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(yè)的發(fā)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(tǒng)式串聯(lián)雙膜片真空助力器為基礎(chǔ)，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(shè)計人員參考。

關(guān)鍵詞：制動性；真空助力器；噪聲

前言

隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)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(tǒng)的關(guān)鍵零部件，其結(jié)構(gòu)及性能設(shè)計與汽車安全性、舒適性均相關(guān)，制動過程中產(chǎn)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(guān)零部件繼而產(chǎn)生相對運動。當(dāng)空氣閥打開，真空助力器突然進(jìn)氣，沖擊過濾塊，產(chǎn)生噪聲，慣稱進(jìn)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(chǎn)生抖動，控制閥體在皮膜托盤作用下前行，與擋銷產(chǎn)生相對運動，這些運動均會產(chǎn)生不同分貝、頻段的聲音。這個階段進(jìn)氣聲較為明顯。在壓差作用下，當(dāng)各零部件運動達(dá)到新的平衡狀態(tài)，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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(jìn)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(guān)系進(jìn)行闡述。

2.1 真空助力器的進(jìn)氣聲研究

制動過程中，當(dāng)空氣閥打開，空氣由進(jìn)氣通道進(jìn)入真空助力器后腔時，沖擊過濾塊等產(chǎn)生聲音，一般要求在人耳處測量其分貝值應(yīng)小于58dB。此聲音的大小與進(jìn)氣量的多少成正比，與真空助力器的反應(yīng)時間成反比。真空助力器的反應(yīng)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(shù)參數(shù)。在QC/T 307-1999《真空助力器技術(shù)條件》中，要求：真空助力器的反應(yīng)時間，單膜片助力器應(yīng)不大于0.3s；串聯(lián)助力器應(yīng)不大于0.4s，帶濾芯、消音及節(jié)流部件的串聯(lián)助力器應(yīng)不大于0.6s。

以某車型傳統(tǒng)式串聯(lián)雙膜片真空助力器進(jìn)氣聲改善為例，從下表可以看出：通過更改進(jìn)氣消音結(jié)構(gòu)、材質(zhì)可以有效降低真空助力器的進(jìn)氣聲，但是反應(yīng)時間有不同程度的損失。有數(shù)據(jù)顯示，緊急制動時，反應(yīng)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(chǎn)生的聲音。從設(shè)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(tǒng)的泄壓速度，當(dāng)汽車取消制動時，它具體表現(xiàn)為制動踏板的自動回位速度，它決定制動系統(tǒng)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(shù)條件》中，要求：真空助力器的釋放時間時間，應(yīng)不大于0.3s。

以某車型傳統(tǒng)式串聯(lián)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(zhì)，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(yīng)用成本較高，一般應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)要求的風(fēng)險，實際操作中表現(xiàn)為制動踏板回位慢，不跟腳。

3 結(jié)束語

真空助力器的作用是將制動踏板力放大后轉(zhuǎn)換為制動主缸的輸入力，其內(nèi)部零部件的相對運動不可避免的產(chǎn)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(xiàn)象。通過適當(dāng)調(diào)整真空助力器內(nèi)部零部件結(jié)構(gòu)、材質(zhì)可以改善上述聲音的大小或品質(zhì)，但是所有的調(diào)整與改善應(yīng)尋求一個平衡點。

參考文獻(xiàn)

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