Das Geräusch- und Schwingungsverhalten von Radbremsen umfasst eine Reihe von Phänomenen, die während der Entwicklung eines Bremssystems auftreten können. Der kritische Frequenzbereich beginnt bereits bei 10 Hz bis 50 Hz mit Lenkraddrehschwingungen, die von verschleißbedingten Dickenschwankungen im Mikrometerbereich auf der Bremsscheibe hervorgerufen werden ('Cold Judder', 'Roughness'). Zwischen 50 Hz und 600 Hz können verschiedene selbsterregte Schwingungen auftreten, z.B. Muh-Geräusche ('Moan') mit einem gekoppelten Resonanzverhalten von Radbremse und Achse. Oberhalb von 1 kHz bis etwa 15 kHz kann Bremsenquietschen ein gravierendes Problem werden Im Beitrag wird ein Überblick gegeben, auf welche Art und Weise die verschiedenen Geräuschphänomene heutzutage untersucht werden und wie mögliche Lösungen aussehen. In der industriellen Praxis werden Geräusch- und Schwingungsprobleme über einen hybriden Ansatz gelöst, der eine Kombination von numerischen und experimentellen Methoden darstellt. Dies wird an den Beispielen Hot Judder (Heißrubbeln), Muh ('Moan', Nebelhorn) und Bremsenquietschen (Squeal, Squeak) dargestellt. Ein großes Problem bei der Bearbeitung von Bremsgeräuschen ist deren stochastisches Auftreten. Eine rein fahrzeuggestützte Vorgehensweise liefert kaum effizient und rechtzeitig robuste Lösungen zum Serienstart. TRW entwickelte geeignete Prüfstandskonzepte und Testverfahren. Im Beitrag wird ein typischer Bremsgeräuschprüfstand dargestellt, auf dem mittels eines bei TRW entwickelten Verfahrens das gesamte charakteristische Geräuschverhalten eines Bremssystems innerhalb von etwa 25 Stunden statistisch erfasst werden kann. Bei diesem sog. 'Matrixtest' werden mehrere tausend Bremsungen bei typischen Geschwindigkeiten, Drücken und Temperaturen vollautomatisch durchgeführt. Eventuell auftretendes Bremsenquietschen wird durch ein Mikrofon erfasst, die Frequenz analysiert und mit dem Schallpegel und den anderen Betriebsparametern automatisch gespeichert. Die statistische Auswertung per Makro liefert anschließend alle notwendigen Informationen für die gezielte Projektbearbeitung. Diese Vorgehensweise hat sich in den letzten Jahren weltweit erfolgreich als Industriestandard durchgesetzt. Bei verschiedenen Geräuschfrequenzen werden auch unterschiedliche dynamische Subsysteme angeregt und instabil. Diese müssen jeweils analysiert werden, um dann geeignete Abhilfemaßnahmen zu entwickeln.

    In the early years of braking system development, there was one important target to be achieved: performance. Today, the key priorities of the market are cost and quality, without making any compromises in performance, and one of the most important factors here is noise, vibration, harshness (NVH). In braking systems there are various NVH phenomena. It starts in the low frequency area, i.e. 10 to 50 Hz, with steering wheel vibration due to wear induced thickness variation of the brake disc (Cold Judder, Roughness). At frequencies between 50 and 600 Hz self excited vibration phenomena, like 'moan', may occur with a coupled resonance system of the complete braking assembly and the axle. From 1 kHz to about 15 kHz, brake squeal can be major critical factor. If those NVH issues cannot be eliminated early enough during the design and development phase, then there is a high risk of huge warranty cost, bad image and customer dissatisfaction in the field. Due to the research work in industry and academia the understanding of braking system NVH improved significantly over the last years. However, because of the complexity of the vibration behavior, increased customer expectations, and due to reduced development lead times, NVH is still a major challenge for braking engineering. This paper gives an overview how the different noise and vibration problems are currently investigated and solved in the braking industry.


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    Title :

    NVH-Optimierung von Bremssystemen - eine große Herausforderung


    Additional title:

    NVH optimization of braking systems - a big challenge


    Contributors:


    Publication date :

    2005


    Size :

    13 Seiten, 12 Bilder


    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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