探究真空助力器撞擊異響的解決方案

摘 要：真空助力器是液壓制動系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，真空助力器工作時產(chǎn)生異響噪音，會讓駕駛員產(chǎn)生很大抱怨。文章基于在純電動汽車開發(fā)過程中，針對真空助力器工作產(chǎn)生撞擊異響的聲音進(jìn)行分析、解決為例，希望能對真空助力器的設(shè)計或者提高整車舒適性有所幫助。

關(guān)鍵詞：真空助力器;撞擊異響;舒適性

1 前言

隨著汽車電動化進(jìn)程不斷的推進(jìn)，消費者對汽車產(chǎn)品追求舒適性要求也越來越來高，無內(nèi)燃機(jī)的純電動汽車開發(fā)中在不斷的通過各種方法去給車輛減噪降噪。為此，降低真空助力器工作的聲音，提高整車舒適性顯得尤為重要[1]。

2 真空助力器撞擊噪音產(chǎn)生機(jī)理

真空助力器是利用負(fù)壓來增補司機(jī)施加于制動踏板上的力的部件[2]。作為制動系統(tǒng)中關(guān)鍵的零部件，如果真空助力器設(shè)計不當(dāng)?shù)脑?，那么真空助力器在傳遞和放大制動踏板力的過程中會產(chǎn)生異響的噪音，且很容易被同側(cè)的駕駛員識別出來，尤其是撞擊噪音?，F(xiàn)有撞擊噪音產(chǎn)生機(jī)理有鎖片撞擊柱塞，鎖片回位時撞擊助力器后殼、膜片盤運動過程中摩擦膜片等。

3 實例分析

下面結(jié)合在純電動汽車開發(fā)過程中，對真空助力器撞擊的異響的產(chǎn)生的原因分析與提供解決方案。

3.1 問題一描述

某A00級轎車真空助力器在制動踏板行程中后段快速釋放制動踏板，踏板回到初始位置時能明顯在駕駛室內(nèi)聽到的助力器中傳來“嘀嗒”的聲音，真空助力器工作異響需整改優(yōu)化。

3.1.1 問題一分析

根據(jù)異響噪音傳遞的來源，打開前機(jī)艙蓋用手觸摸釋放踏板時真空助力器殼體的狀態(tài)，手能感覺出真空助力器外殼有震感，在前機(jī)艙處“嘀嗒”的音量更大。將故障真空助力器拆解，檢查所有零部件，發(fā)現(xiàn)鎖片與后殼體接觸位置處有光亮的撞擊痕跡，與柱塞接觸位置處也有光亮的撞擊痕跡，如圖1。

通過拆解助力器，初步判斷在鎖片后平面產(chǎn)生光亮撞擊痕跡的原因為松踏板后，鎖片跟隨伺服活塞一同回位時撞擊了真空助力器的后殼金屬區(qū)域。鎖片前平面的撞擊痕跡為柱塞在回位過程中撞擊鎖片所致導(dǎo)致“嘀嗒”的異響聲音產(chǎn)生，如圖2。

3.1.2 問題一優(yōu)化解決

根據(jù)壓強(qiáng)等于作用力與接觸面積的比值可知，通過增大柱塞與鎖片的接觸面積和增大鎖片可有效地降低撞擊品質(zhì)。收伺服活塞結(jié)構(gòu)的限制，對其柱塞接觸面積增大20%，真空助力器撞擊異響分貝值降低了30%。結(jié)合聲音介質(zhì)的傳遞特性，可采用橡膠的材料來隔斷或減低的聲音的傳遞。對鎖片的兩端套上鎖片橡膠墊如圖3，進(jìn)行裝車驗證，快速釋放踏板后“嘀嗒”聲音有明顯降低，證明鎖片兩端增加橡膠墊異響改進(jìn)優(yōu)化有效。但真空助力器還仍有輕微的撞擊聲音，結(jié)合鎖片的前平面的光亮痕跡，需要對柱塞與鎖片接觸位置增加緩沖材料。為減少裝配工序，工程師對鎖片整體硫化了一層厚度為0.3～0.4mm橡膠，如圖4。對零部件實車裝件驗證，快速釋放制動踏板后，真空助力器無任何異響聲音，零部件也進(jìn)行了通過了耐久試驗。

3.2 問題二描述

某A00級轎車真空助力器在制動踏板行程中后段踩制動真空助力器會有一聲摩擦橡膠的聲音，聲響較大。

3.2.1 問題二分析

通過對助力器后殼氣封處進(jìn)行異響噪音測試分析，發(fā)現(xiàn)伺服活塞外殼與后殼氣封在整個過程中的導(dǎo)向作用良好及無不良接觸。拆解助力器外殼體，在膜片的內(nèi)側(cè)上橡膠有起皮、起球的現(xiàn)象，可初步判斷是伺服活塞沒有沿中心線向前運動，中后段的軌跡發(fā)生了偏移，導(dǎo)致帶動膜片盤跟隨伺服活塞運動過程中干涉到了膜片。

3.2.2 問題二優(yōu)化解決

結(jié)合助力器在放大傳遞力是正常的，僅有異響噪音，現(xiàn)將理論設(shè)計的膜片和膜片盤的間隙值增大至5mm，如圖5。結(jié)合膜片和膜片盤零部件更改的難易度，現(xiàn)對制作簡單些，成本低的膜片重新修改設(shè)計制作。采用修改后的零部件實車裝件驗證，踩制動踏板后，真空助力器無任何異響聲音，零部件也進(jìn)行了通過了耐久試驗。

4 結(jié)束語

本文詳細(xì)介紹了真空助力器的撞擊異響的產(chǎn)生的原因和問題解決的措施，希望在產(chǎn)品設(shè)計過程中盡早采取方案措施進(jìn)行規(guī)避撞擊異響，為提高真空助力器的品質(zhì)有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃兵兵，徐磊磊，楊誠.真空助力器總成工作異響產(chǎn)生原理的探究與解決方案[J]汽車世界，2019（19）：139.

[2]劉惟信.汽車制動系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計計算[M].北京：清華大學(xué)出版社 2004：112.