吳天玉

摘 要：在整車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)抖動(dòng)是無法避免的，產(chǎn)生制動(dòng)抖動(dòng)的因素很多，可以通過對(duì)振源、傳遞路徑進(jìn)行分析，抑制制動(dòng)抖動(dòng)。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)盤薄厚差；制動(dòng)盤熱效應(yīng)；摩擦系數(shù)

引言：汽車抖動(dòng)影響著整車駕駛的舒適性，其中制動(dòng)抖動(dòng)是各大汽車廠科研難題，制動(dòng)抖動(dòng)是指車輛在制動(dòng)時(shí)引起方向盤、制動(dòng)踏板、車身底板和座椅劇烈振動(dòng)的現(xiàn)象，目前制動(dòng)引起的抖動(dòng)分為3類：低頻抖動(dòng)、中頻顫動(dòng)和高頻尖叫。低頻抖動(dòng)主要是由制動(dòng)力矩波動(dòng)（BTV）引起的低頻強(qiáng)迫抖動(dòng)， 制動(dòng)抖動(dòng)一般是制動(dòng)時(shí)形成低階擾動(dòng)，通過不斷放大，最終形成抖動(dòng)，制動(dòng)抖動(dòng)的頻率與車速呈一定的階次關(guān)系， 其頻率為5-100Hz，制動(dòng)抖動(dòng)又分為制動(dòng)熱抖動(dòng)和制動(dòng)冷抖動(dòng)，一般發(fā)生在連續(xù)多次制動(dòng)中，制動(dòng)盤溫度過高，引起制動(dòng)盤變形，形成制動(dòng)熱抖動(dòng)，隨著制動(dòng)盤的溫度降低，制動(dòng)熱抖動(dòng)消失 ，車輛冷車制動(dòng)時(shí)引起的抖動(dòng)成為制動(dòng)冷抖動(dòng)，主要跟制動(dòng)盤加工精度、裝配精度等有關(guān)，中頻顫振是由于制動(dòng)盤和摩擦片的摩擦特性引起的，主要是因摩擦系數(shù)過高，在制動(dòng)時(shí)引起摩擦系數(shù)變化幅度過大，引起中頻顫振，其頻率為100-1000Hz，高頻尖叫為制動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)部件模態(tài)耦合，與車速無關(guān)，制動(dòng)尖叫頻率一般在1000Hz以上，可以通過優(yōu)化制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或增加吸振塊來避免制動(dòng)尖叫。

1制動(dòng)盤薄厚差（DTV）與制動(dòng)盤端面跳動(dòng)（SRO）

制動(dòng)盤薄厚差（DTV）是指制動(dòng)盤的厚度沿著圓周方向發(fā)生變化，制動(dòng)盤端面跳動(dòng)（SRO）是指制動(dòng)盤摩擦面旋轉(zhuǎn)一周跳動(dòng)量，制動(dòng)盤薄厚差（DTV）、制動(dòng)盤端面跳動(dòng)（SRO）會(huì)使制動(dòng)盤與摩擦片接觸壓力分布不均勻和制動(dòng)等效半徑瞬時(shí)變動(dòng)引起制動(dòng)力矩波動(dòng)（BTV）和制動(dòng)壓力波動(dòng)（BPV），試驗(yàn)表明在一定工況下較小的薄厚差會(huì)使駕駛員相對(duì)減少感覺到制動(dòng)抖動(dòng)，制動(dòng)盤薄厚差（DTV）國(guó)標(biāo)要求值0.01mm，現(xiàn)在大部分汽車廠家要求較為嚴(yán)格，為了提高整車駕駛樂趣，前制動(dòng)盤薄厚差（DTV）設(shè)定在0.004-0.006mm，后制動(dòng)盤薄厚差（DTV）設(shè)定在0.006-0.008mm，通過控制制動(dòng)盤的精度，盡量消除激勵(lì)源。汽車在非制動(dòng)情況下，由于制動(dòng)輪缸活塞的不完全回位，引起制動(dòng)拖滯力矩，較長(zhǎng)時(shí)間的摩擦也會(huì)產(chǎn)生DTV變化，制動(dòng)壓力波動(dòng)通過液壓系統(tǒng)傳到制動(dòng)踏板，表現(xiàn)為制動(dòng)踏板抖動(dòng)。制動(dòng)力矩波動(dòng)（BTV）導(dǎo)致地面制動(dòng)力的波動(dòng)，引起懸架的擺振，制動(dòng)力矩波動(dòng)引起的低頻振動(dòng)通過懸架系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳遞并進(jìn)行放大，從而是轉(zhuǎn)向盤左右擺振，懸架系統(tǒng)的振動(dòng)傳遞到副車架，引起車身地板的抖動(dòng)，在車輛車輪轉(zhuǎn)彎半徑過大或車輪上下跳動(dòng)過大，引起制動(dòng)盤與摩擦片相互搓動(dòng)，也會(huì)可以引起制動(dòng)力矩波動(dòng)（BTV），簧下質(zhì)量不同，引起的波動(dòng)也不同，非承載式車身對(duì)制動(dòng)抖動(dòng)更為敏感，由于制動(dòng)抖動(dòng)為低頻振動(dòng)，頻率在100HZ以下，麥弗遜式懸架頻率為40-60HZ，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有頻率為10-20HZ，當(dāng)制動(dòng)抖動(dòng)的頻率與懸架系統(tǒng)或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，易引起共振，產(chǎn)生制動(dòng)抖動(dòng)現(xiàn)象，而當(dāng)頻率相差較大時(shí)，抖動(dòng)被相互衰減和吸收。

