制動器噪音分析研究

譚 苗

（西安航空制動科技有限公司，陜西 西安 713106）

制動器噪音分析研究

譚 苗

（西安航空制動科技有限公司，陜西 西安 713106）

制動器產品安裝到整車后，正常行車或制動過程中產生噪音，稱為制動噪音，制動器噪音分為行車噪音和制動噪音。引發制動器噪音的原因是多方面的，它影響駕駛的舒適性。文章將對制動器噪音故障現象進行分析、研究。

行車噪音；制動噪音；異響

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.067

CLC NO.:U463.5Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-196-03

引言

制動器安裝于底盤系統，由于組成零部件在搬運過程中松動或變形、裝配干涉、材質等因素的影響，會在整車行駛或制動過程中產生聲音。根據聲音產生的原因、響度及產生的頻次等，判斷其是否滿足標準要求，不符合標準要求則稱為噪音，通常也稱為異響。對制動器噪音產生的原因進行鑒別分析，有利于及時排除故障。

1、制動器噪音類型

制動器噪音可以分為行車噪音和制動噪音兩種類型：

行車噪音為制動器安裝在車輛上后，零部件松動、變形、裝配干涉及破壞等原因，出現振動、接觸摩擦而導致的噪音。

制動噪音是指車輛在制動過程中，制動塊與制動盤、制動蹄與制動鼓對偶摩擦產生的尖叫、異響等。通常制動噪音又稱為制動異響。

目前，國家對制動器制動噪音籠統的要求為不允許出現，汽車行業標準QC/T564-1999進行臺架試驗時，制動噪音要求應小于76dB。

2、典型制動器噪音案例

某前制動器總成在試驗場進行路試時客戶反饋制動時有“咔嗒！”聲出現?？蛻舴治鲈驗椋褐苿訒r，制動襯片發響，制動振動頻率與制動系統的固有頻率相重合或接近，產生共振時制動噪音。在產品排故的過程中，經對缸體內部進行除污后，解決了活塞卡滯等現象，使得ABS工作同步，異響消失。

某前制動器總成在進行驅動耐久性試驗。顧客反饋以50Km/h的初速度進行制動，車輛即將停止時有“吱！”的聲音產生。對制動塊配套商咨詢后，對制動盤硬度進行了調整，使剎車面硬度值為HB190～210，并進行了重新送樣試驗，客戶反饋故障未再現。

某制動器在進行二次效能試驗時，出現拖滯現象并伴有持續的“咕！咕！”聲。觀察制動蹄發現有析碳呈光亮帶現象。分析認為制動蹄摩擦片熱穩定性較差，出現析碳現象。拖滯導致摩擦片與制動鼓局部接觸摩擦，摩擦片析碳硬膜與制動鼓摩擦不均勻而產生響聲。

某后制動器新品多次發生行車異響現象，對故障一一進行了排除。引起故障原因如下：

1）制動底板與護板焊接不同心，與后橋裝配后，制動鼓與護板干涉；

2）制動底板翹曲與制動鼓防塵槽干涉；

3）護板在物流搬運過程中產生變形與制動鼓干涉。

3、分析與控制

制動器制動噪音出現，通常是偶然現象，數據采集分析存在一定的困難。并且由于導致噪音的機理不同，產生噪音音調、響度（用分貝dB計量）和表象通常也不相同。目前，對制動器噪音的設計控制、試驗分析、生產控制方法通常如下：

3.1 設計控制

將制動器產品建立三維數模，利用模擬仿真分析軟件設定產品的材料和使用環境等進行參數設定，進行模擬仿真分析，檢查可能出現噪音的部件并進行動態調整，直至不能出現噪音為止。

3.2 試驗分析

對制動盤、大發制動鼓等零件進行固有頻率測定，將產品的固有頻率通過材質調整控制在一定范圍內，避免制動盤制動鼓因為行車或制動過程中的共振而產生噪音。

3.3 生產控制

對制動塊熱振蕩頻率測定進行噪音的預防和質量控制。

4、制動器噪音應對策略

制動器的噪音產生是偶然現象，并非同一型號或同一批次的所有產品均存在這一故障現象，因此不是必然現象，并非產品設計控制不合理而導致故障。個別制動器噪音的產生是過程控制不足引起的，嚴格按產品設計圖紙要求和相關標準要求進行產品的生產加工，可以從源頭上減少產生噪音的幾率。將制動器噪音這一故障現象可能產生的原因進行分析，并將分析出的控制方法納入生產過程有利于產品的質量控制，可以減少故障率，更有利于進行故障的排除。

