Вибрации двигателя


Вибрация и уравновешенность | Мото вики

За исключением роторного, у всех мотоциклетных двигателей есть ряд вращающихся деталей и ряд деталей, которые перемещаются вверх-вниз или движутся возвратно-поступательно

ВибрацияПравить

Причиной вибрации двигателя является движение коленчатого вала, шатунов и поршней. Если начать рассмотрение с маховиков в от дельности,они могут вращаться совершенно легко на своих подшипниках и не вызывать никаких вибраций. Как только к маховику добавляется определенное количество вращающихся узлов, а именно: палец кривошипа, подшипник нижней головки шатуна и нижняя часть шатуна, появляется проблема вибрации, вызванная разбалансировкой вращающихся или центробежных сил.

Но когда доходит до деталей двигающихся возвратно-поступательно, как-то: верхняя половина шатуна и поршень, задача становится менее однозначной. Объяснение не менее сложно. Как только поршень достигает вершины своего хода (ВМТ], он должен резко замедлиться, потом остановиться, и затем быстро ускориться в обратном направлении. Он достигает максимальной скорости приблизительно в середине хода вниз, затем он должен замедлиться, остановиться в НМТ, и затем снова ускориться, и так далее. Каждый раз, когда поршень оказывается в ВМТ или НМТ, резкое замедление вызывает импульс вибрации по всему двигателю. Силы, которые вызывают вибрацию, называют возвратно- поступательными или инерционными, они максимальны в ВМТ и НМТ и равны нулю в середине хода поршня, когда скорость его движения максимальна.

УравновешиваниеПравить

Устранить вредное влияние вращающих или центробежных сил достаточно просто: надо удалить часть материала с маховика рядом с пальцем кривошипа или прибавить такое же количество материала напротив него, и конструкция снова сбалансирована Для компенсации возвратно-поступательных сил или сил инерции можно продолжать увеличивать массу маховиков с противоположной пальцу кривошипа стороны так, чтобы был сбалансирован общий вес узлов, перемещающихся возвратно-поступательно. Это называется показателем 100%-ной уравновешенности. Создав неуравновешенные силы второго порядка, мы полностью исключаем неуравновешенность в ВМТ и НМТ хода поршня, и, таким образом, решаем задачу вибрации - или все-таки нет? К сожалению, нет. Проблема заключается в том, что эта схема не работает между ВМТ и НМТ, потому что добавленная (уравновешивающая) масса на маховиках создает постоянную крутящую силу, в то время как возвратно-поступательно движущаяся сила изменяется от максимума до нуля и наоборот. В результате появляется горизонтальная вибрация.

Сложность состоит в том, что поршень и шатун не находятся в одном и том же положении относительно маховиков, и неуравновешенные силы постоянно изменяются по мере поворота коленчатого вала. Даже несмотря на постоянство суммарной массы составляющих коленчатого вала, часть этой массы постоянно изменяет свое положение, и, соответственно, появляются изменяющиеся крутящие силы. Не существует абсолютного решения этой задачи, единственный путь, открытый перед конструктором двигателей - компромисс. Необходимо добиться снижения показателя уравновешенности возвратно-поступательно движущихся масс (ВПДМ) так, чтобы неуравновешенность крутящих сил тоже снизилась, но с приемлемой степенью неуравновешенности ВПДМ. Окончательный показатель уравновешенности устанавливается на основе максимальной расчетной частоты вращения проектируемого двигателя, типа рамы и множества других соображений, он меняется от одного двигателя к другому, но обычно составляет около 60-70%.

Силы, которые мы до сих пор рассматривали, называются неуравновешенными силами первого порядка. Есть еще силы второго порядка, с которыми также приходится иметь дело. На этом этапа все становится еще сложнее. Пока мы предполагали, что величина возвратно-поступательно движущейся силы одинакова - в ВМТ и в НМТ. К сожалению, дела обстоят иначе, и связано это с угловым положением шатуна. Фактически максимальная скорость поршня достигается немного ближе к ВМТ, а не в середине хода поршня. Это означает, что при заданной частоте вращения двигателя меньше времени отводится на то, чтобы поршень замедлился от максимальной значения скорости, остановился, поменял направление и затем ускорился до максимального значения за ВМТ, а затем все повторилось у НМТ. Поскольку возвратно-поступательно движущая сила (или инерция) связана как с массой, так и с ускорением и замедлением, то сила, действующая в ВМТ, больше, чем в НМТ.

уравновешивания двигателя становится очень сложной задачей с математической точки зрения. Достаточно сказать, что существующие методы представляют собой компромисс по сравнению с идеальной ситуацией. Исходя из того, что основы уравновешивания осмыслены, становится понятно, почему проектировщики двигателей испробовали множество различных схем двигателя и коленчатого вала (взаимное расположение одного поршня относительно другого в многоцилиндровых двигателях): для того, чтобы исследовать и устранить или, по крайней мере, минимизировать присущие им проблемы.

Если мы рассмотрим несколько двигателей,то станет ясно, что задаче усложняется с увеличением размеров двигателя. На мопедном двигателе неуравновешенные силы могут быть достаточно велики, но так как масса поршня и шатуна мала, вибрация ощущается только в виде слабой дрожи на руле-проблема, столь серьезно обозначенная в теории, на практике оказывается незначительной. Однако на больших машинах вибрация становится настолько ощутимой, что в определенный момент она начинает ограничивать максимальную размерность двигателя, хотя и существует множество других соображений, отчасти объясняющих отсутствие одноцилиндровых двигателей объемом 10ОО куб.см.

