制动噪音分析研究

制动噪音与环境因素的分析及改善措施导言汽车是现代社会生活中不可或缺的一部分，而汽车的噪音污染一直是人们不太愿意接受的问题之一。

而其中制动噪音作为汽车噪音的一个主要来源，一直是制约汽车行驶品质的一个重要问题。

本文将深入分析制动噪音的产生原因和环境因素，并提出一些改善措施。

一、制动噪音的产生原因1. 制动器与车轮接触噪音：当车辆制动时，制动器与车轮接触产生摩擦，从而产生高频噪音。

2. 制动系统结构设计不合理：一些制动系统在设计时未能充分考虑噪音问题，比如制动盘与刹车片之间的结构紧密度不合理，导致摩擦时产生很大的噪音。

3. 制动系统材料选择不当：制动系统的一些零部件材料质量不过关，或者在选择时未能充分考虑降噪问题，都有可能导致制动噪音的增加。

4. 制动系统的磨损：在车辆使用过程中，制动系统常会出现磨损现象，这些磨损不仅影响制动性能，还会产生一定的噪音。

5. 环境温度和湿度影响：气候条件对制动噪音有一定影响，比如在潮湿的环境中，制动系统摩擦时会产生更大的噪音。

二、制动噪音与环境因素的关系1. 对车辆行驶品质的影响：制动噪音会降低车辆行驶的舒适感，影响驾驶者的驾驶体验，甚至会引起不适感。

2. 对交通环境的影响：在城市等拥挤地区，制动噪音会成为一个常见的困扰，对周围居民的生活质量造成负面影响。

3. 对空气质量的影响：制动噪音过大会引起城市道路周边的尘土飞扬，对空气质量产生不利影响。

4. 对环境卫生的影响：制动噪音还会引起噪声污染，对周围环境卫生造成一定的影响。

三、改善措施1. 换用降噪材料：制动系统的零部件可以采用一些降噪材料进行改进，减少制动噪音的产生。

2. 结构设计优化：在制动系统的结构设计上加入降噪元件，比如在刹车盘的设计上加入降噪槽等，以减少制动噪音的产生。

3. 磨损状态监测：及时对车辆的制动系统进行监测，发现磨损并及时更换零部件，以保持制动系统的良好状态。

4. 控制环境因素：在制动系统的设计上充分考虑环境因素对制动噪音的影响，比如在制动盘与刹车片之间的结构设计上，根据不同环境温度和湿度的影响进行调整。

轿车制动器制动撞击噪音影响因素简析轿车制动器在行驶过程中起着至关重要的作用，它能够减速车辆并停止车辆的运动。

当车辆制动时，常常会伴随着一些噪音，其中最常见的就是制动撞击噪音。

这种噪音不仅会影响车辆的驾驶舒适性，还可能会引起其他驾驶员和行人的困扰。

减少轿车制动撞击噪音成为了制动器设计和制造的重要课题。

本文将结合实际情况，对轿车制动器制动撞击噪音的影响因素进行简要分析，以期为相关行业提供一定的参考和借鉴。

一、制动器制动撞击噪音的特点制动器制动撞击噪音是指在制动器制动时，由于摩擦材料与制动盘之间的接触，产生的高频撞击振动声。

这种噪音通常具有尖锐、刺耳的特点，给人一种不安和不舒适的感觉，严重时还可能引起耳膜震动和听力损伤。