1.2熱效應(yīng)引起的制動(dòng)抖動(dòng)

車輛在高速行駛制動(dòng)或連續(xù)制動(dòng)時(shí)過由于制動(dòng)盤溫度升高會(huì)致使制動(dòng)盤翹曲變形，這就是制動(dòng)盤熱效應(yīng)，熱效應(yīng)導(dǎo)致制動(dòng)盤變形，使制動(dòng)盤變形量與制動(dòng)盤薄厚差（DTV）進(jìn)行疊加，形成制動(dòng)熱抖動(dòng)，或者相互抵消，制動(dòng)熱效應(yīng)為制動(dòng)盤外圈相對(duì)速度大于內(nèi)圈速度，在長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)會(huì)在制動(dòng)盤的外圈產(chǎn)生一個(gè)熱環(huán)，形成制動(dòng)盤的溫差會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)盤發(fā)生翹曲變形（圖一），從而使制動(dòng)壓力產(chǎn)生波動(dòng)，為了避免形成制動(dòng)熱效應(yīng)，提高制動(dòng)盤的熱容量，并對(duì)制動(dòng)盤熱變形進(jìn)行分析，保證其在一定范圍內(nèi)，或更改制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)，由實(shí)心制動(dòng)盤改為通風(fēng)制動(dòng)盤，并優(yōu)化制動(dòng)盤的散熱筋。

1.3摩擦系數(shù)的不穩(wěn)定性引起的制動(dòng)抖動(dòng)

在制動(dòng)過程中摩擦系數(shù)是不穩(wěn)定的，靜摩擦系數(shù)大于動(dòng)摩擦系數(shù)，在靜摩擦與動(dòng)摩擦相互轉(zhuǎn)換時(shí)和溫度升高材料的表面硬度降低，都會(huì)引起摩擦系數(shù)產(chǎn)生變化，而制動(dòng)時(shí)的相對(duì)速度和溫度都處于非線性變化，導(dǎo)致了摩擦系數(shù)的不穩(wěn)定性，引起制動(dòng)力矩波動(dòng)和制動(dòng)壓力波動(dòng)，形成制動(dòng)抖動(dòng)，在匹配摩擦系數(shù)時(shí)，系數(shù)盡量在0.38左右，并使用摩擦系數(shù)變化較為穩(wěn)定的材料。

2 結(jié)束語(yǔ)

優(yōu)化制動(dòng)抖動(dòng)的方法，包括抑制振源和優(yōu)化傳遞路徑，抑制振源包括提高制動(dòng)盤加工精度、增加摩擦片壓縮量、優(yōu)化浮動(dòng)鉗導(dǎo)向銷、合理匹配摩擦系數(shù)、提高裝配精度等，優(yōu)化底盤傳遞路徑，使整車對(duì)制動(dòng)盤厚薄差不太敏感，減弱由此引起的制動(dòng)抖動(dòng)，不管通過上訴那種方法進(jìn)行優(yōu)化制動(dòng)抖動(dòng)，影響制動(dòng)抖動(dòng)因素過多，很難徹底解決，現(xiàn)在各大汽車廠抑制制動(dòng)抖動(dòng)主要為優(yōu)化抖動(dòng)傳遞路徑，可以在整車設(shè)計(jì)過程中對(duì)傳遞路徑中各個(gè)部件進(jìn)行CAE分析，避免模態(tài)耦合，從而大大減少制動(dòng)抖動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行大量試驗(yàn)驗(yàn)證，因在不同的環(huán)境下，如濕度、溫度、路況，也可能引起制動(dòng)抖動(dòng)，制動(dòng)抖動(dòng)為制動(dòng)系統(tǒng)較為難解決的問題，還需要進(jìn)行大量研究。

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