Zgomot, vibrații și asprime

Introducere

Acest capitol oferă o scurtă privire de ansamblu asupra parametrilor de zgomot, vibrații și duritate (NVH) apar în vehicul și ce măsuri corective sunt posibile.

Ce se înțelege prin termenul NVH în industria auto

• N = Zgomot - Sunetul poate fi auzit
• V = Vibrație - Vibrație, poate fi simțită
• H = Rigiditate, efectul său poate fi auzit și simțit

Tipuri de zgomot în tehnologia NVH

• Zgomotele din mașini sunt clasificate în funcție de ton:
  • Ton scăzut - vuiet, bâzâit
  • Tonalitate medie - bâzâit, trosnet
  • Ton înalt - urlet, fluier, scârțâit
• Urlete puternice și fluierături rănesc urechile.

Cât de diferite zgomote intră în mașină:

• Zgomotul scăzut este produs în principal de motor.
• Zgomotul slab este cauzat și de suprafața drumului, mai ales dacă suprafața drumului este neuniformă. Aceasta este forma (un zumzet care poate fi simțit de oamenii din mașină ca o vibrație.
• Cu toate acestea, zgomotul ascuțit care este perceput ca urlet sau șuierat este adesea zgomot de flux de aer (zgomotul vântului) sau provine de la elemente precum un alternator, o pompă de servodirecție sau o curea de transmisie.
• Există, de asemenea, un zgomot de zgomot care poate apărea atunci când conduceți pe drumuri accidentate. «zvâcniri» zgomotele sunt produse, de exemplu, de amortizoare, elemente de șasiu sau elemente libere din interiorul vehiculului.

Propagarea undelor sonore în aer

Poz.	Piesa de schimb Nr	Nume
1	-	Sursă de sunet, cum ar fi motorul
2	-	Unda de sunet
3	-	Amplitudine

Sunetul este propagarea undelor longitudinale sub formă de schimbări de presiune în aer.

Transmiterea sunetului prin corp

Sunetul este transmis prin lichide sau solide, cum ar fi caroseria unei mașini.

Viteza de transmisie (viteza sunetului) în lichide sau solide depinde de material, dar în general mai rapid decât viteza în aer (de vreo 5 ori mai rapid).

Combinație de transmisie prin aer și solide

NOTĂ: Transmiterea sunetului prin aer și solide este de o importanță primordială în tehnologia auto.

Transmiterea zgomotului în mașină

Poz.	Piesa de schimb Nr	Nume
1	-	Trecerea sunetului prin aer
2	-	Vibrații sonore

Exemplu:

• Sursa zgomotului este motorul. Zgomote ale motorului:
• mergi direct prin aer
• transmisă ca vibraţii de la motor către caroserie şi «radiat» în interiorul mașinii prin aer, de exemplu, printr-un compartiment despărțitor.

vibratii

• Frecvențe sub 20 Hz (frecvente joase) și care depășește 20 kHz (frecvente inalte) nu sunt percepute de urechea umană.
• Motorul este instalat in asa fel incat, datorita rugozitatii drumului, sa oscileze vertical pe suporturile sale elastice.
• Suporturile de motor neacordate vor transmite vibrații caroseriei și, prin urmare, ocupanților vehiculului.
• Se aplică următoarele reguli de bază:
  • În industria auto, nu numai frecvențele audio trebuie luate în considerare, ci și inaudibile (scăzut) frecvente.
  • De obicei, pot fi observate vibrații de joasă frecvență (amplitudini mari).
  • Se pot auzi vibrații de înaltă frecvență, dar vor fi percepute și ca vibrații ale podelei, volanului sau scaunului.

Rezonanţă

• Fiecare corp are propria sa frecvență de vibrație.
• Dacă un sistem vibrant este excitat la propria frecvență de vibrație, va începe să rezoneze.
• Funcționarea bruscă a motorului se manifestă, de exemplu, când se atinge frecvența de rezonanță (turația critică a motorului).
• După creșterea turației motorului peste această valoare, motorul începe să funcționeze din nou fără probleme foarte curând.