制动撞击噪音的产生主要受到制动器本身结构和工作方式的影响，以及使用环境和材料因素的影响。

下面将从这些方面对影响因素进行简要分析。

1. 制动器结构轿车制动器主要由刹车盘、刹车片和刹车蹄组成。

刹车盘作为制动器的主动部件，直接参与摩擦和制动过程。

刹车盘的几何形状、表面质量和材料特性对制动撞击噪音起着至关重要的作用。

通常情况下，刹车盘的几何形状呈对称结构，表面光滑平整。

当制动时，刹车片会受到摩擦和挤压，产生撞击振动声。

如果刹车盘表面粗糙不平或存在明显的磨损痕迹，就会加剧撞击噪音的产生。

刹车盘的材料特性也会直接影响制动撞击噪音。

目前，市面上常见的刹车盘材料有钢铁、复合材料和碳纤维等。

碳纤维制动盘因其硬度高、重量轻和导热性好，在减少制动撞击噪音方面表现较为优异。

2. 制动器工作方式制动器的工作方式主要包括摩擦制动和液压制动两种。

在制动过程中，摩擦制动主要依靠刹车片与刹车盘的摩擦产生制动力，而液压制动则是通过液压系统传递压力来实现制动的。

对于摩擦制动而言，摩擦材料的选择对制动撞击噪音有着直接的影响。

目前，市面上常用的摩擦材料有有机材料、无机材料和金属材料等。

一般来说，有机材料由于其弹性好、摩擦系数低，所以在一定程度上能够减少制动撞击噪音的产生。

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早年学习ANSYS的朋友会使用一些经典的练习案例进行学习，熟悉软件的操作及基本特性，那这些经典案例是非常有学习意义的，不过这些官方的经典案例并没有Workbench的版本，所以我们集中资源对一些经典的ANSYS学习算例进行了梳理，在workbench中进行了一些复现的尝试，并将以连载的方式与爱好者们分享，希望能对大家的学习工作有所帮助。

之前，我们分享了结构中的密封圈仿真分析，本期为大家分享汽车刹车盘制动噪音分析。

图1 刹车系统几何模型工程背景在汽车制动时，刹车盘和刹车片之间的摩擦会引起刹车盘剧烈而持续的振动，从而导致噪音。

所以，消除汽车刹车盘制动噪音是汽车行业一个重要课题。

目前，主要有两种理论来解释这种现象：静动摩擦理论：该理论认为当静摩擦系数大于滑动摩擦系数时，会导致刹车系统的自激振动。

正是由于这种阶跃的摩擦力，导致了系统中的一部分能量无法耗散，从而产生噪音。

模态耦合理论：当两种具有相似特征的模态互相耦合时，会导致刹车系统变得极不稳定。

这种不稳定性主要是由于结构几何特征的不合理性导致的。

总而言之，根据上述两种理论，制动噪音是由刹车盘片间变化的摩擦力导致的。

此外，制动噪音大致可以分为以下三类：1 低频噪音：出现频率往往在100~1000Hz之间，声音较为低沉；2 低频尖响：转动盘的面外模态和刹车片的弯曲模态耦合而产生的刺耳噪音；3 高频尖响：转动盘的面内模态之间互相耦合而产生的刺耳噪音。

