探究真空助力器撞击异响的解决方案

摘 要：真空助力器是液压制动系统中的关键部件，真空助力器工作时产生异响噪音，会让驾驶员产生很大抱怨。文章基于在纯电动汽车开发过程中，针对真空助力器工作产生撞击异响的声音进行分析、解决为例，希望能对真空助力器的设计或者提高整车舒适性有所帮助。

关键词：真空助力器;撞击异响;舒适性

1 前言

随着汽车电动化进程不断的推进，消费者对汽车产品追求舒适性要求也越来越来高，无内燃机的纯电动汽车开发中在不断的通过各种方法去给车辆减噪降噪。为此，降低真空助力器工作的声音，提高整车舒适性显得尤为重要[1]。

2 真空助力器撞击噪音产生机理

真空助力器是利用负压来增补司机施加于制动踏板上的力的部件[2]。作为制动系统中关键的零部件，如果真空助力器设计不当的话，那么真空助力器在传递和放大制动踏板力的过程中会产生异响的噪音，且很容易被同侧的驾驶员识别出来，尤其是撞击噪音。现有撞击噪音产生机理有锁片撞击柱塞，锁片回位时撞击助力器后壳、膜片盘运动过程中摩擦膜片等。

3 实例分析

下面结合在纯电动汽车开发过程中，对真空助力器撞击的异响的产生的原因分析与提供解决方案。

3.1 问题一描述

某A00级轿车真空助力器在制动踏板行程中后段快速释放制动踏板，踏板回到初始位置时能明显在驾驶室内听到的助力器中传来“嘀嗒”的声音，真空助力器工作异响需整改优化。

3.1.1 问题一分析

根据异响噪音传递的来源，打开前机舱盖用手触摸释放踏板时真空助力器壳体的状态，手能感觉出真空助力器外壳有震感，在前机舱处“嘀嗒”的音量更大。将故障真空助力器拆解，检查所有零部件，发现锁片与后壳体接触位置处有光亮的撞击痕迹，与柱塞接触位置处也有光亮的撞击痕迹，如图1。

通过拆解助力器，初步判断在锁片后平面产生光亮撞击痕迹的原因为松踏板后，锁片跟随伺服活塞一同回位时撞击了真空助力器的后壳金属区域。锁片前平面的撞击痕迹为柱塞在回位过程中撞击锁片所致导致“嘀嗒”的异响声音产生，如图2。

3.1.2 问题一优化解决

根据压强等于作用力与接触面积的比值可知，通过增大柱塞与锁片的接触面积和增大锁片可有效地降低撞击品质。收伺服活塞结构的限制，对其柱塞接触面积增大20%，真空助力器撞击异响分贝值降低了30%。结合声音介质的传递特性，可采用橡胶的材料来隔断或减低的声音的传递。对锁片的两端套上锁片橡胶垫如图3，进行装车验证，快速释放踏板后“嘀嗒”声音有明显降低，证明锁片两端增加橡胶垫异响改进优化有效。但真空助力器還仍有轻微的撞击声音，结合锁片的前平面的光亮痕迹，需要对柱塞与锁片接触位置增加缓冲材料。为减少装配工序，工程师对锁片整体硫化了一层厚度为0.3～0.4mm橡胶，如图4。对零部件实车装件验证，快速释放制动踏板后，真空助力器无任何异响声音，零部件也进行了通过了耐久试验。

3.2 问题二描述

某A00级轿车真空助力器在制动踏板行程中后段踩制动真空助力器会有一声摩擦橡胶的声音，声响较大。

3.2.1 问题二分析

通过对助力器后壳气封处进行异响噪音测试分析，发现伺服活塞外壳与后壳气封在整个过程中的导向作用良好及无不良接触。拆解助力器外壳体，在膜片的内侧上橡胶有起皮、起球的现象，可初步判断是伺服活塞没有沿中心线向前运动，中后段的轨迹发生了偏移，导致带动膜片盘跟随伺服活塞运动过程中干涉到了膜片。

3.2.2 问题二优化解决

结合助力器在放大传递力是正常的，仅有异响噪音，现将理论设计的膜片和膜片盘的间隙值增大至5mm，如图5。结合膜片和膜片盘零部件更改的难易度，现对制作简单些，成本低的膜片重新修改设计制作。采用修改后的零部件实车装件验证，踩制动踏板后，真空助力器无任何异响声音，零部件也进行了通过了耐久试验。

4 结束语

本文详细介绍了真空助力器的撞击异响的产生的原因和问题解决的措施，希望在产品设计过程中尽早采取方案措施进行规避撞击异响，为提高真空助力器的品质有所帮助。

参考文献：

[1]黄兵兵，徐磊磊，杨诚.真空助力器总成工作异响产生原理的探究与解决方案[J]汽车世界，2019（19）：139.

[2]刘惟信.汽车制动系的结构分析与设计计算[M].北京：清华大学出版社 2004：112.