Диагностика подвески автомобиля на вибростенде: компьютерная система

Компьютерная диагностика подвески автомобиля позволит вовремя выявить и устранить неисправность, но только если тестирование произведено по всем правилам.

Неисправность автомобильной подвески может привести к самым неприятным последствиям — машину может занести на повороте и невольно спровоцировать дорожно-транспортное происшествие. Необходимо понимать, что такого рода неисправность не возникает в один миг — подвеска изнашивается и в любой момент даст о себе знать. Так как заболевание легче предотвратить, чем лечить, то и диагностика подвески автомобиля должна производиться своевременно.

Если вас интересует сервисное обслуживание, продажа, обмен и реализация грузовой техники, тогда переходите на Автопоезд — запасные части для полуприцепов.

Компьютерная диагностика на вибростенде

Содержание

1. Вибростенд — что это такое
2. Как происходит диагностика на вибростенде
3. Как понять что пора проверить подвеску
4. Какие части подвески тестирует вибростенд
5. Точность результатов

Вибростенд — что это такое

Вибростенд, на котором производится проверка подвески авто, представляет собой, раскачивающуюся платформу, оборудованную специальными датчиками и компьютером. Компьютерная система проверки считывает данные об отклонениях, фиксируемых во время раскачки вибростенда, и сравнивает, полученную информацию со стандартом. Причем стандарт для каждой марки автомобиля свой, поэтому важно, чтобы диагносты произвели правильную настройку на вибростенде. Одним из минусов компьютерного анализа считается недоступность такового для машин, не оснащенных электронной системой управления.

Как происходит диагностика на вибростенде

Компьютерная диагностика — довольно сложная процедура: после заезда транспортного средства на платформу вибростенд начинает вибрировать, дабы создать условия, максимально приближенные к дорожным. Вибрации производятся в диапазоне 0-25 Гц, с возрастанием частоты. Во время этой процедуры происходит постоянное измерение динамического веса каждого колеса, для сравнения меньшего значения со стандартом.

Меньший по соотношению динамический или статический вес говорит нам об исправности ходовой части. Тестируют переднюю и заднюю часть подвески последовательно.

Как понять что пора проверить подвеску

Компьютерная диагностика на вибростенде

Существует несколько показателей, по которым можно определить, что диагностика подвески автомобиля — дело безотлагательное:

• Вам предстоит длительное путешествие на колесах;
• Близится осенне-зимний или весенний сезон;
• Вы начали слышать нехарактерный стук во время движения авто;
• Машину стало заносить при поворотах.

Вот несколько причин, по которым компьютерная диагностика на вибростенде необходима. А особое внимание проверке ходовой части транспортного средства стоит уделять водителям, проживающим в районах с плохими дорогами, кочки и ямы способствуют скорому износу подвески.

Какие части подвески тестирует вибростенд

Во время проверки подвески на вибростенде основной упор делается на тестирование следующих деталей:

1. Сайлентблоки.
2. Амортизаторы.
3. Пружины.
4. Рычаги.
5. Тормозные колодки.
6. Рулевые наконечники.
7. Подшипники.
8. Шаровые опоры.

Это те части подвески, на которые приходится основная нагрузка. Компьютерная система, для изучения состояния шаровых опор или подшипников, имитирует еще и боковое качание. Бывает такое, что во время проверки слышны постукивания, не относящиеся к подвеске авто. Вибростенд не сможет выявить причину таких стуков, но подаст сигнал для дальнейших действий.

Точность результатов

Многие автолюбители остаются недовольными результатами проверки на вибростенде. Компьютерная проверка подвески автомобиля некоторыми автомеханиками до сих пор отвергается и они делают по старинке: раскачивают машину вручную. Почему же возникает такое недоверие к компьютерному анализу ходовой? Все дело в том, что на результаты компьютерной проверки может повлиять огромное количество внешних факторов.Если эти факторы не учитывать, то результат окажется недостоверным.

Одним из таких факторов может оказаться неправильно установленная передача. Важно! Во время проведения проверки, коробка передач вашего автомобиля должна быть переведена в режим нейтрально. Также важно, чтобы все узлы ходовой части были исправны, иначе сравнительные данные могут оказаться неточными.

Зачастую компьютерная проверка дает недостоверный результат из-за превышенного давления шин. Еще одной и,наверное, самой распространенной, причиной недостоверности результатов может стать ошибка оператора при выборе настроек — выбрал не ту марку автомобиля и полученный результат сравнили с заводскими настройкам совершенно другой машины.

