某乘用车制动异响分析和研究.pdf

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1、InternalCombustionEngine＆Parts·79·某乘用车制动异响分析和研究AnalysisandResearchonBrakeAbnormalSoundofaPassengerCar黄石华；李长志；吴晋；姜海一汽一大众汽车有限公司佛山分公司，佛山528237)摘要：车削加工而成的制动盘在摩擦表面存在规律的螺旋纹路，汽车制动时，螺旋纹路会给摩擦片施加一径向力，导致摩擦片沿制动盘径向窜动，从而产生异响。车削加工时，采用不同的进给速度，打乱摩擦表面螺旋纹路的一致性，从而消除异响。关键词：制动盘；车削加工；异响；加工纹路0引言随着汽车走进千家万户

2、，人们对汽车的舒适性和安全性提出越来越高的要求。对于汽车制动异Ⅱ向，用户必然抱怨舒适性，甚至制动安全性。制动异响存在多种类型，原因各不相同。本文主要研究某乘用车在制动系统磨合初期的后轮制动异响问题。1问题描述某乘用车从新车型预批量到SOP之后，路试和售后持续抱怨：新车短里程内，中等车速下快速制动，左后轮处发出“噔噔”异Ⅱ向，异响频率与车速相关，随车速降低而降低。异响发生在制动器上，为金属撞击声。观察该车型后轮制动器结构：为盘式制动器，由制动盘、制动钳壳体、制动钳支架和内hi,摩擦片组成。制动盘安装在轴承上，随车轮一起转动；制动钳支架固定在后桥上，制动钳壳体通

3、过两个导向销连接在支架上；内／外摩擦片装配在制动钳壳体和支架之间。制动时，制动钳壳体活塞推动内摩擦片向外侧运动，壳体受到的反作用力推动外摩擦片向内侧运动，内／外摩擦片的夹紧力作用在制动盘上产生制动力。异响故障率约1．5％，集中在左后轮，而右后轮没有抱怨。对比左右后轮制动器：制动盘、制动钳支架和内／外摩擦片均为左右通用件，而制动钳壳体左右不通用，似乎可以断定左后制动壳体导致此制动异Ⅱ向。而实际上，故障车辆基本都是通过多次制动磨合或者更换摩擦片来消除异响的。由此可看出，此制动异响问题比较复杂，可能是由于多种因素综合作用产生的。2分析研究2．1初步分析为分析此制动

4、异响，与德国工程9币进行了探讨：该车型自开发阶段以来一直存在此制动异响问题，由于制动盘摩擦面规律性的波动，导致摩擦片在制动钳导向上来回被挤压，德国工程师称之为“唱片效应”。对于消除此异响抱怨，德国工程师建议：将抱怨问题车进行多次制动，通过摩擦片和制动盘的多次磨合，使制动盘产生均匀的承压表面。对于此异响产生的根本原因和如何彻底解决此抱怨，还需进一步的研究。2．2制动盘表面状态作者简介：黄石华(1985一)，男，湖南人，研究生，毕业于湖南大学研究方向为汽车底盘系统质量控制。对产生异响的制动盘进行全尺寸测量，尺寸合格，重点测量了制动盘摩擦面的表面状态：粗糙度、厚薄

5、差、跳动、平行度和最大波纹度，结果均合格，但反映摩擦面微观几何误差的粗糙度和最大波纹度均偏上限。表1制动盘表面状态限值实测值粗糙度Ra2urnl_36Hm粗糙度Rz2～11um8．16IAm粗糙度RdcjUm1．97am最大波纹度14um8．4am在显微镜下观察制动盘摩擦面，可发现摩擦面存在明显的加工纹路。图1制动盘摩擦面的加工纹路2．3摩擦面车削加工螺旋线制动盘主要经过毛坯铸造、尺寸机加工和表面喷涂几个工艺过程，其中机加工过程决定了制动盘成品尺寸和摩擦面表面状态。制动盘摩擦面的机加工工艺一般有车削加工和磨illlI，该车型制动盘为车llllI而成。车削加工

6、时，制动盘作旋转运动，刀尖作直线进给运动，刀尖相对于制动盘的运动轨迹则是平面螺旋线。由于左右制动盘为通用件，因此螺旋线的方向相同。装配整车后，左后轮制动盘旋转方向与螺旋线方向一致，而右后轮则相反。图2制动盘车illnT螺旋线·80·内燃机与配件图3制动旋转方向与螺旋线方向2．4制动时摩擦片沿制动盘的径向受力分析内／外摩擦片安装在制动钳壳体和支架之间，为消除摩擦片和制动钳壳体／支架的装配间隙，壳体和支架之间装配一弹簧，弹簧力F。通过壳体／支架间接作用在摩擦片上，方向沿制动盘径向向内。F。的大小与弹簧的线材直径成正比。制动时，摩擦片相对整车不动，而制动盘相对整车

7、作旋转运动。对于左后轮，摩擦片相对制动盘的旋转方向与制动盘车削螺旋线方向相反，因此，制动盘车削螺旋线给摩擦片施加一沿摩擦面径向向外的力F。。对于右后轮，摩擦片相对制动盘的旋转方向与制动盘车削螺旋线方向一致，因此，制动盘车削螺旋线给摩擦片施加一沿摩擦面径向向内的力F∞F。的大小与制动盘表面纹路沟槽深浅和纹路一致性相关：表面纹路沟槽越深，F。，越大；表面纹路一致性越好，F。．越大。此外，F。．还与制动压力相关，制动压力越大，F．越大。(a)左犀傺片(b)右犀裸片图4摩擦片沿制动盘的径向受力分析2．5异响产生机理对于左后制动器，F。和F。方向相反，如果F。>R，则

8、F。会带动摩擦片沿摩擦面径向向外运动，同时增大弹簧的