Проблема вибрации, связанная с возможными структурными схемами двигателя внутреннего сгорания, эффективно ограничивает объем одноцилиндровых двигателей - 650 куб.см. Это также объясняет, почему одноцилиндровые двигатели большого объема обычно выполняются низкооборотными: за счет снижения частоты вращения двигателя износ и вибрация сводятся к минимуму. Большая мощность означает больший объем и более высокие частоты вращения двигателя, так что возникает потребность в увеличении количества цилиндров.

Снижение влияния вибрацииПравить

Существует несколько путей снижения влияния вибрации, избавляющих от необходимости выбора трудного пути устранения самой причины. Очень важна конструкция рамы и навесных элементов, потому что они могут снижать или увеличивать вибрацию. Хорошим примером может послужить и руль, устанавливаемый на некоторых машинах. При эксплуатации вибрация рукояток руля достигает уровня, при котором происходит онемение пальцев. Решить эту проблему достаточно просто: необходимо утяжелить руль в области рукояток. Это приводит к изменению резонансной частоты руля и, следовательно, снижает вибрацию. Подобные методы применяются для устранения вибрации зеркал заднего вида и даже для предотвращения периодического растрескивания кронштейнов крепления.

Суть другого метода заключается в том, чтобы изолировать двигатель от рамы, применив для его крепления резиновые опоры, способствующие поглощению большей части вибрации. Существуют сопутствующие проблемы, связанные с необходимостью надежного закрепления двигателя для обеспечения его центровки с главной передачей, и обычно это приводит к затруднениям на всех двигателях (за исключением самых маленьких).

Использование различных методов снижения влияния вибрации уместно на машинах с низким уровнем вибрации или там, где нежелательно увеличение веса, но, существуют такие схемы двигателей, у которых уровень вибрации гораздо выше, чем у других. В тех случаях, когда комфортабельность и удобство значат больше, чем вес и мощность, необходимо продолжать заниматься причиной, а не ее последствиями.

Поскольку невозможно устранить силы, служащие источником затруднений, необходимо создать равные им, но противоположно направленные силы для устранения влияния уже существующих. Суть общепринятой методики заключается в использовании одного или нескольких уравновешивающих валов с приводом от коленчатого вала, которые вращаются в противоположном ему направлении. На валу размешаются противовесы, масса и расположение которых тщательно рассчитывается. Силы, создаваемые противовесами на уравновешивающем валу, устраняют вибрацию. Если вал используется для борьбы с силами первого порядка, то он вращается с той же частотой, что и коленчатый вал, но в противоположном направлении. Если вал используется для борьбы с силами второго порядка, то частота его вращения вдвое превышает частоту вращения двигателя, и опять же он вращается в противоположном коленчатому валу направлении.

ru.motorcycle.wikia.com

Как устранить вибрацию электродвигателя | Онлайн журнал электрика

Завышенная вибрация резко понижает надежность электродвигателя и сначала небезопасна для его подшипников.

Под воздействием толчковых, ударных нагрузок от вибрирующего ротора в подшипниках скольжения может нарушиться масляная пленка и наступить подплавление баббита. В неких случаях в баббите возникают трещинкы и сколы. В подшипниках качения стремительно развиваются усталостные явления металла, возникают трещинкы, выбоины на рабочих поверхностях качения, разрываются сепараторы.

От воздействия вибрации может также наступить извив либо излом вала, бочка ротора — оторваться от вала, показаться трещинка в станине статора либо в торцовой крышке, повредиться опорная рама и фундамент. Увеличивается и ускоряется износ изоляции обмоток электродвигателя.

Вибрация электродвигателя, превосходящая норму, должна быть устранена. Но для этого необходимо знать ее причину. Причинами вибрации, которые условно делятся на две группы, могут быть последующие.

1-ая группа

1. Некорректная центровка электродвигателя с механизмом.

2. Неудовлетворительное состояние соединительной муфты: износ пальцев, сухариков, зубцов, несоосность отверстий под пальцы в полумуфтах, небаланс полумуфты либо пальцев.

3. Небаланс ротора приводимого механизма, в особенности распространенный у дымососов и вентиляторов вследствие износа лопаток.

4. Недостаток подшипников приводимого механизма.

5. Недостатки фундамента и фундаментной рамы: раз рушение бетона маслом, обрыв сварки на ребрах жесткости рамы, нехорошее крепление мотора к раме после центровки и т. д.

Эта группа обстоятельств вибрации электродвигателя должна устраняться персоналом, ремонтирующим приводимый механизм, кроме, пожалуй, устранения недостатка в сварке рамы под электродвигателем, если она сразу не является рамой механизма.

2-ая группа

1. Небаланс ротора электродвигателя.

2. Образование трещинок и обрыв стержней коротко- замкнутой обмотки ротора от кольца.

3. Отрыв бочки ротора от вала.

4. Извив либо излом вала ротора.

5. Слабенькое крепление отдельных деталей электродвигателя (подшипников, торцовых крышек).

6. Неприемлимо большой зазор в подшипниках скольжения, недостатки подшипников качения.

Эта группа обстоятельств устраняется персоналом, ремонтирующим электродвигатели.

На практике вибрация время от времени вызывается не одной, а несколькими причинами.

При обнаружении завышенной вибрации подшипников электродвигателя лучше замерить ее виброметром либо вибрографом, чтоб знать натуральную величину.

Не отключая мотора, следует проверить, не являются ли предпосылкой вибрации слабенькое закрепление мотора, нарушение сварки частей фундаментной рамы либо разрушение бетона фундамента. Для этого на ощупь определяют и ассоциируют вибрацию лап электродвигателя либо стульев его подшипников, болтов, крепящих электродвигатель, и рамы поблизости лап.

При недостаточной затяжке болта вибрирует только лапа мотора, а болт не вибрирует либо вибрирует некординально.

Идеальнее всего разницу в вибрации можно увидеть, приложив палец на стык 2-ух сопрягаемых деталей, в этом случае на стык болта и лапы. При нарушении крепкого сопряжения меж ними вибрация вызывает перемещение одной детали относительно другой, и палец просто увидит это.

Если вибрирует и болт, то обозначенным методом проверяется, нет ли различия в вибрации на стыке меж лапой и рамой, меж верхней полкой и вертикальной частью рамы, меж ребром жесткости и верхней и нижней полками, меж нижней полкой рамы и фундаментами и т. д. Время от времени нарушение крепкого сопряжения меж деталями находится также по возникновению маленьких пузырей, а при сильной вибрации — и маленьких брызг масла в месте стыка.

При обнаружении недостатка в сопряжении меж рамой и фундаментом, появляющегося в большинстве случаев из-за разъедания бетона маслом, весь пропитанный бетон, в том числе и пока сохранивший крепкость, должен быть удален и заменен свежайшим. На время схватывания бетона агрегат должен быть остановлен и выведен из резерва.

Если изъянов в фундаменте, раме, креплении электродвигателя и его торцовых крышек, креплении приводимого механизма не найдено, следует рассоединить муфту меж электродвигателем и механизмом и запустить электродвигатель в работу на холостом ходу.

Если в момент запуска и на холостом ходу электродвигатель работает без вибрации, то причину вибрации следует находить в нарушении центровки, износе пальцев либо самих полумуфт либо возникновении небаланса в приводимом механизме.

Если же электродвигатель вибрирует и на холостом ходу, то причина вибрации находится в самом электродвигателе. В данном случае следует проверить, не исчезает ли вибрация сразу после отключения электродвигателя от сети. Исчезновение вибрации сразу после отключения от сети показывает на наличие неравномерного зазора меж ротором и статором. Для устранения вибрации, вызванной неравномерным зазором, следует принять меры к его выравниванию.

Мощная вибрация электродвигателя при пуске на холостом ходу показывает на неравномерный зазор либо на обрыв стержня в обмотке ротора. Если зазор равномерен, то причина вибрации исключительно в обрыве стержня ротора. Вибрация в данном случае устраняется методом ремонта обмотки ротора.

Если вибрация электродвигателя, отсоединенного от механизма, после отключения от сети теряется не сходу, а понижается по мере понижения числа оборотов, то причина вибрации — в небалансе ротора из-за неуравновешенности полумуфты, извива либо возникновения трещинкы на валу, смещения обмотки, отрыва бочки ротора от вала. В данном случае полезно снять полумуфту и электродвигатель запустить без нее.

Обычная работа электродвигателя показывает на небаланс полумуфты. Такую полумуфту нужно установить на оправку и проточить по всей внешней поверхности на токарном станке. Если же и после снятия полумуфты вибрация осталась, ротор должен быть вытащат и проверен на отсутствие изъянов на валу и в креплении на нем роторной бочки. При отсутствии изъянов ротор должен быть подвергнут динамической балансировке на станке. Статическая балансировка ротора на ножиках в этом случае не поможет, и потому создавать ее не следует.

Завышенные зазоры в подшипниках скольжения сами по для себя вибрацию не вызывают. Если нет других обстоятельств вибрации, то и при огромных зазорах электродвигатель, в особенности на холостом ходу, будет работать нормально. Но если появятся другие предпосылки вибрации, то величина ее при огромных зазорах будет существенно выше, чем при допустимых зазорах. Потому если электродвигатель вибрирует только под нагрузкой и найти причину вибрации не удается, то следует принять меры к уменьшению зазора в подшипниках методом их перезаливки.

Вибрация электродвигателя из-за дефектности подшипников качения находится просто. Дефектный подшипник очень шумит, нагревается. Его нужно поменять и только позже продолжить выяснение предпосылки вибрации, если она осталась.

Недостатками соединительной муфты, вызывающими вибрацию, являются неуравновешенность полумуфт, несоосность отверстий в полумуфтах более чем на 1 мм, неодинаковость веса пальцев, неравномерный износ их либо износ мягеньких шайб до таковой степени, что пальцы касаются сталью отверстий в полу муфтах.

Все пальцы должны быть взвешены. Если есть разница в весе, то каждые два пальца, имеющие однообразный вес, инсталлируются в обратные отверстия полумуфт. Все сработавшиеся пальцы должны быть восстановлены подменой кожи либо резины. Полумуфты, имеющие несоосность отверстий, должны быть изменены.

elektrica.info

Ваз 2109: вибрация двигателя - в чем причина

Установка двигателя на авто ВАЗ 2109

Сердце для любого автомобиля – его двигатель. От его бесперебойной и тихой работы зависит комфорт при передвижении водителя и пассажиров.Но иногда возникает ситуация когда наблюдается на ВАЗ 2109 вибрация при движении автомобиля. В данной статье предлагается ознакомиться с причинами возникновения и методами устранения вибраций двигателя своими руками.