Поэтому тестирование подвески авто на вибростенде лучше производить только у опытных диагностов, которые учтут все факторы, искажающие результаты.

Диагностика подвески автомобиля | Сервис подвески «REMZO»

Диагностика вибрации и шума подвески

Песня «Good Vibrations» группы Beach Boys, возможно, была большим хитом в свое время, но когда дело касается автомобиля клиента, не бывает хороших вибраций или шума. Вибрации раздражают и могут быть предупреждающим сигналом о том, что что-то не так. Так что не игнорируйте такие симптомы. Немедленно исследуйте любые необычные шумы или вибрации, чтобы определить причину.

Большинство вибраций и шумов можно классифицировать по времени их возникновения:

Чувствительность к частоте вращения двигателя — Вибрация/шум напрямую связаны с частотой вращения двигателя и ничем другим (не скоростью автомобиля или условиями движения). Симптом появляется или изменяется прямо пропорционально оборотам двигателя.

Чувствительность к скорости автомобиля — Вибрация/шум возникает только при определенных скоростях или изменяется прямо пропорционально скорости автомобиля.

Чувствительность к ускорению/торможению — Вибрация/шум ощущается только при изменении скорости автомобиля (например, при трогании с места, обгоне, замедлении или движении накатом).

Произвольный — Вибрация/шум появляется и исчезает без очевидной связи с оборотами двигателя, скоростью автомобиля или условиями движения.

ДИАГНОСТИКА
Когда клиент обращается к вам с жалобой на вибрацию или шум, первым шагом диагностики является получение от клиента как можно более точного описания того, что происходит. Это может быть непросто, потому что типичный автомобилист может описать вибрацию как что угодно, от глухого шума до содрогания, грохота или тряски. Суть в том, чтобы не увязнуть в семантике описания симптома. Сосредоточьтесь на условиях вождения, которые сопровождают вибрацию или звук.

Это происходит только при определенных условиях вождения? Если да, то когда? Изменяется ли она в зависимости от скорости автомобиля? Когда проблема наиболее заметна? Когда клиент впервые заметил проблему? Это шум (только звук), вибрация или и то, и другое? Откуда берется шум или вибрация? Чувствуют ли они это рулем, сиденьем или и тем, и другим?»

Затем, если возможно, проведите тест-драйв автомобиля и попытайтесь воспроизвести условия эксплуатации, создающие вибрацию или шум. Это подтвердит проблему и, надеюсь, даст вам более четкое представление о том, что именно происходит.

Вибрация, возникающая при превышении определенной скорости автомобиля, должна указывать на колеса, трансмиссию и подвеску. Поскольку список возможных причин довольно длинный, не делайте поспешных выводов, пока не проведете предварительные проверки.

Вибрация или шум, возникающие только при ускорении или движении накатом, обычно указывают на проблему в трансмиссии или шасси.

Вибрация или шум, которые зависят только от оборотов двигателя, должны заставить вас заглянуть в моторный отсек.

Случайные шумы и вибрации, которые появляются и исчезают, часто являются признаком того, что что-то ослаблено или сломано и гремит.

На переднеприводных автомобилях необходимо учитывать все возможности – нажмите здесь, чтобы узнать подробности

РЕГУЛИРОВКА СКОРОСТИ 0045 В девяти из 10 случаев чувствительные к скорости вибрации возникают из-за разбалансированного колеса. Но что делать в десятый раз, когда балансировка не лечит тряску? Это погнутый обод, некруглый обод или шина, смещенное от центра колесо или ступица, погнутый или разбалансированный карданный вал? Иногда проблема заключается в изношенных амортизаторах или ослабленной детали в подвеске или рулевой тяге. Большинство проблем с дисбалансом шин/колес проявляются на скоростях от 45 до 50 миль в час. Колебания рулевого колеса вперед-назад означают, что одно или оба передних колеса имеют динамический дисбаланс или погнут обод. Простой пузырьковый балансировщик не может решить ни одну из этих проблем.

Электронный балансировочный стенд вне автомобиля проверит статический и динамический баланс шины и колеса в сборе. Вы также можете использовать станок для проверки радиального и поперечного биения, если ваш балансировочный станок имеет эти возможности. Но внедорожные балансировщики выполняют только сборку шин и колес.

