楊怡德　韋頓

摘 要：本文針對某車型的前制動器在過連續(xù)壞路的時“噠噠”噪聲（RATTLE），輕踩制動踏板后噪聲消失的現(xiàn)象，通過對前制動系統(tǒng)零部件的拆檢、測量及分析，得出了導(dǎo)致汽車過壞路噪聲的原因，進(jìn)而針對性地改進(jìn)前制動器的設(shè)計，達(dá)到了消除噪聲、提升用戶感知感受、改善售后抱怨、提升產(chǎn)品競爭力的目的和效果。同時該案例對后續(xù)車型的制動器的設(shè)計提供了一種借鑒思路。

關(guān)鍵詞：過壞路 rattle噪聲 前制動鉗

1 問題描述

1.1 用戶問題描述

2021年6-7月份，收到三例海南的用戶反饋，某車型在過壞路（石板路等）時，前制動會發(fā)出“噠噠”的噪聲，在輕踩制動踏板后噪聲才會消失，感知質(zhì)量差?？蛻粜旭偫锍谭謩e為1.5萬公里和4.1萬公里，車輛產(chǎn)生噪聲時時速為30km/h左右。

1.2 問題排查

通過對零部件的拆解觀察發(fā)現(xiàn)，制動塊的背板有較明顯的磨損現(xiàn)象。通過更換彈簧片、制動塊之后重新進(jìn)行壞路測試，噪聲消失。結(jié)合用戶描述，初步判斷為制動塊的背板磨損、彈簧片彈力衰退后導(dǎo)致的彈簧片支撐力不足，從而使得在汽車過壞路時制動塊上下晃動打擊制動鉗鉗體，引起噪聲。

2 原因分析

工況：時速為30Km/h，過壞路時且未踩制動；

現(xiàn)象：車輛前輪出現(xiàn)“噠噠”噪聲，輕踩制動踏板后消失；

原因：用戶經(jīng)過一定的形式里程和極限路況后，彈簧支撐力有所損失，彈力衰退，導(dǎo)致彈簧片支撐力不足，制動塊背板磨損，從而差生晃動導(dǎo)致噪聲。

分析方向：通過對彈簧片外觀、彈力值、制動塊背板的磨損量進(jìn)行分析，得出測量值與設(shè)計值的差異。并對磨損量不同的彈簧片進(jìn)行整車模擬試驗驗證。

2.1 外觀檢查 對產(chǎn)生噪聲的車輛的前制動鉗彈簧片的外觀進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)制動塊與卡簧、卡鉗支架相接觸的位置（圖１所示）有異常磨損；

2.2 彈簧片彈簧力測量 對產(chǎn)生噪聲的車輛的前制動鉗彈簧片進(jìn)行拆檢測量其彈力值（表１所示，黃色標(biāo)出的項為超差項），結(jié)果表明：噪聲車輛制動鉗的彈簧片彈力值與設(shè)計值相比衰退量很大；

2.3 背板尺寸測量 對產(chǎn)生噪聲的車輛的前制動鉗的背板尺寸進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)背板尺寸與設(shè)計值有所偏差，存在一定的磨損量；

2.4 互換新舊制動塊、彈簧片復(fù)現(xiàn)噪聲

步驟如下：

在平整水泥路場地鋪繩子，模擬顛簸路況

A．搭載問題卡鉗，路試車以30km/h左右過顛簸路面，記錄數(shù)據(jù)。

B．更換新制動塊、舊彈簧片，路試車以30km/h左右過顛簸路面，記錄數(shù)據(jù)。

C．更換舊制動塊、新彈簧片，路試車以30km/h左右過顛簸路面，記錄數(shù)據(jù)。

D．更換新制動塊、新彈簧片，路試車以30km/h左右過顛簸路面，記錄數(shù)據(jù)。

E．更換全新卡鉗，路試車以30km/h左右過顛簸路面，記錄數(shù)據(jù)。

得到的數(shù)據(jù)如下：

數(shù)據(jù)表明，路試零件的rattle噪聲隨著制動塊、彈簧片的磨損而變得愈加強(qiáng)烈。

2.5 小結(jié)

綜合以上試驗，得出結(jié)論：彈簧片和制動塊支撐位置經(jīng)過極限顛簸工況后，背板磨損、彈簧片支撐力損失，導(dǎo)致支撐不足而產(chǎn)生rattle噪聲。

3 解決及改進(jìn)方案

3.1 優(yōu)化方案

更改彈簧片的結(jié)構(gòu)，彈簧片由“一體式”改為“分體式”結(jié)構(gòu)，同時改變卡簧片對制動塊的支撐位置，減小彈簧片使用過程中的彈力衰退。

3.2 臺架驗證

整車安裝位置：加速度：20G，頻率60Hz，試驗次數(shù)：5，000，000，旋轉(zhuǎn)90°位置：加速度：10G，頻率60Hz，試驗次數(shù)：2，000，000，無rattle噪聲。彈簧片力值損失<10%。

3.3 路試驗證

新樣件搭載分別搭載路試車在海南試驗場完成耐久路試，整個路試過程無噠噠噪聲，符合設(shè)計要求。

4 結(jié)束語

新狀態(tài)前制動鉗采用“分體式”彈簧片，經(jīng)臺架試驗及整車搭載驗證，沒有再復(fù)現(xiàn)處rattle噪音。通過此次優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，達(dá)到了提升用戶感知感受、改善售后抱怨、提升產(chǎn)品競爭力的目的和效果。也為后續(xù)車型的制動器噪聲優(yōu)化的設(shè)計提供了一種借鑒思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃國軍，韋琦，李炳歡.某車型前制動器過壞路異響分析及改進(jìn)[J].時代汽車，2021（14）：169-170.

[2]機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械設(shè)計手冊》第5版出版[J].機(jī)械設(shè)計與研究，2012，28（01）：21.

[3]趙小威，李偉，王喆.制動鉗鉗架、摩擦片配合間隙與制動沖擊異響關(guān)系研究[J].時代汽車，2017（02）：77-78.