Причины вибрации в авто ВАЗ 2109

Основные причины возникновения вибраций любого узла являются:

  • Дисбаланс его вращающихся узлов. Для автомобиля это коленвал и маховик мотора, вентиляторы радиатора и отопителя, сцепления, барабаны тормозных дисков, колеса.
  • Большая разница в массе движущихся деталей, таких как поршни и шатуны двигателя.

Причины дисбаланса могут быть:

  • Конструктивные, зависящие от особенностей конструкций деталей. Так на колесе, чтобы его накачать существует вентиль, масса его нарушает равновесие.
  • Технологические, учитывают допустимые отклонения параметров и размеров деталей при их изготовлении, они появляются когда производители стремятся обеспечить взаимозаменяемость изделий при ремонте.
  • Эксплуатационные, которые сопровождаются неравномерным износом деталей, их деформацией, дефектами виброизоляторов и прочими причинами.

Виброизолятор представляет собой элемент крепления двигателя, который снижает передаваемую вибрацию, это опоры под мотор. Они представляют собой металлический элемент с резиновым массивом. Конструкции опор еще бывают гидравлические, пружинные или комбинированные.Особые неприятности возникают при вибрации двигателя, которая происходит при неравномерном сгорании топливной смеси в одном цилиндре – его начинает трясти.Причинами этого могут быть:

  • Отсутствие воспламенения.
  • Нет сжатия.
  • Плохое качество смеси.

Для определения работы цилиндра нужно со свечи зажигания снять наконечник и уменьшить число оборотов холостого хода. Но при такой проверке может поломаться коммутатор, пробиться крышка трамблера или бегунка.Уменьшить отрицательные явления на двигатель, при этом способе, можно очень быстро надев на любой болт снятый наконечник, что обеспечит появление искры.

Совет: Нельзя забывать о технике безопасности: перед проведением работ двигатель нужно заглушить, снять наконечники, затем надеть, очень часто они прилипают до свечей. После такой разработки наконечников можно заводить мотор.

Итак:

  • Ударить током, идущим от высоковольтных проводов, при работающем двигателе не может, но снимать наконечники нужно используя пассатижи у которых изолированы ручки, а металлические губки инструмента, при снятии наконечников, необходимо заземлить к корпусу автомобиля отрезком провода. Если током ударит при касании к наконечнику, то нужно его заменить или использовать новый высоковольтный провод.
  • Если на карбюраторном двигателе ВАЗ 2109 вибрация на холостых оборотах нужно медленно рукой потянуть за тросик газа таким образом, чтобы обороты повысились примерно до 3 000 об/мин.

Совет: Для обеспечения хорошего доступа к карбюратору, при обнаружении поломки, воздушный фильтр лучше снять. Все, не используемые вакуумные трубки, заглушить. Убрать воздействие выхлопных газов можно, закрыв выпускную трубу, например, пластмассовой ручкой отвертки.

После выполнения всех работ, увеличении оборотов двигателя, возможны его реакции:

  • При повышении оборотов свыше 1300 об/мин на ваз 2109 вибрация от двигателя приостанавливается. Это может указывать на то, что причина тряски могла быть в системе питания или системе дожига.В этом случае система зажигания имеет рабочее состояние, в ней нет ни одного сбоя. При увеличении оборотов мотора в работу вступают другие системы карбюратора, но все сразу выйти со строя не могут.
  • Воздух может просачиваться через щели или отверстия, лишний воздух при увеличении оборотов мотора на работу системы оказывает меньшее отрицательное влияние. На вздрагивание двигателя время от времени может влиять неработающий один из цилиндров.
  • Вибрация двигателя может возникать из-за неполадок в зажигании. К образованию искры на холостых оборотах требования предъявляются более высокие, чем на 2 000 об/мин.Поэтому при малейших дефектах в системе зажигания сбоев двигателя на малых оборотах будет значительно больше, что привет к его вибрации.
  • Виновницей в возникновении тряски может быть и система питания. Это или чрезмерное обогащенная смесь, но такое явление редкость, или обедненная смесь, более часто.Причиной такого явления может быть излишний воздух, который поступает в систему питания, а затем идет в камеру сгорания. Но это может быть в относительно новых двигателях. В старых авто двигатель может вибрировать при малейшем отклонении.
  • Причиной тряски может быть переполнение топливом карбюратора. В этом случае выхлопные газы будут черного цвета, а не серого как положено. Двигатель в горячем состоянии очень трудно будет заводиться, а в холодном не будет никаких проблем.
  • Причиной переизбытка топлива может стать деформация на игле наконечника, которая перекроет подачу топлива, или усталость. Может появиться отверстие в поплавке.

Как устранить вибрации

Существует некоторые способы балансировки узлов:

  • Статический. В этом случае деталь не подлежит принудительному вращению. Для такого метода не требуется сложного оборудования, его можно использовать в условиях гаража, но полностью устранить дисбаланс не удастся.Им можно воспользоваться для устранения неполадок на сравнительно небольших деталях, таких как ведомый диск сцепления или маховик двигателя. Балансировать их можно «на ножах» или «подшипниках». При этом, при вращении вокруг своей оси, деталь самоустанавливается и занимает положение когда «тяжелая» сторона занимает положение ниже ее оси вращения.Призмы при выполнении работ должны располагаться строго горизонтально, а подшипники иметь минимальное сопротивление «на подвесе» или «на опоре». Под тяжестью одной из сторон деталь отклоняется от горизонтальной линии. Применим такой метод к узлам с цилиндрическими опорными шейками.
  • Динамический. Он заключается с установкой детали на специальное оборудование и постоянное ее принудительное вращение. Применим для деталей любых размеров, может устранить любой дисбаланс на карданном валу, коленвалу и других подобных изделиях.

