汽車真空助力器的“噪聲”研究

張慧君 魏樹林 田偉娜

摘 要：隨著汽車工業的發展，人們對汽車制動性的要求不僅僅局限在安全方面，同時對制動過程的舒適性有了新的要求。文章以傳統式串聯雙膜片真空助力器為基礎，闡述了真空助力器的性能、噪聲與制動性能的平衡研究。僅供設計人員參考。

關鍵詞：制動性；真空助力器；噪聲

前言

隨著我國汽車工業的飛速發展，汽車已不再是簡單的運輸工具，人們對它的安全性、舒適性方面的要求越來越高。真空助力器作為制動系統的關鍵零部件，其結構及性能設計與汽車安全性、舒適性均相關，制動過程中產生的“噪聲”問題就是其中一項。

1 真空助力器“噪聲”源分析

制動過程，真空助力器在制動踏板的作用下，推桿向前運動，相關零部件繼而產生相對運動。當空氣閥打開，真空助力器突然進氣，沖擊過濾塊，產生噪聲，慣稱進氣聲；空氣閥在推桿的作用下推動反饋盤，皮膜托盤突然受到氣流力作用，產生抖動，控制閥體在皮膜托盤作用下前行，與擋銷產生相對運動，這些運動均會產生不同分貝、頻段的聲音。這個階段進氣聲較為明顯。在壓差作用下，當各零部件運動達到新的平衡狀態，聲音消失。

制動釋放過程，真空助力器各個零部件的相互運動也會產生聲音，助力器回位速度越快，聲音越大，其中，由于真空助力器在初始位置是由擋銷限位，而擋銷與后殼體一般都是金屬件，所以快松制動踏板時，擋銷與后殼體撞擊產生的聲音較為明顯。

2 真空助力器“噪聲”的影響因素分析

在一個完整的制動過程，這些聲音均屬正常現象，其聲音的大小影響人的聽覺感受。以制動踏板踩下時的進氣聲和快松制動踏板時助力器擋銷與后殼體撞擊聲為例，下面就其與真空助力器性能的關系進行闡述。

2.1 真空助力器的進氣聲研究

制動過程中，當空氣閥打開，空氣由進氣通道進入真空助力器后腔時，沖擊過濾塊等產生聲音，一般要求在人耳處測量其分貝值應小于58dB。此聲音的大小與進氣量的多少成正比，與真空助力器的反應時間成反比。真空助力器的反應時間是指在真空助力器正常工作條件下，快速制動，從加力到最大助力點的97%所用的時間。它是決定制動距離的一個重要技術參數。在QC/T 307-1999《真空助力器技術條件》中，要求：真空助力器的反應時間，單膜片助力器應不大于0.3s；串聯助力器應不大于0.4s，帶濾芯、消音及節流部件的串聯助力器應不大于0.6s。

以某車型傳統式串聯雙膜片真空助力器進氣聲改善為例，從下表可以看出：通過更改進氣消音結構、材質可以有效降低真空助力器的進氣聲，但是反應時間有不同程度的損失。有數據顯示，緊急制動時，反應時間增加0.1s會延長約1m的制動距離。

2.2 真空助力器回位時擋銷與后殼體撞擊聲研究

制動釋放過程中，擋銷受回位彈簧作用，與助力器后殼體碰撞產生的聲音。從設計上來說，此聲音的大小與助力器的回程速度及釋放時間是矛盾的。汽車真空助力器的回程速度是指真空助力器在卸載時，制動系統的泄壓速度，當汽車取消制動時，它具體表現為制動踏板的自動回位速度，它決定制動系統的靈敏程度和效率，影響行車安全。在QC/T 307-1999《真空助力器技術條件》中，要求：真空助力器的釋放時間時間，應不大于0.3s。

以某車型傳統式串聯雙膜片真空助力器回位擋銷撞擊聲改善為例，從表2可以看出：

（1）通過更改擋銷的材質，可以有效改善其與后殼體的撞擊聲，且不損失助力器的釋放時間，但橡膠擋銷的應用成本較高，一般應用在整車NVH要求較高的車型，如奔馳系列。

（2）通過降低回位速度來改善撞擊聲，改善不明顯，且存在釋放時間不滿足標準要求的風險，實際操作中表現為制動踏板回位慢，不跟腳。

3 結束語

真空助力器的作用是將制動踏板力放大后轉換為制動主缸的輸入力，其內部零部件的相對運動不可避免的產生一些聲音，而這些聲音均屬于真空助力器工作原理所決定的正常現象。通過適當調整真空助力器內部零部件結構、材質可以改善上述聲音的大小或品質，但是所有的調整與改善應尋求一個平衡點。

參考文獻

[1]余志生.汽車理論[M].第3版.

[2]陳立中，楊維和，李欣.QC/T 307-1999.汽車行業標準[S].