ההשפעה של Brake System Design על Noise, Vibration, and Harshness (NVH)

רעש, רטט, קשיחות - הידוע באופן קולקטיבי בשם NVH - הם בין המאפיינים הסובייקטיביים ביותר אך קריטיים ביצועים בכלי רכב מודרניים, בעוד העבודה העיקרית של מערכת הבלמים היא להשמיץ בבטחה את הרכב, איך זה עושה כל כך ישירות את התפיסה של הנהג של איכות וזיקוקציה. אפילו התחממות מוגזמת של התחממות כדוריות, נפיחות דחוסה, או ⁇ נמוך יכול לפתח אסטרטגיות של לחץ על פני השטח הנוכחי, אפילו על פני איכות, אם זה עובד לחץ חזק יותר, אפילו על פני תפקוד יעיל של תפקוד יעיל של תפקודים, אפילו על פני טמפרטורות מתוחה, אפילו על פני השטח של תפקוד יעיל של תפקוד יעיל יותר, אם זה עובד לחץ חזק יותר, עיצוב בעיות לחץ חזק יותר, אפילו על פני טמפרטורות מתוחכמות זה עובד.

« הבנת NVH ב Brake Systems

[ה] בזייף אינו תופעה יחידה אלא משפחה של הפרעות נפרדות (FLT:0 NoiseFLT:1 בדרך כלל מתייחס צליל באוויר בטווח התדרים המשתנים, מצמחים נמוכים (תחת 300 הרץ) ועד לצלילים ⁇ גבוה (מעל 1Hz) ועד ל-15 kHz, כלומר, 3 נתיבים מתפתלים מכניים או LTF:2bration מתאר את היישר דרך ריצוף מכני של 3:4 או ריצוף ריצוף מכני.

הפיזיקה של Brake Noise Generation

(רעש ברק הוא ביסודו רטט מושרה חיכוך.כאשר כריית הבלמים לוחץ על הרוטור המתרקב, ממשק מגע יכול להיות בלתי יציב עקב וריאציות בקורטיזקט, טופוגרפיה ונכסים חומריים.חוסר יציבות זה גורם לחרוץ ולרקב את התדרים הטבעיים שלהם, קורנת צליל קלאסי, למשל, תוצאות מגורם לחיכוך עצמי של חיכוך עצמי, כאשר הוא מפיץ את האווירה הקלה ביותר, אך לא משתנה באופן יחסי, אלא גם עם לחץ על ידי ניקוי אנרגיה (אורדמת)

מפתח NVH Phenomena ב Brake Systems

  • (FLT:0Brakeal: 1) רעש גבוה (0) גרם רטט המושרה בין כריית לבין רוטטור.זהו הסוג הנפוץ ביותר וקשה ביותר NVH לחסל לחלוטין.
  • (FLT:0Brake:0) ,0Bke Groancio: 1FLT:1 רעש נמוך (under 300 הרץ) המתרחש במהירויות נמוכות של כלי רכב במהלך יישום הבלם האור, המתואר לעתים קרובות כצליל מתפתל או מנקה.
  • (FLT:0Brake: FLT:1 רטט נמוך רטט (5-60 הרץ) הרגיש דרך גלגל ההגה, pedal בלם או מושב במהלך מתפתל, בדרך כלל נגרמת על ידי וריאציות עובי דיסק (DTV) או רוטטור לרוץ.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ :0 (ב"ג): רעש באמצע ⁇ (300-1000 הרץ) הקשור לרטט קלפיר או מרופף תחת תנאי צבירת אור.
  • (ב) ⁇ :0) קלאנק או Knockture: 1FLT:1 רעשים אימפולסיביים שנוצרים על ידי נקה בין כריות בלמים ואצבעות קלפט, או בין קליפר לבין חרטה עולה, במהלך שינויים בכיוון או בלם החל / שחרור.

