Меню

Снижаем уровень вибрации у автомобиля

Вибрации автомобиля: признаки, причины и решение проблемы

Любой легковой автомобиль типа седана или универсала, а также грузовое транспортное средство представляют собой сложный механизм, состоящий из огромного количества вращающихся компонентов. В случае износа или повреждения эти компоненты в какой-то момент начинают вращаться недостаточно плавно, что зачастую приводит к появлению вибраций и движению автомобиля рывками.

Вибрации могут ощущаться при следующих обстоятельствах:

  • во время работы двигателя в режиме холостого хода;
  • во время движения;
  • во время ускорения;
  • во время торможения.

Давайте рассмотрим основные причины появления вибраций и выясним, можно ли устранить проблему самостоятельно или же лучше обратиться за помощью к квалифицированному механику.

Вибрации во время работы двигателя в режиме холостого хода

В случае запуска двигателя и его работы на холостом ходу запускаются все движущиеся компоненты, находящиеся внутри и снаружи двигателя. Если вибрации появляются именно на этом этапе, можно сократить список возможных причин и проверить только те, что связаны непосредственно с двигателем. Ниже приведены некоторые из них.

Неудовлетворительное состояние свечей зажигания

Только при условии отличного состояния свечей зажигания происходит своевременное образование искры, необходимой для воспламенения воздушно-топливной смеси, что, по сути, обеспечивает движение автомобиля. Если свечи загрязнены или изношены, они не способны полноценно выполнять свою функцию. Когда это происходит, появляются ощутимые вибрации автомобиля при работе двигателя вхолостую.

После включения передачи также вполне вероятно появление вибраций и снижения мощности двигателя. При этом может включиться индикатор Check engine («Проверьте двигатель»), поскольку неполное сгорание топлива приводит к повышению уровня выбросов. Кроме того, причиной могут стать поврежденные, изношенные или неправильно подсоединенные провода свечей зажигания.

Решение: у современных свечей зажигания очень долгий срок службы, но они все равно не могут работать вечно. Если придерживаться рекомендованных производителем интервалов замены свечей, все будет в порядке, но нелишним будет попросить механика проверить состояние свечей и их проводов. Очистка свечей зажигания способна решить проблему, но новые свечи стоят не так уж и много, поэтому очистка старых свечей даже может обойтись дороже, чем их замена.

Засоренный воздушный фильтр

Для надлежащего сгорания топлива в двигателе обязательно наличие в нем кислорода. В случае засорения воздушного фильтра снижается объем подаваемого в двигатель воздуха. Более того, это может сказаться на количестве поступающего в цилиндры топлива, поскольку расход топлива зависит от количества подаваемого воздуха. Чем меньший объем воздуха, тем меньший объем топлива. В результате автомобиль начинает дергаться по простой причине – из-за недостатка воздушно-топливной смеси в двигателе.

Решение: установка нового воздушного фильтра, который не потребует больших денежных затрат. Процедура замены достаточно проста, но, если вы не уверены, что сможете справиться самостоятельно, обратитесь за помощью к автомеханику.

Засоренный топливный фильтр

Засоренный фильтр ограничивает или полностью блокирует подачу топлива в двигатель, что тоже может привести к тряске двигателя.

Решение: замена топливного фильтра. Не имея опыта работы с топливными магистралями, позвольте сделать это квалифицированному механику. Если замена фильтра не решит проблему, механик проверит топливный насос и топливные форсунки.

Поврежденные вакуумные шланги и их соединения

Конструкция любого двигателя автомобиля предполагает наличие нескольких вакуумных шлангов. В случае разрыва, растрескивания, износа шлангов или ослабления их соединений двигатель может начать вибрировать, глохнуть или в нем могут происходить пропуски зажигания. При этом также может включиться индикатор Check engine («Проверьте двигатель»).

Решение: замена поврежденных шлангов и проверка надежности их соединений. Любой механик с легкостью решит эту проблему.

Неисправный ремень ГРМ

Ремень ГРМ отвечает за надлежащую синхронизацию впускных и выпускных клапанов с движением поршней. Когда все работает надлежащим образом, двигатель работает очень плавно. Изношенный ремень ГРМ может проскальзывать, нарушая точную калибровку. Это может привести не только к вибрированию двигателя, но и к серьезному повреждению его внутренних компонентов (это зависит от конструкции двигателя).

Решение: следует немедленно доставить автомобиль в автомастерскую. Если вы подозреваете, что проблема возникла именно с ремнем ГРМ, можно прибегнуть к буксировке автомобиля. Сначала желательно связаться с механиком по телефону и объяснить ситуацию, чтобы получить от него рекомендации по доставке автомобиля.

