關于盤式制動器制動噪聲分析的研究

游瀚

摘 要： 人們經濟收入的提高，汽車行業快速發展，汽車成為家庭不可缺少的必備品。同時，人們生活水平的提高，對汽車的舒適度與安全性提出越來越高的要求。在汽車行駛過程中，汽車制動噪聲不僅困擾了車主，甚至成為城市噪聲污染的主要污染源。關于如何控制汽車制動噪聲問題，文章主要對盤式制動器制動噪聲進行分析。

關鍵詞： 盤式制動器；制動噪聲；研究

前言：經濟的發展，私家車逐漸進入人們生活。伴隨著我國汽車工業的發展與公路建設的逐步完善，汽車行駛速度提高的同時，與行車安全密切相關的汽車制動問題被人們廣泛重視。目前，市面上的汽車制動裝置多數采用盤式制動器，摩擦片與車輪制動盤之間摩擦振動產生噪聲，并通過一定路徑傳遞，影響車主聽力的同時，導致車主中樞神經處于過度興奮狀態，繼而產生頭痛、耳鳴、暈厥等，對車主與乘客的身體與心理均造成較大傷害，如何有效控制制動噪聲成為亟待解決的問題。

1、盤式制動器的簡單介紹

制動系統是汽車的重要組成，制動器的好壞與汽車行駛安全息息相關。現今汽車市場，汽車廣泛采用盤式制動器與鼓式制動器實現汽車的停車與減速，然而，相比于鼓式制動器，盤式制動器不僅具有散熱性強、制動性能穩定、易保養維修等優勢，其制動噪聲產生幾率相對較小。相對而言，盤式制動器也有一定缺陷，如對制動器與制動管路制造要求高，摩擦片損耗量大、成本損耗大，制動不平順等。現代汽車中常用盤式制動器主要有固定鉗盤式制動器與浮動鉗盤式制動器。盤式制動器由液壓控制，主要由制動盤、分泵、制動鉗、油管等組成，其中，制動盤多由合金制造并固定在車輪上。

2、制動噪聲的分類

噪聲是由各種不同聲音頻率與不同強度結合產生的嘈雜之音，對人們身體與心理帶來不良影響。私家車的增多，汽車制動噪聲成為最常見的噪聲源。制動噪聲頻率范圍非常寬泛，由幾十赫茲到上萬赫茲不等，根據制動噪聲頻率范圍，可以將制動噪聲分為三類：低頻振動噪聲（100～500Hz）、低頻尖叫（1～3000Hz）、高頻尖叫（2～16kHz）。當汽車制動器制動噪聲在1～16kHz范圍內時，將對汽車的舒適性與環保性產生嚴重影響。在制動噪聲分類中，還有一種以人耳分辨度的劃分法，主要分為五類，分別為制動頻率在幾百赫茲到一萬赫茲間的長尖聲被稱為嬰啼聲；停車剎那發出的聲音被稱為鼠叫聲；一百赫茲之內發出的聲音被稱為濕靴聲；十赫茲內高頻沖擊產生的斷續振顫聲被稱為燕叫聲；產生的聲音像鋼絲刷在金屬上刷動的聲音被稱為絲刷聲。

3、制動噪聲的危害

噪聲是一種環境污染，與大氣污染、水污染并稱為三大公害。噪聲污染不僅干擾人們的情緒，影響人們的生活，更是直接影響了人們的身體健康。同樣的，制動噪聲對人們，尤其是車主與乘客的身體健康帶來影響極大。如：制動噪聲影響人體血液運行，加大人們患心臟病的幾率。并且，噪聲對人體神經系統造成危害，使人易怒、情緒難以控制、降低學習與工作效率。短時間內制動噪聲帶來的影響有：開車明明不耗費體力，司機發生各種疾病的概率卻高于許多體力勞動者；做一次長途汽車回家，明明一直在睡覺，卻仍非常累；均是常見的因制動噪聲以及振動帶來的影響。

4、制動噪聲產生原因與改進方法

4.1、制動器與摩擦盤設計對制動噪聲的影響

即使摩擦材料相同，然而，不同的制動器與不同摩擦對偶配套，利用動態信號分析儀對其產生噪聲進行檢測，可以發現，整體性能與制動噪聲產生存在差異。在各式制動器中，雙活塞制動器能夠減輕制動過程中制動器與制動背板間的振動頻率，減輕制動噪聲發生幾率。但是，若制動鉗體小，制動活塞面積小，摩擦面積大，則制動器易產生振動，制動噪聲發生幾率增加。

在摩擦對偶配套時，雙層制動盤具有設計阻尼功能，以此有效吸收制動器制動時產生的振動，有效降低噪聲產生幾率。相對而言，單層制動盤不具備設計阻尼這一明顯特點，不能有效吸收制動器制動時產生的振動，振動引發噪聲，增加噪聲產生幾率，對司機與乘客的身體狀況帶來影響。因此，在汽車制造時，安裝盤式制動器時選用雙層制動盤作為零部件，將極大降低噪聲產生幾率。

4.2、摩擦系數影響

大量實驗證明，摩擦系數高的制動器在制動過程中，制動器與背板之間產生振幅要高于摩擦系數低的制動器，制動鉗體的振幅大小與背板的振幅是制動噪聲產生的關鍵。因此，相關人員在為制動器配置摩擦片時，應在保障制動器具備較大制動力的同時，選用摩擦系數較低的摩擦片，以此降低制動噪聲的產生，提高汽車安全性。

4.3、減振墊片的脫落或失效

一般來講，為降低制動噪聲，相關人員多在制動器的兩個摩擦塊襯板與輪缸活塞之間添加一塊減振墊片，減振墊片多是由0.5mm-0.8mm的淬火冷軋鋼板制成，墊片兩面多涂有一層橡膠，提高減振效果，降低制動器制動時產生的振動。然而，隨著汽車運行時間的加長，減振墊片逐漸實效甚至因損壞脫落，制動尖叫聲音增大。對此，車主應定期更換減振墊片，保持制動器減振墊片的狀態良好。

4.4、制動溫度、制動比壓對制動噪聲的影響

在汽車行駛中，其所處的環境不同，制動周期的變化，則制動比壓與制動溫度也相應發生變化。制動比壓與制動溫度的不確定，為制動噪聲的發生帶來諸多不確定因素。當摩擦材料在摩擦高溫下制動，摩擦系數恢復過程中，工作表面將會產生一層質地較硬的碳化膜，高頻振動幾率提高，制動噪聲易產生。因此，車主在開車過程中，應盡量勻速行駛，提高行車安全的同時，降低制動噪聲發生幾率。

5、總結

綜上所述，文章對現代汽車中常用的盤式制動器進行簡單介紹，并敘述了制動器產生制動噪音的不同類別。在汽車行駛過程中，產生制動噪聲的原因主要有以下幾種，制動器與摩擦盤設計問題，摩擦片摩擦系數較大，減振墊片的脫落或失效以及制動溫度、制動比壓的頻繁變化等，直接導致制動噪聲幾率增加。對此，車主應重視制動噪聲問題，一旦頻繁出現制動噪聲，應檢查汽車制動器內各部件是否出現問題，以此保障汽車安全與舒適，在日常行車中，應以勻速行駛為主，提高汽車壽命，降低制動噪聲產生幾率。■

參考文獻

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