根據經驗和理論分析，導致制動器噪音的原因有以下方面：

4.1 摩擦片的原因

(1)摩擦材料的彈性模量過大。

(2)摩擦材料的孔縮率降低過快。

(3)表面加工平面度、平行度、粗糙度太差，與制動盤（或鼓）局部抵觸而產生劇烈振動。

(4)摩擦片摩擦系數過高。

(5)半金屬摩擦片摩擦面生銹，但經過磨合后可以消失。

(6)摩擦片中含有的樹脂質量差，在制動后表面碳化形成光亮帶及亮膜，而亮膜硬度較高，當然該現象也不符合GB/T564要求。

(7)摩擦片硬度較高。

(8)半金屬摩擦片中，存在個別較大金屬顆粒，該故障現象類似制動器的報警器，是金屬與金屬摩擦產生噪音。

(9)半金屬摩擦片混料不均勻，局部高密度的金屬含量的存在，不僅會異響，甚至會導致制動盤異常磨損。

4.2 制動盤或制動鼓等旋轉元件的原因

(1)形位公差如跳動量、平行度、圓柱度超差。(2)材質硬度過高。

(3)材質組織均勻性差，存在硬點等缺陷。

(4)連續制動產生高溫使制動鼓或制動盤變形。

(5)制動盤與鼓的固有頻率過小，產生共振。

(6)制動鼓防塵槽深度設計不合理，使得裝車后制動鼓與承力板翻邊部位干涉；

(7)制動盤、制動鼓安裝中心孔與輪轂的設計間隙偏大容易引發制動時旋轉元件的移位而產生異響。

4.3 缸體、支架及制動底板的原因

(1)缸體、支架的材質不符合要求，因制動產生的扭力，使支架產生變形，當變形至一定程度時會產生回復，形成間歇性制動而產生異響。

(2)支架的加工尺寸不符合圖紙要求，使得制動塊裝配后的位置未在設計要求位置，導致制動塊的不均磨損。

(3)制動底板變形翹曲，使的裝配后與制動鼓干涉。

(4)制動底板焊接時，承力板與護板焊接不同心，致使裝車后制動鼓與護板干涉。

4.4 制動器裝配的原因

(1)裝配質量差，組成零部件與旋轉元件局部干涉。

(2)制動輪缸活塞回位的密封圈彈力不足引起拖磨,在制動盤表面磨出深深的磨痕,制動時發生跳動、振動。

(3)制動塊在制動器中裝配不緊密,松動導致制動時的撞擊或行車振動。

(4)鼓式制動器6凸臺不平整或未抹潤滑脂，制動蹄工作時卡滯而產生的摩擦聲，經鼓的喇叭作用會將聲音放大。

4.5 整車裝配及物流搬運而導致的原因

(1)因物流搬運的粗暴操作，導致護板的變形、松動。

(2)鼓式制動器在后橋分裝時的漏裝零件，使得制動鼓安裝尺寸向內移動而制動器底板干涉。

4.6 使用原因

(1)新裝剎車片沒有經過磨合期,連續或緊急制動，工作面上很快形成硬化而光亮的硬殼。

(2)剎車片已磨到報警器而沒有及時更換。(3)剎車片與制動盤間有異物等。

(4)猛踩制動而導致制動力的急劇增大。

(5)輪轂軸承的異常磨損。

(6)制動管路系統中混有雜質，導致含有ABS制動系統的左右制動器不同步工作而引起的撞擊聲音。

5、總結

綜上所述，制動器噪音的產生原因是多方面的，新制動器產品設計過程應充分借鑒原有產品的設計經驗，利用三維模擬軟件進行裝配仿真分析則可以避免因設計失誤而導致的制動噪音的出現。制動器的生產和裝配過程控制需嚴格遵守設計圖紙和標準的相關要求，則能夠最大范圍內減少因不合理控制而導致的噪音故障。

[1]機動車運行安全技術條件. GB7258-2008.

[2]乘用車制動系統技術要求及試驗方法. GB21670-2008.

Brake noise analysis and research

Tan Miao

（Xi 'an aviation brake technology co., LTD, Shaanxi Xi'an 713106 )

After installed to the vehicle brake products, in the process of normal driving or braking noise, known as brake noise, brake noise is divided into driving and braking noise. There are a variety of causes of brake noise, it affects the driving comfort. This article will analyze the brake noise fault phenomena, research.

Traffic noise; The brake noise; Abnormal sound

U463.5

A

1671-7988(2017)02-196-03

譚苗，就職于西安航空制動科技有限公司。