Поврежденная опора двигателя

Между двигателем и кузовом автомобиля расположена специальная опора. Этот компонент не только обеспечивает крепление двигателя в автомобиле, но и поглощает вибрации двигателя, тем самым предотвращая их передачу на кузов. Благодаря этому в салоне не ощущается никаких вибраций.

Читайте также:  Будет ли у меня собственный автомобиль

Поврежденная, сломанная или изношенная опора двигателя становится неспособной выполнять эти две основные функции, в результате чего вибрации двигателя явственно ощущаются в салоне. Вибрации на холостом ходу могут быть сильнее, а при выборе передачи парковки или нейтрали могут стать слабее. В крайнем случае двигатель может сорваться с опоры, что чревато самыми серьезными последствиями.

Решение: немедленно доставьте автомобиль в автомастерскую. Эту проблему нужно решать быстро, иначе она может обойтись слишком дорого.

Проблемы, связанные с двигателем, могут возникать и во время движения

Вибрирование двигателя может наблюдаться не только во время его работы в режиме холостого хода, но и при управлении автомобилем. На самом деле, вибрации двигателя могут становиться громче и интенсивнее во время ускорения и движения как по улицам города, так и по автомагистрали.

Источник статьи: http://okuzove.ru/poleznye-stati/vibracii-avtomobilya-priznaki-prichiny-i-reshenie-problemy.html

Рационально гасим автомобильные шумы и вибрации

Для настройки и проверки акустических свойств, в частности, используются безэховые камеры ― в том числе с беговыми барабанами или интегрированные в аэродинамические трубы.

Каждый из нас сам определяет важность тех или иных потребительских свойств автомобиля. Кого-то больше интересует простор, например, кого-то ― управляемость. Но акустический комфорт актуален для всех. Не нужно быть экспертом, чтобы понять, шумен ли автомобиль. Первые выводы можно сделать буквально в начале поездки. Тогда как, скажем, оценка плавности хода или тормозов требует времени. В индустрии шумы и вибрации объединены в англоязычное понятие NVH (Noise, Vibration, Harshness). За последним словом скрывается, скажем так, жёсткость, интенсивность явлений ― прямой аналог слову harshness в техническом русском не найти.

Если в области NVH всё плохо, человек физически это чувствует: перегружается нервная система и головной мозг, уходит внимание, снижаются тонус и реакция. Поэтому в современных ― более тихих ― автомобилях легче ездить на дальняк. Только не надо говорить, что со временем «стала лучше шумоизоляция»! С точки зрения теории, шумоизоляция ― последний и совершенно не обязательно самый эффективный способ обеспечить акустический комфорт. Сейчас разберёмся почему.

Про NVH трудно рассуждать без глубокого погружения в физику и математику. Чтобы не завязнуть в высоких материях, мы упростим некоторые вещи. Но не будет ошибкой сказать, что шум генерируется вибрациями. Сами по себе они тоже вредны, причём особенно для техники.

Итак, у любого колебания есть источник. Автомобильные шумы и вибрации генерируются прежде всего двигателем и выхлопной системой, катящимися колёсами, а также воздухом, обтекающим кузов. Есть ещё несколько десятков источников, но доминируют именно перечисленные. Обычно на городских скоростях основной «вклад» вносит силовой агрегат, на шоссейных 90-100 км/ч всё голосит практически в равной степени, а после 120-130 км/ч беспокоят в первую очередь возмущения аэродинамического и дорожного происхождения. Это в теории.

Любой шум, например от мотора, распространяется двумя путями. Механически — через вибрации панелей кузова и структурных элементов, имеющих физическую связь с источником, — и непосредственно по воздуху, в том числе «проникая» через те самые панели, как показано на иллюстрации. Поэтому есть три основных пути борьбы с шумом. В порядке приоритета это снижение интенсивности его происхождения, гашение вторичного излучения структурными элементами и только в третью очередь ― звукоизоляция, то есть «ловля» той составляющей, что передаётся воздушным путём.

Например, снижение шума от двигателя начинается ещё с организации процесса сгорания, которое по возможности должно быть сглаженным. Крупные излучатели звука ― блок цилиндров, крышка головки, поддон картера ― конструируются так, чтобы не резонировать в такт рабочему процессу в цилиндрах. Всё чаще подобные элементы делают из пластмасс, прямо на них наносятся шумопоглощающие материалы, а весь мотор по возможности «капсулируется». Раньше сильно шумели выхлопные системы, но невольно помогли катализаторы и фильтры твёрдых частиц, сглаживающие пульсации отработавших газов в помощь глушителям.

Дальнейшему распространению вибраций должны препятствовать опоры силового агрегата. Точки их крепления выбирают так, чтобы не провоцировать колебания кузова. Памятна история первых серийных ВАЗов-2108, у которых из-за неверно расположенной передней опоры вибрации и шум на холостом ходу достигали дискомфортного уровня. Опору переносить было поздно, её сделали мягче, что принесло ряд других проблем.

