F1和民用街车制动效能有本质区别！
F1赛车有很强的制动性能，可以在1.9秒钟内从公里/小时减速到0，刹车距离为55米；使一辆赛车从公里/小时减到公里/小时所需要的能量，相当于让一头大象往上跳10米的能量；
民用街车的制动性能，需要花费3秒左右钟才可从公里/小时减速到0，刹车距离为35-40米；
除了轮胎抓地力和空气动力学（F1赛车的下压力外），还有什么影响了两种车型制动效能上的巨大差别？
我们从两者结构上进行分析：
1：先从主流民用汽车制动布局开始：刹车踏板-真空助力器-主缸-滑移控制系统（ESC）-轮缸（卡钳）
在驾驶员踩下最左边的刹车踏板在后，踏板力会推动真空助力器（蓝色）内的“入力杆”（多说下下，利用发动机进气端的文氏效应或电子真空泵，使真空助力器前后两腔产生一定的真空，踩下制动踏板后，踏板端的后腔打开一个小洞连通大气，那么大气就能放大驾驶员输入的踏板力，帮助建立制动压力）。
经过真空助力器提供的助力后的“推杆”，会去推动制动主缸（图示为单一管路，不考虑另一路）。主缸内的结构类似打针的针筒，将制动液壶（红色）内的制动液，挤压进入了橙色的制动管路中。
在带着压力的制动液在制动管路里高歌猛进，最终进入了粉色的轮缸（卡钳），在压力的作用下，制动片摩擦制动盘，车辆减速停下了。刹车踏板-真空助力器-主缸（油壶的制动液）-滑移控制系统（ESC）-轮缸到这里，整个刹车过程就结束了。
Part1：
真空助力器
马德堡半球的试验大家已经耳熟能详了，年时，当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡（今德国雷根斯堡）进行的一项科学实验，目的是证明大气压的存在。在他和助手的协作下，做出了两个直径约37厘米的半球，格里克和助手当众把半球内抽成真空，4个马夫，8匹大马以相反方向拉动半球，在一番努力下半球纹丝未动。通过这次“大型实验”，人们都终于相信大气有压力并且很惊人。
大部分车型在正常情况下，真空助力器保持了mBar-mBar的真空度。由发动机的进气管周边的文氏管产生真空，或电子真空泵（EVP）产生真空。
平衡状态的真空助力器如图所示，主要为由刚刚提到的前腔与后腔组成，中间的膜瓣（黑色）隔绝了前后腔。
图为实施制动时的助力器状态，可以看见由于入立杆的推进，部分大气进入了后腔（注意是部分，由驾驶员踏板力即深度决定）。
释放制动时，因为真空阀及空气阀的关闭，两侧趋于平衡。
整体的助理比曲线如图所示，需要注意的是踩下制动与松开制动的助力比是不一样的。
Part2
主缸
目前大部分乘用车主缸由于法规的要求，均采用了双主缸的设计，即为了保证一缸失效后，另一缸仍能为另一制动管路提供制动压力，保证基本减速度。
具体工作原理可简单理解为两个针筒，由于推杆的压力作用，挤压内部制动液进入制动管路，而缸体的截面积越大，建压能力也越强，反之亦然。
中心阀式制动液流动路径
Part3：卡钳
卡钳
主流家用车目前使用浮动式单活塞卡钳
由钳体固定在转向节上，通过支架固定摩擦片。在制动压力的作用下推动活塞，推动内侧活塞至摩擦片进行碰盘。另一侧在反作用力的作用及导杆的定位下，由支架拉动另一侧摩擦片碰盘。
制动卡钳固定在转向节上
多活塞定钳则简单更多，双侧活塞受制动液压力影响，推动活塞碰盘制动。
卡钳的活塞缸径大小及数量决定了：进入多少的制动液流量对应产生制动压力（注意这里是压力），而摩擦片与制动盘的摩擦系数，及有效摩擦半径决定了车辆的最终减速度（包括车重）。
2：F1赛车制动形式我们以SF90赛车Brembo品牌的制动方案举例：
前轴(黄色区域)：刹车踏板（绿色）-主缸-轮缸（卡钳）
后轴（蓝色区域）：刹车踏板（绿色）-主缸-踏板脚感模拟器-蓄能腔-ERS-K能量回收系统
相较于民用车而言，总体结构简化了助力器和ESC系统（也就是说F1赛车需要比民用车用更大的力气去踩下制动踏板，且没有ABS，极其容易抱死）。
亮点在于后轴的区别，踏板脚感模拟器-蓄能腔-ERS-K能量回收系统，类似于现今新能源车能量回收方案，将踏板建立的制动压力回收，而真正的轮上制动力由电机反拖实现。
