Шумы – исходящие от автомобиля шумы, которые слышны внутри и снаружи автомобиля.
Вибрации – ощутимые внутри автомобиля колебания.
Низкочастотные колебания – исходящие от автомобиля шумы, которые слышны и ощутимы внутри автомобиля.
Аббревиатура этих понятий - NVH, от английских терминов Шум, вибрация, резкость (шум, вибрация и жесткость).
Задача разработчиков и изготовителей автомобилей заключается в том, чтобы автомобильные шумы не мешали пассажирам. Кроме того, внешние автомобильные шумы не должны превышать предельные значения, обозначенные в нормах законодательства.
ПримечаниеПо следующим темам предлагаются базовые и углубленные учебные мероприятия. Полный обзор этих мероприятий вы можете найти в специальной брошюре учебного курса "Техническое обслуживание" сервисной службы компании Ford.
Виды шумов и их возникновение Шумы внутри и снаружи автомобиля сопоставляются с определенными обозначениями:
- Рокот, гул воспринимаются как звуки низких тонов.
- Жужжание, гудение являются звуками средних тонов.
- Вой, свист, визг относятся к звукам высоких тонов.
Низкие и средние тона воспринимаются как неприятные. Они ощутимы как колебания и вибрации по всему корпусу. Громкий вой и свист уже вызывают болевые ощущения в ушах.
Шум как правило возникает при наслоении звуков различных тонов, которые распространяются как колебания.
Каждое такое колебание имеет определенную продолжительность и частоту. Частота описывает число колебаний в секунду. Единицей частоты является герц (Гц).
Человеческое ухо в состоянии воспринимать звуковые колебания частотой от 20 до 20000 Гц.
Места возникновения различных звуков в автомобиле:
- Звуки низких тонов в основном исходят от двигателя автомобиля.
- Звуки низких тонов могут также исходить от дорожного полотна, особенно если его поверхность грубая. Эти звуки уже являются разновидностью гула, который пассажиры автомобиля ощущают как вибрацию или низкочастотные колебания.
- Звуки высоких тонов, которые воспринимаются как воющие или свистящие шумы, напротив зачастую исходят от воздушного потока (шум ветра) или от вспомогательных агрегатов таких, как генератор, насос гидроусилителя или ременный привод.
- Кроме того существуют грохочущие шумы, возникающие при проезде неровностей дороги. Эти ударные шумы исходят от амортизаторов, элементов шасси или от незакрепленных элементов внутри автомобиля.
Шумы могут быть локализованы и подавлены непосредственно в месте их возникновения или, если это невозможно, с помощью соответствующих мероприятий.
Основополагающими методами при этом являются: демпфирование колеблющихся элементов, изолирование элементов или поглощение шумов с помощью соответствующих материалов.
Демпфирование Если параллельно колеблющейся массе устанавливается амортизатор, то движение этой массы сокращается в соответствии с характеристикой амортизатора (например: амортизаторы ходовой части).
Демпфирование влияет на резонанс объекта или системы.
Изоляция
В колебательной технике понятие "изоляция" означает устранение связи элементов и систем. Двигатель установлен на упругих элементах таким образом, что на автомобиль передается минимальное количество колебаний.
В автомобилестроении при использовании техники изолирования преимущественно применяются резиновые подушки. Резина обладает большим внутренним демпфированием. Благодаря своей эластичности резина действует как пружина.
Абсорбция (поглощение звуков)
Звуковые волны отражаются от твердых поверхностей. Посредством применения материалов, поглощающих звуки, звуковые волны попадают на мягкую поверхность и благодаря этому поглощаются.
При этом важную роль играют как свойства материала, так и его толщина. Мягкая поверхность поглощает звуковые волны и при этом уменьшает их энергию.
Элементы NVH Элементы NVH встраиваются в различные полости кузова во избежание передачи воздушных шумов в салон автомобиля.
| Деталь | Описание |
|---|---|
| 1 | Зона стойки "C" |
| 2 | Зона стойки "B" |
| 3 | Зона стойки "A" |
На автомобиле Focus 2004.75 (07/2004-) эти элементы находятся в полостях стоек "A", "B" и "C". На универсале дополнительно в стойке "D".
