Diagnostyka drgań związanych z prędkością pojazdu (Renault Megane 2)

Spis treści: Informacje ogólne 🠛 Określanie źródła drgań 🠛 Szczególne przypadki występowania…🠛 Rozwiązywanie problemów Algorytmy 🠛

Informacje ogólne

Wibracje powstają na skutek ciągu impulsów. W przypadku drgań związanych z prędkością, impulsy te powstają w wyniku braku równowagi w pewnym elemencie obracającym się wraz z kołem, który jest przenoszony na odpowiednie zawieszenie koła. Częstotliwość tych impulsów zmienia się w zależności od prędkości ruchu. Zazwyczaj tłumione są one za pomocą specjalnie dobranej konstrukcji elementów zawieszenia i podpór, z wyjątkiem drgań o ściśle określonej częstotliwości "drgań naturalnych zawieszenia", które zależą od jego sztywności podłużnej. Momenty powstawania drgań własnych zawieszenia przedniego i tylnego są zazwyczaj bardzo różne i można je wyrazić za pomocą prędkości ruchu, gdyż "promień toczenia" kół się nie zmienia.

Liczba impulsów na obrót koła to stosunek momentu wystąpienia drgań własnych odpowiedniego zawieszenia, wyrażony poprzez prędkość ruchu, do prędkości ruchu w chwili wystąpienia drgań (patrz tabela występowania drgań własnych przedniego i tylnego zawieszenia pojazdów objętych niniejszą Notą Techniczną).

Istnieją dwa rodzaje nierównowagi.

Niewyważenie: niewyważenie masy = jeden impuls na obrót koła.
Bicie promieniowe: odkształcenie geometryczne = jeden lub więcej impulsów na obrót koła.

Drgania występują w następujących podzespołach i częściach:

elementy obrotowe (opony, tarcze kół, ozdobne kołpaki kół, mechanizmy hamulcowe, półosie napędowe kół, przekładnie osi drążonej mechanizmu różnicowego typu otwartego skrzyni biegów manualnej);
elementy tłumiące (amortyzatory, mocowania i/lub elementy tłumiące zawieszenia, rama pomocnicza, mechanizm zębatkowy układu kierowniczego, kolumna kierownicza, siedzenia itp.).

Określanie źródła drgań

Określenie źródła drgań jest również elementem diagnostyki, jednak nie jest ono usystematyzowane. Drgania przenoszone są poprzez zawieszenie, a następnie poprzez zwrotnicę (środek obrotu). Wówczas ich "ścieżka" (lub "funkcja przenoszenia") zależy od energii drgań, charakteru połączeń między częściami (dokręcenie elementów złącznych, stan elementów tłumiących drgania, itp.), ich sztywności lub z różnych możliwych składowych impulsów powodujących drgania.

Można założyć, że w większości przypadków przenoszenia drgań na kierownicę pochodzą one z przedniego zawieszenia i są przenoszone poprzez układ kierowniczy. Ale nie jest to reguła uniwersalna. Przyczyną drgań kierownicy mogą być bardzo specyficzne wady tylnych opon.

Wibracje powstają w wyniku ciągu impulsów (uderzeń) pochodzących od elementów obracających się wraz z kołem. Wibracje powstają z dwóch powodów:

nierównowaga masowa;
jeden impuls na obrót koła.

Przednie i tylne zawieszenie mają charakterystyki, które służą do przeprowadzania diagnostyki.

Tłumią drgania z wyjątkiem tych, które posiadają częstotliwość "naturalną".

Moment wystąpienia drgań własnych zawieszenia zależy od jego sztywności wzdłużnej. Częstotliwość drgań zależy od prędkości pojazdu. Momenty powstawania drgań własnych zawieszenia przedniego i tylnego różnią się od siebie.

Diagnostyka drgań pozwala określić, które zawieszenie powoduje drgania (przód lub tył) pochodzą one z koła i w szczególności określają liczbę impulsów przypadającą na jeden obrót koła. Te wstępne dane diagnostyczne służą jako wskazówka przy wyborze niezbędnej interwencji technicznej. Dlatego też istotne jest uzyskanie danych od właściciela lub przeprowadzenie jazdy próbnej.

Ilość nierównowagi niezbędna do wytworzenia zauważalnych wibracji wynosi w przybliżeniu:

20g na koła (opony na felgach 15-calowych);
100 g dla tarczy hamulcowej lub bębna;
500 g na piastę koła;
1,16 kg dla wału napędowego koła.

Uwaga! Niektóre rodzaje wibracji powstających podczas pracy silnika można pomylić z wibracjami związanymi z prędkością. W tym przypadku pojawienie się drgań jest najprawdopodobniej związane z prędkością obrotową silnika lub jego obciążeniem. Można to zweryfikować jedynie poprzez odtworzenie błędu za pomocą odpowiednich testów.

Szczególne przypadki występowania drgań

Przyczyną drgań może być wada konstrukcyjna opony. Wada ta nie jest widoczna gołym okiem. Aby to zidentyfikować, konieczne jest przeprowadzenie odpowiedniego sprawdzenia.

Notatka: Jeśli konstrukcja opony jest wadliwa, na kole zazwyczaj montuje się ciężkie ciężarki wyważające (50 g lub więcej po jednej stronie obręczy koła).

"Hartowanie" amortyzatorów zawieszenia

Zdarzają się przypadki "wibracji" występujące jedynie na drogach o wyjątkowo gładkiej nawierzchni (na autostradach lub nowych drogach ekspresowych). Tarcie w amortyzatorach w połączeniu ze sztywnym zawieszeniem może powodować odczucie podskakiwania podobne do wibracji. Zjawisko to ustępuje w normalnych warunkach jazdy (podczas normalnego manewru wyprzedzania, na nierównej nawierzchni drogi itp.).

Sprawdź momenty dokręcania połączeń gwintowanych i stan zawieszeń. Po zamontowaniu nowych części lub w nowym samochodzie zjawisko to stopniowo zanika, w miarę jak części się "docierają".

Nadmierne ciśnienie w oponach

Gdy opony są nadmiernie napompowane, występuje zjawisko odbicia, które można pomylić z wibracjami.

Rozwiązywanie problemów Algorytmy

Test 1: Test drogowy mający na celu określenie charakteru drgań i ich źródeł.

Zaznacz położenie opony na feldze (aby zmniejszyć widoczność, znak nanosi się na metal po wewnętrznej stronie koła)

Odtwórz wibracje, upewnij się, że są powiązane z prędkością ruchu (odtworzyć drgania w kilku biegach skrzyni biegów).

Zapisz zakres prędkości, w których występują drgania.

Sprawdź wpływ hamowania na drgania:

w obszarze prędkości drgań należy lekko zwolnić samochód (aż klocki hamulcowe dotkną tarczy) i określić obecność lub brak zmian drgań przy zachowaniu prędkości ruchu.

Sprawdź efekt zmiany momentu obrotowego silnika (ruch "pod napięciem" przy włączaniu niższych biegów):

w zakresie prędkości występowania drgań należy zmienić obciążenie silnika (aby stworzyć warunki do jazdy "pod napięciem", następnie przy przełączaniu na niższe biegi) i określić wpływ tej zmiany na drgania.

Określ, które z zawieszeń powoduje drgania, oraz liczbę impulsów na obrót koła, korzystając z tabeli współczynników drgań własnych zawieszeń.

Test 2: Test drogowy mający na celu określenie szybkości powstawania drgań własnych zawieszenia.

Badanie polega na określeniu szybkości występowania naturalnych drgań zawieszeń poprzez sztuczne wytworzenie nierównowagi (uzyskanie jednego impulsu na obrót koła) na jedno z przednich kół, a następnie na jedno z tylnych kół.

Najlepszym rozwiązaniem jest skorzystanie z innego pojazdu w celu przeprowadzenia tej kontroli (ten sam model, ale niekoniecznie ten sam silnik).

Umieść dodatkowy ciężarek wyważający o masie 50 g na jednym z przednich kół i zaznacz jego pozycję (położenie ciężarka na obwodzie felgi nie ma znaczenia). Pozostaw stare ciężarki lub obciążnik na miejscu.

Wykonaj jazdę próbną na drodze i zapisz zakres prędkości, przy którym występują drgania. Wynik odpowiada szybkości powstawania drgań własnych zawieszenia przedniego badanego pojazdu.

Zdejmij zbędny ciężar z przedniego koła i przenieś go na jedno z tylnych kół.

Wykonaj ponownie test drogowy i zanotuj zakres prędkości, przy którym występują drgania. Wynik odpowiada szybkości powstawania drgań własnych zawieszenia tylnego badanego pojazdu.

Porównaj wyniki testu 1 z testem 2 i określ, które zawieszenie jest źródłem drgań, a także liczbę impulsów na obrót koła.

(Ten artykuł pochodzi ze strony internetowej: renaultbook.ru)

Test 3: Test drogowy w celu sprawdzenia, czy w strukturze opony występują jakiekolwiek wady.

Przyczyną drgań może być wada wewnętrznej struktury opon. Wada ta nie jest widoczna gołym okiem. Aby to wykryć, należy zamienić koła przednie i tylne (umieścić koła lewe po lewej, koła prawe po prawej), wcześniej rejestrując zakres prędkości drgań podczas wykonywania testu 1, a następnie ponownie wykonać test 1. Jeżeli podczas w tym nowym teście zakres prędkości drgań uległ zmianie i obecnie odpowiada prędkości występowania drgań własnych innego zawieszenia (patrz tabela 4.2 "Prędkość występowania drgań własnych zawieszenia"), wówczas wada jest związana z oponami lub z wyważaniem kół.

Notatka: Jeśli konstrukcja opony jest wadliwa, na kole zazwyczaj montuje się ciężkie ciężarki wyważające (50 g lub więcej po jednej stronie obręczy koła).