Масса детали, которую нужно убрать для устранения дисбаланса, определяется опытным путем при статической балансировке. А при динамической это выполняет компьютер, установленный на балансировочном стенде.После этого:

  • Облегчают «тяжелую» сторону удалением лишнего металла. Это может быть сверление или другая механическая обработка детали.Таким способом подлежат балансировке маховики, барабаны чугунные тормозные, коленчатые валы, корзины сцепления, приводные шкивы, ступицы колес.
  • Утяжеляют «легкую» сторону присоединением дополнительных грузов. Используют при этом пластинчатые пружины, наплавляют металл сваркой или приклеивают элементы специальным клеем.

  Совет: Такую технологию нужно использовать при невозможности с «тяжелой» стороны убрать лишний материал без нарушения прочности деталей таких как, колеса с тормозными дисками, изготовленными из легкого сплава, ведомыми дисками сцепления.

Для каждого человека существует свой порог восприятия вибрации. Но вибрацию можно считать неприемлемой, если: при «нейтральном» положении КПП, на неподвижном автомобиле и включенном сцеплении, педаль при этом не нажата.Медленное увеличение числа оборотов мотора приводит к:

  • Ощутимой вибрации на рулевом колесе даже при легком касании к нему пальцев.
  • Перемещаются, лежащие на приборной панели, предметы.
  • Размывается изображение в зеркале заднего вида, расположенном в салоне авто.
  • При движении автомобиля, ощущаются неприятные вибрации на органах управления, полу, сидениях.

Совет: Перед тем как начать поиск источника повышенной вибрации нужно определить режимы и условия ее проявления: во время движения или на неподвижном автомобиле. После этого вспомнить момент ее возникновения — была изначально на новой машине, появилась в процессе эксплуатации или после ремонта какого-либо узла.

При диагностике автомобиля, необходимо соблюдать меры предосторожности:

  • Прощупывая рукой, при работающем двигателе, «подозрительные» места нельзя касаться сильно горячих или вращающихся деталей;
  • При вывешивании машину, ее нужно ставить на надежные подставки.
  • При передвижении по дорогам с большим числом транспорта нельзя мешать движению другим автомобилям.

На неподвижном автомобиле вибрация, чаще всего, возникает если:

  • Работает двигатель и его навесное оборудование (генератор, компрессор кондиционера).
  • Включаются вентиляторы радиатора и отопителя;
  • Возникли дефекты системы выпуска и подвесок силового агрегата.

Чтобы найти источник вибрации можно придерживаться такой последовательности действий:

  • При выключенном, затем выключенном двигателе осмотреть подвески выпускной системы, силового агрегата и детали около них. Целыми должны быть элементы подвески.Бывают случаи, когда очень близко к поддону мотора стоит силовая защита. Их контакт может вызывать вибрации.
  • Детали, пришедшие в негодность надо заменить.
  • Проконтролировать надежность затяжки крепежных соединений, подтянуть ослабленные.
  • Определить, что вибрация идет от вентилятора, можно отключив его или сняв крыльчатку.
  • Отключать последовательно навесное оборудование (снять приводные ремни) и, заводя двигатель, проверять уровень вибраций в рабочем его диапазоне оборотов. Элемент, пришедший в негодность, надо заменить или отбалансировать, например шкив.
  • При работающем двигателе выжать педаль сцепления или рычаг селектора АККП установить его в положение «N». Если не удалось убрать вибрацию, то ее основными источниками, возможно, являются: гидротрансформатор, коленвал, маховик, корзина сцепления или детали АККП, или разница массы поршней и шатунов, больше допустимого значения.
  • На автомобиле ваз 2109 вибрация на скорости,как правило, возникает от ходовой части или элементов трансмиссии. Если только от скорости машины зависит ее уровень, и не меняется при движении автомобиля накатом, значит, вибрацию создает узел расположенный после ведомого вала КП.Это могут быть приводные или карданный валы, ступицы, колеса, элементы раздаточной коробки. Причем от кардана частота колебаний выше почти в четыре раза, по сравнению с колесами, дисками и тормозными барабанами.
  • Когда вибрация происходит только при торможении, источником ее, скорее всего, будут барабаны или тормозные диски. Они, а еще ступицы, возможно, изготовлены с большими отклонениями биений рабочих и посадочных поверхностей.
  • При использовании некачественной резины причиной может быть ее неравномерная жесткость, что усиливается при торможении от увеличения нагрузки на передние колеса.
  • Вибрацию машины в небольшом диапазоне скоростей примерно 10-15 км/ч вызывает дисбаланс колес. Убрать его на колесах можно их балансировкой, как показано на фото.

Балансировка колес автомобиля

  • Дополнительно у передних колес дисбаланс проявляется биением руля. При перестановке задних и передних колес или после проверки на балансировку можно убедиться в их дефекте.