Читайте также:  Амортизация деталей автомобиля что это

Сегодня гидравлические опоры силового агрегата, объединяющие в себе упругую и гасящую функцию (как дуэт пружины и амортизатора в подвеске), перестали быть экзотикой. Наиболее эффективны активные опоры, создающие движение в противофазе к вибрации либо изменяющие свою жёсткость в зависимости от условий.

Колебания, всё же попадающие на кузов, нужно минимизировать. Очень важно избежать резонансов. Максимально жёсткий кузов совершенно не обязательно получается и тихим. Монолитная конструкция может снизить резонансы, но увеличить структурную передачу шума.

В отличие от журналистов, автомобильные инженеры чаще оперируют понятием резонансных частот кузова, а не его жёсткости на кручение. Причём оптимальная частота не должна быть как можно больше или меньше ― она должна быть ровно такой, чтобы избегать резонансов. Потому что кузов ― лишь один из членов сложнейшей колебательной системы, в которую входят и упругие элементы подвесок, шины, сиденья, и все источники колебаний.

Силовая схема кузова разрабатывается с учётом всего перечисленного. Даже те детали, которые не несут серьёзной нагрузки, обладают усилителями и подштамповками, чтобы максимально противодействовать вибрациям. Высокопрочные и термически обработанные стали, прокат переменной толщины, технологии склеивания кузовных деталей и прочие ухищрения применяются даже в массовом автостроении. При этом компьютерная симуляция всё равно выявит остаточные вибрации. Что с ними делать?

Если в двух словах, в таких точках нужно изменить частоты собственных колебаний, чтобы уйти от резонанса. Например, применив вибродемпферы — жёстко или мягко закреплённые массы. Не стоит удивляться, обнаружив при ремонте где-нибудь в недрах переднего бампера чугунную трёхкилограммовую чушку: её здесь не забыли на заводе, а прикрутили строго согласно конструкторскому расчёту, дабы нивелировать колебания определённых частот. Грузы поменьше часто ставятся на детали подвески или выхлопной системы.

В определённых местах в полости кузова заливается пена, свойствами напоминающая строительную, а на плоские панели клеятся, например, битумные маты. Но не сплошняком, как при гаражном тюнинге, а точечно, выбирая места на базе компьютерного моделирования. Шум использует любые лазейки, поэтому минимизируется число отверстий в кузове, а особенно в моторном щите. Любое из них тщательно изолируется. Хорошо, что ушли в прошлое механические приводы акселератора и автоматических коробок передач, служившие мощным каналом передачи вибраций. И только после того, как все конструктивные резервы выбраны, наступает время звукоизоляции.

Если всё сделано верно на предыдущих стадиях, много её не потребуется. Например, для Гольфа седьмого поколения использовалось на четыре килограмма меньше шумоизоляционных материалов, чем для предшественника. Современные мягкие маты и ковры ― технологические шедевры, точно отформованные под контуры и рельеф моторного щита или пола. В салоне совсем без покрытия не обойтись, ибо оно выполняет ещё и теплоизоляционную функцию. Но не удивляйтесь, например, голому металлу вокруг запасного колеса в багажнике — это значит, по мнению производителя, шум успешно погашен первичными мерами.

Подобные «протоколы» касаются не только шума от двигателя, а применяются для каждого источника. Поверьте, о борьбе с гулом качения шин, аэродинамическими возмущениями или наружными звуками можно написать по отдельной статье. Там масса нюансов, тонкостей и хитростей. Домашняя оклейка дополнительными матами безусловно даёт эффект, но такой подход нельзя назвать рациональным. Ради пары децибел выигрыша придётся не только потратить тысячи рублей на материалы и работы, но ещё и возить с собой десятки лишних килограммов, расплачиваясь за них повышенным расходом топлива.

Последний писк моды ― системы активного шумоподавления, создающие с помощью колонок аудиосистемы полезный звук в противофазе вредному. «То на то» должно давать тишину. Увы, подобные системы работают не идеально точно, ограничены по мощности и частотному диапазону: такова физика. Шумы от мотора и дороги достигают ушей водителя и пассажиров всего за 0,009 с, а лучшие противосистемы реагируют за 0,002 с. Ясно, что они будут улучшаться, ― но главное, чтобы не получилось, как с ESP, когда развитие страховочной электроники обернулось ослаблением базовых конструкторских принципов.

Чем выше частота звука, тем сильнее он беспокоит. Например, в зоне частот 2000-4000 Гц утомляющее действие начинается с громкости 80 децибел (дБ), а при 5000-6000 Гц ― уже с 60 дБ. «Структурные» шумы, которые распространяются кузовом, в основном имеют частоту ниже 500 Гц и на слух воспринимаются как более низкочасточные, гудящие, басовитые. В автомобиле они в основном приходят от дороги, но есть и вклад выхлопной системы.