其中，后两种噪音形式可以通过仿真的方法进行分析。

制动器刹车噪音的控制研究随着汽车的普及和发展，制动器刹车噪音的问题也越来越受到关注。

在驾驶过程中，制动器刹车噪音不仅会影响行车音乐的体验，更会让人感到疲劳和不适，严重时还会影响行车安全。

因此，对于制动器刹车噪音的控制研究显得尤为重要。

1. 制动器刹车噪音的成因分析首先，我们需要了解制动器刹车噪音的成因。

一般来说，制动器刹车噪音产生的主要原因有以下三个：1.1 刹车盘和刹车片之间的摩擦当汽车制动时，刹车片和刹车盘之间会产生摩擦。

如果刹车盘表面存在磨损或凹陷等问题，会导致刹车盘表面不平整，从而影响刹车片和刹车盘之间的摩擦情况。

这样会导致刹车片使用时摩擦声音较大。

1.2 制动器圆形度问题制动器圆形度指的是刹车盘在旋转时是否平稳，是否存在椭圆形变形。

如果存在这些问题，会导致刹车片和刹车盘之间的摩擦不平衡，从而导致噪音的产生。

1.3 制动器材料问题刹车片和刹车盘的材料会直接影响到刹车噪音的产生。

如果刹车片和刹车盘的材料不配合，会产生刹车噪音。

此外，如果刹车材料本身就是噪音较大的，也会导致制动器刹车噪音的产生。

2. 制动器刹车噪音的控制方法了解了制动器刹车噪音的产生原因，我们可以采取一些控制方法来降低制动器刹车噪音。

下面我们简单介绍一下几种常用的制动器刹车噪音的控制方法：2.1 制动器片材质优化首先，我们可以通过改善刹车盘和刹车片的摩擦性能来降低噪音的产生。

在选择刹车片和刹车盘的材料时，需要保证材料相互匹配，摩擦系数要适当。

此外，可以将含有噪音源的材料进行改进，例如添加特殊的填料和改变材料的结构，来降低刹车噪音。

2.2 制动器片形状优化通过优化制动器片的形状，可以减小刹车噪音。

例如，可以调整刹车片的形状和间距，来降低运动时的摩擦。

2.3 制动器减震优化针对一些轻质车辆和高速车辆，有时制动器产生刹车噪音也与车辆的共振有关。

在这种情况下，可以通过制动器减震来降低共振噪音。

2.4 制动器生产与安装优化生产过程和安装过程对于制动器刹车噪音的产生也有一定影响。

乘用车制动噪声及抖动整车试验方法及评价编制说明1 项目背景1.1 任务来源随着中国汽车市场的蓬勃发展，用户对汽车制动舒适性的要求越来越高，来自市场上的抱怨往往会明显影响该车型的销量。

解决汽车制动噪声和抖动问题对于整车厂及零部件供应商来说，已经成为能否具备市场竞争力的关键要素。

但是目前的困境是，国内并无统一的试验方法和标准规范，一些厂家往往各自为战，面对制动噪声抖动问题束手无策；还有一些厂家对制动舒适性还不是很了解，也缺乏行之有效的整车试验和评价能力。

在国内用户日益提高的需求与制动噪声匹配优化的不完善相矛盾的背景下，如何有效、快速的对整车制动噪声水平进行试验验证和评价，制定统一的整车制动噪音抖动耐久试验方法和验证规范，已成为摆在整车厂和制动系统零部件供应商面前的一个难题。

1.2 标准编制过程2018年7月26日，由制动器委员会专家委员会顾问、制动器委员会专家组负责人、高级工程师顾一帆任组长；来自上汽大众汽车有限公司、上汽大通汽车有限公司等单位的七名专家组成的专家组听取了“上海汽车制动系统有限公司”提出的该标准立项申请的情况说明，并进行了提问。

专家组经过讨论认为：1)该标准的制订非常有必要：国内用户对乘用车制动噪声及抖动方面的要求非常高，甚至超过了欧美等国外用户的要求。

过去由于没有一个适当的、公认的评价标准和方法，完全凭个人的主观感受。

结果往往在整车厂、制动器生产厂、制动衬片生产企业之间引起各种纠纷，难以解决。

通过本标准的制订，希望能找到一个比较客观、公正、具有可操作性、能定性定量的判断制动噪声及抖动是否合格的标准及评价方法。

这对于判定产品质量是否合格，解决生产企业和用户之间的矛盾有非常良好的作用。

尤其对于自主品牌的整车企业会有很大帮助。

2)上海汽车制动系统有限公司具有雄厚的技术实力，多年来对这方面进行了大量的研究和实际测试工作，在黄山地区建有专用的试验基地，已经积累了许多经验和测试数据。

同时吸收了许多乘用车整车厂、制动器生产厂、制动衬片生产厂商共同参与本标准的起草工作，因此具备比较充分的能力和主客观条件完成本团体标准的制订工作。

一、实验目的1. 研究汽车制动噪音的产生机理和影响因素；2. 评估不同制动系统的制动噪音水平；3. 探讨降低汽车制动噪音的有效措施。

二、实验背景随着汽车工业的快速发展，汽车噪音已成为城市环境污染的重要来源之一。

制动噪音作为汽车噪音的主要组成部分，对驾驶员和乘客的舒适性以及周边环境造成较大影响。

为了提高汽车制动系统的性能和降低制动噪音，本实验对汽车制动噪音进行了研究。

三、实验方法1. 实验设备：汽车制动噪音测试系统、声级计、数据采集器、计算机等；2. 实验对象：某型城市公交车；3. 实验步骤：（1）对汽车制动系统进行拆解，分析其结构和工作原理；（2）在实验车上安装声级计，测量不同制动系统下的制动噪音；（3）通过数据采集器采集声级计数据，并利用计算机进行数据分析；（4）对比不同制动系统的制动噪音水平，分析其产生原因；（5）提出降低汽车制动噪音的措施。

