好车的刹车卡钳在后面？能有效避免刹车点头？初中物理就能解释

我先问大家一个问题。你的汽车刹车卡钳是安装在刹车盘前面还是后面？我敢说，大多数车主不看一眼自己的车，只能凭感觉盲目猜测。

为什么突然要谈刹车卡钳的位置？因为前几天开丰田86的车主跑来我们工厂，说想把前轮上的前夹子换到后面。因为坚信刹车可以有效地解决点头的问题。并向我解释了他的理论基础。

听完后我当时就惊呆了，问他这个理论是从哪儿听来的，他告诉我是从网上看来的，于是我就上网搜了一下，结果真的发现有大量网文都说汽车卡钳后置可以有效解决刹车点头的问题，并且给出了和86车主一模一样的理由。

我们先来看看他们是怎么说的吧，找一个点赞多的网文，5453个赞，嗯就它了！作者还自己画了示意图，不错不错，他是这样解释的，前轮平时会受到地面向上的支撑力，当刹车的时候，如果卡钳在前面，那么刹车盘就会受到卡钳向上的摩擦力，和支撑力方向一致，导致支撑力变大了，所以车子就点头了。反过来如果卡钳在后面，那么刹车盘就会受到一个向下的力，抵消了一部分支撑力，所以就会减轻车子点头。

我虽然看不太懂他的力学模型，但很欣赏他的自信，因为他在图下面还补充了一行字：“在懂车的里面，我是画画最好的；而在画画里面，我是最懂车的。”说实话，看完网文，我感觉自己的九年义务教育受到了侮辱。

刹车卡钳在前在后和德系日系有关吗？日系都是前置，德系都是后置？好像也不对，大众就是前置的啊。那么和价格有关？普通一点的就是前置，贵一点的就是后置？好像是这么回事，但是后轮好像又不符合这个规律，而且有的车卡钳居然是斜着放的。一头雾水有没有？那好，既然我自己挖了这个坑，含着泪也要把它填上，今天我就好好说说有关刹车卡钳位置的问题。

刹车卡钳的位置到底由什么决定？

主要是由转向横拉杆的位置来决定的。大多数家用车都是前置前驱车，发动机位于前轮的前方，并且是横置塞在发动机舱里，这就导致把前轮前面的位置塞满了，没有多余空间来布置转向机构，所以前置前驱车的转向系统就只能放在前轮的后面，转向横拉杆就伸到车轮后侧来推拽车轮进行转向，这样一来，车轮后侧就没有位置再装刹车卡钳了，所以卡钳就只能前置，因此前置前驱车的前轮刹车卡钳基本都是前置的，不信你去大街上看看轩逸、朗逸、卡罗拉等常见车型，都符合这个规律。

什么情况下卡钳会后置呢？聪明的小伙伴应该已经理解了，当然是在转向拉杆放在车轮前侧的时候啦。那么什么车有空间把转向系统前面呢？一般都是后驱和四驱车，因为它们的发动机是纵置的，重心在前轮的后方，这样前方就有足够的空间来布置转向系统了。大家可以去观察一下街上的那些后驱和四驱车，比如奔驰C、宝马3系、X3等等，是不是卡钳都是后置的。

不过上面这个规律也有例外，比如奥迪，奥迪虽然很多车型也是前置前驱，但发动机却是纵置的，所以卡钳还是放在了后面，比如A4L、A6L。还有什么规律呢？电动汽车和跑车往往也是后置卡钳，电动车是因为没有发动机和变速箱，所以前机舱很空，跑车是因为一般是中置或者后置发动机，所以前机舱也很空，对它们来说转向系统和刹车卡钳想怎么放就怎么放。但一般来说，它们都会选择把转向拉杆放车轮前面，刹车卡钳放后面，因为转向拉杆前置可以提升转向性能，而份量不轻的卡钳后置可以让重心更接近车辆中心，增加车子的操控性，一举两得。大家可以在网上找一些纯电车和跑车的图片，是不是我说的这样。