В остальных случаях нужно:
  • Вывесить по очереди ведущие колеса.
  • Завести и прогреть мотор, включить высшую передачу (четвертую или пятую), медленно отпускать педаль сцепления и одновременно прибавлять обороты двигателя до появления ощутимой вибрации.
  • Если вибрации не было при вывешивании ведущих колес, скорее всего, создают ее детали ведомой оси — тормозной барабан (диск) или ступица. Выяснить это можно только после повторной проверке при очередной замене хорошими колесами, например с другого авто.
  • Неуравновешенность тормозного диска, деталей привода, ступицы могут быть причиной вибрации с одной стороны авто. В этом случае нужно поочередно снимать колесо и барабан тормозной, затем поменять полуось и ступицу на уже выверенные и исправные, а проверку каждый раз повторять.Вибрация на новом авто может быть от неправильной сборки узлов -источников колебаний, монтажа агрегатов с заведомо повышенным уровнем вибраций.

Причину необходимо искать на неподвижной машине и движущейся.

Совет: При осмотре необходимо обращать внимание на правильность использования виброизоляторов. Они бывают внешне почти одинаковыми, а отличаться характеристиками при комплектации автомобиля некоторыми элементами. Поэтому нужно сравнить маркировку деталей и на ощупь твердость резины.

Если на авто ВАЗ 2109 вибрация при трогании появилась внезапно желательно в памяти восстановить предшествовавшие события. Возможно, пришлось пересечь глубокую лужу сразу после сильного торможения, когда температура деталей высокая.Причинами того, что возникла на ВАЗ 21093 вибрация при разгоне могут быть:

  • В тормозном диске, который покоробился от быстрого охлаждения водой.
  • Автомобиль ударился ШРУСом о бордюр или колесо наехало на край ямы или препятствие.
  • Начавшаяся вибрация говорит о повреждении деталей (колеса, вала, шины).

Тряска, которая возникает после ремонта при замене вращающихся деталей, может указывать на большой дисбаланс вновь установленных элементов или ошибки при проведении ремонтных операций, которые привели к неправильной сборке агрегата или деформации детали.Инструкция, по предупреждению недопустимой вибрации, предлагает заменить все детали, которые ее вызывают, новыми элементами или отремонтировать старые. При установке новых узлов полезно их проверить, а затем по результатам проверки, или обменять, или отбалансировать, тогда цена последующих ремонтов будет намного ниже.Как правильно выполнять балансировку деталей и узлов можно увидеть на видео.

masteravaza.ru

Вибрация в автомобиле и экспертиза для установления ее причины.

При движении автомобиля и при работе его узлов и агрегатов возникают вибрации – механические колебания как транспортного средства в целом, так и его отдельных элементов. Отдельные точки автомобиля, или автомобиль целиком при этом совершают возвратно-поступательные и возвратно-вращательные движения. Положение, скорость и ускорение каждой колеблющейся точки периодически изменяются. Появление вибрации в эксплуатации и установление ее причины одно из направлений автотехнической экспертизы. Устранить недостаток в виде вибрации не так просто, как иногда кажется специалистам сервисной станции. Предлагаем небольшой ликбез для тех, кому это может потребоваться в работе. Поехали…

Основные источники вибраций в автомобиле:

Детали и узлы, совершающие вращательные движения (илл.1)

Центр вращения (точка O) таких деталей не абсолютно точно совпадает с центром масс (точка m). При этом возникает сила, направленная от центра F=mRω2, где m – масса вращающегося тела, R – расстояние между центром масс и вращения, ω – угловая скорость. Поскольку тело вращается, вектор силы тоже вращается, из-за чего возникают периодически действующие по осям X и Y силы, вызывающие вибрацию по этим осям. Это явление имеет место быть на валах двигателя, трансмиссии, шестернях, колесах (дисбаланс колеса, наверное, известен всем) и п. т. Добиться абсолютной балансировки любой вращающейся детали или узла невозможно – можно лишь уменьшить дисбаланс до того уровня, что позволяют технологии. В большинстве случаев этого оказывается вполне достаточно. И значительная вибрация будет являться признаком неисправности.

 

Поршневой двигатель внутреннего сгорания ДВС является источником достаточно интенсивной вибрации. Помимо вращающихся деталей и узлов, описанных в предыдущем пункте, в поршневом двигателе вибрации возникают по следующим причинам:

Поршни двигателя совершают возвратно-поступательные движения и шатуны совершают сложные плоскопараллельные движения. Их скорость и ускорение непрерывно изменяются. На иллюстрации 2 показан график ускорений поршня за один полный оборот коленчатого вала, а на схемах ниже стрелками показаны направления скоростей и ускорений поршня и шатуна при различных углах поворота коленчатого вала. Длинна стрелки пропорциональна величине скорости, либо ускорения. Представленные зависимости справедливы для постоянной частоты вращения коленчатого вала (ω=const). Когда поршень или шатун движутся с ускорением, на двигатель передается сила направленная в противоположную ускорению сторону и численно пропорциональная ускорению и массе ускоряющейся детали: F=m * a . Забегая вперед отметим, что добиться абсолютной балансировки инерционных сил в поршневом ДВС невозможно, но некоторые  технические решения, позволяют снизить общие инерционные силы и, соответственно, вибрации. Самое простое – применение противовесов на коленчатом валу. На одноцилиндровых двигателях это позволяет снизить вибрации в вертикальном направлении, но добавляет в боковом. На многоцилиндровых двигателях (иллюстрация 3) инерционные силы от ускорений поршней и шатунов складываются и, в какой-то степени, компенсируют друг друга. В двигателях различных конфигураций (различного числа и расположения цилиндров) степень этой компенсации различна.