四、实验结果与分析1. 实验数据（1）实验车制动系统结构及工作原理分析；（2）不同制动系统下的制动噪音水平测量结果；（3）声级计数据采集及处理结果。

2. 实验结果分析（1）制动系统结构及工作原理分析汽车制动系统主要由制动盘、制动鼓、制动蹄、制动片、制动液、制动管路等组成。

制动系统的工作原理是通过制动液的压力将制动蹄与制动盘或制动鼓之间的摩擦力传递到车轮，从而实现减速或停车。

（2）不同制动系统下的制动噪音水平测量结果通过对实验车上不同制动系统的制动噪音进行测量，得到以下数据：制动系统A：制动噪音为80dB；制动系统B：制动噪音为85dB；制动系统C：制动噪音为90dB。

（3）声级计数据采集及处理结果通过对声级计数据的采集和处理，得到以下结果：制动系统A：制动噪音频率主要集中在2000Hz～5000Hz范围内；制动系统B：制动噪音频率主要集中在1500Hz～4000Hz范围内；制动系统C：制动噪音频率主要集中在1000Hz～3000Hz范围内。

3. 分析与讨论（1）制动噪音产生机理汽车制动噪音主要来源于制动盘、制动鼓、制动蹄、制动片等部件之间的摩擦。

制动噪音与环境因素的分析及改善措施制动噪音是指汽车行驶时制动系统产生的噪音，是城市环境噪音的重要来源之一。

随着城市化进程的加快和汽车数量的增加，制动噪音已成为环境污染的一大问题。

制动噪音不仅影响了城市居民的生活质量，还对环境造成了一定的影响。

为了减少制动噪音对环境的影响，我们需要对制动噪音与环境因素进行深入的分析，并提出相应的改善措施。

制动噪音与环境因素的分析。

制动噪音是由汽车制动系统与车轮接触面产生的摩擦所引起的，主要的源头是汽车制动器与车轮碟片或鼓式制动器之间的摩擦。

当车辆制动时，制动器与车轮之间的摩擦力会将动能转化为热能，从而产生噪音。

车辆速度、负载和制动力的大小也会影响制动噪音的大小。

制动噪音与环境因素之间存在一定的关联。

制动噪音会直接影响周边的居民和行人，影响他们的生活质量。

尤其是在静音区和住宅区，制动噪音更容易引起居民的不满。

制动噪音也会对周边环境产生一定的影响，特别是在密集的城市区域，制动噪音会与其他环境噪音相互叠加，对人们的身心健康产生负面影响。

制动噪音也会对野生动物造成一定的干扰，影响生态平衡。

我们需要提出相应的改善措施。

针对制动噪音的产生机理，可以通过优化制动器结构和材料，降低摩擦系数，减小制动器与车轮之间的摩擦力，从而降低制动噪音。

对于城市道路的设计和建设，可以选择使用噪音减少的路面材料，减少车辆行驶时与道路接触所产生的噪音。

加强对车辆行驶的监管，减少急刹车和制动操作，也可以减少制动噪音。

对于居民和行人来说，也可以采取一些有效的措施来减少制动噪音对生活的影响。

选择佩戴耳塞或耳机，避免在高噪音区域逗留，减少制动噪音对听力造成的影响。

城市管理部门也可以在噪音污染管理中加强对制动噪音的监督和管理，对超标排放的车辆进行处罚，并加大对噪音污染问题的宣传力度，提高居民对噪音污染问题的认识。

制动噪音与环境因素的分析及改善措施制动噪音是指车辆在制动时所发出的噪音，是车辆运行过程中的一种常见噪音源。

随着城市化进程的加快，车辆数量不断增加，制动噪音对周边环境和居民健康造成的影响日益凸显。

本文将对制动噪音与环境因素进行分析，并提出改善措施，旨在减少制动噪音对环境和居民的影响。

一、制动噪音与环境因素分析1. 制动噪音的来源制动噪音主要来源于车辆制动时刹车盘和刹车片之间的摩擦，以及制动器与轮胎之间的摩擦。

在制动时，由于受力不均匀和材料不均匀导致的振动和摩擦，会产生较大的噪音。

制动系统的设计和制造质量也会对制动噪音产生影响。

2. 制动噪音的对环境的影响制动噪音对环境的影响主要表现在以下几个方面：（1）对周边居民的影响：制动噪音会对居民的生活和休息造成干扰，严重影响居民的生活质量和健康状况。