Элементы NVH представляют собой несущую пластину со сжатым изолирующим материалом, расположенным по краям. В сушильной камере заводской окрасочной установки кузов разогревается до приблизительно 170° C. При этой температуре изолирующий материал расширяется, уплотняя зазоры между несущей пластиной и кузовом.
ПримечаниеНе допускайте повреждения элементов NVH при проведении кузовных работ. Деформированные ударом элементы NVH всегда подлежат замене. Новые, а также повторно используемые элементы NVH в случае ремонта всегда необходимо приклеивать по краям с помощью полиуретанового клея.
| Деталь | Описание |
|---|---|
| 1 | Элемент NVH |
| 2 | Полиуретановый клей |
Информацию о точном месте установки элемента NVH можно получить из специфического для данного автомобиля руководства по ремонту.
Если элемент NVH должен использоваться повторно, его необходимо отклеить от металла кузова. Для этого необходимо нагреть металл кузова в районе элемента NVH. Элемент NVH начнет отклеиваться при температуре около 170° C. Теперь поврежденный элемент кузова можно осторожно снять.
Перед установкой нового элемента кузова на зону контакта металла и элемента NVH необходимо нанести полиуретановый клей.
Проверочное оборудование, измерительные приборы Что обеспечивает проведение точной диагностики по кратчайшему пути?
- Общая информация о проблемном автомобиле, а также сравнительный тест с подобным автомобилем без проблем NVH.
- Сведения о прежней работе автомобиля, включая историю ремонтов и режимы эксплуатации.
- История возникновения жалобы, в особенности в связи с проведенными работами или внезапными изменениями.
- Знание возможных источников.
- Применение методов диагностики, при которых автомобиль делят на соответствующие части.
Для диагностики и устранения проблем, связанных с шумом, вибрацией и жесткостью, требуются:
- Общая информация о проблемном автомобиле, а также сравнительный тест с подобным автомобилем без проблем NVH.
- Сведения о прежней работе автомобиля, включая историю ремонтов и режимы эксплуатации.
- История возникновения жалобы, в особенности в связи с проведенными работами или внезапными изменениями.
- Знание возможных источников.
- Применение методов диагностики, при которых автомобиль делят на соответствующие части.
ПримечаниеДиагностика низкочастотных шумов является сложнейшей задачей NVH. За исключением элементов, установленных с натягом, надежная диагностика низкочастотных шумов на автомобилях клиентов предъявляет высокие требования к механику станции техобслуживания. Эффективность измерительных приборов, а также практичность применения могут быть достигнуты только посредством соответствующего инструктажа (тренинг NVH). Успешное применение данных приборов предполагает наличие большого опыта у пользователя.
Для диагностики и устранения проблем, связанных с шумом, вибрацией и жесткостью, требуются:
- Дорожное испытание или проверка системы для определения точного характера неисправности.
Анализ возможных причин:
- Проверка причины и устранение установленной неисправности.
- Заключительное дорожное испытание или проверка системы, подтверждающее, что неисправность устранена или ее проявление снижено до приемлемого уровня.
- Используя описание проблемы клиентом и посредством дорожного испытания зачастую очень сложно локализовать шумы, возникающие в салоне. Субъективно можно определить направление распространения шума, но тем не менее, таким образом зачастую не удается найти источник шума.
ПримечаниеПодборка простых проверочных приборов находится в главе "Шумы, создаваемые потоком воздуха".
Электронный тестер NVH
ПримечаниеПеред применением тестера NVH на сервисе, механик должен принять участие в тренинге по проблемам NVH, чтобы уметь эффективно применять этот прибор во время дорожного испытания. Описание работы и применения тестера NVH прилагается к прибору.
Для диагностики корпусного шума и направлений передачи корпусного шума служит описанный далее измерительный прибор. Прибор особенно подходит для анализа средне- и высокочастотных шумов. Он обеспечивает диагностику шумов, главным образом, в зоне корпусного шума и помогает идентифицировать направления передачи корпусного шума.
