我们处理的是底盘控制系统，它们：
- “评估”驾驶员的请求
- “测量”车辆的实际动作
- “计算”两者之间的差异或误差
- “互动”以使 #2 等于 #1
现在，我们不再单独对每种技术进行下一步的讨论，而是看看四种技术中最常见的一种——ABS，看看仅仅对基础制动系统的改动如何对 ABS 性能造成完全的影响。一旦我们理解了 ABS 控制对上述项目的敏感性，其他三种技术也就迎刃而解了。开始吧。
ABS 控制的超级慢动作
为了最好地解释 ABS 如何“依赖”基础制动系统，让我们从处理算法的角度来看一个典型的 ABS 事件。
假设你在高速公路上以 75 英里/小时（当然，这可是限速内的哦）行驶，突然前面的卡车将天然泉水的货物撒在了所有三条车道上。这本身并不算太糟糕，除了水还封在 55 加仑的桶里——其中一个肯定会把你的车前脸一套全部干烂。是时候采取紧急措施了。
作为一个受过高速度训练的人，你立即松开油门，踩下离合器（你开的是手排车，对吧？），同时猛踩刹车……但在紧急情况下，你踩得有点太用力了。
同时，ABS 在旁边观察，看着世界飞快地过去，从它的四个车轮速度传感器那里看到一连串的 75 英里/小时信号。我们称之为“观察模式”。然而，当你踩下刹车时，ABS 立即警觉起来，天线竖起，准备行动。毕竟你刚刚踩了刹车，谁知道接下来会发生什么。
经过 50 毫秒（实际上更快——7 到 10 毫秒是典型值——但这样算起来更容易），ABS 再次拍摄车轮速度信息的快照，试图弄清楚发生了什么。这次，车轮速度传感器都报告了 74 英里/小时的速度。经过快速计算，ABS 确定在 50 毫秒内减速 1 英里/小时，车轮必须以 0.91g 的速度减速。因为你开的是一辆跑车，校准系统的工程师“教”了 ABS 你的车可以以这个速率减速，所以 ABS 继续观察。目前没有问题。
然而，接下来的 50 毫秒更有趣。这次，车轮报告的速度是 72.5 英里/小时。现在，这似乎不是一个大的跳跃，但在 50 毫秒的窗口内减速 1.5 英里/小时相当于 1.36g 的减速。这并不令人惊讶，但 ABS “知道”基于这个减速水平，车轮可能开始比应有的滑动更多一点——毕竟，你的车可能没有以 1.36g 的速度减速……任何两者之间的误差都表明滑动。
ABS 现在处于“准备模式”。可能还为时过早介入，因为车轮可能会在下一个 50 毫秒循环中自行加速，但情况肯定看起来不妙！
当第一桶泉水向左向右弹开，离你的车只有几英寸时，你继续踩着刹车，但用力更大。这次，左前车轮速度传感器显示 68 英里/小时——在过去的 50 毫秒内下降了 4.5 英里/小时，或 4.1g 的减速速度。比你快得多地进行数学计算（毕竟你正忙于躲避泉水桶），ABS 迅速得出结论，与此刻的左前车轮不同，车不可能以 4.1g 的速度减速。最好的情况是，在过去的 50 毫秒内，车以 1.0g（或接近）减速，所以“真实”的车速仍然在 71.5 英里/小时左右，尽管左前车轮速度显示为 68 英里/小时——误差为 3.5 英里/小时。
因此，基于 4.1g 的车轮减速、5% 的滑动水平（3.5 英里/小时 71.5 英里/小时）和其他一些未列出的因素，ABS 介入并进入“隔离模式”。（注意，车轮还远未接近“车轮完全抱死”——100% 滑动点。）ABS 首先关闭主缸到左前卡钳的液压管路，将驾驶员隔离开——毕竟，是驾驶员让我们陷入了这个困境。
接下来，ABS 开始在“泄压模式”下工作，释放左前卡钳的多余压力，以使左前车轮重新加速到车辆的实际速度——在这种情况下为 71.5 英里/小时。由于 ABS 知道车轮的减速速度（4.1g）、车的实际速度（71.5 英里/小时）以及左前卡钳/刹车片/刹车盘的压力-扭矩特性（我们稍后会回到这个问题），它可以精确计算打开释放阀的时间以排放多余的压力，留下足够的压力在卡钳中以保持 1.0g 的减速（或接近）。