Они не учитывают тормозные диски или барабаны, которые могут быть разбалансированы. Поэтому, когда клиент жалуется на постоянную проблему с вибрацией, несмотря на то, что вы балансировали колеса два или три раза, он должен сказать вам, что проблема с балансировкой, вероятно, связана с автомобилем. Во-первых, попробуйте изменить индексацию ротора на одну или две позиции выступа на ступице, чтобы увидеть, уменьшит ли это дисбаланс. Если изменений нет, возможно, ротор необходимо отбалансировать или заменить.

Или используйте автомобильный балансир для балансировки колеса автомобиля. К сожалению, обычный автомобильный противовес нельзя использовать на большинстве автомобилей с передним или полным приводом (AWD), потому что вращение колеса без поддержки подвески может привести к повреждению ШРУСа.

Кроме того, если на переднеприводном или полноприводном автомобиле установлен дифференциал повышенного трения любого типа (включая вязкостную муфту), вы не можете пробуксовывать только одно колесо. Для таких проблем с балансировкой вам может понадобиться балансировочный станок вне автомобиля, который также может обнаруживать изменения силы в шине. Различия в жесткости боковины, особенно в низкопрофильных шинах, могут иметь тот же эффект, что и чрезмерное радиальное биение, когда шина катится по шоссе. Совместите установку шины на ободе так, чтобы самая жесткая точка шины располагалась над самой нижней точкой обода, это может уменьшить влияние изменения силы. В противном случае шину, возможно, придется заменить.

Вибрации, вызванные некруглыми шинами или колесами, погнутыми ободами или чрезмерным биением ступиц, можно диагностировать на автомобиле с помощью циферблатного индикатора или на стенде для балансировки колес, который имеет эту возможность. Незначительные проблемы с биением можно исправить путем подбора шин (выравнивание высоких и низких точек на колесе и шине для сведения к минимуму биения) или подгонки шин (сбривание шины, чтобы сделать ее более круглой, еще одна работа, для которой требуется специальное оборудование).

Как правило, большинство ступиц с герметичными ступичными подшипниками в сборе должны иметь биение менее 0,002 дюйма. Более того, это может вызвать вибрацию и / или сказать вам, что подшипник выходит из строя. Пилообразный или пяточный износ шин также может вызывать вибрацию и шум, которые могут быть чувствительными к скорости. Этот тип износа характерен для задних шин некоторых переднеприводных автомобилей и может быть вызван схождением одного или обоих задних колес.

Проведите рукой по задним шинам, чтобы почувствовать шероховатость. Если блоки протектора изношены неравномерно, вы, вероятно, почувствуете гребни с одной стороны, но не с другой. Исправление здесь заключается в замене изношенных шин и регулировке задних колес.

ВИБРАЦИИ КАРДАННОГО ВАЛА
Если колеса отбалансированы, обода не погнуты, а шины круглые, а автомобиль продолжает трястись, возможно, дисбаланс связан с карданным валом. Это было бы более вероятно на автомобиле с задним приводом, чем на автомобиле с передним приводом. Вот почему.

Переднеприводные карданные валы вращаются с той же скоростью, что и колеса. На скорости 55 миль в час типичный приводной вал FWD может вращаться только со скоростью 800 об/мин, что недостаточно быстро, чтобы вызвать вибрацию, если только вал не погнут или сильно не разбалансирован. Из-за этого большинство переднеприводных приводных валов не балансируются на заводе (в отличие от переднеприводных валов), и биение не является критическим. Максимальное биение карданного вала RWD обычно составляет 0,010 дюйма. Для FWD допустимым считается биение в два раза больше. На некоторых переднеприводных карданных валах для контроля крутильных колебаний используется «демпфер вибрации». Если вес был удален или потерян, это может вызвать циклические вибрации на определенных скоростях.

Изношенные карданные шарниры приводных валов с задним приводом могут вызывать вибрации на любой скорости, как и неправильно установленный карданный шарнир. Изношенный U-образный шарнир (или внутренний ШРУС в автомобилях с передним приводом) обычно издает лязг при включении передачи или при резком изменении скорости. Плохой U-образный шарнир также может издавать циклический щебет при трогании с мертвой точки.

Циклические вибрации также могут быть вызваны чрезмерным углом наклона карданного вала. Это может быть проблемой, если кто-то поднял или опустил стандартный дорожный просвет автомобиля более чем на несколько дюймов. Это распространенная проблема на грузовиках 4×4, которые были чрезмерно подняты с помощью подъемного комплекта. Когда U-образный шарнир проходит под углом более нескольких градусов, геометрия шарнира вызывает циклические колебания вала. Чем больше угол, тем сильнее интенсивность колебаний.

