QCT1167-2022乘用车行车制动器噪声台架试验方法

中华人民共和国汽车行业标准乘用车行车制动器噪声台架试验方法2022-04-08发布2022-10-01实施I Ⅲ 1 13术语和定义 1 25试验夹具 3 47试验准备 68试验方法 8 附录A(规范性)制动试验过程各参数说明 附录B(资料性)试验结果处理示例 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)提出并归口。长城汽车股份有限公司、泛亚汽车技术开发中心有限公司、北京汽车股份有限公司、北京汽车集团越野车有限公司、浙江万安科技股份有限公司、林科交通测试技术上海有限公司。本文件主要起草人：朱建明、林大海、张水清、汤丙浩、隋清海、高鸣晓、郝之凯、张光荣、洪庆良、席玉岭、俞碧君、宣晔。本文件为首次发布。1乘用车行车制动器噪声台架试验方法1范围本文件规定了乘用车行车制动器总成制动噪声台架试验的术语和定义、试验设备、试验夹具、试验相关要求及说明、试验准备、试验方法和试验数据处理。本文件适用于GB/T3730.1—2001规定的乘用车，最大设计总质量不超过3500kg的商用车可2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T3730.1—2001汽车和挂车类型的术语和定义GB/T5620道路车辆汽车和挂车制动名词术语及其定义GB/T15173电声学声校准器GB/T5620界定的以及下列术语和定义适用于本文件。车辆在整备质量基础上加载110kg的状态。车辆加载至最大设计总质量的状态。制动初速度startbrakespeed在停车制动或减速制动试验中，开始制动时所对应的车速。制动终速度endbrakespeed在停车制动或减速制动试验中，解除制动时所对应的车速。制动初温initialbrakingtemperature开始制动时制动盘(鼓)或摩擦衬片(衬块)的温度。2滚动半径rollingradius轮胎滚动周长除以2π所得的数值。在不切断驱动力的情况下，制动器旋转件(制动鼓或制动盘)以某一转速旋转，同时对制动器进行制动的控制方式。制动角总成brakecornerassembly转向节(轴头)、制动器总成、轮毂轴承、挡泥罩等组成部件的统称。恒定输入方式invariableinputmode在一次制动过程中，使输入管路压力始终保持不变的控制方式。恒定输出方式invariableoutputmode在一次制动过程中，使被试制动器输出的制动力矩始终保持不变的控制方式。压力仿真方式pressureprofilemode在拖磨试验中，制动压力按规定随时间发生变化的输入控制方式。4试验设备4.1总体要求试验台应具有恒定输入方式、恒定输出方式和减速制动、停车制动的试验能力，也应具有恒定输入方式和压力仿真方式的拖磨试验的能力，同时驱动电机应具备正、反转能力。4.2控制系统控制系统应能实现恒定输入方式、压力仿真方式或恒定输出方式等控制，其控制应符合下列要求： 制动压力升、降速率不应小于10MPa/s,最大制动压力不应小于16MPa; 压力仿真方式控制时，平均制动压力控制值与目标值(设定值)的偏差不超过±0.025MPa 除压力仿真方式控制外，其余试验的制动压力超调量小于0.1MPa; 恒定输出方式控制时，其制动减速度与目标值(设定值)的偏差不超过±0.5m/s² 拖磨试验时，控制车速不低于规定车速的90%4.3制动器冷却系统冷却风管内径应为φ200mm~φ320mm,其出口应在距离制动盘(或制动鼓)外径300mm~400mm处，出口处冷却空气流速为10m/s。如需要，应调整冷却风速以符合4.7规定的背景噪声要求。在无法达到上述要求时，可按供需双方协商规定执行，并将背景噪声测量值记录在试验报告中。4.4环境控制系统4.4.1标准试验和衰退试验时，冷却空气温度应控制在25℃±5℃;冷态试验时，冷却空气温度应控制在低于制动初温10℃以下。