解析汽车制动发抖振动检测

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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B&K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。