摘 要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，乘用車成為很多家庭和個(gè)人的主要交通工具。在日常的駕駛和乘車過程中，汽車使用的終端客戶有了越來越高的要求，除了安全性、穩(wěn)定性，還有舒適性的要求。舒適性包括操作方便、空間寬松、減震效果好和噪音低等。在汽車密閉的內(nèi)部空間中，駕乘人員對(duì)噪音問題更加敏感。統(tǒng)計(jì)資料表明，城市噪聲的70%源于交通工具產(chǎn)生的噪聲，而交通噪聲主要源于汽車噪聲。它不僅能引起人體的生理改變和損傷，而且能對(duì)人的心理、生活和工作產(chǎn)生不利影響。降低汽車噪聲不僅關(guān)系使用者的駕乘舒適性，而且關(guān)系城市環(huán)境保護(hù)，也關(guān)系汽車的耐久性和安全性?；诖?，文章就汽車剎車異響的主要原因及解決辦法展開了論述。

隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，汽車成為最普遍的交通工具。特別是家用小汽車的社會(huì)擁有量越來越大，加上汽車的品牌也越來越多，有進(jìn)口的、合資的和國產(chǎn)的，型號(hào)更是數(shù)不勝數(shù)，用戶對(duì)汽車的動(dòng)力性能、安全性能等也越來越重視。從各大汽車廠商得到的客戶抱怨上看，剎車異響的問題最為廣泛。尋求減少和消除汽車剎車異響的途徑和方法，越來越成為汽車制動(dòng)卡鉗廠家重點(diǎn)關(guān)注的問題。

1剎車異響問題概述

剎車異響是汽車在正常行駛過程中，需要靠邊停車或等紅綠燈時(shí)將汽車停下，在踩剎車的一瞬間發(fā)出不正常的聲音。通常剎車異響大致分為下面幾種。

1）制動(dòng)系統(tǒng)散熱不良，造成制動(dòng)盤、摩擦片等相關(guān)零件，特別是摩擦材料溫度過高，形成硬點(diǎn)造成對(duì)制動(dòng)盤的劃聲，制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)刺耳的噪音。

2）制動(dòng)時(shí)摩擦片與制動(dòng)盤接觸，但摩擦片接觸不均勻，造成剎車摩擦片與制動(dòng)盤接觸振動(dòng)噪音。

3）制動(dòng)卡鉗摩擦片的摩擦材料的使用不當(dāng)。

2剎車異響問題的原因

2.1 制動(dòng)系統(tǒng)散熱不良，跟制動(dòng)盤、摩擦片的設(shè)計(jì)及使用習(xí)慣有關(guān)

汽車在剎車過程中，特別是連續(xù)制動(dòng)過程中，會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，造成表面氧化過硬，形成硬點(diǎn)，剎車時(shí)硬點(diǎn)與制動(dòng)盤摩擦，出現(xiàn)刺耳的噪音。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就要避免散熱不良和拖滯力偏大的因素。散熱不良，是很多制動(dòng)產(chǎn)品存在的問題，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)上做了一系列的改進(jìn)。制動(dòng)盤一般分為實(shí)心盤（單片盤）和風(fēng)道盤（雙片盤）。實(shí)心盤式比較容易理解，就是實(shí)心的；風(fēng)道盤具有透風(fēng)功效[1-2]。從外表看，它在圓周上有許多通向圓心的洞空，稱為風(fēng)道。汽車在行使中通過風(fēng)道處空氣流動(dòng)，達(dá)到散熱的目的，比實(shí)心式散熱效果要好許多（見圖1）。

圖1 風(fēng)道盤

有一種打孔劃線盤，其剎車性能及散熱有一定提高，但對(duì)摩擦片有較大磨損。同時(shí)制動(dòng)盤在制造過程中有一項(xiàng)動(dòng)平衡測(cè)試，對(duì)制動(dòng)盤來說，這是一個(gè)很重要的測(cè)試項(xiàng)目，包括孔的間距及大小分布等，因?yàn)槎嚆@一個(gè)孔，該處的強(qiáng)度就弱幾分，動(dòng)平衡也就會(huì)有問題。一般在專業(yè)賽車上會(huì)有這樣的設(shè)計(jì)，普通車上一般是不要這個(gè)設(shè)計(jì)的（見圖2）。

圖2 打孔劃線盤

制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)方面，摩擦片是最為關(guān)鍵的零件。摩擦片也叫剎車片。在汽車的剎車系統(tǒng)中，摩擦片是易損件，但也是最關(guān)鍵的安全件。摩擦車片一般由鋼板、消音片和摩擦塊構(gòu)成，鋼板要經(jīng)過涂裝來防銹，其中消音片是由橡膠層、鋼片組成，目的是調(diào)整振動(dòng)阻尼，達(dá)到消除噪音的效果。摩擦塊由摩擦材料、粘合劑組成，剎車時(shí)被擠壓在剎車盤或剎車鼓上產(chǎn)生摩擦力，阻止輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到車輛減速或剎車的目的。由于摩擦作用，摩擦材料會(huì)逐漸被磨損，并在磨損過程中產(chǎn)生大量的熱量，在制動(dòng)鉗的功能設(shè)計(jì)上，有一個(gè)功能就是剎車松開后，摩擦片應(yīng)該與制動(dòng)盤分離，能否分離就取決于摩擦片在制動(dòng)卡鉗上的滑動(dòng)力和制動(dòng)卡鉗上的活塞的回位距離。回位距離越大，摩擦片在制動(dòng)鉗上的滑動(dòng)阻力越小，摩擦片與制動(dòng)盤之間的拖滯力越小，在正常行駛的過程中產(chǎn)生的熱量就越小，剎車后摩擦片與制動(dòng)盤之間有足夠的空間用于散熱[3-4]。

有兩種壞習(xí)慣最容易造成摩擦片磨損和產(chǎn)生高溫，即緊急剎車和輕帶制動(dòng)剎車行走，很容易造成表面氧化過硬，形成硬點(diǎn)，剎車時(shí)硬點(diǎn)與制動(dòng)盤在制動(dòng)液800-2200PSI的壓力下摩擦，就會(huì)出現(xiàn)刺耳的噪音。

2.2 摩擦片與制動(dòng)盤接觸不均勻

汽車每個(gè)車輪制動(dòng)鉗是浮動(dòng)式的，摩擦片由內(nèi)、外側(cè)兩片組成，由一個(gè)支架通過2個(gè)導(dǎo)向銷與制動(dòng)缸體相連，踩剎車時(shí)內(nèi)外摩擦片抱住制動(dòng)盤，松開剎車時(shí)，它的自動(dòng)回位是靠矩形油密封圈拉回的，內(nèi)外摩擦片沿支架向兩側(cè)移動(dòng)，離開制動(dòng)盤。導(dǎo)向銷由橡膠密封套密封，但如果進(jìn)水或缺少潤(rùn)滑時(shí)，導(dǎo)向銷不能自由在支架上滑動(dòng)，剎車后的外側(cè)片不能離開制動(dòng)盤，既磨損剎車片，又磨損剎車盤，久而久之，該片損壞非常嚴(yán)重，而其他片還很好，汽車在正常行駛過程中，磨損嚴(yán)重的摩擦片距離制動(dòng)盤最遠(yuǎn)，這樣在剎車的一瞬間，磨損嚴(yán)重的摩擦片就會(huì)與制動(dòng)盤產(chǎn)生碰撞，產(chǎn)生異響；檢查導(dǎo)向銷的磨損情況，拆下清洗并加入定量潤(rùn)滑脂，可以減少摩擦片的偏磨的情況，避免噪音的產(chǎn)生。

