制动抖动对汽车舒适性的影响及解决对策

近年来，乘用车的低振动噪声性能成为汽车乘坐舒适性的重要因素，越来越受到重视。作为汽车振动问题中的一个重要项，制动抖动严重影响整车的舒适性。

踩下制动踏板时，发生车身抖动，严重时制动踏板前后蹿动，几乎要损伤脚趾，这种现象称为制动抖动（Brake Judder）。

制动抖动产生的主要原因是制动盘的厚度不均（虽然仅仅相差数十微米）。制动盘与制动片之间的间隙时大时小，发生较大的制动力，这个力经过悬架系统传递到车身，或者通过制动管传递到制动踏板，如图9.5.1所示。对于制动鼓结构，制动鼓的表面不平、安装不到位，或者安装力矩过大等，都会使制动鼓变形。而对于制动盘结构，通常会因为制动盘表面生锈、偏磨、局部高温造成的热膨胀不均等，使制动盘厚度不均，车辆制动时因不当的摩擦而造成过大的力矩变动，进而引起车身的抖动。

图9.5.1 制动抖动发生原理示意图

制动盘热变形是产生制动抖动现象的重要因素之一。关于制动盘受热变形，有研究文献指出，通过制动盘的形状优化来降低热变形，从而可以控制制动抖动问题的发生。最具代表性的优化形状为内檐式（Inner_Hat）的形状。该形状对解决热变形而引起的制动抖动问题非常有效，因此，应用案例也非常多。(www.xing528.com)

因制动盘热变形而引起的制动抖动可以分为两类。一类是制动过程中，因过高的温度而使得制动系统零部件产生一时的性能衰退，这种现象称为热制动抖动（ThermalJudder）。另外一种是随着车辆使用时间的不断增加，制动系统零部件性能衰退，特别是散热能力减弱，在使用过程中，很容易出现制动盘温度过高，从而更加容易出现制动抖动，这种现象称为时效老化抖动（冷制动抖动，Cold Judder）。

以前所发表的研究文献中介绍的制动抖动控制，仅限于热制动抖动。而在市场上发生频率更高的则是时效老化抖动（冷制动抖动）。关于时效老化抖动方面的研究文献则很少。

本案例中，首先根据实验方法对制动盘摩擦面的变动进行测试，对时效老化（性能衰退）而引起的制动抖动的发生过程，以及制动盘热变形的影响进行调查。其次，从制定解决性能衰退而引起的制动抖动问题对策的立场出发，明确制动盘的热变形特性指标，为了满足这一目标要求，对制动盘的形状进行研究。最后，通过台架实验，展示新开发的改进品的实用效果进行验证。

另外，本案例中提及的制动抖动，最直接的原因是制动盘的厚度变化（Disc Thickness Variation，以下称为DTV）。而引起制动盘厚度变化的原因则包括热变形（制动盘内部温度分布不均）和摩擦变形（制动盘偏磨）。前者即热制动抖动，后者为冷制动抖动。