מקורות NVH ב Brake Systems

זיהוי שורש של בלם NVH דורש גישה שיטתית, כפי שגורמים מרובים יכולים אינטראקציה.המקורות העיקריים יכולים להיות מחולקים לקטגוריות מכניות, חומר, תרמיות, וממשקיות.

פד ורוטור מגע Irregularities

[הממשק המשולש בין המשטח לרוטב הוא המקור העיקרי של פיזור הרטט.משטח, דפוסים ללא אפילו ללבוש, וזיהום (מים, חלודה, פסולת) כל לשנות את אזור הקשר האמיתי ואת החיכוך המקומי coefficient.כאשר חלוקת הלחץ אופטימיזציה היא לא אחידה, היא יוצרת כוחות מחלחלים כי מרגשים מחדש מבניים משתמשים:0rea-Fureרגישים ו-Fite Analysis: 1Fureite Analysis (Fite-Fite Analysis)

Brake Pad Materials

הנוסחאות החומריות ישירות קובעות את רמת החיכוך, קצב הלבוש וההתנדבות לרעש. Semi-metallic כריות, המכילות פרופורציה גבוהה של כריות פלדה ואבקת ברזל, נוטים להיות בעלי משככי חיכוך גבוהים יותר, אך גם לייצר רעש גבוה יותר עקב הנוקשות שלהם ומאפיינים לחות גבוהה יותר של NV, לעומת זאת, להשתמש בסיבים קרמיקה וממלאים לספק פרופיל חלק יותר עם לחץ דם גבוה יותר (F) גבוה יותר עם רמות גבוהות יותר עם רמת נוחות גבוהה יותר עם רמת נוחות גבוהה יותר עם רמת נוחות (אך נמוכה יותר עם רמת אבטחה גבוהה יותר עם רמת חום גבוהה יותר, אך נמוכה יותר עם רמת אבטחה גבוהה יותר עם קרמיקה (אך גבוהה יותר).

Uneven Rotor Surfaces and Disc Thickness Variation

וריאציות עובי (DTV) הוא אחד הגורמים הנפוצים ביותר של ג'ורד בלם.ברקטור מדויק-מהצ'ן, וריאציות עובי מוחזק בדרך כלל בתוך 10-15 מיקרונים.לאורך זמן, קורוזיה, ללא אפילו ללבוש, או עיוות תרמי יכול להגדיל את DTV, המוביל לריאציות תקופתיות בלם כדי להסיר את החלקים העצומים של הרוטבדר תחת כריות גבוהות זה כדי לייצר תנודות כמו רוטן-Freroutre מאוחר יותר, אשר מופעל על ידי שטף במהירות גבוהה.

⁇ דרך נקודות הרהורים

(ב) קלפינים רכובים על היגוי או הקטורל דיור באמצעות חזיונות. נקודות הרזה האלה משמשים כנתיבים מבניים להעברת רטט.אם החבט הקצוץ נוקשה מדי, הוא משדר רטטים גבוהים ישירות לתוך ה- chassis; אם גמיש מדי, זה יכול גם לאפשר תנודות נמוכות של ⁇ screper מרגיש שימוש מהנדסים;0 גרם ריצוף כדי לבודד, כלומר, כדי לבודד את תפקיד זה יכול גם כן, עם ter.

התרחבות תרמית ועיוות

במהלך טמפרטורות כבדות, טמפרטורות רוטטור יכולות לעלות על 600 מעלות צלזיוס, כמו הרקטור מחמם, הוא מתרחב ויכול לפתח רצף אופייני או עיוות פיזור עיוות.העיוות התרמי הזה משנה את הגיאומטריה מגע ויכול לגרום לגדוד או רעש. ruors מודרניים לשלב FLT:0 מוקרן מחסנים 1 כדי להפיג חום ולהפחית ⁇ תרמיים, וכמה עיצובים גבוהים של פולשים עד כדי כך, או פרצופים מחוסנים.

