เสียงเบรกหวีดเป็นปัญหาการสั่นสะเทือน ผ้าเบรกและจานเบรกประกอบกันเป็นระบบที่มีความถี่เรโซแนนซ์ เมื่อเบรกจะกระตุ้นให้เกิดการสั่น และหากความถี่นั้นอยู่ในช่วงที่ได้ยิน ทุกคนก็จะได้ยิน วัสดุเสียดทานเป็นเพียงหนึ่งในตัวแปรเท่านั้น
เหตุใดผ้าเบรกที่ราคาถูกที่สุดในกลุ่มจึงมักมีเสียงดังที่สุด
ไม่ใช่เพราะวัสดุเสียดทานด้อยกว่า เพราะบ่อยครั้งคุณภาพก็เพียงพอแล้ว แต่เป็นเพราะการควบคุมเสียงเป็นสิ่งแรกที่ถูกตัดออกเพื่อลดราคา แผ่นชิมเปลี่ยนจากแบบหลายชั้นเป็นชั้นเดียวหรือถูกตัดออกทั้งหมด ไม่มีการลบมุม ไม่ได้กัดร่อง และแผ่นรองหลังถูกปั๊มขึ้นรูปโดยยอมให้ค่าความเรียบคลาดเคลื่อนได้มากขึ้น
รายละเอียดเหล่านี้มองไม่เห็นในภาพถ่าย แต่แต่ละอย่างล้วนมีส่วนทำให้เกิดเสียงหวีด นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมการเปรียบเทียบผ้าเบรกสองรุ่นโดยดูเพียงรหัสแรงเสียดทานจึงพลาดปัจจัยส่วนใหญ่ที่กำหนดว่าลูกค้าจะร้องเรียนหรือไม่
แผ่นชิมทำหน้าที่อะไร
แผ่นชิมอยู่ระหว่างแผ่นรองหลังกับลูกสูบหรือก้ามปูคาลิเปอร์ โดยทำหน้าที่สองอย่าง ได้แก่ ลดแรงสั่นสะเทือนด้วยการเปลี่ยนเป็นความร้อนภายในชั้นวัสดุหนืดหยุ่น และแยกผ้าเบรกออกจากคาลิเปอร์เพื่อลดการส่งผ่านแรงสั่นสะเทือน
โครงสร้างมีความแตกต่างกันมาก:
- เหล็กชั้นเดียว — ราคาถูกที่สุด มีพื้นผิวสำหรับการเลื่อนแต่ลดแรงสั่นสะเทือนได้น้อย
- เหล็กเคลือบยาง — มีชั้นลดแรงสั่นสะเทือนหนึ่งชั้น เพียงพอสำหรับการใช้งานหลายประเภท
- หลายชั้น (เหล็ก–ยาง–เหล็ก บางครั้งมีมากกว่านี้) — ลดแรงสั่นสะเทือนได้จริงในช่วงความถี่กว้าง นี่คือแผ่นชิมที่ผ้าเบรกคุณภาพดีใช้
แผ่นชิมยังเสื่อมสภาพได้ ชั้นยางจะแข็งขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำ ๆ และผ้าเบรกที่เคยเงียบมาสองปีอาจเริ่มส่งเสียงหวีดได้โดยไม่มีสิ่งอื่นเปลี่ยนแปลง นี่เป็นการเสื่อมตามอายุการใช้งานตามปกติ ไม่ใช่ข้อบกพร่อง และควรอธิบายเรื่องนี้ให้ลูกค้าเข้าใจได้
การลบมุมและร่อง
การลบมุม — ขอบเอียงที่ปลายด้านหน้าและด้านท้ายของก้อนวัสดุเสียดทาน ช่วยลดแรงดันที่พุ่งสูงฉับพลันเมื่อขอบผ้าเบรกสัมผัส ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่กระตุ้นให้เกิดเสียงหวีด ผ้าเบรกราคาถูกมักส่งมอบโดยมีขอบเหลี่ยม
ร่องตรงกลาง — ร่องที่พาดผ่านหน้าสัมผัสวัสดุเสียดทาน ช่วยแบ่งก้อนวัสดุเสียดทานออกเป็นสองส่วนที่มีลักษณะเรโซแนนซ์ต่างกัน จึงรบกวนการสั่นสะเทือนที่สอดคล้องกันซึ่งก่อให้เกิดเสียงโทนเดียว อีกทั้งยังเป็นทางให้เศษวัสดุออกไปได้
ทั้งสองอย่างมีต้นทุนการผลิตไม่สูง แต่ก็มักถูกตัดออกในผลิตภัณฑ์ระดับล่างของตลาด
แผ่นรองหลัง
