Шум, вибрация и жесткость
Кузов и покрытие. Ремонты кузова. Форд Фокус 1

Главная > Focus > Фокус 1 > Кузов и покрытие > Ремонты кузова > Шум, вибрация и жесткость
            0


Введение


Эта глава дает краткий обзор того, как параметры шума, вибрации и жесткости (NVH) проявляются в автомобиле, и какие корректирующие меры возможны.

Что понимается под термином NVH в автомобилестроении
  • N = Шум - Звук, можно слышать
  • V = Вибрация - Колебание, можно чувствовать
  • H = Жесткость, ее влияние можно слышать и чувствовать

Типы шумов в технологии NVH
  • Шумы в автомобили классифицируются по их тональности:
    • Низкая тональность - рев, гудение
    • Средняя тональность - жужжание, треск
    • Высокая тональность - вой, свист, писк
  • Громкий вой и свист болезненно воздействуют на уши.

Как различный шум проникает в автомобиль:
  • Низкотональный шум главным образом производится двигателем.
  • Низкотональный шум также вызывается дорожным покрытием, особенно, если дорожное полотно неровно. Это - форма(гудения, которое может ощущаться людьми, находящимися в автомобиле, как вибрация.
  • Однако, высокотональный шум, который воспринимается как вой или свист, часто является шумом воздушного потока (шумом ветра) или исходит из таких элементов, как генератор, насос усилителя рулевого управления или приводной ремень.
  • Имеется также гремящий шум, который может возникать при движении по неровной дороге. «Дергающиеся» шумы производятся, например, амортизаторами, элементами шасси или незакрепленными элементами внутри автомобили.

Распространение звуковых волн в воздухе




Поз.№ Запасной ЧастиНаименование
1-Источник звука, например, двигатель
2-Звуковая волна
3-Амплитуда

Звук это распространение продольных волн в форме изменений давления в воздухе.


Передача звука через кузов


Звук передается жидкостями или твердыми телами, например, кузовом автомобиля.

Скорость передачи (скорость звука) в жидкостях или твердых телах зависит от материала, но вообще быстрее чем скорость в воздухе (быстрее приблизительно в 5 раз).

Комбинация передачи по воздуху и твердыми телами


ПРИМЕЧАНИЕ: Передача звука по воздух и твердыми телами имеет главное значение в автомобильной технике.

Передача шума в автомобиле




Поз.№ Запасной ЧастиНаименование
1-Прохождение звука по воздуху
2-Звуковые колебания

Пример:
  • Источник шума - двигатель. Шумы двигателя:
  • проходят прямо по воздуху
  • передаются как вибрации от двигателя к кузову и «излучаются» в салон автомобиля по воздуху, например, перегородкой.

Вибрации
  • Частоты ниже 20 Гц (низкие частоты) и превышающие 20 кГц (высокие частоты) не воспринимаются человеческим ухом.
  • Двигатель установлен таким образом, чтобы вследствие неровности дороги вертикально колебаться на своих упругих опорах.
  • Ненастроенные опоры двигателя будут передавать колебания к кузову и, следовательно, людям, находящимся в автомобиле.
  • Действуют следующие основные правила:
    • В автомобилестроении следует учитывать не только звуковые частоты, но также и неслышимые (низкие) частоты.
    • Низкочастотные колебания обычно можно заметить (большие амплитуды).
    • Высокочастотные колебания можно слышать, но они также будут восприниматься как колебания пола, рулевого колеса или сиденья.

Резонанс


  • Каждый кузов имеет собственную частоту вибрации.
  • Если система, способная вибрировать, возбуждается со своей собственной частотой вибрации, она начнет резонировать.
  • Неровная работа двигателя проявляется, например, когда достигается резонансная частота (критическая частота вращения коленчатого вала двигателя).
  • После увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя выше этого значения, двигатель очень скоро снова начинает работать ровно.