אסטרטגיות עיצוב כדי להפחית NVH

בקרם שליטה NVH דורש גישה הנדסית רב שכבתית המתייחסת למקור הציטוט, התגובה המבנית, והדרך השידור.אסטרטגיות הבאות מועסקות בדרך כלל במערכות בלמים הייצור.

חומרים מדמיעים ב Brake Pads

חומרי פריצה בעליה של כמה שכבות לחות, אך לעתים קרובות אין די לדכא גלידות גבוהות של סלקציה.מהנדסים מוסיפים FLT:0damping שכבות FLT:1 בתוך הצלחת המפנה, כגון גליונות גומי מקיפים או לחיכים מאופקים, כי להמיר אנרגיה רטט לתוך חום.

אופטימיזציה של רוטר גיאומטריה עבור Balanced Contact

(הגאומטריה) משפיעה הן על הציטוט והן על התגובה של מערכת הבלמים.(FLT:0Vane תבנית עיצוב עיצוב ⁇ FLT:1 ב centilated Roreators משפיע על קירור ויכול להשפיע על ההתנהגות המודוללית של הרקטור.מהנדסים משתמשים בניתוח מודולי כדי לזהות ולשנות את התדרים הטבעיים הנרקבים באופן עצמאי הרחק מאלה של החריפים והחיפים, ובכך להפחית את הסיכוי של התחדשות הזמנית, כמו גם תכונות כגון:

אנטישמיות ומצעים

(ב) ⁇ הם מתכת דקת או שכבות מורכבות המוצבות בין הצלחת המפנה לבין ה- caliper piston (או אצבעות קלפיות) הם משרתים מטרות מרובות: הם לוקחים נקה (הפחתת קלאנק), מספקים שכבת לחה, ויכולים לשלב את הצמיגים המשתנים על ידי ציפוי מתכת, אך ציפויים של צמיגים, לעומת זאת, הם בעלי ציפוי מתכת, לעומת זאת, הם בעלי ציפוי מתכת, וציפוי, אשר הם בעלי ציפוי מתכת, אשר הם בעלי ציפוי, אשר הם בעלי ציפוי ברזל, והם נמצאים בפרשתיים, והם ⁇ .

טכניקות הרהורים ל Isolate Vibrations

(ב) ניתן לתכנן את ה ⁇ (ב) ל-FLT:0) לצרף (הדגשה) (הראשונה ל-FLT:2bushingsFLT 3) אשר מדגימה את הח'ל מהקוקה (למשל, כמה כלי רכב פרמיה קשיחים משתמשים ב-אלומיניום עם חזיונות ארתול המכילים שיחים אמפיריים ברצועה גבוהה ביותר (למשל) כדי לשמור על כיוונים מקיפים).

בחירת חומרים עם תכונות שליליות

(הבחירה החומרית משתרעת מעבר לתרכובת המשטח:0) (Carbon-ceramic rotors) , המשמשת כלי רכב בעלי ביצועים גבוהים, מציעים יציבות תרמית מעולה וצפיפות נמוכה, צמצום מסה לא מופרכת ושיפור איכות הנסיעה. בעוד הם יקרים, פחמן-סלארם לייצר עיוותים פחות תרמיים ולספק תכונות חיכוך עקביות על פני טווח טמפרטורה רחב, אשר מסייע לשלוט NV על גבי ספקטרום נמוך של 4F2;

השפעה על בחירת חומרים ב-NVH

הבחירה של חומרים עבור כריות, רוטרים, ו calipers היא אולי ההחלטה העיצובית המשמעותית ביותר המשפיעה על NVH. המשחק בין חומרים חיכוך לבין מערכת מתכת רוטטור יוצר מערכת תלת-קרבולוגית מורכבת שבה שינויים קטנים יכולים להיות אפקטים גדולים על ביצועי רעש.

