Виброускорение, виброскорость и виброперемещение

5 главных причин вибрации кузова автомобиля

Профессиональные водители хорошо знают, что вибрация двигателя на холостых передается на кузов в каждом автомобиле. Это рабочая вибрация, определить ее допустимые параметры новичку бывает очень сложно. Современные машины показывают детонацию узлов на 70% ниже, чем, например, автомобиль ВАЗ 2106, но она все равно есть.

вибрация-передается-на-кузов-авто-обложка

Если в машине начала появляться заметная вибрация рулевого колеса, кузова на низких оборотах, при торможении, разгоне, скорости – это всегда свидетельствует о поломке или износе деталей. Правильно и быстро найти причину можно, понаблюдав, в какой ситуации появляется нехарактерная тряска.

Виброускорение, виброскорость и виброперемещение

Виброускорение, виброскорость и виброперемещение

Для количественного описания вибрации вращающегося оборудования и в диагностических целях используют виброускорение, виброскорость и виброперемещение.

На холостых оборотах

Частые причины вибрации двигателя на холостых оборотах связаны с неправильной работой узлов силового агрегата, реже – с поломками деталей трансмиссии. Тряска на холостом ходу ощущается сразу после того, как завели машину, и при остановке. Причинами дрожания кузова могут быть:

  • поломка подушки (опоры) двигателя;
  • забитый топливный насос, изношенный фильтр;
  • неисправность свечи зажигания;
  • износ ЦПГ (деталей цилиндропоршневой группы ДВС).

Опора двигателя – это резинометаллическая или гидравлическая прокладка между мотором и кузовными деталями машины. Главное предназначение подушки – смягчать колебания и детонацию от работающего мотора, которая передает дрожание на кузов.

Чаще всего двигатель крепится на четыре-пять опор, поломка одной из них заставляет кузов нестандартно вибрировать.

вибрация-двигателя-причины-и-способы-устранения

В 90% случаев выход из строя опоры происходит из-за обрыва резиновой детали металлической опоры. Средний срок эксплуатации подушки двигателя – 100 000 км пробега.

Если в автомобиле неисправна топливная система, тряска может стать заметна при работе двигателя на холостом ходу, высокой скорости, разгоне. Происходят перебои с подачей топлива, что проявляется резким снижением оборотов или резким их повышением.

При диагностике требуется не только проверять фильтры, но и тестировать форсунки. Проверка работы форсунок проводится на специальном стенде с помощью гидравлического оборудования.

Дрожание автомобиля на холостом ходу бывают при неисправности электропроводки в автомобиле. Мотор троит, создается небольшое колебание кузова. Это сигнализирует о неисправности в свече зажигания, возможной трещине.

Виброускорение

Виброускорение – это значение вибрации, прямо связанное с силой, вызвавшей вибрацию. Виброускорение характеризует то силовое динамическое взаимодействие элементов внутри агрегата, которое вызвало данную вибрацию. Обычно отображается амплитудой (Пик, Peak) – максимальное по модулю значение ускорения в сигнале. Применение виброускорения теоретически идеально, т. к. пъезодатчик (акселерометр) измеряет именно ускорение и его не нужно специально преобразовывать. Недостатком является то, что для него нет практических разработок по нормам и пороговым уровням, нет общепринятого физического и спектрального толкования особенностей проявления виброускорения. Успешно применяется при диагностике дефектов, имеющих ударную природу – в подшипниках качения, редукторах.

Виброускорение измеряется в:

  • метрах на секунду в квадрате [м/сек 2 ]
  • G, где 1G = 9,81 м/сек 2
  • децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то берётся значение 10 -6 м/сек 2 (Стандарт ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009)

Как перевести виброускорение (м/с 2 ) в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 10 -6 м/сек 2 :

AdB = 20 * lg10(A) + 120

AdB – виброускорение в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

A – виброускорение в м/с 2

120 дБ – уровень 1 м/с 2

Как перевести дБ в виброускорение (м/с 2 ) ?

A = 10^((AdB-120)/20)

Например, 140 дБ = уровень 10 м/с 2 = 1 G

При движении

Если в автомобиле появляется вибрация на скорости, которая увеличивается по мере разгона и не прекращается во время движения, проблема может быть в разбалансировке колес. Кроме этого, тряска при движении связана с неисправностью частей подвески, электрики:

  • амортизаторы, стойки;
  • опорный подшипник;
  • наконечник рулевой тяги;
  • шарниры;
  • обрыв высоковольтного провода.

вибрация-двигателя-на--холостых

При обрыве высоковольтного провода автомобиль начинает вибрировать при движении и слышится характерное потрескивание. Найти место пробоя довольно просто, искра заметна при заведенном моторе на холостых. Но если электропроводка в порядке, но заметно появление посторонних звуков под капотом, следует проверить электронные датчики.