4.4.2当冷却空气温度为0℃以上时，冷却空气相对湿度应控制在50%±10%范围内；当冷却空气3温度为0℃及以下时，只控制冷却空气温度。4.5数据采集系统4.5.1数据采集系统应具备连续记录和实时显示功能。4.5.2下述参数的采样频率不应低于50Hz: 4.5.3下述参数的采样频率不应低于10Hz: 制动盘(或制动鼓)的温度： 冷却空气的温度、相对湿度(或绝对湿度),以及风速(或流量)。4.6制动噪声测量系统4.6.1噪声测量所用的传声器应符合GB/T3785.1—2010规定的2级及以上要求。4.6.2测量系统应能记录和贮存噪声峰值持续的频谱、时间。4.6.3在试验前和试验后，应使用相同等级的符合GB/T15173规定的声校准器在1000Hz频率下对传声器进行校准。4.6.4噪声频谱随时间的关系应使用频谱分析仪或数据采集系统记录，该系统应能使用下述参数和特性计算和记录窄带声压谱： 频带宽为500Hz～20000Hz,频率分辨率为25Hz; 峰值保持平均值按66.7%重叠处理：——基于时间的Hanning窗；——声压级(SPL)按A加权。4.6.5各试验阶段噪声测量持续时间(记录)应与制动持续时间相同。4.7环境仓冷却空气系统工作时，环境仓内高于900Hz的背景噪声应小于64dB(A),根据项目的不同，其限值可由供需双方协商确定。5试验夹具5.1试验夹具宜采用实车的悬架或车桥等零部件。悬架的零部件应尽可能地按照实车结构连接。当指定用转向节总成作夹具时，只需将转向节与单端惯性试验台的尾架相连接。试验夹具类型与需匹配的零部件见表1。需匹配零部件名称夹具类型车桥/轴类√√√√√√√√√√√√4表1(续)需匹配零部件名称夹具类型车桥/轴类√√√驱动轴(当可以安装时)√√√转向节(轴头)√√√上、下控制臂√ √√√√副车架*一副车架衬套*一*5.2为了使试验夹具与制动角总成两者的频率叠加最小化，可对夹具机架预先以砂子或类似材料作为消音材料进行填充。5.3如需要，可对主要零部件(制动衬块总成、制动蹄总成、制动盘或制动鼓、制动钳、支架、鼓式制动器底板总成、转向节或轮毂等)固有频率进行测量。如对试验夹具和制动角总成组合的总成有固有频率测量需求，由供需双方协商确定，并在试验报告中记录固有频率测量方法和结果。5.4对于悬架类或车桥/轴类夹具，应对制动角总成施加预载荷，确保和原车的状态一致。预加载的方法由供需双方协商确定。宜采用以下几种预加载方法：需要对轴承或车轮和轮胎施加预载荷时，由供需双方协商确定，应记录在试验报告中。5.5根据试验夹具类型，可选择如下的驱动方式：5.6试验夹具类型和驱动方式应记录在试验报告中。6.1制动初温控制6.1.1制动器升温6.1.1.1除衰退试验外，当在下一次制动前，制动器温度低于要求的制动初温时，应按以下条件5采用拖磨方式进行升温，直到制动器温度高于下一次制动的制动初温5℃以上： 当制动器实际温度与要求的制动初温相差大于30℃时，拖磨速度为50km/h车速对应的速度，制动压力为2MPa(盘式制动器)或3MPa(鼓式制动器); 当制动器实际温度与要求的制动初温小于等度，制动压力1MPa(盘式制动器)或1.5MPa(鼓式制动器)。6.1.2制动器冷却当制动器温度高于下一次制动要求的制动初温5℃或以上时，则以20km/h的速度使制动盘制动鼓旋转，直到制动器温度冷却到与制动初温相差5℃以下。6.2衰退试验温度衰退试验的制动初温见表2。特殊情况由供需双方协商确定，或按式(1)计算：式中：T-第n次制动时的制动初温，单位为摄氏度(℃):T₅第15次制动时的制动初温，单位为摄氏度(℃);T第1次制动时的制动初温，单位为摄氏度(℃);制动动作序数，为1,2,…,15。制动初温/℃12345678966.3盘式制动器摩擦系数盘式制动器的摩擦系数按式(2)计算：式中：M制动力矩，单位为牛顿米(N·m);p制动压力，单位为兆帕(MPa);Po制动力矩达到5N·m时所需的制动压力，单位为兆帕(MPa),除另有规定外，通常取零；A制动钳一侧活塞的面积，单位为平方毫米(mm²);制动盘有效摩擦半径，单位为米(m);7-制动效率，除另有规定外，否则取值为1。