При FWD неисправные ШРУСы обычно не вибрируют, но щелкают. Лучший способ проверить износ наружных шарниров — повернуть руль в одну сторону, затем включить передачу заднего хода и ускориться назад. Работа шарнира в направлении, противоположном тому, в котором он обычно вращается, увеличивает любой износ, который может присутствовать.

Неисправные колесные подшипники обычно дают о себе знать до выхода из строя. Если клиент жалуется на нытье, скрип, стрекотание или ворчание, которые, кажется, исходят от колеса, лучше проверить подшипники.

РЕЗОНАНС
Одним из наиболее раздражающих источников шума и вибрации, который иногда путают с вибрацией колес, является резонансная вибрация в выхлопной системе. На определенных скоростях собственные колебания, возникающие в выхлопе, могут «накапливаться», вызывая гудение или резонанс в выхлопной системе. Проблема может быть связана с изменением выхлопной системы (заменой глушителя или выхлопной трубы на другую, отличающуюся от конструкции оригинального оборудования), погнутой или неправильно расположенной трубой (которая касается шасси) или сломанной или погнутой подвеской трубы.

На некоторых автомобилях к хвостовому валу трансмиссии, дифференциалу или опорам задней оси прикрепляются «настроечные» грузы для демпфирования колебаний шасси и трансмиссии Пружина имеет собственную частоту колебаний, при которой она хочет колебаться. Если эта частота попадает в диапазон нормального вождения, заводские инженеры (если они ее поймают) могут добавить немного веса компоненту подвески, чтобы изменить ее частоту. Если оригинальные противовесы сняты или отсутствуют, на определенных скоростях или при движении по неровной дороге может появиться раздражающая вибрация или тряска.

ВИБРАЦИЯ И ШУМ ПРИ УСКОРЕНИИ/БЕРЕГЕ
Стуки, стоны и скрипы, возникающие только при ускорении, торможении, резких изменениях скорости или при наезде на неровности, обычно указывают на незакрепленные, изношенные или изношенные компоненты подвески. Проверьте втулки рычага управления, шаровые шарниры, крепления стабилизатора поперечной устойчивости и амортизаторы. Если клиент говорит, что его автомобиль трясется или трясется после удара о кочку или на неровной дороге, это обычно указывает на изношенные амортизаторы. На легковых или грузовых автомобилях, оснащенных гидравлическим стабилизатором рулевого управления, неисправный стабилизатор может вызывать такие же симптомы.

Чрезмерный люфт в шестернях дифференциала или изношенные подшипники или шестерни в трансмиссии или трансмиссии, как правило, вызывают скулящий звук, который наиболее громок во время замедления, но редко вызывает вибрацию. Если вы обнаружите слышимый шум шестерен, проверьте уровень смазки в дифференциале, трансмиссии или трансмиссии.

Дрожание, которое появляется и исчезает при изменении скорости автомобиля, иногда может быть связано с блокировкой гидротрансформатора, которая включается и выключается. Такие проблемы могут быть вызваны неисправным датчиком скорости автомобиля, датчиком MAP, компьютером двигателя или соленоидом TCC.

РЕВЕРБЕРАЦИИ ОБОРОТОВ
Вибрация, возникающая и исчезающая при изменении частоты вращения двигателя, может быть вызвана сломанной или разрушенной опорой двигателя, незакрепленными или сломанными аксессуарами двигателя, а иногда и ослаблением или износом приводных ремней. Вибрации могут передаваться на шасси или кузов при контакте металла с металлом в опоре, через выхлопную трубу или коллектор, соприкасающиеся с шасси, рулевой тягой или подвеской, или через вспомогательное оборудование с приводом от двигателя (компрессор кондиционера, генератор и т. д.) замыкая контакт.

Чтобы исключить поломку опоры двигателя, проверьте наличие признаков физического контакта (потертости, блестящие пятна и т. д.) между двигателем, коробкой передач, коробкой передач или выхлопной системой и остальной частью автомобиля. Целостность опор двигателя можно проверить, поддев двигатель и коробку передач или коробку передач.

На автомобилях с задним приводом резиновый изолятор, скрепляющий левую опору двигателя, часто ослаблен, поскольку крутящий момент скручивает двигатель с опоры и в конечном итоге разрывает ее на части. Дополнительные симптомы, указывающие на эту проблему, часто включают стук или дрожь при резком ускорении или при включении передачи.

В переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателей верхний «моментный ремень» или распорка двигателя часто больше всего страдает от крутящего момента двигателя. Сочетание тепла, вибрации и загрязнения маслом может привести к порче резиновых втулок. В результате двигатель может дергаться, трястись и дребезжать при ускорении или переключении передач. Двигатели с поперечным расположением немного кренятся при резком ускорении, поэтому плохие опоры двигателя довольно распространены.

Если болт на гидротрансформаторе автоматической коробки передач ослабнет, это может привести к дисбалансу, интенсивность которого возрастает с увеличением числа оборотов. Чтобы проверить это условие, опустите контрольную пластину на колокол и проверните двигатель, наблюдая за отсутствующими или ослабленными болтами.

СЛУЧАЙНЫЕ ШУМЫ И ВИБРАЦИИ
Ослабленные амортизаторы, крепления пружин, шаровые шарниры, стабилизаторы поперечной устойчивости, втулки рычагов управления, плохо подвешенные выхлопные системы и т. д. могут издавать лязг или дребезжание при трогании с мертвой точки, при торможении или при на поворотах или при движении по неровной дороге. Если рулевое управление также ослаблено, возможно, неисправны наконечники рулевой тяги, промежуточный рычаг или опоры рулевой рейки. В любом случае поднимите автомобиль в воздух и тщательно осмотрите рулевое управление и подвеску. Часто упускаемой из виду причиной шума подвески может быть незакрепленное запасное колесо или другие предметы в багажнике.

Шум выхлопа и/или вибрация также могут передаваться через шасси и ощущаться как нечто другое. Чтобы исключить эту возможность, осмотрите выхлоп при работающем двигателе и автомобиле на подъемнике.

Диагностика NVH на современных автомобилях

За последнее столетие мир стал еще более механизированным. Этот механизированный мир включает в себя машины, которые позволяют выполнять работу и силу. Для передачи мощности или энергии от одного компонента к другому используется вращательное движение. С этим движением силы от одного источника к другому приходят вибрация и звук.

Вибрация, резкость, звук и шум

Вибрация и звук одинаковы в том, что обе они являются частотами. Когда мы рассматриваем вибрацию, это частота, которая движется через механические средства, создающие механическую силу. Когда мы рассматриваем звук, это частота вибрации, которая движется в воздухе или другой среде и может быть услышана, когда она достигает уха человека или чувствительного устройства (например, микрофона).

Любая передача мощности или энергии механическими средствами вызывает вибрацию и звук. Этот фундаментальный принцип будет важен при решении проблем с вибрацией и звуком автомобиля. Теперь, когда мы установили, что все транспортные средства производят вибрацию и звук, необходимо понимать разницу между вибрацией и резкостью, а также разницу между звуком и шумом.

Шум, вибрация и жесткость (NVH) становятся все более серьезной проблемой для инженерных групп, работающих с современными автомобилями. Современный автомобиль спроектирован и спроектирован так, чтобы уменьшить вибрацию и звук внутри автомобиля. Таким образом, любая дополнительная вибрация и/или шум намного легче распознаются пассажирами автомобиля.

Современные автомобили бывают разных размеров и весовых категорий. Поэтому вибрация и шум от каждого автомобиля будут разными. Например, вибрация и/или шум роскошного седана будут намного меньше, чем вибрация и/или шум 1-тонного грузовика. Каждое транспортное средство имеет разные конструктивные показатели приемлемого уровня вибрации и шума. Итак, во-первых, нужно знать, что является нормальным для диагностируемого автомобиля. При этом большинство автомобилей, которые привозят вам для диагностики, имеют определенные проблемы с вибрацией и/или шумом.

Давно известно, что вращающиеся компоненты могут создавать нежелательные вибрации. Когда эти вибрации создаются компонентами внутри транспортного средства, может быть очень трудно определить, откуда они исходят. Транспортные средства содержат множество вращающихся компонентов: шины, колеса, ступицы, роторы, барабаны, полуоси, карданные валы, трансмиссии, дифференциалы, насосы, генераторы и двигатели, и это лишь некоторые из них. Эти компоненты сбалансированы, чтобы гарантировать, что они не будут создавать вибрации. Однако из-за дисбаланса, износа или плохой конструкции в транспортных средствах могут (и будут) присутствовать вибрации. Вопрос в том, как найти причину проблемы.