Демпфирование


  • Если демпфер установлен параллельно пружине, характеристика демпфирования направлена на уменьшение перемещения кузова.
  • Также работает амортизатор на автомобиле.
  • Демпфирование влияет на резонанс предмета или системы.
  • Перемещаемая масса демпфируется посредством правильно работающего амортизатора, таким образом немедленно останавливая колебание кузова.
  • Амортизатор в автомобиле - это демпфер(гаситель колебаний), который позволяет кузову колебаться с постепенным затуханием колебаний.

Колебание




Поз.№ Запасной ЧастиНаименование
1-Незатухающее колебание (недемпфируемое)
2-Затухающее колебание

Изоляция


В технологии колебаний термин «изоляция» означает разделение элементов и систем. Пример:


  • Двигатель устанавливается на пружинных элементах, так, чтобы автомобилю передавались как можно малые колебания.
  • В автомобилестроении в качестве изоляции почти всегда используется резиновая подушка (опора). Упругость резины действует подобно пружине.
  • Эффективность этого типа разделения зависит от конструкции элемента.

Направленная нагрузка резиновой подушки, чтобы обеспечивать оптимальную изоляцию




Поз.№ Запасной ЧастиНаименование
1-Двигатель
2-Опора двигателя

Поглощение


  • Звуковые волны отражаются от твердых поверхностей
  • Если они встречают мягкие поверхности, они поглощаются. Здесь важную роль играет и материал и толщина материала.



Поз.№ Запасной ЧастиНаименование
1-Отражение звуковых волн
2-Поглощение звуковых волн

Пример:
  • Все элементы звукоизоляции, такие как отделка дверей, коврики, обшивка потолка, вещевые полки и сиденья снимаются с автомобиля.
  • Результат этого - то, что звук отражается прямо (уровень звука возрастает), и создается эффект концертного зала.

Характер шума и колебаний в автомобиле


Люди, находящиеся в автомобиле, воспринимают звуки или шумы, различные по уровню, в зависимости от того, где они находятся.

Звуковая/ шумовая волна (стоячая волна) в автомобиле




Поз.№ Запасной ЧастиНаименование
1-Водитель находится в «мертвой зоне»
2-Задний пассажир находится в зоне «вала волны»

Характер шума и колебания в системах впуска и выпуска


Система впуска автомобиля как источник звука, переносимого по воздуху, и звука, переносимого твердым телом



Система выпуска автомобиля как источник звука, переносимого по воздуху, и звука, переносимого твердым телом



Пути, по которым передается звук
  • Верхний рисунок показывает пути, по которым звук может передаваться от систем впуска и выпуска.
  • Кроме звука, переносимого по воздуху, в обеих системах преобладает звук, переносимый твердым телом. Чтобы держать это соотношение как можно меньшим, для этого типа колеблющихся элементов необходимо, чтобы они соединялись с кузовом, используя жесткие соединения.
  • Система выпуска - это особенно колеблющийся элемент и она требует оптимальной изоляции посредством подсоединения ее к полу, а также хорошей разводки и расположения мест крепления, чтобы уменьшить передачу звука твердым телом.

Система впуска




Поз.№ Запасной ЧастиНаименование
1-Впускной коллектор
2-Соединительный шланг
3-Фиксирующий элемент (закрепление с использованием резины)
4-Воздушный фильтр
5-Резонатор

  • Объем и длина систем впуска точно соответствуют друг другу. В процессе обслуживания или ремонта не могут быть произведены никакие изменения. При подсоединении элементов (шлангов и трубопроводов) обратите внимание на воздухонепроницаемость всех соединений.
  • Поверхности всех элементов, подверженных сильным изменениям давления в системе впуска, особенно подвергаются сильным колебаниям.
  • Влияния температуры, такое как нагревание корпуса воздушного фильтра, может вызывать изменения в жесткости поверхностей.
  • Чтобы предотвратить передачу звука, вызываемого колебаниями поверхности системы впуска, кузову автомобиля, в процессе обслуживания следует учитывать следующие моменты:
    • Вся система впуска должна быть изолирована от кузова и закреплена в резиновых втулках без возникновения каких-либо напряжений.
    • Воздушные каналы системы впуска не должны контактировать с элементами кузова.
    • Вставная пеноизоляция в месте контакта с кузовом или другими элементами.

Конструкция системы выпуска




Поз.№ Запасной ЧастиНаименование
1-Каталитический нейтрализатор
2-Разделительный элемент
3-Передний глушитель
4-Задний глушитель

  • Системы выпуска должны быть установлены без каких-либо деформаций.

ПРИМЕЧАНИЕ: Резиновые подушки, в которых подвешивается система выпуска, также передают колебания, и при некоторых условиях также могут вызывать проблемы с шумом. По этой причине важно, чтобы система выпуска была установлена без деформаций.
  • Резиновые подушки не должны быть «растянуты».
  • Выпускной коллектор и каталитический нейтрализатор (если установлен прямо на двигатель) должны иметь жесткое подсоединение к двигателю (без разъемов в кронштейнах).
  • Простая проверка проблемы:
    • Снимите все опоры, на которых подвешивается система выпуска.
    • Подвесьте систему выпуска на шнурах в двух местах, максимум.
    • Проверьте уровень шума в салоне автомобиля в процессе дорожного испытания.
    • Если это снимает проблему, причиной шума являются опоры системы выпуска.
    • Установите опоры системы выпуска на место, по одной за раз, и выполните дорожное испытание автомобиля после установки каждой.
    • Продолжая поэтапно таким образом, можно найти опору, которая вызывает шум в салоне автомобиля.

Кузов в сборе


Назначение
  • К кузову автомобиля предъявляются различные требования, особенно при движении автомобиля. Преобладающими являются вибрации, вызываемые, главным образом, другими элементами автомобили, такими как двигатель и опоры. Поэтому кузов - это один из наиболее важных элементов автомобиля по параметрам NVH.
  • Описанные элементы автомобиля в соответствии с их функциями были индивидуальным самостоятельными источниками шума. Но кузов соединяет и размещает все элементы автомобили.
  • Кузов подвергается вибрации от звука, переносимого по воздуху и переносимого твердыми телами.
  • Кузов в сборе должен поглощать все колебания и импульсы от всех элементов и, если возможно, не передавать их в салон автомобиля.
  • Самыми большими параметрами NVH на кузове характеризуются стальные панели крыши, боковин и пола. Они строго стимулируются конструкцией кузова и работают подобно громкоговорителю, передающему шум.

Дополнительные требования к кузову
  • Хорошее поведение при столкновении
  • Большое внутреннее пространство
  • Коррозиеустойчивость
  • Небольшая масса
  • Хорошая аэродинамическая форма

Между этими моментами следует сделать компромисс. Один пример - это между высокой жесткостью кузова для обеспечения хороших характеристик NVH и хорошего поглощения энергии при столкновении за счет использования деформируемых зон.

Пример:
  • Водонепроницаемость не означает звуконепроницаемость, поэтому следует принять во внимание следующие моменты:
    • Правильная установка окон.
    • Правильная установка уплотнений.
  • Дополнительные моменты
    • Отверстия в моторном отделении
    • Уплотнения дверей и окон
    • Отверстия отопителя и вентиляции
    • Сливные шланги люка крыши

  • Лонжероны и поперечины кузова часто являются каналами передачи звука. Возможные корректирующие меры:
    • Установка перегородок в критических местах, таких как стыки между лонжероном и стойкой «А», чтобы обеспечить хорошую звукоизоляцию для звука, передаваемого по воздуху.
    • Установка заглушек из пенопласта в проблемных зонах.
    • Заполнение полых секций пенопластом.

ПРИМЕЧАНИЕ: Элементы из пенопласта и пенонаполнение используются при изготовлении автомобилей, чтобы уплотнить места передачи звука, передаваемого по воздуху. Если проблема заключается в ветре, шинах, двигателе или в дорожном шуме, следует проверить положение элементов из пенопласта.






Поддержка сайта: http://mosritual.net/ памятники на перепечинское кладбище.


Ссылка на эту страницу в разных форматах
HTMLTextBB Code


Комментарии посетителей


Еще нет комментариев



Фокус 2 
Фокус 1