6.4鼓式制动器效能因数鼓式制动器的效能因数按式(3)计算： (3)式中：C*——鼓式制动器效能因数；Po制动力矩达到5N·m时所需的制动压力，单位为兆帕(MPa),除另有规定外，通常A——制动轮缸活塞面积，单位为平方毫米(mm²);d制动鼓内径，单位为米(m)。7试验准备7.1试验惯量确定试验惯量按式(4)计算或供需双方协商规定：I=kmR²1/2 (4)I——制动器试验惯量，单位为千克二次方米(kg·m²)m整车试验质量，单位为千克(kg);质量分配系数见表3。除另有要求外，整车试验质量为车辆满载质量。7表3质量分配系数车辆类型空载前轴后轴前轴后轴多用途货车(皮卡)7.2热电偶安装7.2.1对盘式制动器，热电偶应安装在制动盘外摩擦面宽度中心位置，热电偶偶头距摩擦表面为1.0mm±0.2mm。经供需双方同意，可在制动盘内侧面的外径端上使用红外线测温，但需评估反射对红外线测量系统的影响。7.2.2衰退试验时，宜在制动衬块背板或消音片上安装额外的热电偶来监测温度，具体安装要求应由供需双方协商确定。7.2.3对鼓式制动器，热电偶应安装在制动鼓摩擦面宽度中心位置，热电偶偶头距摩擦表面为7.2.4当试验采用不同的控温热电偶时，应在试验报告中记录。7.2.5热电偶的其他要求应按QC/T556的规定。7.3传声器安装传声器应安装在与制动器旋转轴心线垂直的竖直平面内，并指向下方，传声器中心应符合如下a)距轮毂安装面外侧100mm±5mm;b)在制动盘或制动鼓旋转轴心线上方500mm±25mm。7.4制动器总成安装要求7.4.1对盘式制动器，制动盘安装后，在制动盘外摩擦表面、制动盘外缘向内10mm处的端面跳7.4.2对鼓式制动器，制动鼓安装后，在制动鼓摩擦表面中心线处的端面跳动不应大于100μm。制动鼓与制动蹄片间的间隙应符合制动器制造商要求。82——制动盘(鼓);8试验方法8.1.1制动器噪声试验包括标准试验、冷态试验、衰退试验。8.1.2试验前后应进行传声器校准和背景噪声确认。8.1.3冷态试验前应将制动器按以下要求进行静量：a)环境仓温度低于制动初温10℃以下；b)当制动器温度达到制动初温后，静置时间不应小于60min。8.2盘式制动器8.2.1标准试验盘式制动器标准试验项目、试验顺序及试验条件见表4。9序号制动制动终速度制动压力℃控制制动次1 2按顺序，每一制364前制动器压力力分别按3km/h和10kmh各进行1次试验，然后再进行下一制动压制动压力级试验完成后再进行下一温度级的试验150、125、100、75、5每一制动压力各制动2次，然试验。所有制动压力级完成后，度级的试验6压力和3km/h各进行1次试验，然后再进行下一制动压力级的试验。所有制动压力级完成后，再进行下一温度级的试验7同序号8同序号3表4(续)制动km/h制动终速度km/h制动压力℃控制制动次数次9同序号4同序号5和前进拖磨同序号6同序号7同序号?同序号4同序号5和前进拖磨同序号6同序号7同序号3注：制动初速度和制动终速度数值前的“-”表示为倒车。8.2.2冷态试验盘式制动器冷态试验项目、试验顺序及试验条件见表5。表5盘式制动器冷态试验项目和试验条件制动终速度制动压力℃控制制动次数次155压力制动1次。所有制动压力级试验完温度级的试验2中速拖磨每一温度级各制制动制动终速度km/h制动压力℃控制制动次数次3倒车和压力先对每一制动压和5km/h各进行1行下一制动压力再进行下一温度4同序号15中速拖磨同序号26倒车和同序号38.2.3衰退试验盘式制动器衰退试验项目、试验顺序及试验条件见表6。表6盘式制动器衰退试验项目和试验条件序号制动km/h制动终速度km/h制动压力℃控制制动次数次1输出23拖磨试验前制压力和10km/h各进后制表6(续)制动制动终速度制动压力℃控制制动次4停车制动进行下一制动压制动压力级完成度级的试验5压力和3km/h各进行1次试验，然后再进行下一制动压力级的试验。