停止噪声

材料科学公司(MSC)位于密歇根州的坎顿,是一家材料供应商和工程服务提供商,主要致力于创新的轻量化解决方案、声学和涂层金属解决方案。他们为广泛的行业和市场提供产品和服务,包括从汽车到电器。

“即使车辆工作正常并且制动器运行良好,如果制动器发出尖利的声音,客户也会将车辆带回经销商那里,并提出保修索赔。”
Charles Evans,福特汽车公司制动技术专家

福特GT是60年代GT40勒芒冠军的时尚超级跑车的后续车型。碰到红灯时停下来,驾驶员和路人们都会听到发动机低沉、令人愉快的隆隆声。不久之后,一辆福特Galaxy面包车在GT旁边停下,在等待红灯变绿的这40秒时间里,父母提醒孩子们如果他们不安定下来,他们调头然后回家。这两辆车属于完全不同的两类车型,但它们的共同点不止是都有四个车轮。这两种情况下,当因红灯停车时,听到的所有声音都是预期应该听到的声音:GT精心设计的咆哮声以及父母和孩子的相互谈话声。

他们没有听到的是同样精心设计的安静的制动器。制动器是车辆中的重要组成部分,但它们并不是人们想要注意的。制动器只能安静有效地工作:无论是雨、雨夹雪、雪、炎热或冰冷 - 他们必须让车停下来,没有一点小小的吱吱声。

MSC气候控制的半消声测试室可将舒适的室温转换为-15℃的潮湿环境,然后通过一系列紧急制动在24小时内将制动温度提升至300°C

“我们(福特)喜欢MSC的测试专业知识;好的数据是必须的。当你需要噪声等于零时,就需要解决数据中突出的一切问题。”
Charles Evans,福特汽车公司制动技术专家

MSC与福特等原始设备制造商(OEM)合作,确保用于制动的材料能够满足目标市场的要求(无论是运输车和家用货车所要求的耐久性,还是重型工作卡车所需的制动力),而不会对整体机舱噪声产生哪怕一分贝的贡献。

“MSC通过一系列旨在复制现实条件的复杂设备支持福特制动噪声测试。我们记录福特所需的所有制动噪声数据,福特根据该数据进行有针对性的改变。”
Matt Murphy,材料科学公司工程解决方案副总裁

一个重大挑战
汽车在几乎任何可以想象的环境中由私人和商业使用,并且施加在材料部件上的应力可以根据环境条件而显著不同。驾驶,或者更重要的是,在+45到-45°C的温度和零到100%的湿度下进行强行或轻轻地制动,会以极其不同的方式影响制动组件,并且需要在这些环境条件下测试组件。

福特已经从事这个行业很长时间。而且由于他们记录了天气状况和报告制动噪声问题的位置,他们很清楚潜在的问题可能会蔓延到哪里。这些区域所处的环境温度和气候参数都不是稳定的,相反,温度和湿度可以达到极端状态或发生快速和剧烈的变化。这些环境不容易获得,也不方便在外面进行测试,并且大多数测试机构几乎不可能模拟出这些环境。
 
MSC测试设施不同于上述常规环境。他们在气候控制(温度和湿度)半消声测试环境中对四轮底盘测功机进行测试,该测试环境可在24小时内将舒适的室温转换为-15°C的潮湿环境,然后进行一系列紧急制动将制动温度提升至300°C。这些测试可以持续长达两天 - 不间断运行。在这些极端环境中,所使用的测量设备不仅必须能够承受环境变化,还能够在整个过程中持续提供准确、可靠的数据。为了满足他们的需求,MSC将LINK测功机与Brüel & Kjær的PULSE™ LabShop软件和LAN-XI数据采集模块相结合,同时测量所有四个车轮,每个车轮使用五到六个测试通道。.

流程
构成测试过程的各个环节通常是相同的,无论是新制动系统还是现有制动系统。待测车辆固定在底盘测功机上,然后在福特工程师指定的各种环境条件下,在一系列速度和制动条件下循环。福特还提供与室内模拟和环境模拟相关所需的原型和实际数据。从这一点来看,它成为一个迭代过程,需要MSC和福特之间的密切合作。

在任何给定的时间,MSC可能有两到三辆处于不同测试阶段的车辆在其环境和性能参数的范围内运行。这种极端的循环将产生大量的数据,然后提供给福特,福特再根据该数据进行调整。紧密的工作关系很重要,因为车辆可能会在第二天得到一组新的测试数据。这种数据交换和测试循环一直持续到实现理想的安静的制动噪声。

产品
最后,当事情能够按照预期正常进行时,每个人都从中受益。最终用户喜欢安全地到达一个安静的停车位,而无需考虑刹车片和刹车盘之间的情况。MSC和福特受益于满足各自客户的成果。准确、优质数据所带来的投资回报,以及维持严格测试标准的决心,都是非常值得的。


福特汽车公司
福特汽车公司总部位于密歇根州迪尔伯恩,设计、制造、销售和维修全系列的汽车、卡车、SUV和电动汽车,他们不断改进和完善整条生产线并开发新车。这意味着他们不断使用的新材料和设计,必须遵守严格的功能和噪声标准。