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，真空助力器突然進氣，沖擊過濾塊，產(chǎn)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(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。這個階段進氣聲較為明顯。在壓差作用下，當(dāng)各零部件運動達到新的平衡狀態(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?，F(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)系進行闡述。

2.1 真空助力器的進氣聲研究

制動過程中，當(dāng)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(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氣聲改善為例，從下表可以看出：通過更改進氣消音結(jié)構(gòu)、材質(zhì)可以有效降低真空助力器的進氣聲，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準要求的風(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?，F(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

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