关于盘式制动器制动噪声分析的研究

游瀚

摘 要： 人们经济收入的提高，汽车行业快速发展，汽车成为家庭不可缺少的必备品。同时，人们生活水平的提高，对汽车的舒适度与安全性提出越来越高的要求。在汽车行驶过程中，汽车制动噪声不仅困扰了车主，甚至成为城市噪声污染的主要污染源。关于如何控制汽车制动噪声问题，文章主要对盘式制动器制动噪声进行分析。

关键词： 盘式制动器；制动噪声；研究

前言：经济的发展，私家车逐渐进入人们生活。伴随着我国汽车工业的发展与公路建设的逐步完善，汽车行驶速度提高的同时，与行车安全密切相关的汽车制动问题被人们广泛重视。目前，市面上的汽车制动装置多数采用盘式制动器，摩擦片与车轮制动盘之间摩擦振动产生噪声，并通过一定路径传递，影响车主听力的同时，导致车主中枢神经处于过度兴奋状态，继而产生头痛、耳鸣、晕厥等，对车主与乘客的身体与心理均造成较大伤害，如何有效控制制动噪声成为亟待解决的问题。

1、盘式制动器的简单介绍

制动系统是汽车的重要组成，制动器的好坏与汽车行驶安全息息相关。现今汽车市场，汽车广泛采用盘式制动器与鼓式制动器实现汽车的停车与减速，然而，相比于鼓式制动器，盘式制动器不仅具有散热性强、制动性能稳定、易保养维修等优势，其制动噪声产生几率相对较小。相对而言，盘式制动器也有一定缺陷，如对制动器与制动管路制造要求高，摩擦片损耗量大、成本损耗大，制动不平顺等。现代汽车中常用盘式制动器主要有固定钳盘式制动器与浮动钳盘式制动器。盘式制动器由液压控制，主要由制动盘、分泵、制动钳、油管等组成，其中，制动盘多由合金制造并固定在车轮上。

2、制动噪声的分类

噪声是由各种不同声音频率与不同强度结合产生的嘈杂之音，对人们身体与心理带来不良影响。私家车的增多，汽车制动噪声成为最常见的噪声源。制动噪声频率范围非常宽泛，由几十赫兹到上万赫兹不等，根据制动噪声频率范围，可以将制动噪声分为三类：低频振动噪声（100～500Hz）、低频尖叫（1～3000Hz）、高频尖叫（2～16kHz）。当汽车制动器制动噪声在1～16kHz范围内时，将对汽车的舒适性与环保性产生严重影响。在制动噪声分类中，还有一种以人耳分辨度的划分法，主要分为五类，分别为制动频率在几百赫兹到一万赫兹间的长尖声被称为婴啼声；停车刹那发出的声音被称为鼠叫声；一百赫兹之内发出的声音被称为湿靴声；十赫兹内高频冲击产生的断续振颤声被称为燕叫声；产生的声音像钢丝刷在金属上刷动的声音被称为丝刷声。

3、制动噪声的危害

噪声是一种环境污染，与大气污染、水污染并称为三大公害。噪声污染不仅干扰人们的情绪，影响人们的生活，更是直接影响了人们的身体健康。同样的，制动噪声对人们，尤其是车主与乘客的身体健康带来影响极大。如：制动噪声影响人体血液运行，加大人们患心脏病的几率。并且，噪声对人体神经系统造成危害，使人易怒、情绪难以控制、降低学习与工作效率。短时间内制动噪声带来的影响有：开车明明不耗费体力，司机发生各种疾病的概率却高于许多体力劳动者；做一次长途汽车回家，明明一直在睡觉，却仍非常累；均是常见的因制动噪声以及振动带来的影响。

4、制动噪声产生原因与改进方法

4.1、制动器与摩擦盘设计对制动噪声的影响

即使摩擦材料相同，然而，不同的制动器与不同摩擦对偶配套，利用动态信号分析仪对其产生噪声进行检测，可以发现，整体性能与制动噪声产生存在差异。在各式制动器中，双活塞制动器能够减轻制动过程中制动器与制动背板间的振动频率，减轻制动噪声发生几率。但是，若制动钳体小，制动活塞面积小，摩擦面积大，则制动器易产生振动，制动噪声发生几率增加。

在摩擦对偶配套时，双层制动盘具有设计阻尼功能，以此有效吸收制动器制动时产生的振动，有效降低噪声产生几率。相对而言，单层制动盘不具备设计阻尼这一明显特点，不能有效吸收制动器制动时产生的振动，振动引发噪声，增加噪声产生几率，对司机与乘客的身体状况带来影响。因此，在汽车制造时，安装盘式制动器时选用双层制动盘作为零部件，将极大降低噪声产生几率。

4.2、摩擦系数影响

大量实验证明，摩擦系数高的制动器在制动过程中，制动器与背板之间产生振幅要高于摩擦系数低的制动器，制动钳体的振幅大小与背板的振幅是制动噪声产生的关键。因此，相关人员在为制动器配置摩擦片时，应在保障制动器具备较大制动力的同时，选用摩擦系数较低的摩擦片，以此降低制动噪声的产生，提高汽车安全性。

4.3、减振垫片的脱落或失效

一般来讲，為降低制动噪声，相关人员多在制动器的两个摩擦块衬板与轮缸活塞之间添加一块减振垫片，减振垫片多是由0.5mm-0.8mm的淬火冷轧钢板制成，垫片两面多涂有一层橡胶，提高减振效果，降低制动器制动时产生的振动。然而，随着汽车运行时间的加长，减振垫片逐渐实效甚至因损坏脱落，制动尖叫声音增大。对此，车主应定期更换减振垫片，保持制动器减振垫片的状态良好。

4.4、制动温度、制动比压对制动噪声的影响

在汽车行驶中，其所处的环境不同，制动周期的变化，则制动比压与制动温度也相应发生变化。制动比压与制动温度的不确定，为制动噪声的发生带来诸多不确定因素。当摩擦材料在摩擦高温下制动，摩擦系数恢复过程中，工作表面将会产生一层质地较硬的碳化膜，高频振动几率提高，制动噪声易产生。因此，车主在开车过程中，应尽量匀速行驶，提高行车安全的同时，降低制动噪声发生几率。

5、总结

综上所述，文章对现代汽车中常用的盘式制动器进行简单介绍，并叙述了制动器产生制动噪音的不同类别。在汽车行驶过程中，产生制动噪声的原因主要有以下几种，制动器与摩擦盘设计问题，摩擦片摩擦系数较大，减振垫片的脱落或失效以及制动温度、制动比压的频繁变化等，直接导致制动噪声几率增加。对此，车主应重视制动噪声问题，一旦频繁出现制动噪声，应检查汽车制动器内各部件是否出现问题，以此保障汽车安全与舒适，在日常行车中，应以匀速行驶为主，提高汽车寿命，降低制动噪声产生几率。■

参考文献

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