假设计算出的时间为 10 毫秒（这使后面的数学计算更容易）。砰！阀门打开，压力释放，10 毫秒后关闭，留下刚好足够的压力在卡钳中，使车轮重新加速到正好 71.5 英里/小时，但继续以 1.0g 的速度减速。一切按计划进行。
是时候关闭循环并进入“增压模式”。一旦 ABS 看到左前车轮重新接近“真实”车速，它会慢慢重新施加主缸的压力，以确保使用最大可持续的制动力。为此，ABS 精确计算打开隔离阀的时间，慢慢在左前卡钳中建立压力，直到左前车轮再次开始滑动。它基于——你猜对了——车轮重新加速的速度、车的实际速度以及卡钳/刹车片/转子组件的压力-扭矩特性进行计算。
在我们假设的小世界中，ABS 计算出需要四次 5 毫秒的脉冲才能将车轮压力重新建立到车轮再次开始滑动的点，回到“隔离模式”。
这个循环在所有四个车轮上同时重复，直到驾驶员松开刹车踏板，或者直到车停下来。希望这不包括在 ABS 保持所有四个车轮滑动在 5%-10% 范围内时撞到一两个水桶，允许你尽情转向和躲避，因为桶从你的路径中弹开。快乐的车，快乐的驾驶员。
“大刹车”可能的影响
现在，让我们在相同的情景中增加一个变化：你刚从安装了梦寐以求的大刹车套件的地方回家。你知道，就是那个需要新的 18 英寸轮毂才能避开的 8 活塞卡钳和 16 英寸刹车盘的套件。在停车场里开车时，你简直不敢相信它们在踏板感觉和初段脚感方面的改进。这些东西在高速下一定能像锚一样把车停下来，对吧？
好吧，让我们看看
抵制住在快车道上以三位数速度行驶的诱惑，你再次发现自己在 75 英里/小时的泉水卡车后面。桶飞来飞去，你再次猛踩刹车，但这次你对新硬件能及时减速充满信心。此外，你现在知道 ABS 是如何工作的，所以你踩下踏板，确信你将拥有减速和可操控性。再好不过了。
像情景 1 一样，在最初的 50、100 和 150 毫秒后，ABS 拍摄车轮速度信息的快照，并记录左前车轮的 0.91g、1.36g 和 4.1g。再次 ABS 迅速得出结论，与此刻的左前车轮不同，车不可能以 4.1g 的速度减速。最好的情况是，在过去的 50 毫秒内，车以 1.0g（或接近）减速，所以“真实”的车速仍然在 71.5 英里/小时左右，尽管左前车轮速度显示为 68 英里/小时——误差为 3.5 英里/小时。到目前为止，一切都像上次一样。
然而，事情开始变得有趣。ABS 进入“隔离模式”，关闭主缸到左前卡钳的液压管路，将驾驶员隔离开。接下来，ABS 开始在“泄压模式”下工作，并再次计算出需要 10 毫秒的时间来释放左前卡钳的多余压力，以使左前车轮重新加速到车辆的实际速度——在这种情况下为 71.5 英里/小时。不幸的是，这个计算是基于标准车辆的左前卡钳/刹车片/刹车盘的压力-扭矩特性。让我们在桶滚得更近时简要谈谈这个问题。
压力-扭矩和压力-体积关系
当设计和安装制动系统时，选择的组件提供一定的减速水平，以驾驶员施加在刹车踏板上的一定力。虽然总体关系至关重要，但有许多方法可以实现相同的目标……但根本上，部件是作为一个系统一起工作的。
对于 ABS 工程师来说，最重要的关系之一是卡钳/刹车片/刹车盘的压力-扭矩（P-T）关系。简而言之，对于给定的制动液压力 X，卡钳/刹车片/刹车盘会产生一定量的扭矩 Y。为了讨论方便，让我们假设在我们的示例车辆中，增加 100 PSI 的制动压力会产生 100 英尺-磅的扭矩。