Научный подход к анализу вибрации

Возможно, лучший способ определить местонахождение этих вибраций — это глубокое понимание того, как возникают эти вибрации и/или шумы. Чтобы понять это, нам нужно понять, какие компоненты транспортного средства вращаются и с какой скоростью они вращаются. Итак, сначала давайте посмотрим на скорость вращения шины/колеса. Размер шин указан на боковине шины. Например, шина с маркировкой 285/75R16 имеет ширину 285 миллиметров, высоту 213,75 мм (75 процентов ее ширины) и предназначена для 16-дюймового обода. Окружность этой шины необходимо рассчитать, чтобы узнать скорость вращения шины. Уравнения для расчета показаны, но, пожалуйста, не увлекайтесь математикой; просто поймите ( Рисунок 1 ).

Зная окружность шины, можно рассчитать скорость вращения шины/колеса. В миле 63 360 дюймов, поэтому разделите дюймы в миле на длину окружности шины; 63 360/103,13 = 614,37. Возьмите сумму и умножьте ее на скорость автомобиля: оборот шины на милю 614,37 x 60 миль в час = 36862 оборота в час. В одном часе 3600 секунд, поэтому разделите число оборотов шины в час на 3600; 36862/3600 = 10,23 оборота шины в секунду или 10,23 Гц частоты вращения шины. Чтобы рассчитать число оборотов шины в минуту (об/мин): 10,23 Гц x 60 с = 614 об/мин шины.

Теперь, когда у вас есть скорость вращения компонента (шины и колеса), как бы вы ее использовали? При скорости 60 миль в час шина и колесо совершали 10,23 оборота в секунду. Теперь, когда эта величина известна, вам понадобится способ измерения вибрации. Вибрация — это величина, на которую частота перемещается через механические средства, создающие механическую силу.

Частота шины при скорости 60 миль в час составляет 10,23 Гц, поэтому при измерении необходимо проверить силу, действующую на этой частоте.

Вибрация – это механическая сила, создающая частоту

Для проверки силы нам понадобится датчик, который может обеспечить такое измерение. Акселерометры являются одним из таких датчиков, которые могут считывать механическую силу. Акселерометр — очень чувствительное устройство, которое может измерять правильное ускорение. Собственное ускорение — это ускорение или скорость, с которой объект изменил свою скорость. Например, акселерометр, покоящийся на поверхности Земли, будет измерять ускорение, вызванное гравитацией Земли.

Типичные акселерометры состоят из нескольких осей (две для определения двухмерного движения с опцией третьей для трехмерного [3D] позиционирования). Акселерометры, используемые для NVH, являются трехмерными и могут считывать силу в трех плоскостях движения (X, Y и Z). В системе координат X-Y-Z ось X идет спереди назад, ось Y идет слева направо, а ось Z идет сверху вниз.

С помощью акселерометра, установленного на транспортном средстве, и способа контроля плоскостей X-Y-Z можно рассчитать силы, действующие на шину/колесо. Акселерометр будет считывать силы, которые присутствуют там, где установлено устройство. Допустим, акселерометр установлен на монтажном кронштейне сиденья водителя. В этом положении датчик будет считывать силы, которые может ощущать водитель (9).0043 Рисунок 2 ). Эти данные контролируются с помощью персонального компьютера (ПК) и аналого-цифрового преобразователя (АЦП). АЦП — это то, что мультиметр и/или осциллограф используют для считывания уровней напряжения.

Данные акселерометра показывают движение датчика, и, поскольку он прикреплен к автомобилю, они показывают каждое движение автомобиля. Более того, в этой конфигурации данные показывают повторяющееся движение автомобиля. Таким образом, если шина/колесо в сборе не сбалансированы, они будут производить повторяющиеся движения со скоростью вращения шины/колеса. В данном примере это 10,23 Гц.

Расшифровка секретного сообщения

При анализе этой формы волны становится ясно, что нам очень сложно, если вообще возможно, определить, какой будет частота движения. Поэтому нам понадобится алгоритм для разблокировки частоты из выходных данных этого акселерометра. Этот алгоритм называется «быстрым преобразованием Фурье» (БПФ). Анализ Фурье преобразует сигнал из его исходной области, которая в данном случае представляет собой механическое движение во времени, в представление в частотной области в Гц. Поскольку в этом примере мы знаем, что сборка шина/колесо вращается с частотой 10,23 Гц, если мы преобразуем эти данные акселерометра, чтобы найти повторяющееся движение, мы можем сравнить выходные данные этих данных с частотой 10,23 Гц, как показано (9).0043 Рисунки 3, 4 ). В Рисунок 3 шины отбалансированы. В Рисунок 4 шина разбалансирована.