上面说的都是前轮，而后轮因为不需要承担转向的功能，所以卡钳的布置就灵活很多了，一般来说都是优先考虑整车配重的需要，在不和悬架干涉对前提下尽量满足前后配重需求就行，所以大多后轮卡钳都是前置的，当然也会有头重脚轻的车型会把后轮卡钳后置平衡一下，而那些斜置的可能是考虑到了重心高低的问题，也可能和后悬架的结构有关。

卡钳后置真的可以缓解刹车点头现象吗？

还记得开头里出现的高赞网文吗？我估计它是出自一名初一学生之手，因为在他的那个力学模型里，只用到了力的叠加和抵消，这是初一物理教的。但内力、外力以及力矩他完全没考虑进去，因为这些都是初二物理教的。这位作者把汽车的外力和内力混为一谈，进行了简单的叠加，按照他的思路，这种新能源车也是可以实现的，左脚踩右脚上天指日可待，永动机也应该有戏，而且牛顿的棺材板肯定是按不住了。

本着you can you up, no can no bb的态度，我决定斗胆用初二的物理知识来驳斥他，为了简化模型我们不考虑刹车盘和卡钳的质量，也不考虑风阻等复杂因素，另外由于车轮和刹车盘是刚性连接，所以我们就简单地把刹车盘等同于成车轮。

卡钳装配的位置会不会影响刹车性能？

当车辆匀速行驶时，车轮会受到两个力，一是车轴对它的下压力，这个下压力来自于车重，另一个是地面对它的支撑力，两者互为反作用力。假如我们这个时候踩刹车，那么刹车卡钳就会额外在车轮外圈产生一个摩擦力，由于这个摩擦力不经过车轴，所以就形成了一个以车轴为支点的顺时针的卡钳力矩。为了抵消这个力矩，地面就会对车轮产生向后的摩擦力，形成一个逆时针的制动力矩，这就是我们俗称的刹车。这个制动力矩是因卡钳力矩而生的，如果你仔细观察会发现，不管卡钳装在车轮的几点钟位置，卡钳力矩的大小和方向都是一样的，所以不会影响制动力矩的状态，也就不影响刹车性能。

卡钳位置会不会影响刹车点头的程度？

现在我们跳脱出刹车系统，把模型放大到整辆车，对于整辆车来说，只有地面和车轮之间的力是外力，而刚刚提到的各种力矩因为是内力，所以不再考虑。在车辆匀速行驶时，车辆只受到地面向上的支撑力，然后我们踩下刹车，地面就对车轮产生了一个向后的摩擦力，由于车辆的重心是高于地面的，所以就形成了一个以重心为支点的逆时针制动力矩。为了抵消这个力矩，势必就会产生一个顺时针的翻滚力矩，它是怎么做到的呢？

很简单，前轮的支撑力增大，后轮的支撑力缩小，围绕重心形成顺时针的力差就可以了。那么这个增大和缩小的支撑力又是哪儿来的呢？避震器！前轮的避震器通过压缩来增加支撑力，后轮的避震器通过释放来减小支撑力，表现出来就是车头会下压，车尾会抬高，这就是我们所说的刹车点头。现在让我们倒过来捋一遍，刹车点头的程度由翻滚力矩决定，翻滚力矩大小由制动力矩决定，制动力矩大小由卡钳力矩决定，然后卡钳力矩大小和卡钳位置无关，最终可以得出结论，卡钳位置并不会影响刹车点头程度。

所以，所有想通过调整刹车卡钳位置来改善刹车点头的想法，那都是异想天开，改善点头的方法只能是降低车身重心，拉长轴距，增加避震强度，缩短避震行程。对于不玩改装的普通车主而言，最简单的办法就是尽可能避免急刹车。

当然了，我这个推导过程只涉及初二物理知识，还有很多诸如风阻、惯性、应力之类的力学模型还没用到，所以也算不上严谨，但基本的大方向不会变，用来驳斥小网文和86车主是绰绰有余了。

有时候想想，我当年把第一家汽修厂开倒闭也是自找的，人家来改卡钳位置，二话不说帮人改就是咯，这一套改下来又是换刹车，又是换悬架的，还要大改发动机舱布局，本可以赚得盆满钵满，可是非要把人家怼跑，搞不好人家又跑到别家去改了，回头还和别人说我们家不懂车。