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(duì)汽車制動(dòng)性的要求不僅僅局限在安全方面，同時(shí)對(duì)制動(dòng)過(guò)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(dòng)性能的平衡研究。僅供設(shè)計(jì)人員參考。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)性；真空助力器；噪聲

前言

隨著我國(guó)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車已不再是簡(jiǎn)單的運(yùn)輸工具，人們對(duì)它的安全性、舒適性方面的要求越來(lái)越高。真空助力器作為制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，其結(jié)構(gòu)及性能設(shè)計(jì)與汽車安全性、舒適性均相關(guān)，制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的“噪聲”問題就是其中一項(xiàng)。

1 真空助力器“噪聲”源分析

制動(dòng)過(guò)程，真空助力器在制動(dòng)踏板的作用下，推桿向前運(yùn)動(dòng)，相關(guān)零部件繼而產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)空氣閥打開，真空助力器突然進(jìn)氣，沖擊過(guò)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(dòng)反饋盤，皮膜托盤突然受到氣流力作用，產(chǎn)生抖動(dòng)，控制閥體在皮膜托盤作用下前行，與擋銷產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)均會(huì)產(chǎn)生不同分貝、頻段的聲音。這個(gè)階段進(jìn)氣聲較為明顯。在壓差作用下，當(dāng)各零部件運(yùn)動(dòng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)，聲音消失。

制動(dòng)釋放過(guò)程，真空助力器各個(gè)零部件的相互運(yùn)動(dòng)也會(huì)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(dòng)踏板時(shí)，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(gè)完整的制動(dòng)過(guò)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(dòng)踏板踩下時(shí)的進(jìn)氣聲和快松制動(dòng)踏板時(shí)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(dòng)過(guò)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(shí)，沖擊過(guò)濾塊等產(chǎn)生聲音，一般要求在人耳處測(cè)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(shí)間成反比。真空助力器的反應(yīng)時(shí)間是指在真空助力器正常工作條件下，快速制動(dòng)，從加力到最大助力點(diǎn)的97%所用的時(shí)間。它是決定制動(dòng)距離的一個(gè)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(shí)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(guò)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(shí)間有不同程度的損失。有數(shù)據(jù)顯示，緊急制動(dòng)時(shí)，反應(yīng)時(shí)間增加0.1s會(huì)延長(zhǎng)約1m的制動(dòng)距離。

2.2 真空助力器回位時(shí)擋銷與后殼體撞擊聲研究

制動(dòng)釋放過(guò)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(jì)上來(lái)說(shuō)，此聲音的大小與助力器的回程速度及釋放時(shí)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(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)的泄壓速度，當(dāng)汽車取消制動(dòng)時(shí)，它具體表現(xiàn)為制動(dòng)踏板的自動(dòng)回位速度，它決定制動(dòng)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(shí)間時(shí)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(guò)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(shí)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(guò)降低回位速度來(lái)改善撞擊聲，改善不明顯，且存在釋放時(shí)間不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)際操作中表現(xiàn)為制動(dòng)踏板回位慢，不跟腳。

3 結(jié)束語(yǔ)

真空助力器的作用是將制動(dòng)踏板力放大后轉(zhuǎn)換為制動(dòng)主缸的輸入力，其內(nèi)部零部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(guò)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(gè)平衡點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]余志生.汽車?yán)碚揫M].第3版.

[2]陳立中，楊維和，李欣.QC/T 307-1999.汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S].