所有制动压力级完成后，再进行下一温度级的试验6停车制动同序号476 序号km/h制动压力℃控制次1相当于2.94m/s²、输出按顺序，每一制动减速度各制1.96m/s²的制动2相当于2.94m/s²的输出2一336一表7(续)序号制动制动终速度制动压力℃控制制动次4压力力分别按5km/h和10km/h各进行1次试验，然后再进行下一制动压力级的试验。所有制动压力级试验完成后再进行下一温度5停车制动进行下一制动压制动压力级完成度级的试验6倒车和压力1次试验，然后动压力级的试进行下一温度7停车制动同序号58第三次磨合试验中速相当于2.94m/s²、1.96m/s²的制动输出按顺序，每一制动减速度各制动2一表7(续)序号制动km/h制动终速度制动压力℃控制制动次数次8第三次磨合试验中速磨的制动减速度输出按顺序，每一制动减速度各制动 25次的中速磨行2次的低速磨合试验。所有制完成后再进行下相当于2.94m/s²的2中速磨的制动减速度按顺序，每一制动减速度各制动25次9同序号3同序号4同序号5同序号6停车制动同序号7同序号3同序号4停车制动同序号5同序号6停车制动同序号7同序号38.3.2冷态试验鼓式制动器冷态试验项目、试验顺序及试验条件见表8。表8鼓式制动器冷态试验项目和试验条件序号制动压力℃控制次155压力每一制动压力各动压力级试验完2第一次中升压速率为2MPa/s,拖磨时间为4s;每一温度级各制3压力先对每一制动压力4同序号15第二次中同序号26同序号38.3.3衰退试验鼓式制动器衰退试验项目、试验顺序及试验条件见表9。表9鼓式制动器衰退试验项目和试验条件序号制动制动终速度制动压力℃控制制动次1相当于3.92m/s²的制动减速度输出23压力后再进行下一制力级试验完成后4停车制动每一制动压力后再进行下一制动压力级的再进行下一温5压力和5km/h各进后再进行下一制动压力级的压力级完成后，6停车制动同序号4769数据处理9.1制动噪声次数统计若无特殊要求，制动噪声次数的统计按以下要求进行：a)每次制动的制动噪声统计区间为从制动压力(制动力矩)计算平均值起点到制动压力(制动力矩)计算平均值终点，各类型试验的主要时间轴见附录A。b)使用转向节类夹具进行试验时，噪声频率统计范围为2kHz~16kHz;使用悬架类或车桥/轴9.2制动噪声发生率对试验过程中的噪声次数按表10进行分类汇总，并按式(5)计算不同频率范围和制动模式的77制动噪声发生率，单位为百分数(%);表10制动噪声汇总表频率范围峰值声压级次%制动9.3试验结果处理示例试验结果处理示例参见附录B。制动试验过程各参数说明A.1恒定输入方式控制试验恒定输入方式控制试验过程中，各参数随时间的关系曲线示意图见图A.1。在试验过程中，制动压力的升压速率为15MPa/s±5MPa/s。2——主轴转速曲线 制动压力达到稳定的时间，制动压力达到设定值(目标值)的时间，计算制动压力平均值的起点；t₂—计算制动压力平均值的终点，t₃点对应的制动终速度减去0.5km/h对应的时间点，是制动进行过程中稳t₄——制动结束时间，此时制动力矩或制动压力降至最小限定值以下。图A.1恒定输入方式控制试验A.2恒定输出方式控制试验恒定输出方式控制试验过程中，各参数随时间的关系曲线示意图见图A.2。 图A.2恒定输出方式控制试验A.3压力仿真方式控制试验A.3.1压力仿真方式控制试验过程中，各参数随时间的关系曲线示意图见图A.3。 P₀——制动压力目标值(设定值)。图A.3压力仿真方式控制试验A.3.2对Pn不为零的压力仿真方式控制试验，总试验时间应为11s,从to到t₁和t₃到t₄的时间均应为0.5s,压力仿真方式时间为10s。达到t₁时的制动压力应为Pa-0.25MPa。压力仿真方式过程中的升、降压速率应为0.1MPa/s。见图A.4。A.3.3对Pn为零的压力仿真方式控制试验，总试验时间为10s,从to到z₁和t₃到t₄的