Для обеспечения надежной диагностики источников гула (низкочастотных шумов), необходимо иметь достаточный опыт применения этого измерительного прибора.
Прибор имеет следующий принцип действия: На различных элементах автомобиля или в различных зонах кузова устанавливаются датчики ускорения. Сигналы от датчиков могут быть прослушаны друг за другом через наушники или динамики через различные каналы. Синхронное отображение нескольких или всех измерительных каналов (в целях сравнения) возможно только визуально на дисплее измерительного прибора.
Устройство и работа:
- Испытательный прибор имеет шесть различных каналов для диагностики шумов.
- Каждый канал маркирован цветом на клемме, проводе и проверочном приборе.
- Зарегистрированный корпусный шум передается магнитными датчиками ускорения на проверочный прибор или наушники.
- На проверочном приборе есть усилитель, который позволяет устанавливать силу сигнала, а также соответствующий канал.
- На наушники всегда передаются шумы только от одного передатчика.
- Все подключенные каналы могут поодиночке или одновременно визуально отображаться на дисплее.
- Испытательный прибор сохраняет полученные данные.
- Полученные данные могут быть считаны на ПК и проанализированы.
Тестер NVH дополнительно оснащен мобильными магнитными датчиками, которые особенно подходят для следующих проверок:
- Внутренние шумы в панели приборов
- Шум в двигателе
- Электрические шумы (искры / токи утечки)
- Утечка воздуха (шум ветра)
- Негерметичность вакуумной системы
Тестер шумов в зоне шасси (Ушко корпуса)
Он служит для диагностики корпусного шума и направлений передачи корпусного шума. Прибор особенно подходит для анализа средне- и высокочастотных шумов и обеспечивает диагностику шумов, главным образом, в зоне корпусного шума и помогает идентифицировать направления передачи корпусного шума.
Для обеспечения надежной диагностики источников гула (низкочастотных шумов), необходимо иметь достаточный опыт применения этого измерительного прибора.
Устройство и работа:
Испытательный прибор имеет шесть различных каналов для диагностики шумов. Это означает, что шесть микрофонов, оснащенных зажимами, могут быть установлены на различных элементах автомобиля. Излучаемый или передаваемый корпусный шум передается от микрофона к наушникам. Между микрофоном и наушниками имеется усилитель, который позволяет устанавливать силу сигнала, а также соответствующий канал.
На наушники всегда передаются шумы только от одного микрофона. Каждый канал маркирован цветом на зажиме, проводе и усилителе.
ПримечаниеЧтобы можно было определить положение различных микрофонов в ходе проверки, они в соответствии со своими цветами вносятся в специальный проверочный лист. Микрофоны, зажимы и провода должны быть тщательно проложены и установлены.
Процесс проверки (на примере шумов от коробки передач):
- Установить зажимы микрофонов в различных точках на коробке передач или ее навесных элементах. Таким образом, можно сначала определить источник шума и возможное направление его передачи.
- После установки всех зажимов на автомобиле и подключения всех проводов к усилителю, можно выполнять дорожное испытание.
- Сначала все каналы переключаются друг за другом в режиме холостого хода, чтобы проверить работу различных каналов и определить уровень шума на холостом ходу.
- В ходе дорожного испытания все каналы прослушиваются при различных передачах, частотах вращения двигателя, скоростях движения автомобиля и нагрузках. Этот способ позволяет однозначно продиагностировать причину и направление распространения шума вплоть до входа в структуру кузова.
- Характеристика шума, на который жалуется клиент, должна совпадать с характеристикой прослушанного шума. Т.е. Сравнить картину звука.
- В зависимости от уровня входного сигнала в отдельных каналах может возникнуть очень большая разница уровня шума.
- Перед каждым переключением на другой канал необходимо устанавливать громкость усилителя на ноль.
- Чтобы иметь возможность для сравнения, настройку громкости отдельных каналов необходимо внести в проверочный лист.