另一个重要关系是系统的压力-体积（P-V）特性。这一关系定义了制动系统在给定压力增加下的膨胀或扩展。让我们也假设我们的标准车辆制动系统每增加 100 PSI 会“膨胀” 1cc。
不幸的是，今天有几种大刹车系统不考虑原始车辆的 P-T 或 P-V 关系……事实上，许多系统故意在这些关系中进行重大改变，以给消费者“增加咬合力”的感觉。虽然好处是更坚固的踏板和相同踏板力下的更高部分制动减速，但代价可能是 ABS 的困惑。
注：关于这里的压力-体积特性，大伙可以参考 RedBlazeUltra 的 旧题新开，再聊刹车卡钳（文案） 中的内容。
回到桶的问题
所以，回到我们的例子——ABS 刚刚计算出需要 10 毫秒的压力减少脉冲来释放多余的压力，留下足够的压力在卡钳中以保持 1.0g 的减速（或接近）……但新的系统由于其减少的 P-V 特性（增加的刚度！）在相同的 10 毫秒窗口内释放的压力是标准系统的两倍（相当于标准系统 20 毫秒的脉冲）！当然，增加的 P-T 特性（更大的刹车盘）也没有帮助，因为现在从车轮上移除的扭矩是标准系统的三到四倍，只留下足够的扭矩以约 0.3g 的速度减速车轮。在 ABS 世界中，这被称为“减速孔”，感觉就像你瞬间松开了制动踏板。
现在，鉴于巨大的压力下降，ABS 迅速进入“增压模式”，试图纠正并将压力重新建立到接近车辆的最大可持续制动力。这需要时间，而时间等于失去的制动距离。
ABS 精确计算打开隔离阀的时间，确定需要四次 5 毫秒的脉冲，就像之前一样。然而，由于新的 P-T 和 P-V 特性，在仅仅两次脉冲后，车轮再次被迫进入滑动状态，使 ABS 感到困惑，不知道发生了什么。由于不期望车轮如此迅速地滑动，ABS 迅速释放压力以试图恢复，但刹车距离已经开始变长了。
注：我个人开过一些改装卡钳的车，在踩出 ABS 的时候车辆明显感觉有抽动感——在稳定踩住刹车踏板到底的时候车辆出现明显滑移（抱死的声音）后突然被松开一下然后又是滑移，可能和这里描述一致
这个循环在所有四个车轮上同时重复，直到驾驶员松开制动踏板，或者直到车停下来……但这次 ABS 总是落后一步。在某些情况下，ABS 对基础制动系统的适度变化具有强大的适应能力，但在极端情况下，可能会对车辆的可操控性（由于控制不良而增加的前轮滑动）产生显著的负面影响，并导致制动距离的增加（多次“补救”减少脉冲）。
因此，你及时停车或躲避一个弹跳的桶的机会减少了。在这个场景中，每一英寸都很重要，你确实需要每一英寸。
TCS / ESP / EBD 影响
上述类比直接适用于 TCS / ESP / EBD 子系统，无一例外。像 ABS 一样，这三种技术在很大程度上依赖于原厂系统的 P-T 和 P-V 特性，任何变化都可能在制动、加速或动态操作中表现出来。
你是在告诉我改大刹车是不好的主意吗？
那么，所有的大刹车升级都会对你最喜欢的车上的底盘控制系统造成破坏吗？不一定。事实上，如果设计和选择得当，这些升级可以在提供这些套件所具有的所有冷却和热稳定性优势的同时，充分利用这些控制技术。
制动系统兼容性的“秘密”在于并没有什么秘密——只需要基本的工程专业知识和设计诀窍。
如前所述，今天市场上有太多的大刹车升级套件不考虑汽车原本的 P-T 或 P-V 特性。事实上，今天有些套件的 P-T 特性比它们所取代的原厂系统的输出增加了一倍以上——“200% 的制动能力”肯定比原厂好，对吧？
在大多数情况下，这些供应商采购大量的大刹车盘和红色卡钳，制造一个适配器支架将它们安装到各种不同的悬挂系统上，并将该套件作为“一刀切”的解决方案进行销售，而没有首先确定该系统是否与剩余的基础制动系统兼容，更不用说电子底盘控制了。当然，这样做快速、经济有效，并且通过你的 18 英寸刹车盘看起来价值百万，但最终性能如何呢？