解析汽车制动发抖振动检测
解析汽车制动发抖振动检测 近年来，随着用户对车辆乘坐舒适性的要求和汽车制造水平的提高，汽车 的振动问题受到了越来越多的重视。汽车制动发抖是汽车制动过程中常见的故障 之一，也是汽车在正:-常使用过程中，行驶一定单程较易出现的故障之一。某汽 车在驾驶时速80一100km/h时，踩下离合器，同时轻踩制动、滑行，因共振导致 前部仪表板抖动剧烈。因此，对汽车制动发抖现象进行研究，对改善工作时的颤 振和提高汽车性能有于分重要的意义。在汽车制动发抖研究工作中，江明灿通过对制动蹄及制动鼓的受力分析， 阐述了重达的汽车前桥制动发抖的原因。张了成通过对盘式制动器端面不平、制 动器与制动摩擦片接触不良等因素分析，解决了北京现代伊兰特轿车制动发抖的 问题。本文针对某汽车在制动过程中仪表板异常振动的问题，选取4台具有典型 故障的某汽车作为测试对象，利用丹麦BK公司的PULSE数据采集系统。
1试验系统及数据处理方法 1.1试验系统构成 为了分析仪表板异常振动的激励源，选取4台故障样车作为测试对象。采 用转鼓试验对4台典型故障的某汽车进行振动测试。在转鼓试验台上，通过转鼓 带动车轮，当速度到达设定值(90km/h,80km/h,70km/h,60km/h)时开始制动，在仪 表板动时进行数据采集。采用PCB压电式加速度传感器来采集汽车各个传递通道 (测试点)的振动信号，然后输入PULSE数据采集与分析系统。
各传递通道上(测量点)的测点布置与车速如下: a.测点。制动器底板、钢板弹簧上部纵梁处、后减振器上部连接处、车内 底板、后桥与传动轴连接的锥齿轮处、变速箱支撑处、前横梁、前纵梁、前轮减 振器、车内倒数第2排座椅的底板处、车内最后一排座椅的底板处、传动轴前支 撑处、传动轴后支撑处、仪表板下部和仪表板。
b.实验车速。100km/h,90km/h,80km/h,70km/h,60km/h,50km/h。
1.2试验数据处理方法 采用频分析和相于分析等方法，对所测数据进行分析处理，找出在不同速度时，制动过程中激励源的频率特性、各传递通道上的响应特性、振源的传递途 径、主要共振源部件及振动强度等。同时，对激励源与仪表板进行了相于分析， 以期进一步寻求激励源与仪表板之间的关系，进一步确定在不同运行工况下引起 制动发抖的因素。
2性能分析 2.1故障样车制动过程频谱分析 在测试分析过程中，主要对某汽车速度为80km/h时，制动情况下的激振源 以及振动的传递通道进行分析。根据故障现象初步确定振源为制动鼓，因此，主 要将仪表板与制动鼓底板处的测点试验数据进行了相关分析，以确定制动鼓与各 振动部件之间的关系。故障样车制动鼓的自谱分析结果如图1~图3所示;故障样车 仪表板的自谱分析结果如图4~图6所示;故障样车制动鼓与仪表板的4.谱关系分析 结果如图7~图9所示。
从上述分析结果图中可以看出，故障样车在80km/h行驶时，具有以下特 点:a.制动鼓在制动过程中产生的激振频率基本上来自于2种频率。主要是基频为 10.5Hz的振动频率及其一倍频21Hz。同时，时域频谱图与二维频,图的结果说明 制动鼓在制动过程中产生的激振频率都很稳定。
b.仪表板与制动鼓的相于频谱,说明它们的响应频率主要来自于制动鼓的 基频及其一倍频。因此，可以确定制动鼓是使整车行驶过程中振动的振源。
c.仪表板处的振动则基本上全部集中在频率为21.25Hz处，其与制动鼓制动 过程中的一倍频吻合，而制动鼓基频10.5Hz处的激振频率在仪表板处激起的振动 远小于其_倍频。同时，时域频谱,图与二维频"谱,图的结果说明仪表板在制动的 整个振动工程中，其响应频率稳定在z处。
2.2故障样车各测点的最大振幅值分析 当车速为80km/h时，故障样车在各个测量点的最大振幅值的测试的结果可 以说明钢板弹簧上部纵梁处、后减振器上部连接处、前横梁及前轮减振器振幅都 远小于仪表板下部以及仪表板处的振动幅值。制动鼓通过钢板弹簧传到弹簧上部 纵梁处与通过后减振器传到后减振器上部连接处的振动都较小，目钢板弹簧上部 纵梁处的振动幅值比后减振器上部连接处的幅值小，由此知钢板弹簧与后阻尼器 都有一定的减振作用。制动鼓激起各通道上的响应幅值都较小，其大小序为钢板弹簧上部纵梁处、后减振器上部连接处、前横梁、车内底板和前轮减振器。各个 通道最终激起车内底板上的响应都很小。仪表板的最大振动幅值远远大于其它各 个部件的最大振动幅值。
2.3故障样车车速与基频的关系 通过对车速在60~90km/h的不同速度下的制动器基频的测试分析，为了研 究车速与基频之间的关系，对在不同速度下某汽车在制动时所对应的基频进行线 性拟合，拟合的曲线说明，车速与基频之间有良好的线性关系，线性回归以后得 到的经验公式为:制动鼓制动时所产生的激振力是车辆与仪表板振动的直接原因。
但不是根本原因，制动过程中将产生多次谐波激励，谐波的幅值随着谐波阶次的 增加而减小，谐波的基频与车辆的速度成线性关系。