Очень хорошие показатели по сбалансированности имеют двигатели конфигураций R6 (рядный 6-цилиндровый), V12. Двигатель конфигурации R4 достаточно уравновешен, как и V8. Двигатели конфигураций V6 и R5 имеют несколько худшие показатели уравновешенности. Но ввиду требований компоновки и унификации двигатели конфигурации V6 получили широкое распространение. Кстати, на коленчатых валах многоцилиндровых двигателей тоже стоят противовесы. Назначение которых – несколько снизить нагрузку коленчатого вала и его опор инерционной силой от ускорений отдельно взятого поршня и шатуна – коленчатый вал не является абсолютно жестким. Существует еще один способ снизить вибрации от инерционных сил – применение балансирных валов. В двигателе устанавливается вал, центр тяжести которого не совпадает с центром вращения (как на илл. 1). Балансирные валы вращаются синхронно с коленчатым валом и создаваемая ими инерционная сила направлена в противоположную сторону от гасимой им инерционной силы. Инерционные силы, возникающие в ДВС, с увеличением частоты вращения коленчатого вала ДВС увеличиваются в квадратичной степени. Заметные вибрации от неуравновешенности двигателя возникают только на достаточно высоких оборотах.  На сравнительно тихоходных моделях двигателей конфигураций V6, к примеру, балансирные валы не применяются, а на быстроходных версиях двигателей R4 применяются, хотя при прочих равных R4 более уравновешен, чем V6.

При осуществлении рабочих процессов поршневого двигателя силы, действующие на поршень со стороны газообразной среды в рабочей камере, неравномерны. Как известно, за полный цикл работы поршневого ДВС энергия к поршню подводится лишь на такте рабочего хода, то есть на протяжении половины оборота коленчатого вала за два его полных оборота. Но даже во время такта рабочего хода давление в рабочей камере двигателя подводится неравномерно. На иллюстрации 4 показана диаграмма давлений в рабочей камере цилиндра поршневого двигателя. Синим цветом отмечен участок диаграммы на такте рабочего хода. Передаточная характеристика от поршня к коленчатому валу немного позволяет сгладить неравномерность в начале хода поршня от верхней мертвой точки. Но в общем и целом неравномерность силы, действующей на поршень и неравномерность момента подводимого к коленчатому валу создает весьма заметную вибрацию. Способов снижения данной вибрации в основном два: увеличение момента инерции маховика (массы при сохранении диаметра) и увеличение количества цилиндров. Увеличение момента инерции маховика негативно сказывается на динамике автомобиля – для разгона необходимо раскрутить еще больший маховик. Многоцилиндровые двигатели сложнее и дороже в производстве, по-этому многоцилиндровые двигатели применяются на автомобилях высокого уровня комфорта, а также двигателях больших размеров – судовых, тепловозных, стационарных установок и прочее.

Как видно, полностью избавится от вибраций в поршневом двигателе внутреннего сгорания невозможно. Но можно значительно снизить уровень вибрации передаваемый от двигателя на кузов автомобиля. Это достигается путем закрепления двигателя на кузове не жестко, а через виброизолирующие опоры – подушки двигателя.

Движение по неровной поверхности и колебания на упругих элементах подвесок

Движение автомобиля по неровной поверхности вызывает колебания транспортного средства. Поверхность движения автомобиля не является абсолютно ровной — на ней присутствуют как макро, так и микронеровности. В подвеске автомобиля применяются упругий элемент, благодаря которому при наезде на неровность значительно снижается сила передаваемая на кузов. В тоже время связка из подрессоренной массы автомобиля и упругих элементов подвески представляет собой маятник, который может совершать колебания. Пневматические шины автомобиля также являются упругими элементами. При наезде на неровности малой высоты такая неровность в значительной степени гасится шиной. С точки зрения колебаний, автомобиль за счет упругих элементов подвески и упругих свойств шин может колебаться во всех возможных направлениях, но наибольшие параметры колебаний будут только у двух типов (илл. 5) – вертикальных и продольно-угловых. Причем у транспортных средств с малой колесной базой и большой высоты центра тяжести ярче будут выражены продольно-угловые, а у длинных и низких они будут заметно меньше вертикальных. Для гашения колебаний на упругих элементах подвески в подвеску встраивают также демпфирующий элемент – амортизатор, который препятствует колебанию автомобиля на упругих элементах подвески. Но амортизатор также увеличивает силы, передаваемые на кузов при наезде на неровности. Для обеспечения приемлемых показателей как сил, передаваемых на кузов при наезде на неровности, так и гашения колебаний подрессоренной части автомобиля на упругих элементах подвески характеристику амортизатора делают несимметричной – сила сопротивления на ходе отбоя больше силы сопротивления на ходе сжатия.

Но есть еще одна причина, которая заставляет конструкторов применять более жесткие упругие элементы и амортизаторы – крены кузова при движении автомобиля в повороте. По-этому жесткости упругих элементов подвески и силы сопротивления амортизаторов подбираются таким образом, чтобы обеспечить приемлемый уровень комфорта и управляемости.

 

Источников вибрации в автомобиле достаточно. Но в чем же негативная сторона вибраций с физической точки зрения? Это, во-первых, периодически действующая сила, которая прикладывается к деталям автомобиля, нагружает их. Повышенный уровень вибрации вызывает дополнительное нагружение деталей, сокращение их ресурса, а в некоторых случаях и разрушение. Периодически действующая сила может привести к усталостному разрушению, так как происходит многократное нагружение деталей. Ускорение, действующее на пассажиров и груз для них также не полезно, так как вызывает силу, догружающую их.

