汽车真空助力器的“噪声”研究

张慧君 魏树林 田伟娜

摘 要：随着汽车工业的发展，人们对汽车制动性的要求不仅仅局限在安全方面，同时对制动过程的舒适性有了新的要求。文章以传统式串联双膜片真空助力器为基础，阐述了真空助力器的性能、噪声与制动性能的平衡研究。仅供设计人员参考。

关键词：制动性；真空助力器；噪声

前言

随着我国汽车工业的飞速发展，汽车已不再是简单的运输工具，人们对它的安全性、舒适性方面的要求越来越高。真空助力器作为制动系统的关键零部件，其结构及性能设计与汽车安全性、舒适性均相关，制动过程中产生的“噪声”问题就是其中一项。

1 真空助力器“噪声”源分析

制动过程，真空助力器在制动踏板的作用下，推杆向前运动，相关零部件继而产生相对运动。当空气阀打开，真空助力器突然进气，冲击过滤块，产生噪声，惯称进气声；空气阀在推杆的作用下推动反馈盘，皮膜托盘突然受到气流力作用，产生抖动，控制阀体在皮膜托盘作用下前行，与挡销产生相对运动，这些运动均会产生不同分贝、频段的声音。这个阶段进气声较为明显。在压差作用下，当各零部件运动达到新的平衡状态，声音消失。

制动释放过程，真空助力器各个零部件的相互运动也会产生声音，助力器回位速度越快，声音越大，其中，由于真空助力器在初始位置是由挡销限位，而挡销与后壳体一般都是金属件，所以快松制动踏板时，挡销与后壳体撞击产生的声音较为明显。

2 真空助力器“噪声”的影响因素分析

在一个完整的制动过程，这些声音均属正常现象，其声音的大小影响人的听觉感受。以制动踏板踩下时的进气声和快松制动踏板时助力器挡销与后壳体撞击声为例，下面就其与真空助力器性能的关系进行阐述。

2.1 真空助力器的进气声研究

制动过程中，当空气阀打开，空气由进气通道进入真空助力器后腔时，冲击过滤块等产生声音，一般要求在人耳处测量其分贝值应小于58dB。此声音的大小与进气量的多少成正比，与真空助力器的反应时间成反比。真空助力器的反应时间是指在真空助力器正常工作条件下，快速制动，从加力到最大助力点的97%所用的时间。它是决定制动距离的一个重要技术参数。在QC/T 307-1999《真空助力器技术条件》中，要求：真空助力器的反应时间，单膜片助力器应不大于0.3s；串联助力器应不大于0.4s，带滤芯、消音及节流部件的串联助力器应不大于0.6s。

以某车型传统式串联双膜片真空助力器进气声改善为例，从下表可以看出：通过更改进气消音结构、材质可以有效降低真空助力器的进气声，但是反应时间有不同程度的损失。有数据显示，紧急制动时，反应时间增加0.1s会延长约1m的制动距离。

2.2 真空助力器回位时挡销与后壳体撞击声研究

制动释放过程中，挡销受回位弹簧作用，与助力器后壳体碰撞产生的声音。从设计上来说，此声音的大小与助力器的回程速度及释放时间是矛盾的。汽车真空助力器的回程速度是指真空助力器在卸载时，制动系统的泄压速度，当汽车取消制动时，它具体表现为制动踏板的自动回位速度，它决定制动系统的灵敏程度和效率，影响行车安全。在QC/T 307-1999《真空助力器技术条件》中，要求：真空助力器的释放时间时间，应不大于0.3s。

以某车型传统式串联双膜片真空助力器回位挡销撞击声改善为例，从表2可以看出：

（1）通过更改挡销的材质，可以有效改善其与后壳体的撞击声，且不损失助力器的释放时间，但橡胶挡销的应用成本较高，一般应用在整车NVH要求较高的车型，如奔驰系列。

（2）通过降低回位速度来改善撞击声，改善不明显，且存在释放时间不满足标准要求的风险，实际操作中表现为制动踏板回位慢，不跟脚。

3 结束语

真空助力器的作用是将制动踏板力放大后转换为制动主缸的输入力，其内部零部件的相对运动不可避免的产生一些声音，而这些声音均属于真空助力器工作原理所决定的正常现象。通过适当调整真空助力器内部零部件结构、材质可以改善上述声音的大小或品质，但是所有的調整与改善应寻求一个平衡点。

参考文献

[1]余志生.汽车理论[M].第3版.

[2]陈立中，杨维和，李欣.QC/T 307-1999.汽车行业标准[S].