制動(dòng)噪聲與底盤有關(guān),是汽車生產(chǎn)商面臨的一大難題。摩擦引起振動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出此類噪聲。這類噪聲反過來會(huì)刺激干擾車主及車輛附近的人員。制動(dòng)噪聲會(huì)導(dǎo)致客戶滿意度調(diào)查反饋不佳及保修成本過高等問題。因此,開發(fā)出噪聲水平最低的制動(dòng)系統(tǒng)是汽車行業(yè)要優(yōu)先解決的問題。制動(dòng)噪聲是個(gè)非常復(fù)雜的問題,這個(gè)領(lǐng)域的研究也在不斷推進(jìn)。
除此以外,汽車電氣化后,發(fā)動(dòng)機(jī)不再出現(xiàn)聽覺掩蔽現(xiàn)象,因而需要新的制動(dòng)設(shè)計(jì)以及更加注意噪聲問題。不過,傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)在電動(dòng)汽車中使用較少。對(duì)于電動(dòng)汽車而言,減速時(shí)通過再生過程對(duì)電池進(jìn)行充電在很多情況下就足以控制車輛速度,無需使用制動(dòng)踏板。
避免制動(dòng)噪聲常用的開發(fā)過程分為幾步,首先是確定制動(dòng)性能要求:
概念選擇
設(shè)計(jì)審核、最佳實(shí)踐檢查
計(jì)算機(jī)輔工程(CAE)噪聲預(yù)測(cè)
部件測(cè)試、模態(tài)分析
- 各制動(dòng)部件(尤其是剎車片和轉(zhuǎn)子)的模式確認(rèn)
- CAE相關(guān)性
系統(tǒng)測(cè)試、制動(dòng)尖叫
車輛測(cè)試(獲得系統(tǒng)測(cè)試許可后開始)
制動(dòng)測(cè)力計(jì)尖叫測(cè)試和駕駛室測(cè)試包括使用麥克風(fēng)進(jìn)行測(cè)試。最常見制動(dòng)類型(即制動(dòng)盤)的噪聲特征如下:
100-1000Hz的低頻(通常為寬頻)噪聲,包括刮擦聲、碾壓聲、咕嚕聲、呻吟噪聲、呼呼聲或顫抖聲,具體取決于車輛情況。
1-5kHz中高頻純?cè)肼?。這種摩擦引起的噪聲一般歸因于剎車片和轉(zhuǎn)子之間耦合模式下的面外振動(dòng)。在特定制動(dòng)壓力、轉(zhuǎn)子溫度和環(huán)境條件下會(huì)發(fā)生尖叫。
高頻純?cè)肼?、制?dòng)尖叫或者頻率高于5kHz的尖叫。這種噪聲也是摩擦產(chǎn)生的,但涉及制動(dòng)轉(zhuǎn)子的激勵(lì)面內(nèi)共振。
電動(dòng)汽車的制動(dòng)噪聲測(cè)試
由于多數(shù)EV/HEV都比傳統(tǒng)ICE車輛要重,所以其制動(dòng)系統(tǒng)考慮到了較大的制動(dòng)質(zhì)量。同時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)不再有聽覺掩蔽,所以制動(dòng)噪聲問題更加受到關(guān)注。
不過,傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)在電動(dòng)汽車中使用較少,電動(dòng)汽車減速時(shí)會(huì)通過再生過程對(duì)電池進(jìn)行充電。在很多情況下,這就足以控制車輛速度,無需使用制動(dòng)踏板。因此有必要進(jìn)行行車制動(dòng)噪聲測(cè)試。
對(duì)于制動(dòng)測(cè)力計(jì)測(cè)試,我們建議使用GRASGRAS 146AE ½” CCP 146AE ½” CCP自動(dòng)聲場(chǎng)耳機(jī)設(shè)備。
對(duì)于行車測(cè)試,我們建議使用GRAS 147EB CCP X強(qiáng)化耳機(jī)設(shè)備。
請(qǐng)參見SAE J2521,了解制動(dòng)噪聲測(cè)試的相關(guān)詳細(xì)信息。
制動(dòng)噪聲測(cè)試中的噪聲測(cè)試類型
制動(dòng)測(cè)力計(jì)尖叫噪聲測(cè)試
制動(dòng)測(cè)力計(jì)尖叫噪聲測(cè)試經(jīng)合理規(guī)定及證明,可確保車輛測(cè)試開始前制動(dòng)器發(fā)生制動(dòng)尖叫時(shí)處于最佳狀態(tài)。該測(cè)試采用NVH制動(dòng)測(cè)力計(jì)按照SAE J2521的規(guī)定進(jìn)行。制動(dòng)尖叫的頻率為1-17kHz之間。制動(dòng)測(cè)力計(jì)尖叫噪聲測(cè)試程序如下:
整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)安裝在車輛一角的固定裝置(即帶懸掛的全底盤的¼ )中。
測(cè)試的制動(dòng)條件達(dá)數(shù)千種,其中包括不同車輛速度、制動(dòng)壓力、轉(zhuǎn)子溫度、各種環(huán)境條件及制動(dòng)器磨損等等。
測(cè)量耳機(jī)記錄制動(dòng)尖叫。
加速計(jì)顯示振動(dòng)與噪聲之間的關(guān)系。
有時(shí)會(huì)使用3D振動(dòng)計(jì)或聲學(xué)照相機(jī)分析根本原因。
如果制動(dòng)尖叫噪聲超過了可接受水平,可通過該測(cè)試檢測(cè)各制動(dòng)部件,包括剎車片、襯里材料構(gòu)成、剎車片設(shè)計(jì)、加墊片、質(zhì)量加載和阻尼、轉(zhuǎn)子或卡尺改裝,包括卡尺質(zhì)量荷載。
駕駛室測(cè)試
最后進(jìn)行的是重要的道路測(cè)試。道路測(cè)試在嚴(yán)格規(guī)定的測(cè)試地點(diǎn)按嚴(yán)格規(guī)定的測(cè)試條件和時(shí)間進(jìn)行,以采集所有重要的駕駛、環(huán)境和制動(dòng)條件數(shù)據(jù)。同時(shí)記錄車內(nèi)和駕駛室的噪聲和其他參數(shù)(如制動(dòng)振動(dòng)、制動(dòng)壓力、制動(dòng)溫度、駕駛條件、減速及重要的主觀感覺)。
很多車輛需要在不同季節(jié)(尤其是冬季)進(jìn)行長距離的重復(fù)測(cè)試。例如,原始設(shè)備制造商(OEM)專門用25輛小轎車,每輛小轎車駕駛室中配有四個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)參考麥克風(fēng)(每位駕駛員戴在耳朵上)及至少四個(gè)加速計(jì),進(jìn)行50000公里(30000英里)的循環(huán)測(cè)試。除不同路況條件下的測(cè)試之外,測(cè)試內(nèi)容還包括冷卻設(shè)施浸泡、飛濺道路上的行車制動(dòng)及其他專業(yè)測(cè)試。通過這些測(cè)試,NVH工程師可采集所有可能的外部條件下的制動(dòng)噪聲。




