碟盤尺寸之探討

關於碟盤尺寸與煞車特性，在01上有許多的討論，但眾說紛紜，且較少原理上的推論，小弟藉此主題，希望各位前輩能進一步探討「碟盤尺寸」和「煞車特性」的關係。小弟先拋磚引玉，說說自己的看法，請大家多加指教。以下的討論都假設碟盤尺寸為唯一操作變因，其他如碟盤材質、來另片材質、煞車泵、煞把、輪胎、路面條件等等都是一致的。

碟盤尺寸與煞停距離
理論上，若要在最短距離內把車子停住，煞車力道要等於「輪胎」與「地面」間的最大靜摩擦力，煞車力大於或小於最大靜摩擦力都會使煞車距離變長。因此，若碟盤所能提供的煞車力道大於最大靜摩擦力，那加大碟盤尺寸並無法縮短煞車距離。也就是說，如果160mm的碟盤可以鎖死你的輪胎，那換上203mm的碟盤並不會使煞車距離變短。也有人認為大尺寸碟盤可以在更短的時間內達到最大靜摩擦力，所以加大碟盤的確有減低煞車距離的功效。但小弟認為，煞車時要使煞車泵產生最大出力的時間很短，遠小於眼睛看到狀況到按煞車的反應時間，因碟盤尺寸不同所導致的煞車距離差異應該很小。當然，若小的煞車碟無法提供足夠的煞車力道（大於等於最大靜摩擦力），加大碟盤的確可以縮短煞停距離。


碟盤尺寸與操控性
小弟認為，在能提供足夠煞車力道的前提下，160mm的操控性>180mm>203mm，理由如下：假設用203mm碟盤時，手指需要施加100牛頓的力量才能達到最大靜摩擦力，那使用160mm碟盤就必須要用127牛頓；又假設人的手指施力大小的間隔是1牛頓，那麼160mm的碟盤從開始煞車到完全鎖死的解析度是127，而203mm碟盤只有100，也就是說，160mm的碟盤可以做更細緻的操控。


大碟盤需要更強韌的材質？
直覺上，由於大的碟盤力臂較長，可能會對車架施加較大的應力，所以需要更強韌的材料，但因為這個力最後還是經由輪胎作用在地面上的，在大部分的情況下，煞車時施加於車架的最大應力是一樣的。假設輪胎與地面最大靜摩擦力是1000牛頓，若使用的輪胎是26吋胎，那不管是哪一種尺寸的煞車碟，它所能產生力矩的最大都是1000牛頓*13吋。不同的是，203mm的碟盤的煞車泵只需要160mm碟盤79％（160/203）的出力，也就是說，裝大碟盤時，煞車泵和油壓管的負荷反而是比較小的。大尺寸碟盤會對車架有比較大損害的可能理由之一是煞車習慣引起的，裝大尺寸碟盤會讓你更輕易就鎖死輪胎，且有很多時候是非必要的，因此對車架施加最大應力的機會也變高，當然會對車架造成更大的傷害。如果較大的煞車力道是騎乘路況所必須的，那大小碟盤對車架的影響是一樣的。既然如此，那為大碟盤通常都使用在用料最實在且操作條件嚴苛的下坡車呢？我只想到一個理由，那就是散熱。下坡車需要急速且頻繁的煞車，而過熱會使煞車性能大幅降低，大尺寸碟盤提供較大的表面積可以散熱。也因此造成大尺寸碟盤需要強韌材質的錯覺，其實是騎乘條件的不同，跟碟盤尺寸的直接關連較小。

小弟學識、經歷均淺，以上大都是自己想當然耳的推論，期望各位前輩能就理論或實際使用經驗多多指正。