มีคุณสมบัติสำคัญสองประการ:
ความเรียบ แผ่นที่โก่งจะไม่แนบกับลูกสูบอย่างได้ฉาก ทำให้แรงดันกระจายไม่สม่ำเสมอทั่วหน้าสัมผัสวัสดุเสียดทาน แรงดันที่ไม่สม่ำเสมอทำให้สึกหรอไม่สม่ำเสมอและเกิดการสึกเป็นลิ่ม ซึ่งทำให้ผ้าเบรกส่งเสียงหวีด
ความหนาและความแข็งแกร่ง แผ่นบางจะยืดหยุ่นเมื่อรับแรงกดจากการหนีบ ซึ่งทำให้รูปแบบการกระจายแรงดันเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดขณะรับแรงกด ซึ่งเป็นสภาวะที่ทำให้แรงสั่นสะเทือนดำเนินต่อไปได้พอดี
สามารถตรวจสอบทั้งสองคุณสมบัติของสินค้าขาเข้าได้ด้วยไม้บรรทัดขอบตรงและคาลิเปอร์ โดยเทียบกับตัวอย่างอ้างอิงที่ได้รับอนุมัติ
แนวประสาน ซึ่งเป็นเรื่องความปลอดภัย ไม่ใช่เรื่องเสียง
การที่วัสดุเสียดทานแยกออกจากแผ่นรองหลังเป็นข้อบกพร่องที่อันตรายที่สุดในผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ ควรตรวจสอบทุกล็อต โดยมองตามแนวประสานว่ามีช่องว่างหรือความไม่สม่ำเสมอหรือไม่ และทดลองเฉือนวัสดุให้หลุดออกจากตัวอย่าง การทดสอบที่เหมาะสมคือการทดสอบแรงเฉือนตามค่าแรงที่ระบุ อย่างน้อยที่สุด การตรวจด้วยสายตาก็ช่วยตรวจพบข้อบกพร่องร้ายแรงได้
ข้อร้องเรียนเรื่องเสียงที่ไม่ได้เกิดจากผ้าเบรก
ก่อนยอมรับข้อร้องเรียน การตรวจสอบสามข้อดังต่อไปนี้มักช่วยหาสาเหตุได้:
- เปลี่ยนชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์แล้วหรือยัง คลิปกันสั่นที่สึกหรอและพื้นผิวเลื่อนที่แห้งทำให้เกิดเสียงได้ ไม่ว่าผ้าเบรกจะมีคุณภาพเพียงใด
- รันอินผ้าเบรกแล้วหรือยัง การถ่ายเทวัสดุเสียดทานที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดทั้งอาการสั่นกระตุกและเสียง ซึ่งเป็นปัญหาจากขั้นตอนการติดตั้ง
- จานเบรกยังอยู่ในข้อกำหนดหรือไม่ ความแปรผันของความหนาที่มากเกินไปทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือน ซึ่งผ้าเบรกใด ๆ ก็ไม่สามารถกำจัดให้เงียบได้
การจัดทำบัตรคำแนะนำการติดตั้งที่ครอบคลุมการเปลี่ยนชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ การหล่อลื่นพื้นผิวเลื่อน และการรันอิน จะช่วยลดสัดส่วนข้อร้องเรียนเรื่องเสียงได้อย่างวัดผลได้ และแทบไม่เพิ่มต้นทุน
สิ่งที่ควรกำหนดเมื่อการควบคุมเสียงเป็นเรื่องสำคัญ
สำหรับตลาดที่ลูกค้าให้ความสำคัญกับเสียง เช่น รถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่ใช้ในเมืองและกลุ่มพรีเมียม ควรกำหนดให้ใช้แผ่นชิมหลายชั้น ก้อนวัสดุเสียดทานที่ลบมุมและมีร่อง และมีฮาร์ดแวร์รวมอยู่ในกล่อง ต้นทุนต่อหน่วยจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย และช่วยให้ผลิตภัณฑ์ไม่อยู่ในกลุ่มที่มักก่อให้เกิดข้อร้องเรียน