Amortizare

• Dacă amortizorul este montat paralel cu arcul, caracteristica de amortizare este concepută pentru a reduce mișcarea corpului.
• Functioneaza si amortizorul de la masina.
• Amortizarea afectează rezonanța unui obiect sau a unui sistem.
• Masa în mișcare este amortizată de un amortizor care funcționează corespunzător, oprind astfel imediat oscilația corpului.
• Un amortizor într-o mașină este un amortizor (amortizor de vibratii), care permite corpului să oscileze cu amortizarea treptată a vibrațiilor.

Ezitare

Poz.	Piesa de schimb Nr	Nume
1	-	Oscilatie continua (neamortizat)
2	-	oscilație amortizată

Izolatie

În tehnologia oscilației, termenul «izolatie» înseamnă separarea elementelor și sistemelor. Exemplu:

• Motorul este montat pe elemente de arcuri astfel incat masinii sa fie transmise cat mai putine vibratii.
• În industria auto, tampoanele de cauciuc sunt aproape întotdeauna folosite ca izolație (a sustine). Elasticitatea cauciucului acționează ca un arc.
• Eficacitatea acestui tip de separare depinde de designul elementului.

Încărcarea direcțională a pernei de cauciuc pentru a asigura o izolație optimă

Poz.	Piesa de schimb Nr	Nume
1	-	Motor
2	-	suport motor

Absorbţie

• Undele sonore răsună pe suprafețele solide
• Dacă întâlnesc suprafețe moi, sunt absorbite. Atât materialul, cât și grosimea materialului joacă un rol important aici.

Poz.	Piesa de schimb Nr	Nume
1	-	Reflexia undelor sonore
2	-	Absorbția undelor sonore

Exemplu:

• Toate elementele de izolare fonică, cum ar fi ornamentele ușilor, covorașele, căptușeala, rafturile de depozitare și scaunele sunt îndepărtate din vehicul.
• Rezultatul este că sunetul este reflectat direct (nivelul sunetului crește), iar efectul unei săli de concert este creat.

Natura zgomotului și vibrațiilor din mașină

Pasagerii vehiculului percep sunete sau zgomote la diferite niveluri, în funcție de locul în care se află.

Val de sunet/zgomot (val în picioare) în mașină

Poz.	Piesa de schimb Nr	Nume
1	-	Șoferul este înăuntru «zonă moartă»
2	-	Pasagerul din spate se află în zonă «ax de val»

Natura zgomotului și fluctuațiile sistemelor de admisie și evacuare

Sistemul de admisie al vehiculului ca sursă de zgomot în aer și de sunet solid



Sistemul de evacuare al vehiculului ca sursă de sunet aerian și de sunet solid




Modul în care este transmis sunetul

• Desenul de sus arată căile pe care le poate lua sunetul de la sistemele de admisie și evacuare.
• Pe lângă sunetul transmis în aer, în ambele sisteme predomină sunetul solid. Pentru a menține acest raport cât mai mic posibil, acest tip de element oscilant trebuie conectat la corp folosind conexiuni rigide.
• Sistemul de evacuare este un element deosebit de oscilant și necesită o izolație optimă prin conectarea acestuia la podea, precum și puncte bune de cablare și de montare pentru a reduce transmisia sunetului solid.

Sistem de admisie

Poz.	Piesa de schimb Nr	Nume
1	-	Galerie de admisie
2	-	Furtun de conectare
3	-	element de fixare (fixare cu cauciuc)
4	-	Filtru de aer
5	-	Rezonator

• Volumul și lungimea sistemelor de admisie se potrivesc exact. Nu se pot face modificări în timpul întreținerii sau reparațiilor. La conectarea elementelor (furtunuri și conducte) acordați atenție etanșeității tuturor conexiunilor.
• Suprafețele tuturor elementelor supuse schimbărilor mari de presiune în sistemul de admisie sunt în special supuse unor fluctuații puternice.
• Influențele temperaturii, cum ar fi încălzirea carcasei filtrului de aer, pot provoca modificări ale durității suprafețelor.
• Pentru a preveni transmiterea sunetului cauzat de vibrațiile suprafeței sistemului de admisie către caroseria vehiculului, în timpul întreținerii, trebuie luate în considerare următoarele puncte:
  • Întregul sistem de admisie trebuie izolat de corp și fixat în bucșe de cauciuc fără niciun fel de stres.
  • Conductele de aer ale sistemului de admisie nu trebuie să intre în contact cu părțile corpului.
  • Izolație cu spumă conectată la punctul de contact cu corpul sau cu alte elemente.

Design sistem de evacuare

Poz.	Piesa de schimb Nr	Nume
1	-	convertor catalitic
2	-	Element de separare
3	-	Toba fata
4	-	Amortizor spate

• Sistemele de evacuare trebuie instalate fără nicio deformare.

NOTĂ: Tampoanele de cauciuc în care este suspendat sistemul de evacuare transmit, de asemenea, vibrații și, în anumite condiții, pot cauza și probleme de zgomot. Din acest motiv, este important ca sistemul de evacuare să fie instalat fără deformare.

• Tampoanele de cauciuc nu ar trebui să fie «intins».
• Colector de evacuare și convertor catalitic (dacă este instalat direct pe motor) trebuie să fie conectat la motor (fără conectori în paranteze).
• Verificare simplă a problemei:
  • Scoateți toate suporturile pe care este suspendat sistemul de evacuare.
  • Agățați sistemul de eliberare cu șnururi în două locuri, maxim.
  • Verificați nivelul de zgomot din interiorul mașinii în timpul unui test rutier.
  • Dacă acest lucru rezolvă problema, suporturile sistemului de evacuare sunt cauza zgomotului.
  • Reinstalați suporturile sistemului de evacuare, unul câte unul și testați vehiculul după instalarea fiecăruia.
  • Continuând în acest fel pas cu pas, poți găsi suportul care provoacă zgomot în interiorul mașinii.

Ansamblu caroserie

Scop

• Pe caroseria mașinii sunt impuse diferite cerințe, în special atunci când mașina este în mișcare. Vibrațiile predominante sunt cauzate în principal de alte elemente ale vehiculului, precum motorul și suporturile. Prin urmare, caroseria este unul dintre cele mai importante elemente ale mașinii în ceea ce privește NVH.
• Elementele descrise ale mașinii, în conformitate cu funcțiile lor, au fost surse individuale independente de zgomot. Dar caroseria conectează și găzduiește toate elementele mașinii.
• Corpul este supus vibrațiilor de la sunetul transportat prin aer și transportat de solide.
• Ansamblul caroseriei trebuie să absoarbă toate vibrațiile și impulsurile de la toate elementele și, dacă este posibil, să nu le transmită în interiorul vehiculului.
• Cei mai mari parametri NVH de pe caroserie sunt caracterizați de panouri de oțel ale acoperișului, pereților laterali și podelei. Sunt puternic stimulați de structura corpului și acționează ca un difuzor care transmite zgomot.

Cerințe suplimentare ale corpului

• Comportament bun la accident
• Spatiu interior mare
• Rezistență la coroziune
• masă mică
• Forma aerodinamica buna

Între aceste puncte, trebuie făcut un compromis. Un exemplu este între rigiditatea ridicată a caroseriei pentru o bună performanță NVH și o bună absorbție a energiei la impact prin utilizarea zonelor deformabile.

Exemplu:

• Impermeabil nu înseamnă izolare fonică, așa că trebuie luate în considerare următoarele puncte:
  • Instalarea corectă a ferestrei.
  • Instalarea corectă a etanșărilor.

• Puncte suplimentare
  • Găuri în compartimentul motor
  • Garnituri usi si ferestre
  • Orificii de încălzire și ventilație
  • Furtunuri de scurgere pentru trapă

• Elementele laterale ale corpului și traversele sunt adesea canale de transmisie a sunetului. Măsuri corective posibile:
  • Instalarea pereților despărțitori în locuri critice, cum ar fi îmbinările dintre baron și stâlp «A», pentru a asigura o bună izolare fonică pentru zgomotul aerian.
  • Instalarea dopurilor de spumă în zonele cu probleme.
  • Umplerea secțiunilor goale cu spumă.

NOTĂ: Miezurile de polistiren și spumă sunt utilizate în fabricarea vehiculelor pentru a sigila punctele de transmisie a sunetului transmis în aer. Dacă problema este vântul, anvelopele, motorul sau zgomotul drumului, verificați poziția elementelor din spumă.