Виброскорость

Виброскорость – это скорость перемещения контролируемой точки оборудования во время её прецессии вдоль оси измерения.

В практике измеряется обычно не максимальное значение виброскорости, а ее среднеквадратичное значение, СКЗ (RMS). Физическая суть параметра СКЗ виброскорости состоит в равенстве энергетического воздействия на опоры машины реального вибросигнала и фиктивного постоянного, численно равного по величине СКЗ. Использование значения СКЗ обусловлено ещё и тем, что раньше измерения вибрации велись стрелочными приборами, а они все по принципу действия являются интегрирующими, и показывают именно среднеквадратичное значение переменного сигнала.

Из двух широко применяемых на практике представлений вибросигналов (виброскорость и виброперемещение) предпочтительнее использование виброскорости, так как это параметр, сразу учитывающий и перемещение контролируемой точки и энергетическое воздействие на опоры от сил, вызвавших вибрацию. Информативность виброперемещения может сравниться с информативностью виброскорости только при условии, когда дополнительно, кроме размаха колебаний, будут учтены частоты, как всего колебания, так и его отдельных составляющих. На практике сделать это весьма проблематично.

Для измерения СКЗ виброскорости используются самые простые приборы – виброметры. В более сложных приборах (виброанализаторах) также всегда присутствует режим виброметра.

Виброскорость измеряется в:

  • миллиметрах на секунду [мм/сек]
  • дюймов в секунду [in/s]: 1 in/s = 25,4 мм/сек
  • децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то, согласно ГОСТ 25275-82, берётся значение 5 * 10 -5 мм/сек (По международному стандарту ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009 за 0 dB берётся 10 -6 мм/сек)

Как перевести виброскорость в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 5 * 10 -5 мм/сек:

VdB = 20 * lg10(V) + 86

VdB – виброскорость в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

V – виброскорость в мм/с

86 дБ – уровень 1 мм/с

Ниже приведены значечения виброскорости в дБ для стандартного ряда норм вибрации. Видно, что разница между соседними значениями – 4 дБ. Это соответствует разнице в 1,58 раза.

мм/с дБ
45 119
28 115
18 111
11,2 107
7,1 103
4,5 99
2,8 95
1,8 91
1,12 87
0,71 83

Виброперемещение

Виброперемещение (вибросмещение, смещение) показывает максимальные границы перемещения контролируемой точки в процессе вибрации. Обычно отображается размахом (двойной амплитудой, Пик-Пик, Peak to peak). Виброперемещение – это растояние между крайними точками перемещения элемента вращающегося оборудования вдоль оси измерения.

Виброперемещение измеряется в линейных единицах:

  • в микрометрах [мкм]
  • в миллиметрах [мм]: 1 мм = 1000 мкм
  • в милсах, миллидюймах [mils]: 1000 mils = 1 дюйм, 1 mil = 25,4 мкм, 1000 mils = 25,4 мм

На определенной скорости

Если в автомобиле наблюдается вибрация на большой скорости, причиной могут быть неисправности в таких узлах:

  • трансмиссия;
  • рулевая система;
  • подвеска.

Если появляется вибрация по кузову на скорости 100–120 км, проверяется сайлентблок на рычагах подвески, шаровые шарниры. Выход из строя агрегатов связан с ездой по плохим дорогам, частыми попаданиями в ямы.

Износ пружины амортизатора, опорного подшипника стойки приводит к тряске машины при езде по неровным участкам со скоростью выше 80 км в час.

Разбалансировка колес идет первой причиной тряски рулевого колеса от 50 до 100 км/ч. При больших скоростях ехать при такой неисправности невозможно и опасно.

Износ рулевого наконечника приведет к образованию большого люфта в узле, это создаст разбалансировку передних колес, приведет к тряске автомобиля на скорости от 90 км/ч.

Если причиной вибрации является коробка передач, проверить это легко. Следует во время движения на МКПП выжать сцепление, на АКПП установить рукоятку в позицию «N». Если тряска прекратилась, проблема диагностируется в узле КП.

вибрация-мотора-передается-на-кузов

При торможении

Вибрация кузова при торможении может возникнуть из-за износа узлов тормозной системы, разбалансировки колес, по причине плохой, «лысой» резины. Причины вибрации автомобиля могут быть связаны с поломкой или износом следующих деталей тормозной системы:

  • ступиц;
  • тормозных дисков;
  • барабанов.

Если при холостых оборотах двигатель работает ровно, разгон, езда проходят без заметной тряски, но при торможении машину «кидает» – требуется проверить разболтовку колесных дисков и протяжку всех винтов.

Штатная диагностика, которую рекомендуется делать раз в год, помогает не допустить появления дрожания кузова. Но если проблема появилась, придется сделать проверку всех узлов автомобиля, даже если причина в слабо затянутом болте.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий