微型汽车制动噪声的分析与优化
制动噪音与环境因素的分析及改善措施
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。
制动系统刹停噪声分析和解决方法
Ｔ＝Ｋ ×Ｌ×Ｒ ＝Ｐ ×６× ×Ｒ
（） １
式 中： Ｋ为摩 擦 片 刚度 ； Ｌ为摩 擦 片 变 形 位 移 量； Ｒ为 制 动器 有 效 半 径 ； 摩 擦 片 有 效 面 积 ； ６为 为 摩擦 系数 。 从 以上 公式 中 可 以看 出 ， 小 能 量 有 助 于 减
减 小 因黏 滑 引起 的 振 动 ， 行 的方 法 是 减 小 摩 擦 可 片刚度 Ｋ或减 小摩 擦 系数 。
图 ３为在 一 盘 式制 动 器轿 车 上 采集 到 的刹 停 噪声 经频谱 分 析 后 的 曲线 ， 以 看 到 产 生 噪声 的 可 频 率段 在 ２ ０～２ ０Ｈｚ ３ ８ 附近 。
鼓 上 ， 生 摩 擦 力 即 制 动 力 。这 时 车 身 会 因 自身 产
惯性 而 向前倾 产 生点 头 ， 车 辆 停 止 瞬 间 ， 身在 在 车
Байду номын сангаас
悬 架反 作用 力 下 产 生 回复 运 动 ， 制 动 器 摩 擦 副 给 施加 反 向作 用力 ， 擦 副发 生 黏 滑 运 动 ， 摩 即经 历滑
制 动 系 统 刹停 噪 声 分 析 和 解 决 方 法
刘拥 军 郑 威 徐 文 齐 刚 （ 泛亚汽车技术中心有限公司， 上海 ２１０ ） ０２ １
【 摘要】 简述了制动噪声的 影响因 分析了 素， 制动噪声产生机理以 及解决方法。 【 ｂｔ ｃ】 Ｔ ｅｉ ｕｎ ａ ｆ ｔ ｆ ｒｋ ｏ ｅｉ ｅｐｔｔ ， ｎ ｅｃｕｅ ｏ ｂ ｋ ｏ ｅ Ａ ｓ ａｔ ｒ ｈ ｆ ｅｔｌａ ｏ ｏ ａｅｎｉ ｘａ ａ ｄ ａｄｔ ａｓｓ ｆ ｒ ｅｎｉ ｎ ｌ ｉ ｃ ｒ ｂ ｓ ｓ ｉｅ ｈ ａ ｓ
制动 噪声 是 汽 车 行 驶 中 的噪 声 之 一 ， 在 被 正 越 来越 多 的客 户所 关 注 。制 动 噪声 会 让 乘 客感 觉
汽车制动噪音故障分析
汽车制动噪音故障分析下面针对工作中的一个案例进行分享：凯美瑞制动分泵松旷使得行驶过程中遇到不平路面时左前存在异响，且制动时存在异响。
故障现象：对故障车辆异常情况进行分析，确定车辆在近期行使过程中前面底盘经常会出现“空空”异响，且以左前轮作为清晰。
每次制动时前面两个轮子均会发出刺耳的异响，如果紧急制动还伴随着方向盘的抖震问题。
之前检查判断为左前减震器变形与小连杆漏油，并且针对部件进行了更换处理，试车反馈后确定异响依然存在，请求再次处理。
故障诊断：对汽车行使以及制动存在的问题进行分析，试车后确定车辆行驶和制动时存在异响，以左前轮比较明显。
初步判断左前轮减震器故障、左前稳定连杆松旷异响、左前分泵故障、前稳定杆胶套间隙过大产生异响等。
首先对车辆进行举升检查，未发现明显异常，然后将减震器拆下，也不存在松旷、变形等问题，并且将减震器更换后再次试车，依然存在异响问题。
继续将稳定杆小连杆拆除，试车后异响依然存在。
并且在试车过程中，时速为30km/h 时，稳住加速踏板，踩压制动踏板，出现异响，尤其是紧急制动时异响加剧。
利用升降机将车子提升后前面轮胎卸除，对刹车碟进行检查，发现光面存在严重的凹凸槽，将刹车片拆下后检查可确定其自身质量较差，含有大量的杂质，硬度非常高，这样在制动时就会出现刹车片吃碟的问题，导致刹车碟光面凹槽非常严重。
同时，摆动左前制动分泵，发现其有点松旷，然后将制动分泵拆下，检查发现泵内表面有明显的碰撞痕迹，如图1所示。
图1 制动分泵碰撞痕迹对制动片侧面间隙进行检查后未发现异常，可判断车辆行驶过程中以左前轮异响为主的问题是因为分泵支架与分泵销两者间隙过大的原因，制动分泵松旷，遇到不平整路面时，制动分泵内表面便会因为碰撞敲击制动片侧面而出现异响。
将制动分泵支架和下分泵销全部更换，再次试车时行驶状态下左前轮异响消失。
制动噪声表现形式：制动异常噪声为汽车行驶过程中比较常见的问题之一，对实践维修经验进行总结可确定此类问题产生的原因为制动系统故障。
制动器刹车噪音的控制研究
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。
微型汽车制动噪声的分析与优化
微型汽车制动噪声的分析与优化【摘要】汽车在制动过程中，会产生振动，并伴有噪声，如若振动频率接近制动鼓的固有频率，则会引起共振，运用有限元法对汽车制动鼓进行模态分析计算，得出各阶固有频率，在此基础上，采用更换材料，更改结构厚度，添加质量块等方法，优化结构。
再重新计算，使制动鼓的各阶固有频率避开道路的噪声频率，防止共振对结构造成损伤。
结果表明，更改结构后，能有效防止共振及噪声。
【关键词】有限元；制动鼓；共振；噪声引言汽车制动器是制动系统的主要装置之一，分为碟式制动与鼓式制动，其中鼓式由于体积小，成本低，制动力大，广泛应用于重型车辆和微车。
鼓式制动器在制动过程中会产生振动及噪声，对汽车的安全性是一个潜在威胁，同时影响乘坐者的舒适性。
在汽车制动时，由制动系统引起的振动一般分为三种：（1）低于100Hz的振动为低频抖动，其中10～50Hz的振动与车速有关；（2）100～1000Hz的振动为中频颤动，其产生缘由是制动蹄片上的摩擦片与制动鼓的相对运动；（3）高于1000Hz的振动为高频啸叫，影响高频啸叫的主要因素为制动鼓的模态。
调查显示，30%以上的客车存在制动噪声，制动尖叫是最容易出现且最难消除的一种现象，制动尖叫噪声的声压高达110dB，严重影响乘坐者的感受，人们对其关注的也较多。
因此有必要对制动鼓进行模态分析，以掌握制动鼓的振动机理，提高制动器的安全性，稳定性以及降低噪声，提高车内乘坐者的舒适性。
有限元分析已经成为机械产品生产优化过程中不可缺少的一个重要环节。
与过去经典设计方法相比，有限元拥有能够降低研发生产周期，降低劳动强度，提高结果可信度，提高产品质量等优点。
本文针对某国产微型车的制动鼓进行有限元分析，运用ANSYS workbench 软件辅助计算，对结构进行优化，从而达到改善制动鼓的设计质量的目的。
1.引起制动鼓振动噪声的机理及影响因素当下关于汽车振动噪声的研究普遍认为噪声的产生与制动系统失稳有关，系统动态失稳引发制动尖叫，而自激振动引发系统动态失稳。
制动噪音与环境因素的分析及改善措施
制动噪音与环境因素的分析及改善措施
制动噪音是指汽车制动系统在制动过程中产生的噪音。
它是汽车运行中常见的噪音源之一，也是城市环境噪音的重要组成部分。
制动噪音会对驾驶员和行人的健康产生负面影响，同时也会影响驾驶安全和乘车舒适度。
分析制动噪音的环境因素，并采取改善措施，对于提升车辆性能和改善城市环境噪音具有重要意义。
制动噪音受到许多环境因素的影响。
道路的材料和表面状况是直接影响制动噪音的因素之一。
相对比较光滑的道路表面会增加制动噪音的反射和传播，从而使噪音产生更大的影响。
颗粒状材料或不平坦的道路表面也会增加制动噪音的产生。
温度和湿度也会对制动噪音产生影响。
高温和高湿度有利于制动噪音的产生和传播。
要改善制动噪音，可以采取一些措施。
可以通过改变道路材料和表面状况来减少制动噪音。
使用较为光滑和平整的路面材料可以降低噪音反射和传播，从而减少制动噪音的影响。
汽车制动系统的设计和优化也可以减少制动噪音。
采用新型的制动盘和刹车片材料，可以降低制动噪音的产生。
适当调整刹车片和制动盘的配方和摩擦系数，也可以降低制动噪音。
对于发生制动噪音的车辆，可以采取隔音和减震措施来减少噪音的传播。
在车内进行隔音处理，可以降低制动噪音对驾驶员和乘客的影响。
汽车制动噪音实验报告
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
制动噪音与环境因素的分析及改善措施
制动噪音是机动车行驶过程中产生的一种常见噪音，影响到了城市生态环境的和谐与
安静。
许多因素都会影响制动噪音的产生，首先要了解这些因素，然后才能选择加以改
善。
一、影响制动噪音的环境因素
1. 地面情况：不同路面材质会产生不同的摩擦噪音。
例如，柏油路面更为光滑，制
动噪音会更小，而水泥路面磨损较大，噪音则较大。
2. 车速：车速越高，则刹车时产生的能量越大，制动噪音也就越大。
3. 制动系统：制动系统的材质、制动器的设计及制动系统的状态都会直接关系到制
动噪音的大小。
二、改善措施
1. 地面设计：改善道路的运营条件和自然环境，加强对道路基层结构的建设和监管，减少路面的噪声产生。
2. 制动系统优化：采用新型制动器，以减少磨合噪音；在设计和制造过程中增加隔
音措施，以减少振动传递和噪音的产生；增加制动盘和制动皮片之间的接触面积，减少刹
车时的摩擦和噪音产生。
3. 加装隔音材料：在车辆制造过程中，增加隔音装置和吸声材料，以减少车内噪音
和车外噪音的产生。
4. 驾驶员注意：驾驶员应该控制车速，减少急刹车情况，尽可能避免噪音的产生。
总之，制动噪音是现代城市交通中一个比较普遍的问题，为了保证城市交通的和谐、
安静，在车辆制造和设计以及车辆使用中应加强隔音措施和减少噪音产生。
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微型汽车制动噪声的分析与优化
【摘要】汽车在制动过程中，会产生振动，并伴有噪声，如若振动频率接近制动鼓的固有频率，则会引起共振，运用有限元法对汽车制动鼓进行模态分析计算，得出各阶固有频率，在此基础上，采用更换材料，更改结构厚度，添加质量块等方法，优化结构。
再重新计算，使制动鼓的各阶固有频率避开道路的噪声频率，防止共振对结构造成损伤。
结果表明，更改结构后，能有效防止共振及噪声。
【关键词】有限元；制动鼓；共振；噪声
引言
汽车制动器是制动系统的主要装置之一，分为碟式制动与鼓式制动，其中鼓式由于体积小，成本低，制动力大，广泛应用于重型车辆和微车。
鼓式制动器在制动过程中会产生振动及噪声，对汽车的安全性是一个潜在威胁，同时影响乘坐者的舒适性。
在汽车制动时，由制动系统引起的振动一般分为三种：
（1）低于100hz的振动为低频抖动，其中10～50hz的振动与车速有关；
（2）100～1000hz的振动为中频颤动，其产生缘由是制动蹄片上的摩擦片与制动鼓的相对运动；
（3）高于1000hz的振动为高频啸叫，影响高频啸叫的主要因素为制动鼓的模态。
调查显示，30%以上的客车存在制动噪声，制动尖叫是最容易出
现且最难消除的一种现象，制动尖叫噪声的声压高达110db，严重影响乘坐者的感受，人们对其关注的也较多。
因此有必要对制动鼓进行模态分析，以掌握制动鼓的振动机理，提高制动器的安全性，稳定性以及降低噪声，提高车内乘坐者的舒适性。
有限元分析已经成为机械产品生产优化过程中不可缺少的一个重要环节。
与过去经典设计方法相比，有限元拥有能够降低研发生产周期，降低劳动强度，提高结果可信度，提高产品质量等优点。
本文针对某国产微型车的制动鼓进行有限元分析，运用ansys workbench 软件辅助计算，对结构进行优化，从而达到改善制动鼓的设计质量的目的。
1.引起制动鼓振动噪声的机理及影响因素
当下关于汽车振动噪声的研究普遍认为噪声的产生与制动系统失稳有关，系统动态失稳引发制动尖叫，而自激振动引发系统动态失稳。
诱发制动尖叫的因素主要有以下几点：
（1）摩擦副之间的特性：对于相同的制动蹄片，若与材料为ht200的制动鼓配合产生的噪声和与材料为合金的制动鼓相配合所产生的效果大不相同。
（2）结构特性：对于一般的制动系统，鼓式制动器产生噪声的几率远远高于盘式制动器。
（3）工况特性：在制动末期，即车辆低速及临近停车时，往往易产生制动噪声。
（4）环境特性：潮湿环境以及冷车状态下，易出现制动噪声。
2.有限元振动方程
4.制动鼓建模
建模分为两部分：1，几何模型的建立；2，对几何模型进行有限元的网格划分。
在考虑模型尺寸及节省计算空间的前提下，适当忽略倒角、圆角等次要特征，对制动鼓模型进行划分网格。
模型中包含节点22519个，单元数42523个。
根据lanczos算法求解，得出如表1。
由表1易得：1阶、2阶频率接近，3阶、4阶频率接近，6阶、7阶频率接近。
根据以往对于汽车振动与噪声的研究，汽车在道路行驶时产生的噪声频率为500hz～1000hz，其中主要集中在800hz左右，而计算得其中5阶固有频率为840.02hz，与汽车的噪声频率很接近，故需更改制动鼓参数，以避开800hz的噪声频率。
若采用更改模型的材料，则可更改弹性模量，以及采用更改模型的壁厚，添加表面质量块等方法，提高制动鼓的固有频率，则可避开800hz的噪声频率。
更改参数后，对制动鼓重新进行分析计算，各阶次固有频率如表2。
5.结论
（1）基于实际的使用性能要求，在运用有限元软件ansys workbench 进行辅助分析，计算出制动鼓各阶次固有频率。
（2）在对制动鼓进行优化后，重新计算，使制动鼓避开800hz
道路噪声频率，防止共振对结构造成破坏，降低汽车制动时的噪声。
（3）为制动鼓的研究与改进提供了一种可行的思路。
参考文献：
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[2]李善峰.基于ansys的鼓式制动器及振动噪声研究[d].吉林：吉林大学，2006.
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[4]papinniemi a， lai j c s， etc.. brake squeal： a literature review[j].applied acoustics，2002，63：391-400 [5]刘立刚，王学林.鼓式制动器的有限元分析[j].专用汽车，2003，3（21）：21-23.
[6]俄延华.鼓式制动器尖叫特性分析的复模态方法[j].汽车技术，1992，（7）：29-34.
[7]杨国俊.鼓式制动器结构振动尖叫问题综述[j].噪声与振动
控制，2010，1（1）：1-5.
作者简介：
莫易敏，男（1960年-）武汉理工大学机电工程学院，博士生导师。
常淯舟，男（1990年-）武汉理工大学机电工程学院，硕士研究
生。
巫邵宁，男（1984年-）上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心，工程师。