Вібрації викликаються послідовністю імпульсів. У разі вібрацій, пов'язаних зі швидкістю руху, ці імпульси генеруються дисбалансом будь-якого елемента, що обертається разом із колесом, який передається на відповідну підвіску коліс
Частота цих імпульсів змінюється зі швидкістю руху.
Зазвичай вони гасяться завдяки спеціально підібраній конструкції елементів і опор підвіски, крім вібрацій строго певної частоти «власних коливань підвіски», які залежать від її поздовжньої жорсткості.
Моменти виникнення власних коливань передньої та задньої підвісок зазвичай сильно відрізняються і їх можна виразити через швидкість руху, оскільки «радіус кочення» коліс не змінюється.
Кількість імпульсів за один оберт колеса – це відношення між моментом виникнення власних коливань відповідної підвіски, вираженим через швидкість руху, і швидкістю руху в момент виникнення вібрацій (див. таблицю виникнення власних коливань передньої та задньої підвісок автомобілів, яких стосується справжня Технічна нота ).
Існує два види дисбалансу.
- – Неврівноваженість: дисбаланс мас = один імпульс на оберт колеса.
- – Радіальне биття: геометрична деформація = один або кілька імпульсів на оберт колеса.
Вібрації виникають на наступних вузлах та деталях:
- – елементи, що обертаються (шини, диски коліс, декоративні ковпаки коліс, гальмівні механізми, вали приводу коліс, пола напівосьова шестерня диференціала відкритого типу МКП);
- – демпфуючі елементи (амортизатори, кріплення та/або демпфуючі елементи підвіски, підрамника, рейкового кермового механізму, кермової колонки, сидінь тощо).
Визначення джерела вібрацій
Визначення джерела вібрацій також є елементом діагностики, проте воно не систематизовано.
Вібрації передаються через підвіску і далі через поворотний кулак (центр обертання).
Потім їх «шлях» (або «функція передачі») залежить від енергії вібрацій, характеру зв'язків між деталями (затягування кріплень, стану віброгасних елементів і т.д.), їх жорсткості або від різних можливих компонентів імпульсів, що викликають вібрації.
У деяких випадках вібрація на рульовому колесі виникає через руйнування опор двигуна.
Гумові елементи опор після тривалої експлуатації виходять з ладу.
Вібрація від крутних елементів двигуна сильно відчувається на рульовому колесі.
Можна припустити, що в більшості випадків передачі вібрацій на кермо вони виходять від передньої підвіски і передаються через кермо.
Але це не є абсолютно універсальним правилом.
Причиною вібрацій рульового колеса можуть бути деякі дуже специфічні дефекти задніх коліс.
Вібрації викликаються послідовністю імпульсів (ударів), що йдуть від елементів, що обертаються разом із колесом.
Вібрації викликаються причинами двох видів:
- – дисбаланс маси;
- – один імпульс для обертання колеса.
Передня та задня підвіски мають характеристики, на основі яких проводиться діагностика.
Вони гасять вібрації, окрім тих, які мають частоту «власних коливань».
Момент виникнення власних коливань підвіски залежить від її поздовжньої жорсткості.
Частота коливань обумовлена швидкістю руху автомобіля.
Моменти виникнення власних коливань передньої та задньої підвісок відрізняються один від одного.
Діагностика вібрацій дозволяє визначити, від якої підвіски (передньої або задньої) вони виходять, і особливо визначити число імпульсів за оборот колеса.
Ці вихідні діагностичні дані є орієнтиром для вибору необхідного технічного втручання.
Тому важливо отримати ці дані від власника або виконати дорожнє випробування.
Величина дисбалансу, необхідна для створення відчутних вібрацій, становить близько:
- – 20 г для коліс (шини на 15-дюймовому диску);
- – 100 г для гальмівного диска або барабана;
- – 500 г для маточини колеса;
- – 1,16 кг для валу приводу колеса.
Деякі види вібрацій, що викликаються роботою двигуна, можна прийняти за вібрації, пов'язані зі швидкістю руху.
У цьому випадку поява вібрації пов'язана швидше за все з обертами або навантаженням двигуна.
Переконати це дозволяє лише відтворення несправності під час відповідної перевірки.
Особливі випадки виникнення вібрацій
Можливою причиною вібрацій є дефект конструкції шин.
Такий дефект зовні непомітний. Для його виявлення необхідно виконати відповідну перевірку.
