一脚刹车，轮胎为什么会"尖叫"？ ——记一次制动轮胎啸叫问题的完整改善
01 蹊跷的"吱吱"声：只有刹车时才出现
某纯电 SUV 车型在光滑沥青路面上正常行驶制动时，出现了明显的轮胎啸叫。出现问题的工况很"日常"：胎压 230 kPa，车速约 50 km/h 制动，ABS 还没有介入。
更麻烦的是，同一辆车换上 18 寸 轮胎，啸叫现象同样存在——这不是某一套轮胎的个体缺陷，而是一个系统性的轮胎问题。
02 复现问题：把"尖叫"请进频谱图
解决问题的第一步，是让问题在可控条件下稳定复现。工程师在同等条件、同一辆车、路况一致的前提下，以 70→20 km/h、80→20 km/h 的不同初速度制动减速，对两种尺寸规格的轮胎进行验证。
结果显示：无论正常制动还是深踩制动，啸叫都可能出现，而且发生频段相对固定——
18 寸轮胎：650–690 Hz
19 寸轮胎：680–750 Hz
18 寸轮胎 · 车内噪声频谱
19 寸轮胎 · 车内噪声频谱
频谱图上那条亮起的能量带，说明啸叫属于高频振动噪声，且频率集中、可重复——这为后续定位机理提供了关键线索。
03 三个要因，逐一排查
要因一：附着系数——"磨旧的轮胎反而不叫"
一个有趣的对比：盐城试验场已磨损的轮胎（花纹浅了约 2.9 mm）完全没有出现啸叫。
杭州新胎 · 花纹深度 7.41 mm
盐城磨损胎 · 花纹深度 4.51 mm
结论：胎面花纹磨损后，附着系数和花纹块刚性都发生了变化，反而不易发生啸叫。
要因二：胎压——气足一点，叫声小一点
胎压提高到 290 kPa 后，轮胎接地印痕面积从 13554 mm² 降到 11611 mm²（约 85.7%）。接地面积更小、可提供的摩擦力更低，制动时花纹块达到黏滑极限所需的形变更小，黏滑噪声随之降低。
230 kPa · 接地印痕（面积 100%）
290 kPa · 接地印痕（面积 85.7%）
要因三：速度与减速度
验证表明：车速越高、减速度越大，触发频率越高，噪声分贝值也越高（分贝值受因素较多，还需大样本进一步验证）。
04 机理：什么是轮胎黏滑噪声？
汽车依靠轮胎与路面之间的相互作用力行驶，路面激励也通过轮胎传递进而使整车产生振动和噪声。轮胎花纹块的振动机理包括两种：滑移（stick-slip）和黏着（stick-snap）。
胎面花纹块振动噪声示意图（stick-slip / stick-snap）
查阅文献可以确认，这种高频振动噪声就是轮胎黏滑噪声：制动过程中，胎面花纹块受到剪切力而形变，当剪切力突破摩擦极限时，轮胎与地面产生滑移；滚动过程中，形变的花纹块近似恢复自由状态，由形变释放引发高频振动——于是就有了那声"尖叫"。
影响黏滑噪声的三大因素：
① 胎面花纹块刚性（19 寸胎面刚性更大，啸叫频率更高）
② 附着系数（与胎面配方、接触路面附着系数等相关）
③ 胎面花纹形式
05 改善方案：调花纹，还是调配放？
团队提出了两条路线：
方案一：调整现有花纹。同配方、同规格下对比不同花纹的验证结果显示，花纹对制动啸叫的影响较小，这条路的收益有限。
方案二：调整胎面配方。围绕"附着系数"这个关键变量，设计了三个微调方向——
SLB：提升模量，减少 stick 时间、降低静摩擦力 μ
SLC：提升 Tanδ(20℃)，降低滑动摩擦系数、减小 Δμ（增强抓地，硬度略降）
SLD：静、动摩擦系数均降低
客观数据给出了明确答案：SLC 改善方案的车外峰值噪声从 95.47 dB(A) 降到 86.70 dB(A)，整体表现优于其他方案；车内噪声的主观对比差距虽不明显，但客观数据全面占优。
06 别忘了其他性能：一场综合权衡
轮胎是高度"牵一发动全身"的部件。改善配方后，团队同步做了操稳与舒适性主观评价：
原方案 vs 改善方案 · 操稳＆舒适性主观评价
结论是典型的工程权衡：改善方案平顺性有所提升，操控及舒适性略有下降。经综合讨论，按改善方案推进后续验证工作。
07 写在最后
轮胎噪声的产生，主要与轮胎材质、胎面花纹、胎压、车速等因素相关。一般而言，胎面花纹越深，轮胎与地面摩擦产生的噪音越大；胎压不足或过高，也会增加轮胎与地面的摩擦、放大噪声。
这次案例的价值不止于"治好了一款车的啸叫"：它给出了一套从客观复现 → 要因验证 → 机理分析 → 方案落地的完整方法论，为后续项目开发中规避或快速解决同类型问题提供了指导和参考。对于越来越安静的电动车来说，每一分贝的改善，都是对"静音体验"的又一次逼近。
本文根据《汽车制动轮胎啸叫问题改善研究》（杜伟、辛庆锋、孙福禄、余云龙、梅光焕，重庆睿蓝汽车研究院有限公司）整理改写，配图取自原文。数据与结论以原文为准，版权归原作者及期刊所有。
