乘用车盘式制动creep groan噪音优化

文章主要以乘用车盘式制动器冷启动产生的creepgroan噪音为研究对象,研究groan产生机理,用鱼骨图分析影响乘用车groan噪音因素以及噪音的解决方案,通过采取摩擦片工艺优化、摩擦片材料选择以及动力系统(轮端输出扭矩)优化的方法,减轻乘用车creep groan,为后续乘用车creep groan优化提供一定的指导。

自动挡车型Creep Groan噪声传递路径分析与优化

Creep Groan(吱嘎声)噪声是一种频率小于1 000 Hz的低频噪声,当自动挡车型采用D挡、R挡慢慢松开刹车起步或低速轻踩刹车慢慢停止时都容易产生该噪声。以前Creep Groan噪声主要通过修改摩擦片的摩擦材料进行优化,很少通过分析和改进Creep Groan噪声传递路径进行优化。主要通过相干性、ODS、NTF分析,确定Creep Groan噪声主要传递路径为车辆前悬挂系统,关键节点为车辆前悬挂系统中减震器的Top mount。通过降低Top mount硬度使Creep Groan噪声改善明显,达到可接受主观驾评。

制动盘特性对摩擦性能与蠕动噪声的影响

为了研究不同汽车制动盘特性对摩擦与噪声性能的影响,分别采用车削制动盘和磨削制动盘,匹配相同配方的摩擦片,在制动性能台架上研究了摩擦性能和蠕动噪声性能,并采用实车测试了蠕动噪声性能。结果表明:当制动盘表面特性为杂乱无章的磨削条纹时,摩擦副表现出较高的摩擦因数,摩擦片前期磨损较大,蠕动噪声相对较差;当制动盘表面特性为同心圆形式的车削条纹时,摩擦副的初始摩擦因数相对略低,摩擦片前期磨损较小,蠕动噪声较好;随着摩擦副的制动次数增加,两者的差异逐渐减小。通过微观分析进一步研究了摩擦磨损机制:磨削盘对应的摩擦片,切削磨损占主导地位,摩擦片表面无法形成均匀的摩擦面,而车削盘与摩擦片贴合性好,可以快速形成稳定而连续的摩擦面。

基于有限元法的汽车盘式制动器蠕动颤振建模与分析

采用有限元方法研究汽车盘式制动器发生蠕动颤振时的非线性动力学特性。制动钳振动的时域、频域和相图特征的仿真与试验结果均非常相似,验证了仿真模型的正确性。分析发现盘块摩擦副会交替地处于黏着和滑动两种状态,每个周期内的能量转换关系也符合典型的黏滑振动特征,从黏着转变到滑动状态时接触面内各节点存在复杂的状态转化过程。发生颤振时,盘块间切向摩擦力随着黏滑振动周期在最大静摩擦力和滑动摩擦力间波动。制动钳切向振动加速度幅值最大,呈现明显的阶次关系;黏滑振动频率与系统的固有频率非常接近,振型也非常相似,证明黏滑振动与系统固有属性密切相关。

汽车盘式制动器蠕动颤振试验与理论分析

进行了盘式制动器蠕动颤振的实车道路试验,理清该现象的发生工况与客观特征。在此基础上,以改进的Karnopp摩擦力模型为基础,建立了1/4车起步颤振机理模型和1/2车"弓状变形效应"影响机理模型,进行蠕动颤振再现与关键因素影响分析。结果表明,除摩擦副动静摩擦因数差之外,悬架系统的变形特性、驱动转矩、制动压力变化和前后轴间制动压力分配等都对制动器蠕动颤振有重要影响。

底盘角系统制动颤振多体动力学建模与分析

基于多体动力学方法,考虑制动系统、悬架系统、等效传动系统的具体结构和空间位置以及制动器摩擦特性,以传动系统驱动力矩和制动压力为输入,提出了一种制动颤振瞬态动力学模型.分析了制动盘与制动块间的黏滑运动和相图特性以及制动系统和悬架系统关键部件振动特性,明确了制动颤振的主要传递路径.结果表明:制动颤振包含2种典型振动模式,一种是幅值较大、持续时间较短的冲击振动,另一种是幅值较小、持续时间较长的周期性谐波振动;制动钳和悬架关键部件均以制动盘切向振动为主,经过减振器支柱和下摆臂的传递,整车以纵向振动为主.

摩擦材料蠕动噪音的检测与改进

为改进汽车在低速低压使用工况下产生的蠕动噪音,研究了摩擦材料中主要的润滑剂种类及含量、研磨剂的种类及颗粒大小对汽车制动过程中蠕动噪音的影响。结果表明,添加体积含量为2%的硫化钼,使用D50为2.0~3.5μm的氧化锆制备汽车摩擦材料,能明显改善蠕动噪音。