Этот автомобиль движется со скоростью 60 миль в час как на рисунках 3 , так и на 4 . Нижняя горизонтальная шкала указывает Гц, вертикальная шкала слева указывает амплитуду. Итак, нам нужно найти позицию 10 Гц на нижней шкале. Теперь найдите амплитуду на шкале слева. Понятно, что амплитуда в Рисунок 4 намного выше амплитуды Рисунок 3 . В этом разница между вибрацией и резкостью. На рис. 3 показана вибрация (помните, что все автомобили производят вибрацию). Но Рисунок 4 демонстрирует резкость. Это вибрация, превышающая расчетный порог производителя. Это чрезмерная вибрация, которую распознают пассажиры автомобиля.

Проблема с расположением этого акселерометра заключается в том, что теперь мы знаем, что шина/колесо в сборе имеют проблемы с жесткостью, но какое колесо? Так что в основном это не лучше, чем хороший техник, потому что хороший техник может почувствовать частоту этой вибрации и определить, соответствует ли она скорости вращения шины/колеса. Что нужно знать, так это то, какая шина / колесо в сборе создает вибрацию. Чтобы это произошло, нам нужно изменить место установки акселерометра. Если мы установим акселерометр на каждом компоненте подвески для каждой шины/колеса в сборе, мы сможем быстро определить, какие шины/колеса в сборе создают проблему вибрации и жесткости. RL (зеленая кривая) имеет более высокую амплитуду, чем другие кривые, это указывает на то, что RL создает вибрацию ( Рисунок 5 ).

В этом примере установлены четыре акселерометра (по одному на каждом компоненте подвески шины/колеса). Данные собираются одновременно. Это важно, потому что во время проблемы жесткости все транспортное средство вибрирует. Все датчики вибрации необходимо контролировать одновременно и сравнивать друг с другом. Если одновременно используется только один датчик, будет очень сложно определить, какая шина/колесо в сборе создает вибрацию. Например, в сборке со сплошной осью вибрация с обеих сторон вызывает вибрацию всей сплошной оси. Вам понадобится датчик на каждом конце оси, чтобы определить, какой датчик имеет наибольшую амплитуду. Это, в свою очередь, позволяет определить, какая из шин/колес в сборе создает вибрацию. Следовательно, чтобы проанализировать, откуда исходит вибрация на транспортном средстве, потребуется акселерометр на каждом из углов подвески; Передний левый (FL), Передний правый (FR), Задний левый (RL) и Задний правый (RR).

При такой конфигурации акселерометра вибрации тормозов также могут быть изолированы от создавшего их компонента тормоза. Когда автомобиль тормозит и чувствуется вибрация, запишите данные. Вы обнаружите, что тормоз, создающий вибрацию, будет иметь большую амплитуду, чем другие тормоза. Тормоз RL (зеленый) создает вибрацию во время торможения ( Рисунок 6 ).

Чтобы найти вибрацию карданного вала, нужно рассчитать скорость вращения карданного вала. Для этого нужно знать передаточное число кольца и шестерни. Поскольку сборка шина/колесо механически соединена с держателем зубчатого венца, зубчатый венец вращается с той же скоростью, что и сборка шина/колесо. Следовательно, если известно передаточное число кольца и шестерни и известна скорость шины/колеса, то можно просто умножить скорость шины на отношение кольца и шестерни.

Таким образом, если скорость шины составляет 10,23 Гц, а передаточное число венца и шестерни составляет 4,56 к 1, 10,23 Гц x 4,56 = 46,64 Гц частота вращения карданного вала. Это показывает, что на этом автомобиле карданный вал вращается 4,56 раза за каждый оборот шины/колеса.

Теперь, когда у нас есть частота вращения приводного вала в «Гц», мы можем проверить данные, полученные с акселерометра, с помощью БПФ ( рис. 7, 8 ). Это транспортное средство движется со скоростью 60 миль в час как в фигурах 8 , так и в фигурках 9 . Нижняя горизонтальная шкала указывает Гц, вертикальная шкала слева указывает амплитуду. Итак, нам нужно найти позицию 47 Гц на нижней горизонтальной шкале. Теперь найдите амплитуду по вертикальной шкале слева. Ясно, что амплитуда в Рисунок 8 намного выше, чем амплитуда в Рисунок 7. Это разница между вибрацией и резкостью. Рисунок 7 показывает вибрацию; помните, что все автомобили производят вибрацию. Рисунок 8 показывает резкость; это вибрация, превышающая расчетный порог производителя. Это чрезмерная вибрация, которую распознают пассажиры автомобиля.

