刹车异响、制动噪音-分享解决案例
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制动异响或者说刹车噪音是车主最关心的
今天我们来分享一个案例,该案例来自于长安汽车,该论文发表在2016中国汽车工程学会年会论文集.
先说制动噪音问题,相关法律法规没有任何规定
GB 7258、 GB 12676 及 GB 21670 等相关制动性能的国家标准对制动噪声没有任何规定和要求,但汽车用户对制动噪声的投诉越来越多,各主机厂在此方面也投入越来越多的关注度以及资金。
一、投入资金购买车载噪声测试设备及DTV测试设备
二、引入价格高昂的摩擦材料供应商
这些摩擦材料供应商包括但不限于:辉门(旗下品牌菲罗多FERODO\优瑞JURID)TMD(泰克斯塔TEXTAR)等,但代价高、收效还不太理想,这句话说明什么?那就是菲罗多、优瑞、泰克斯塔等在噪音方面,特别是低金属配方噪音控制方面解决的也不会(以上结论来自于论文,并加上我个人的理解,想看论文原文的我可以提供)
具体案例
先来了解一下实际情况:
某车型在车速为50公里每小时,进行大概0.5g减速度制动,前制动器有比较明显的制动噪声, 在这种特定的条件下,发生的机会为100%,用车载噪声测试设备测试发现,制动噪声的频率为 3.6KHZ.
某车型在车速为50公里每小时,进行大概0.5g减速度制动,前制动器有比较明显的制动噪声, 在这种特定的条件下,发生的机会为100%,用车载噪声测试设备测试发现,制动噪声的频率为 3.6KHZ.

蓝色圈圈里面的点就代表噪音,下面的横坐标代表噪音发生时的频率
对未装车产品进行检查,结果见下图

压缩率,前面讲过应该在9-120微米,以及其他检查,全部符合要求
设计改进方案
1、刹车盘的标准已经非常高了,改进余地不大;
2、刹车片成为主要改进对象:
为此采取以下措施:
2、刹车片成为主要改进对象:
为此采取以下措施:

改进的主要目标-频率,刹车片固有频率和消音片频率
接下来看看具体是如何改进的
1、台架复现

首先通过LINK3900台架进行SEA J2521噪音测试,通过台架测试发现和整车测试的噪音出现频率一致,都是在3.6KHZ左右出现噪音,噪音占制动比例6.4%。
2、改变刹车片的压缩率,有90-120改为120-150
改变刹车片的压缩率,有90-120改为120-150并进行台架测试,测试结果如下:

通过测试结果发现没有改善,那说明通过改变压缩率来减少噪音行不通,继续维持原有压缩率,进行其他方面的改进并验证。
3、改变消音片结构
3.1侧向开槽
分别进行消音片侧向开窗和内侧开窗的验证, 结果显示:侧向开窗不但对制动噪声没有改善,而且增加了12KHZ的制动噪声,发生机率也显著增大 (见图 6),消音片内侧开窗对3.6KZH 的制动噪声有明显改善,虽然增加了12KZH
的制动噪声?,但发生机率为2.32%, 总体上评价对整个制动噪声是有优化的 (见图 7),保留优化结构进入
的制动噪声?,但发生机率为2.32%, 总体上评价对整个制动噪声是有优化的 (见图 7),保留优化结构进入

1、侧向开槽示意图2、中间的图是噪音,横坐标表示频率、纵坐标表示噪音分贝等级、里面的圆点表示噪音3、噪音占总制动次数比例
侧向开窗不但对制动噪声没有改善,而且增加了12KHZ的制动噪声,发生机率也显著增大,见上图
3.2底部开槽

消音片内侧开窗对3.6KZH 的制动噪声有明显改善,虽然增加了12KZH的制动噪声,但发生机率为2.32%, 总体上评价对整个制动噪声是有优化的 (见上图),保留此优化结构并进入下一步优化。
4、改变工艺孔
改变前工艺孔间距56mm,将工艺孔间距改为35mm,具体见下图

并进行台架测试,测试结构见下图

通过改变工艺孔对虽然3.6KHZ处噪音仍然比较多,但是对整体噪音比例有改善,保留!
5、增加垫片,进一步改变消音片结构
在原有消音片的基础上再增加一个金属消音片,具体见下图

并进行台架测试,测试结果如下:

通过增加金属消音片整体噪音占比下降到1.09%并且3.6KHZ处噪音完全解决!
实车验证
对改进后产品进行实车验证,测试发现仅在18.8KHZ处有大概40分贝的噪音,但是声音小、频率高、人很难听到,采用不同的车速和不同的减速度进行主观评价,可以进入实车批量验证。
实车批量验证
采用优化后的结构,装车25辆进行了一个小批量的验证,用不同的车速,不同的减速度进行主观评价,没有发现一例制动噪声,现市场已经批量销售超过5万辆,没有关于制动噪声的任何抱怨!
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