解析汽車制動發抖振動檢測

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近年來，隨著用戶對車輛乘坐舒適性的要求和汽車制造水平的提高，汽車的振動問題受到了越來越多的重視。汽車制動發抖是汽車制動過程中常見的故障之一，也是汽車在正:-常使用過程中，行駛一定單程較易出現的故障之一。某汽車在駕駛時速80一100km/h時，踩下離合器，同時輕踩制動、滑行，因共振導致前部儀表板抖動劇烈。因此，對汽車制動發抖現象進行研究，對改善工作時的顫振和提高汽車性能有于分重要的意義。

在汽車制動發抖研究工作中，江明燦通過對制動蹄及制動鼓的受力分析，闡述了重達的汽車前橋制動發抖的原因。張了成通過對盤式制動器端面不平、制動器與制動摩擦片接觸不良等因素分析，解決了北京現代伊蘭特轎車制動發抖的問題。本文針對某汽車在制動過程中儀表板異常振動的問題，選取4臺具有典型故障的某汽車作為測試對象，利用丹麥B&K公司的PULSE數據采集系統。

1試驗系統及數據處理方法

1.1試驗系統構成

為了分析儀表板異常振動的激勵源，選取4臺故障樣車作為測試對象。采用轉鼓試驗對4臺典型故障的某汽車進行振動測試。在轉鼓試驗臺上，通過轉鼓帶動車輪，當速度到達設定值(90km/h,80km/h,70km/h,60km/h)時開始制動，在儀表板動時進行數據采集。采用PCB壓電式加速度傳感器來采集汽車各個傳遞通道(測試點)的振動信號，然后輸入PULSE數據采集與分析系統。

各傳遞通道上(測量點)的測點布置與車速如下:

a.測點。制動器底板、鋼板彈簧上部縱梁處、后減振器上部連接處、車內底板、后橋與傳動軸連接的錐齒輪處、變速箱支撐處、前橫梁、前縱梁、前輪減振器、車內倒數第2排座椅的底板處、車內最后一排座椅的底板處、傳動軸前支撐處、傳動軸后支撐處、儀表板下部和儀表板。

b.實驗車速。100km/h,90km/h,80km/h,70km/h,60km/h,50km/h。

1.2試驗數據處理方法

采用頻分析和相于分析等方法，對所測數據進行分析處理，找出在不同速度時，制動過程中激勵源的頻率特性、各傳遞通道上的響應特性、振源的傳遞途徑、主要共振源部件及振動強度等。同時，對激勵源與儀表板進行了相于分析，以期進一步尋求激勵源與儀表板之間的關系，進一步確定在不同運行工況下引起制動發抖的因素。

2性能分析

2.1故障樣車制動過程頻譜分析

在測試分析過程中，主要對某汽車速度為80km/h時，制動情況下的激振源以及振動的傳遞通道進行分析。根據故障現象初步確定振源為制動鼓，因此，主要將儀表板與制動鼓底板處的測點試驗數據進行了相關分析，以確定制動鼓與各振動部件之間的關系。故障樣車制動鼓的自譜分析結果如圖1~圖3所示;故障樣車儀表板的自譜分析結果如圖4~圖6所示;故障樣車制動鼓與儀表板的4.譜關系分析結果如圖7~圖9所示。

從上述分析結果圖中可以看出，故障樣車在80km/h行駛時，具有以下特點:a.制動鼓在制動過程中產生的激振頻率基本上來自于2種頻率。主要是基頻為10.5Hz的振動頻率及其一倍頻21Hz。同時，時域頻譜圖與二維頻,圖的結果說明制動鼓在制動過程中產生的激振頻率都很穩定。

b.儀表板與制動鼓的相于頻譜,說明它們的響應頻率主要來自于制動鼓的基頻及其一倍頻。因此，可以確定制動鼓是使整車行駛過程中振動的振源。

c.儀表板處的振動則基本上全部集中在頻率為21.25Hz處，其與制動鼓制動過程中的一倍頻吻合，而制動鼓基頻10.5Hz處的激振頻率在儀表板處激起的振動遠小于其_倍頻。同時，時域頻譜,圖與二維頻''''譜,圖的結果說明儀表板在制動的整個振動工程中，其響應頻率穩定在z處。

2.2故障樣車各測點的最大振幅值分析

當車速為80km/h時，故障樣車在各個測量點的最大振幅值的測試的結果可以說明鋼板彈簧上部縱梁處、后減振器上部連接處、前橫梁及前輪減振器振幅都遠小于儀表板下部以及儀表板處的振動幅值。制動鼓通過鋼板彈簧傳到彈簧上部縱梁處與通過后減振器傳到后減振器上部連接處的振動都較小，目鋼板彈簧上部縱梁處的振動幅值比后減振器上部連接處的幅值小，由此知鋼板彈簧與后阻尼器都有一定的減振作用。制動鼓激起各通道上的響應幅值都較小，其大小序為鋼板彈簧上部縱梁處、后減振器上部連接處、前橫梁、車內底板和前輪減振器。各個通道最終激起車內底板上的響應都很小。儀表板的最大振動幅值遠遠大于其它各個部件的最大振動幅值。

2.3故障樣車車速與基頻的關系

通過對車速在60~90km/h的不同速度下的制動器基頻的測試分析，為了研究車速與基頻之間的關系，對在不同速度下某汽車在制動時所對應的基頻進行線性擬合，擬合的曲線說明，車速與基頻之間有良好的線性關系，線性回歸以后得到的經驗公式為:制動鼓制動時所產生的激振力是車輛與儀表板振動的直接原因。但不是根本原因，制動過程中將產生多次諧波激勵，諧波的幅值隨著諧波階次的增加而減小，諧波的基頻與車輛的速度成線性關系。