（2）对环境的影响：制动噪音会对周边的自然环境造成破坏，影响动植物的生存繁衍，破坏生态平衡。

3. 制动噪音与车辆的关系车辆的类型、速度、质量、制动系统的设计和制造质量等都会对制动噪音产生影响。

一般情况下，重型车辆的制动噪音要大于轻型车辆，高速行驶的车辆制动噪音也会比低速行驶的车辆要大，制动系统的设计和制造质量良好的车辆制动噪音相对较小。

二、改善措施1. 技术改善（1）优化制动系统：改进制动系统的设计和制造工艺，降低摩擦，减小制动噪音。

（2）采用低噪音材料：选择制动盘和刹车片等零部件时，应优先选择低噪音、高性能的材料，减少制动噪音的产生。

（3）增加吸音材料：在制动系统周围加装吸音棉等材料，降低噪音传播。

2. 管理改善（1）加强管理与监督：对于车辆制动噪音过大的情况，加强管理与监督，对于不合格的车辆进行限行、处罚等措施，促使车主及时进行维修。

（2）加强宣传与教育：加强对驾驶员的宣传和教育，普及减少制动噪音的方法和意识。

3. 环境改善（1）道路建设改善：通过道路表面的改造和铺设吸音材料等，减少道路本身对制动噪音的反射和传播。

2019年第5期-45-经验 Experience制动噪音不仅有单一性的激励和系统性的激励，且受环境因素影响较大，如晨起噪音、地域性噪音等。

正因为制动噪音复杂性，所以制动噪音不仅成为各主机厂的瓶颈技术难题，也成为是制动器供应商的行业难题。

一、制动噪音的相关因素1、 制动噪音的可控因素制动噪音的类型与部件相关如图1所示。

图1 噪音类型和部件相关性如图1所示，噪音是通过摩擦激励，有两个或两个以上的部件共振产生。

通过调整各部件自身材质、压缩、结构、刚度或者部件间的配合方式，能有效降低或者预防噪音的产制动噪音与环境因素的分析及改善措施文|李虎本,黄巨成, 朱亚伟 奇瑞商用车（安徽）有限公司生，把该相关部件作为可控因素。

2、制动噪音的不可控因素制动噪音的不可控因素主要分为以下四方面。

（1）自身磨耗及老化。

（2）道路的加载与震动。

（3）不良使用。

（4）自然气候环境。

二、制动噪音的不可控因素分析1、自身磨耗及老化随着里程的增加，刹车片和刹车盘自身的磨耗引起的物理特性改变，以及刹车片消音片粘接胶的老化引起的阻尼特性改变，形成的耦合性噪音。

2、道路的加载与震动行驶道路路况的干扰和震动引起噪音的方式具有多样性，如泥泞路涉水引起异物入侵，导致制动盘/片摩擦面划伤的非正常噪音。

3、不良使用客户长期高温，高压制动导致刹车片表面形成釉面层，摩擦系数输出不稳定造成非典型噪音（注：釉面层区分于转移膜，转移膜对噪音和制动稳定性有改善作用，同时釉面层也区分于MPU ，两者非常相似，但是有本质区别，釉面层经验Experience为刹车片有机物碳化形成的硬质点，MPU则是制动盘金属并集聚镶嵌于刹车片）。

4、自然气候环境自然气候环境包括：环境的温度、湿度和大气盐分等诸多方面。

环境的交互会引起某些部件固有特性的改变从而导致噪音，如高湿状态下会导致的摩擦系数升高，增加制动片对盘的攻击性，形成攻击性噪音。

就以上不可控因素进行分析，无论是自身的磨耗及老化，还是路况和不良使用问题，都很难通过部件自身的改善来抑制噪音问题的产生。