图为ContiMKC1one-box制动系统，量产于阿尔法罗密欧
Part1：
刹车踏板
与民用车更大的杠杆助力（基本车型设计为1：10至1：15，即脚上10N制动力，转换为推动真空助力器为N）相比，F1赛车能的助力微乎其微，车手需要在脚上施加1N约kg的踏板力，才可以将车辆产生6G的减速度。
同比民用车法规最低要求：N约50kg的踏板力，最低产生0.6G减速度。可见F1车手左脚的凶猛程度。
Part2：
主缸
与民用车不同的是，使用了两个油壶和两个主缸区分了前后轴，而民用车使用一个油壶，两个叠加主缸来涵盖了X型回路（实际民用车油壶在内部设计挡板，防止一路制动管路泄露后，造成所有制动液的泄露）。
其区别就是F1赛车前轴使用传统液压制动，后轮使用了能量回收制动；而民用车考虑到整车结构布局和单轴失效的安全性，制动系统布局已很少见到传统”II”型布局，现今主流民用轿车均采用了”X”轴布局，在单轴失效时提供更高的制动稳定性。
而内部结构与民用车型一致，类似打针的针筒，将制动液壶内的制动液，挤压进入了制动管路中。
Part3
轮缸（卡钳）
结构上的最大不同在于：主流民用车使用了浮动式卡钳，F1赛车/高性能车采用了多活塞定钳。
对置活塞定卡钳与浮动活塞卡钳相比，优势：
▲▲▲
1.与铸造铁材质浮动钳相比，多活塞定卡钳采用铝合金或钛合金材料锻造，质量更小，减小簧下质量。
2.与依靠反作用力作用另一侧制动片的浮动钳相比，多活塞定卡钳两边均施加制动力，制动相应速度更快。
3.浮动卡钳钳体支架作用于上方，而多活塞定卡钳支架在两侧，整体强度更高。
4.多活塞定卡钳设定多活塞（F1为单侧3个一共6个）设定，作用于摩擦片背板受力更均匀，制动效率更高。
5.多活塞定卡钳设定多活塞（F1为单侧3个一共6个）设定，可将制动片面积做大，增大摩擦片与制动盘制动面积。
而对置活塞定卡钳也不是万金油，劣势：
▲▲▲
1.成本，对于民用车而言制造成本大大增加。
2.散热效率不及浮动式卡钳，增大摩擦片与制动盘制动面积同时带来了更小的撞风面积。
所以F1赛车（其实高性能房车或其他赛车也可见）设计了专用的制动系统通风导管，增加了制动系统在高负荷下的散热效率。
同时传统车的NAO摩擦片及铸铁制动盘，在高负荷工况下无法满足制动要求，F1赛车制动系统升级为碳碳制品，在上千摄氏度的情况下仍可保证足够的摩擦力。
碳陶瓷材料摩擦片
陶瓷碳纤维制动盘
Part4
后轮能量回收系统
之前提到过，F1赛车的后轴能量回收制动系统，与新能源能量回收系统类似。
蓝色：制动踏板踏板力模拟区
顾名思义，踩下的制动踏板，管路内的制动液会推动一个活塞产生阻力，用于模拟正常制动的脚感。
红色：制动液吸收区
蓄能腔（类似水库）吸收了车手建立的制动压力，将原本高压的制动液“暂存”进了这个蓄能腔，减少甚至隔绝了进入后轮制动器的制动液。
绿色：电机能量回收控制区
此为能量回收的ECU，通过传感器得到车手在踏板建立的制动压力和，计算车手的目标减速度，协调电机进行响应的后轮电机反拖能量回收。
紫色：能量回收失效备份区
在赛车能量回收系统失效后，通过标注的电磁阀，关闭进入踏板力模拟器和制动液蓄能腔的管路，使制动液直接进入后轮卡钳，保障了制动减速度和车手安全。
写在最后：赛车与民用车的最大区别在于，赛车更极致也更简单，不需要考虑民用车的成本，耐久。而为了速度，工程师已经不仅从发动机变速箱动力总成本身出发，在能量回收/轮胎/空气动力学等多个部分锱铢必较。而尖端的赛车技术最终也会慢慢下探至民用车级别，虽然F1赛车的能量回收方案，已经很难判断是来源于民用车还是下探于民用车。不管是赛车，还是民用车，这是一个内燃机最后疯狂的时代，也是新能源开天辟地的时代，希望在这个最好也最坏的时代，汽车的经典能够传承，新技术的提升能够升华。
-END-
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