משפחות חומריות ופרופילי NVH

  • (FLT:0Ceramic Pads: FLT:1מיוצר סיבי קרמיקה, מלאנים, ו resins מחייב.הם מייצרים פחות רעש מאשר סוגים אחרים בשל התפוקה הגבוהה ביותר שלהם לחבק וחלק יותר.
  • (FLT:0)Semi-Metallic Pads:cioFLT:1 Contain: 30-65% סיבים מתכתיים (steel, נחושת) הם מציעים רמות חיכוך גבוהות והתנגדות דוהמת טובה, אבל הם נוטים יותר ללבוש סכיקל ודיסק. Common במשאיות ובציים כבדים שבהם ביצועים מצופים הוא עדיפות על פני רעש.
  • (FLT:0)Low-Metallic NAO Pads:03FLT) מכיל עד 30% אבקת מתכת.
  • (FLT:0) ,לא אסבסט פאדו אורגני: ⁇ 1 (לא אסבסט) עשוי מזכוכית, Kevlar, וסיבים אורגניים אחרים.אלה הם הקלים ביותר ושקטים ביותר, אך עלולים להימוג תחת שימוש כבד וללבוש מהר יותר.

עבור מפעילי צי, הבחירה של חומר כריה צריך להיות מונחה על ידי מחזור הנהיגה הטיפוסי.הנסיעה עירונית להפסיק-נגו יכול להחמיר groan נמוך ⁇ , בעוד כביש מתפתל במהירויות גבוהות יותר יכול לגרום squeal בשל טמפרטורות ממשק גבוהות יותר.מנהלי צי רבים אימצו FLT:0ceramic או NAO מרופים 1 LT:1 כסטנדרט עבור כלי רכב קלים כדי להפחית תלונות על פני רעש.

רוטר מתכתי ומשטחי הקצה

(הקשות של רוטר, פורוזיות, ומשטח מסיימים את כל ההשפעה NVH. A רוטטור עם תוכן גרפיטי גבוה יותר במיקרו-מבנה ברזל נוטה לספק רעש טוב יותר ונמוך יותר, את העודף לאחר שהמנצ'ינג הוא גם קריטי: משטח חלק, עקבי מצמצם את תקופת ההפסקה הראשונית ומצמצמצמצמצמצמצמצמצמצמצמצמצמצמצמצמצמיח את הסבירות של כמה פרמיות של חיים מוקדמים.

בדיקה ואימות של Brake NVH

חיזוי ומדידה של ביצועי NVH היא חלק קריטי של פיתוח מערכת הבלמים.התאימות המודרנית כוללת שילוב של סימולציה, בדיקות מעבדה, והערכה סובייקטיבית ברמה הרכב.

ניתוח ו- Finite Element Simulation

מהנדסים משתמשים ב- FEA כדי לחשב את התדרים הטבעיים ואת צורות מצב של רכיבי הבלם.ניתוח ערכים מורכב מבוצע לעתים קרובות כדי לזהות מצבים לא יציבים שעלולים להוביל ל-Squeal. סימולציה זו יכולה לחזות כיצד שינויים עיצוב - כגון הוספת chamfer, שינוי קשיחות של כריות, או שינוי גשר caliper - ישנה את שולי היציבות. בעוד שאין סימולציה מושלמת, כלים אלה להפחית משמעותית את מספר האבטיפוס זה צריך.

בדיקות

קשקשים איראנטיה יכולים לשכפל את תנאי החבט של כלי רכב בסביבה מעבדה מבוקרת.מחזור מבחן NVH טיפוסי כולל FLT:0squeal matrixigtureFLT:1 אשר משתנה לחץ, טמפרטורה, מהירות כדי למפות את ההסתברות של מערכת הבלמים על טווח התפעול שלה. Accelerometers רכוב על caliper, knuckle, ו-Bal מטושטשת, ומאפשרת רמות של לחץ על ידי מיקרופון, תוך כדי לכידת נתונים אלה.