Читайте также:  Доступный автомобиль для сотрудников совкомбанка

А возмущения, передающиеся акустическим путём, доминируют на частотах выше 1000 Гц (после 800 Гц они считаются высокочастотными). Здесь в основном голосят силовой агрегат и аэродинамика. Человек воспринимает звук в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц, но в автомобиле обычно приходится иметь дело с вилкой 30–8500.

Кроме спектрального состава (частотности шума) важен и характер спектра. Бывают широкополосные шумы, то есть беспорядочное смешение звуков, и тональные шумы. Например, подвывание электродвигателя усилителя руля или сипение хладагента в недрах кондиционера. Автомобиль может производить сотни таких специфических «нот», и хорошие производители на стадии дорожных испытаний «выводят» их полностью.

Кстати, значение громкости шума в децибелах совершенно не обязательно соответствует субъективным ощущениям человека. Хотя бы потому, что наш орган слуха по-разному воспринимает звуки разных частот. Да, шумомеры тоже обрабатывают сигналы от микрофона по сложной программе, пытаясь скопировать чувствительность уха. Но работает это не всегда. На практике автопроизводители обязательно ориентируются не только на замеры, но и на мнение экспертов. Порой звук проще перевести на более приятную нам частоту, чем погасить. Всё это решается в ходе дорожных испытаний.

Каких-либо ограничений по внутреннему шуму легковых автомобилей ни в ЕС, ни в США нет ― только по внешнему. Ясно, что производители кровно заинтересованы в том, чтобы клиенту в салоне было комфортно. У России же свой путь. При сертификации все новые автомобили, включая Rolls-Royce или Mercedes-Maybach S-класса, проверяют на соответствие Приложению №3 к техническому регламенту «О безопасности колёсных транспортных средств». То есть реально вешают в салоне микрофоны и замеряют шум по нескольким методикам ― в том числе при движении на постоянной скорости и в разгоне.

В целом шум не должен превышать 77 дБ, но есть масса оговорок. Для машин вагонной и полукапотной компоновки типа минивэнов допустимы уже 79 дБ. Если автомобиль сертифицируется как внедорожник (так делают даже с некоторыми кроссоверами), эти величины можно превышать на два децибела. В своё время коллекционное купе Porsche 911 R не попало в Россию именно из-за несоответствия специфическим требованиям к уровню внутреннего шума.

Хотя для спорткаров предусмотрена отдельная сноска. Если снаряжённая масса меньше двух тонн, а удельная мощность выше 75 кВт/т (102 л.с. на тонну), то допускается превышение на четыре децибела. Если на тонну приходится более 110 кВт (почти 150 л.с.), испытания вообще проводятся щадящим образом, лишь на постоянной скорости. В эти рамки вписываются очень многие «гражданские» автомобили. Даже у не шибко мощной 145-сильной Весты Sport 109 л.с. на тонну. Зачем тогда вообще городить огород с сертификацией внутреннего шума, вынуждая производителей на ненужные расходы, которые в конце концов будут заложены в цену машины?

Любопытно, что в учебниках по теории автомобиля советских времён о шумах и вибрациях, как правило, не сказано ни слова. Борьба с ними часто велась по остаточному принципу: когда уже готовы были и кузов, и двигатель, конструкторы начинали смотреть: а как бы сделать в салоне потише? Например, добавляли ту самую изоляцию, пропустив два первых шага: борьбу с источником возмущений и их распространением. Сегодня конкурентоспособный автомобиль можно построить, только если думать об NVH ещё на стадии компоновки, не говоря уж о проектировании.

Современные технологии бросают акустикам новые вызовы. Активное облегчение кузовов, применение лёгких материалов типа алюминиевых сплавов или композитов способствуют увеличению «структурного» шума. Шины становятся шире ― а значит, голосистее. В погоне за экологичностью процесс сгорания топлива в цилиндре часто становится менее «плавным» ― то есть генерирует больше колебаний.

Отказ от ДВС в пользу электромотора не облегчает задачу. Спектр частот, излучаемых двигателем, вместо привычных 2500–3000 Гц оказывается в дискомфортном районе 5000 Гц, где к нему примешивается новый тип шума ― электромагнитный. Проявляются новые звуки, на которые раньше не обращали внимания, потому что их заглушал ДВС. Например, создаваемые заслонками климат-контроля. Если посмотреть ещё дальше, в навязываемое нам беспилотное будущее, то роль NVH только вырастет, ведь кроме акустического комфорта в автомобиле почти нечего станет обсуждать. А шум ― субстанция вроде как понятная каждому из нас.

Источник статьи: http://www.drive.ru/technic/5ebe5f04ec05c49c7e0000eb.html