Данные в Рисунок 7 и 8 был взят на полный привод с двумя приводными валами: один на передний дифференциал и один на задний дифференциал. При анализе данных обратите внимание, что показания акселерометров на RL и RR значительно больше по амплитуде, чем акселерометры на FL и FR. Это указывает на то, что задний карданный вал является причиной вибрации. Имейте в виду: если бы на монтажной направляющей сиденья водителя использовался только один акселерометр, вы не смогли бы определить, какой приводной вал вызывает вибрацию и проблемы с резкостью, только то, что вибрация была на скорости приводного вала.

Чтобы определить проблему с вибрацией двигателя, число оборотов в минуту необходимо преобразовать в число оборотов в секунду. Это делается путем деления оборотов на 60 секунд. Итак, если число оборотов в минуту равно 800, то 800 об/мин/60 секунд = 13,33 Гц. Если акселерометр размещен на двигателе, а другие акселерометры размещены рядом с каждой опорой двигателя на раме или несущей конструкции, можно определить неисправность опоры. Опоры двигателя предназначены для поглощения вибрации от двигателя. Например, если вибрация двигателя имеет амплитуду 16 (при 13 Гц), то другие акселерометры должны показывать менее половины амплитуды двигателя или около 8 амплитуд. Это показывает, что опоры двигателя поглощают вибрации двигателя. вибрация. Если показания акселерометра рядом с креплением примерно такие же, как у двигателя, крепление неисправно или находится в затруднительном положении, когда оно не может работать правильно. Чтобы определить, есть ли в двигателе чрезмерная вибрация или пропуски зажигания, увеличьте обороты двигателя. Если вибрация исчезнет, ​​подозревайте пропуски зажигания. Если вибрация усиливается при увеличении оборотов двигателя, подозревайте проблему с балансировкой.

Кроме того, один из ведомых компонентов двигателя может вызывать вибрацию. Если диаметр шкивов известен, то можно рассчитать скорость вращения каждого шкива. Если акселерометр установлен на двигателе, выходные данные акселерометра можно обрабатывать с помощью БПФ. Теперь можно контролировать скорость вращения каждого компонента. Если есть проблема, амплитуда на выходе шкива в Гц является компонентом, создающим вибрацию. Если двигатель создает вибрацию, скорость вращения двигателя (в Гц) будет давать наибольшую амплитуду при этом показании в Гц.

Нравится звук?

Звуки являются частью нормальной работы автомобиля. Когда эти звуки становятся достаточно громкими, чтобы пассажиры могли отличить их от обычной работы, это шум. Происхождение этого шума может быть очень трудно определить. Возможно, один из самых сложных для выделения звуков — это хлопки шасси подвески. Например, это может произойти при наезде на неровности дороги или когда автомобиль въезжает на проезжую часть. Когда происходит хлопок, звук распространяется по всему автомобилю. При прослушивании этого шума его обычно можно локализовать в углу подвески, но кажется, что все компоненты в углу подвески издают один и тот же хлопающий звук.

Когда возникают эти хлопки, гораздо проще найти источник хлопков с помощью микрофонов. Однако, если бы кто-то слушал эти микрофоны, он все равно не смог бы определить происхождение шума. Потому что, когда возникает этот хлопающий шум, он исходит от всех компонентов. Это связано с тем, что все компоненты соединены, а звук проходит через металл легче, чем через воздух. Металл плотнее воздуха, что позволяет звуковым вибрациям проходить через металлы или твердые тела с большей скоростью. Однако, если построить график выходного сигнала микрофона, становится намного проще определить источник хлопка (9).0043 Рисунок 9 ). К системе подвески автомобиля прикреплены четыре микрофона. Желтая дорожка соединяется с нижним шаровым шарниром, красная дорожка соединяется со стойкой, зеленая дорожка соединяется с рулевой тягой, синяя дорожка соединяется с верхней частью стойки. Звук исходит от компонента, который звенит, как колокольчик. Это видно на красной дорожке и указывает на то, что стойка издает хлопающий звук.

Системы NVH автоматически сделают расчеты за вас, так что не беспокойтесь — вам не нужно быть математиком. Если вы можете ввести базовую информацию (например, размер шин), вы сможете научиться быстро находить проблемы с вибрацией и шумом. Транспортные средства, у которых есть проблемы такого типа, являются «производителями денег» для вашего магазина, поэтому не пропускайте эти работы.