ПРИМІТКА
За наявності дефекту конструкції шини на колесо зазвичай встановлюють балансувальні вантажі великої маси (50 г і більше на одній стороні диска колеса). "Затвердіння" амортизаторів підвіски.
Зустрічаються випадки візникнення «вібрацій» тільки на дорогах з особливо гладким покриттям (на автострадах або нових смугах швидкісного руху).
Тертя в амортизаторах у поєднанні з жорсткою підвіскою може викликати підскоки, подібні до вібрації.
Це явище припиняється у звичайних умовах руху (при звичайному маневрі обгону, на більш шорсткому покритті дороги тощо).
Перевірте моменти затягування різьбових з'єднань та стан підвісок.
Після встановлення нових деталей або на новому автомобілі це явище поступово зникає в міру «притирання» деталей.
Надмірний тиск у шинах коліс.
При перекачених шинах виникає явище відскоку, яке можна прийняти за вібрації.
Алгоритми пошуку несправностей
Перевірка
Перевірка 1: дорожнє випробування для визначення характеру вібрацій та їх джерел.
Позначте положення шини на диску колеса (для меншої помітності мітку нанесено на метал із внутрішньої сторони колеса)
Відтворіть вібрації, переконайтеся, що вони пов'язані зі швидкістю руху (відтворюйте вібрації на кількох передачах КП).
Запишіть інтервал швидкостей, у якому виникають вібрації.
Перевірте вплив гальмування на вібрації:
– в області швидкостей виникнення вібрацій злегка пригальмуйте автомобіль (до торкання гальмівних колодок з диском) та визначте наявність або відсутність зміни вібрацій, підтримуючи швидкість руху.
Перевірте вплив зміни крутного моменту двигуна (рух «натяг» при включенні нижчих передач):
– в області швидкостей виникнення вібрацій змініть навантаження двигуна (для створення умов руху «внатяг», потім при переході на нижчі передачі) та визначте вплив цієї зміни на вібрації.
Визначте, від якої з підвісок йде вібрація та кількість імпульсів за оборот колеса за таблицею швидкостей виникнення власних коливань підвісок.
Перевірка 2: дорожнє випробування для визначення швидкості виникнення власних коливань підвісок.
Ця перевірка полягає в тому, щоб визначити швидкість виникнення власних коливань підвісок шляхом штучного створення дисбалансу (отримання одного імпульсу за оборот колеса) на одному з передніх, потім на одному із задніх коліс.
Найкращим рішенням є використання при цій перевірці іншого автомобіля (та сама модель, але не обов'язково з тим же двигуном).
Встановіть додатковий балансувальний вантаж масою 50 г на одне з передніх коліс і позначте його положення (положення вантажу на колі диска колеса не має значення).
Попередні вантажі або вантажі залиште на місці. Виконайте дорожнє випробування та запишіть інтервал швидкостей, у якому з'являються вібрації.
Результат відповідає швидкості виникнення власних коливань передньої підвіски автомобіля, що перевіряється.
Зніміть додатковий вантаж із переднього колеса та встановіть його на одне із задніх коліс.
Знову виконайте дорожнє випробування та запишіть інтервал швидкостей, у якому з'являються вібрації.
Результат відповідає швидкості виникнення власних коливань задньої підвіски автомобіля, що перевіряється.
Порівняйте результат перевірки 1 з перевіркою 2 і визначте, яка з підвісок є джерелом вібрацій, та кількість імпульсів за обертання колеса.
Перевірка 3: дорожнє випробування для визначення дефектів конструкції шин.
Можливою причиною вібрацій є дефект внутрішньої конструкції шин.
Такий дефект зовні непомітний.
Для його виявлення слід переставити передні та задні колеса (ліві колеса ставити зліва, праві – праворуч), попередньо записавши інтервал швидкостей вібрацій при виконанні перевірки 1, і знову виконати перевірку 1.
Якщо при цьому новому випробуванні інтервал швидкостей виникнення вібрацій змінився і став відповідати швидкості виникнення власних коливань іншої підвіски, це означає, що дефект пов'язаний з шинами або з балансуванням коліс.
За наявності дефекту конструкції шини на колесо зазвичай встановлюють балансувальні вантажі великої маси (50 г і більше на одній стороні диска колеса).
Достовірність результатів перевірки 3 заснована на різниці між швидкостями виникнення власних коливань передньої та задньої підвісок.