很多車主發(fā)現(xiàn)，剛洗完的車在行駛過程中，前面幾次在剎車時(shí)有“吱吱”的異響聲，這就是由于剎車盤剛使用后很熱，遇到水后快速收縮，造成表面平面度超差，在和摩擦片摩擦?xí)r發(fā)出異響。這種情況實(shí)際上對(duì)制動(dòng)距離和效果也是有一定的影響的，使用剛洗完車后不要開車太快。等水跑干之后異響就會(huì)消失，制動(dòng)力基本上也并不會(huì)受到什么影響了[1]。此外，早晨剛用車時(shí)，特別是冬天的早上，也有時(shí)會(huì)有這個(gè)現(xiàn)象。這些都是因?yàn)橹苿?dòng)盤與摩擦片接觸時(shí)，摩擦片與制動(dòng)盤片接觸不均勻，造成摩擦片與制動(dòng)盤接觸產(chǎn)生的制動(dòng)噪音。當(dāng)然，也存在由于制動(dòng)盤的材料使用不當(dāng)或變形，動(dòng)平衡不合格，動(dòng)摩擦片的硬度、孔隙率、摩擦特性和壓縮特性不合格，制動(dòng)摩擦片配方中的金屬絲太硬等原因引起的噪聲或尖叫。

2.3 制動(dòng)卡鉗摩擦片的摩擦材料的使用不當(dāng)

制動(dòng)卡鉗摩擦片的摩擦材料的使用非常講究，制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠家在與整車配套制動(dòng)鉗時(shí)，需要進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)的分析和研究，根據(jù)整車的工況要求選用合適的摩擦材料，并且通過大量的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證制動(dòng)效果。

摩擦片是制動(dòng)卡鉗上的關(guān)鍵性和安全性部件。摩擦片上的摩擦材料的最主要功能是通過摩擦來消耗汽車的動(dòng)能，所以對(duì)摩擦材料的要求特別講究，不僅具有配比的摩擦系數(shù)和耐磨性能，同時(shí)必須具有一定的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度，才能滿足車輛制動(dòng)的性能要求。常規(guī)的摩擦材料是一種高分子三元復(fù)合材料，是物理與化學(xué)反應(yīng)的復(fù)合體。它是由高分子粘結(jié)劑（目前主要是酚醛樹脂）、增強(qiáng)纖維和摩擦性能調(diào)節(jié)劑三大類組成及其他配合劑構(gòu)成，并且需要通過原料混合、熱壓成型和熱處理等一系列生產(chǎn)加工工藝才能制成的摩擦塊半成品，然后還要經(jīng)過與摩擦背板和消音片的粘接，最終加工成成品[2]。

在摩擦材料發(fā)展簡(jiǎn)史上，因?yàn)槟蜔嵝院茫嵝?、柔軟性和浸漬性也很好，天然的礦物纖維——石棉成為摩擦材料中的基礎(chǔ)材料，通過漿液凝固在石棉纖維上，形成了最初級(jí)的摩擦片。其實(shí)當(dāng)時(shí)這種摩擦片也是可以滿足使用的，但隨著車輛制造技術(shù)的發(fā)展，車速在提高，載重量也在增加，車輛在制動(dòng)過程中產(chǎn)生的高溫超過了第一代摩擦材料的承受能力。在車輛專家們的研究下發(fā)現(xiàn)，瀝青在固體形式下是一種常用于防水的粘性材料，粘度是水的2300億倍，固體狀態(tài)下可以抗擊錘子的敲打而不變形，瀝青很快就取代了橡膠，而成為摩擦材料中主要的粘結(jié)劑材料。20世紀(jì)20年代，酚醛樹脂開始工業(yè)化使用，不僅價(jià)格低于一般的合成樹脂，而且耐熱特性明顯高于橡膠，石棉－酚醛性的摩擦材料被世界各國廣泛使用。

20世紀(jì)60年代，人們逐漸認(rèn)識(shí)到石棉對(duì)人體健康有一定的危險(xiǎn)性。人如果長(zhǎng)期在有微細(xì)的石棉纖維的環(huán)境中工作，會(huì)吸入肺部，容易誘發(fā)塵肺病等一類的疾病，其也是一種致癌物質(zhì)。因此科學(xué)技術(shù)人員開始研究和尋找能取代石棉的其他纖維材料來制造摩擦材料，即現(xiàn)在所說的無石棉摩擦材料或非石棉摩擦材料。目前市場(chǎng)上常見的無石棉摩擦材料是半金屬摩擦材料、低金屬摩擦材料、陶瓷摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和碳纖維摩擦材料[3-4]。半金屬摩擦材料的配方中含有鋼纖維，還原鐵粉和泡沫鐵粉，所以具有耐磨、耐高溫、熱傳導(dǎo)性能好等優(yōu)點(diǎn)，適合汽車的高速要求和載重要求，但容易生銹，容易產(chǎn)生制動(dòng)噪音。后來隨著技術(shù)發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)在摩擦材料中使用二種以上的無機(jī)纖維或少量的有機(jī)纖維，降低金屬的含量這種新型的摩擦材料，不僅可以克服金屬的高比重，而且克服了容易生銹、容易產(chǎn)生制動(dòng)噪音的弊端。目前，低金屬型的摩擦材料已經(jīng)廣泛使用；20世紀(jì)初，隨汽車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車的功能在不斷提高，動(dòng)力在增加，客戶對(duì)制動(dòng)性能要求越來越高。材料方面的專家開始研發(fā)NAO材料（陶瓷型摩擦材料），粉末冶金摩擦材料和碳纖維摩擦材料都取得了很大的進(jìn)展，并運(yùn)用于飛機(jī)、重型汽車和大型機(jī)械的制動(dòng)，因其造價(jià)昂貴，推廣使用受到很大的限制。無石棉摩擦材料符合國家環(huán)保要求，有益于人們的身體健康。低金屬摩擦材料的使用可降低制品密度，有利于減少制動(dòng)盤（鼓）時(shí)損傷，降低甚至消除制動(dòng)產(chǎn)生的噪音。企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中，要遵守國家法律法規(guī)，制造符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保的摩擦材料。

在車輛行駛中，為了給客戶提供安全舒適的環(huán)境，為了減輕和降低汽車制動(dòng)噪音對(duì)周圍環(huán)境的影響，特別是對(duì)城市環(huán)境造成噪聲污染，汽車制動(dòng)產(chǎn)品的制造商必須優(yōu)先選擇摩擦性能良好的無噪音或低噪音摩擦片用于自己的產(chǎn)品，再用于新的汽車的使用，改善汽車的制動(dòng)噪音這項(xiàng)重要的性能指標(biāo)。企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)摩擦材料的研發(fā)投入，通過改變材料配方和制造工藝，減少硬質(zhì)原料的使用，避免工作表面在高溫下形成碳化層，根據(jù)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的需要，適當(dāng)控制摩擦系數(shù)，盡量不要過高；摩擦片的背板后面還有一塊消音片，目前常用的有膠片、鐵片、不銹鋼片等各種材料，在與客戶新車配比中，通過噪音配比實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，選擇適合每個(gè)車型的摩擦片的消音片。以上措施均有利于減少與消除噪音，提高客戶駕乘的舒適度，同時(shí)保護(hù)人們的生活環(huán)境。

3解決方法

1）一旦發(fā)現(xiàn)汽車在行駛過程中有異響發(fā)生，必須盡快到專業(yè)汽車修理工廠進(jìn)行檢查，防止問題進(jìn)一步惡化，降低行車安全風(fēng)險(xiǎn)。

2）保持一個(gè)良好的駕車習(xí)慣。能量是守恒的，剎車的過程實(shí)質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)化的過程，制動(dòng)意味著能量的消耗，而急剎車消耗的能量更多，產(chǎn)生的熱量更大。而產(chǎn)生的大量熱能不僅會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)異響，更會(huì)影響剎車效果。目前京西重工（上海）有限公司正在研發(fā)的新能源汽車制動(dòng)能量回收-ESC系統(tǒng)，會(huì)連續(xù)制動(dòng)，回收制動(dòng)熱能，降低制動(dòng)溫度，提高制動(dòng)效果。

3）汽車的剎車摩擦片是重要的安全部件，使用壽命2.5～3.5萬km，要在每次保養(yǎng)時(shí)進(jìn)行定期檢查，如需更換新片時(shí)，不能使用劣質(zhì)摩擦片，有些用戶自行到路邊小廠更換前剎車摩擦片，雖然摩擦片價(jià)格低一些，但因是劣質(zhì)產(chǎn)品，很快就超過磨損極限。因此必須使用原廠備件，不僅可以保證行駛中的安全，而且可以減少摩擦片與制動(dòng)盤的不對(duì)稱磨損造成異響。