汽车刹车系统的静音与噪音

如题所述

第1个回答  2023-06-03

「创作开运礼」冷知识:汽车刹车系统的静音与噪音

汽车制动系统不论盘刹还是鼓刹,其形成制动力的基础是依靠滑动摩擦;简而言之为刹车片或制动蹄在固定的位置不变,刹车盘或刹车鼓与车轮同速转动,刹车时利用刹车片与盘或鼓接触摩擦为其形成阻力,利用这一阻力降低盘或鼓的转速实现减速。此时是利用巨大垂直压力形成摩擦力实现减速,滑动摩擦产生振动是必然的物理现象,但为什么正常情况下很难识别呢?

原因在于车辆行驶中的其他噪音掩盖了刹车噪音,汽车在不同速度区间的主要噪音有以下几点。

1:中低速驾驶时的主要噪音源为胎噪与环境噪音。胎噪时轮胎高速滚动时产生的声音,讨论汽车轮胎时总会提及「抓地力」一词,而抓地的本质是轮胎行驶中冠层橡胶产生不断的形变;橡胶层发生形变并与路面撞击会产生相当大的噪音,近距离音强总会超过100db。而在日间的道路环境中也有70db以上的环境噪音这两种高分贝的噪音足以掩盖掉刹车盘与刹车片均匀摩擦振动产生的低频噪音

2:中高速驾驶时车辆的主要噪音为风噪、胎噪加发动机噪音,这三点综合在一起也会有很大的噪音。低风阻的轿车或跑车车内噪音约为65db左右,SUV或MPV大多在70db左右,部分中大型MPV或轻卡以及柴油动力汽车会轻松地达到75db甚至更高。这些噪音总能掩盖掉其他微弱的噪音,比如行驶在喧闹的大街上轻声地哼歌往往很少有人会发现,这是听觉系统主动识别了更强的刺激信号而忽忽略到不重要的信号。

以上两点是汽车刹车盘与刹车片摩擦噪音很难被识别的原因,还有一点原因是车辆本身有相当理想的隔音效果,而刹车盘片摩擦振动产生的声波又不会往车体内部针对性的传输;产生声音的基础是摩擦产生振动引起的空气振动,均匀的滑动摩擦不会引发高强度的空气振动所以很难在车内明显的识别。

汽车刹车时的“啸叫音”来源

上文内容只是解析刹车系统正常运行时的噪音状态,然而很多车辆在刹车时是有明显噪音的。且噪音多以尖锐的啸叫声为主,形成这种噪音的原因通常有三点。

1:刹车片严重磨损形成噪音,刹车片的厚度约为1.5cm,在严重磨损后为了提醒用户即使更换,在刹车片两端会设计出「报警片」。指严重摩擦到报警片会接触到刹车片之后,报警片会与刹车盘摩擦发出尖锐的噪音用做提醒,所以在行驶中出现这种声音后需要注意检查,如果没有严重磨损则有可能是第二个原因。

2:刹车片为新车新片或刚换的新片,刹车片不是一种精度很高的汽车耗材/耗件,全新刹车片的表面是不够平整的。而不平整的刹车片在于刹车盘接触摩擦时,会引发刹车片整体的振动形成明显噪音,同时接触摩擦面过小导致局部垂直压力过大也会产生较大的噪音。新片需要300~500公里的打磨,使用时注意避免急刹车即可缓慢地让刹车片达到不异响的理想运行状态。

3:刹车片与刹车盘之间夹杂了异物,这点应该不用多余解释,主流的碟刹是将整套刹车系统完全保护在空气中,如在泥泞路面行驶则有可能让异物(比如石子)崩入盘片之间。而在刹车瞬间总会产生数百摄氏度的高温,普通的石头被融化后凝固在刹车片或盘上则会在摩擦时造成异响,同时会在灰铸铁的刹车盘上磨出沟槽(导致损坏)。

总结:不论任何类型的机动车,在正常刹车时都会产生难以识别的噪音;但如果刹车片或刹车盘的工况异常,噪音则会非常的突出。自动挡汽车在D挡起步和停车时松开刹车出现噪音往往是正常现象,因为起步瞬间和刹停的概念是利用刹车片盘摩擦力抵消车轮输出的扭矩,此时盘片属于「较劲」的状态,松开的瞬间产生较大程度的振动则会有明显的噪音。如果不想有噪音可以尝试在即将停车将档位推入N挡,刹停后松开刹车踏板会发现不会有噪音了。

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