הערכה של רכב

למרות ההתקדמות בסימולציה ובדיקת דינמיממטר, השיפוט הסופי של איכות NVH מגיע מ נהיגה בעולם האמיתי.מדנים מקצועיים לנהוג כלי רכב מבחן על מגוון רחב של כבישים - כולל ירידות הרים, תנועה עירונית, ותנאים רטובים - ורעש קצב, רטט ותחושה פדראלית בקנה מידה סטנדרטי. משוב סובייקטיבי זה נשאר חיוני כי הוא ללכוד את התפיסה הכוללת של הנהג, אשר לא יכול להיות לחלוטין על ידי אובייקטיבית.

מגמות טכנולוגיות ומגמות עתידיות

הדור הבא של מערכות בלמים ימנף אלקטרוניקה, חומרים חכמים וייצור תוספים כדי לקחת את השליטה NVH לרמות חדשות.

מערכות בקרה Active Noise

בהשראת ביטול רעש פעיל בטלפונים אוזניים, החוקרים מפתחים את הפונקציה Control ActuatorssveFLT:1 אשר ליישם את הרטטים נגד-phase ל caliper או knuckle כדי לבטל squeal הבלמים.מערכות אלה להשתמש מיקרופון או accelerometer כדי לזהות את תחילת הרעש, ופעולת אדזואלקטרית או אלקטרומגנטית לייצר אות הרסני בעודם בשלב זה עדיין חשופים, עלות, עלות, יש הפחתה משמעותית של כלי רכב חשופים.

חומרים חכמים ודמיון הסתגלות

חומרים מגנטיים ומגנטיים (MR) יכולים לשנות את תכונותיהם בתגובה לשדה חשמלי או מגנטי.ד כרית בלם המכילה FLT:0magnetorheological elastomerulph1 יכול, בתיאוריה, להגדיל את הקורטיזינג שלה כאשר שדה מגנטי מוחל, להסתגל דינמי לדיכוי squeal,LTF:2sha מופיעים כעת על ידי סגסוגת של סגסוגת עשוי להיות בשימוש על ידי סגסוגת של סגסוגת של טמפרטורות תעשייתיות.

ייצור תוספתי עבור אופטימיזציה של הגיאומטריה

הדפסה תלת-ממדית מאפשרת רכיבי בלם להיות מעוצבים עם מבנים פנימיים של ⁇ , אשר מספקים נוקשות גבוהה תוך צמצום משקל והוספת לחות.לדוגמה, AFLT:0;0;3D-D-printed caliperph1 יכול לכלול ערוצי לחות פנימיים או חללים מלאים בחומרים קשיחים אשר מתפזרים אנרגיה רטטית.

מערכות חיישן משולבות עבור אבחון חיזוי

מערכות בלמים עתידיות יכללו ככל הנראה את רמות ה-FLT:0 (הכולל חיישנים של חיישנים) של חיישנים חיישנים (FLT:1) אשר לפקח על תלולית, עובי רוטטור ורמות רטט בזמן אמת, ניתן להשתמש בנתונים אלה על ידי מערכת הבקרה של הרכב כדי להתאים את חלוקת לחץ הבלמים, ליישם קלות כדי לפרק את התנאים ה-Slip-slip-Slipslipslipslipslips, או להזהיר את הנהג כדי למנוע בעיות NVH חמורות במיוחד כדי למנוע קיבולת כגון: FSDFSTFSTFSTFSTFSTFSTFSTFSTFSTFSTFSTFSTSPESTFST , או , או , או , או קיבולת הפעלה:

מסקנה

עיצוב מערכת Brake יש השפעה עמוקה על הרעש, הרטט והנוקשות שחווים הדיירים ברכב.ממני החיכוך חומר הפורמולה וגיאומטריה רוטטור למחמאות ושיחים גוברים, כל רכיב תורם להתנהגות הדינמית המורכבת שקובעת אם מערכת בלמים נתפסת כעודנית או לא נעימה.H - מקורות של NVH - יצירת קשר לא סדירים, תכונות חומריות, עיוות, שידורים, ומהנדסים מתקדמים - הם גם תכונות ברורות של פתרונות עיצוביים ופתרונות יעילים יותר.