Во-вторых, существует такое физическое явление, как резонанс, при котором имеет место быть значительное увеличение амплитуды колебаний колебательной системы, если присутствует источник вибрации с частотой близкой к частоте собственных колебаний системы. Простейший пример резонанса механических колебаний – качели. Заметьте, амплитуда колебаний качелей (отклонение их от равновесия) будет расти только в том случае, если их качать с определенной частотой. Попробуйте их покачать слишком быстро или слишком медленно – ничего не выйдет. По сути все детали и сборочные единицы являются колебательными системами, разница только в параметрах колебаний. Качели колеблются с малой частотой, струна скрипки – со значительно большей. Даже лежащий без дела болт тоже колебательная система – есть масса, материал обладает упругими свойствами. Только частоты, при которых болт будет периодически удилиняться-укорачиваться или его шляпка будет шевелится из стороны в сторону лежат в области ультразвука и амплитуды его колебаний будут иметь сверхмалый линейный размер. Но многие компоненты автомобиля имеют собственные частоты колебаний близкие к частотам на которых вибрирует двигатель. Можно вспомнить много случаев из практики. Вот один из них: при вращении двигателя с частотой около 2500-3000 об/мин панель салона вибрировала и издавала дребезжащий звук. Причина вибрации – отсутствие крепления в одном из предусмотренных мест. Причина дребезжания – периодические удары панели о место крепления.

Испытания любой техники проводят, в том числе и для того, чтобы выявить возможные колебания элементов по причине резонанса. Расчетным путем просчитать на резонанс все не представляется возможным даже для современных вычислительных средств.

При воздействии вибрации на человека происходит тоже самое – возможен резонанс с органами человека. По-этому действующие стандарты в области безопасности труда регламентируют вибрационные ускорения в зависимости от их частоты. Наиболее жесткие требования к вибрациям с частотой около 10 Гц – близко к этой частоте находятся резонансные частоты внутренних органов. Говоря проще – если в автомобиле имеет место быть вибрация кузова с частотой 10 Гц, то органы людей, находящихся в автомобиле входят в резонанс и колеблются, что не только дискомфортно, но и опасно для здоровья и жизни.

Вибрационные испытания являются непростой задачей. Они требуют специального оборудования. При обработке результатов требуется привлечение достаточно сложного математического аппарата. Специалисты «Априори-Эксперт» обладают оборудованием и специальными познаниями, необходимыми для проведения вибрационных исследований как в рамках диагностики неисправностей ТС, так и судебной автотехнической экспертизы. 

 

Специалист                                      Александр (ник на форуме Sancho)

apriori-expert.com

Вибрация дизельного двигателя ⋆ АВТОМАСТЕРСКАЯ

Дизельный двигатель подвержен вибрации более, чем бензиновый, особенно, если машина не прогрета должным образом. Но, если автомобиль прогрет, а вибрация на холостом ходу все равно довольно ощутима, то это может свидетельствовать о неисправности, которую лучше выявить и устранить, чтобы избежать более серьезных и затратных проблем.

Обычно нормальную вибрацию двигателя должен ощущать только водитель, держащий руки на руле. Если вибрация повышена, то ее будут ощущать и пассажиры, потому что дребезжать будет весь салон и, в частности, сидения, на которых они сидят. Так что, если вы пятой точкой ощущаете вибрацию на холостом ходу, то следует проверить двигатель на неисправности.

Причины вибрации дизельного двигателя

Бывает, что дизельный двигатель вибрирует на холостых оборотах, но при их повышении работа стабилизируется, тогда неисправностей нет. Но иногда бывает, что двигатель не только вибрирует, но ухудшается его КПД, он троит, дымит, теряет мощность, а также начинает «есть» больше моторного масла и топлива. Этому может быть несколько причин:

Неисправности в работе поршневой группы

Здесь могут быть разные причины: проблема с подачей топлива, попадание воздуха в систему подачи топлива, засор дизельной форсунки, а также проблемы с клапанами, вплоть до прогара поршня. Чтобы выявить проблему, требуется диагностика с обязательным измерением компрессии и проверкой дизельных форсунок и клапанов.

Нарушения в работе газораспределительного механизма (ГРМ)

Иногда вибрация двигателя наблюдается сразу после замены ремня ГРМ. Смещение меток ремня даже на один-два зуба могут привести к нарушению фаз газораспределения, что разбалансирует весь рабочий цикл двигателя. Результатом будет падение мощности, перебои в работе силового агрегата и, конечно, вибрация.

Разные показатели компрессии по цилиндрам

Различная компрессия в цилиндрах очень часто бывает причиной вибрации двигателя. При этом мотор работает, не троит, но из-за несвоевременного воспламенения топливной смеси (то с задержкой, то с опережением) происходит дисбаланс и в результате — сильная вибрация дизеля на холостых оборотах. Иногда после прогрева ситуация улучшается, потому что компрессия в цилиндрах повышается за счет увеличения тепловых зазоров. Но это не значит, что проблемы нет, поэтому желательно произвести замеры компрессии в цилиндрах.

Проблемы с форсунками или топливным насосом высокого давления (ТНВД)

Причиной вибрации могут быть и нарушения в работе форсунок, особенно, если они сильно загрязнены. Тряска может ощущать при работе не только на холостом ходу, но и во время движения.

Если имеются перебои в работе топливного насоса высокого давления, то это также может привести к нарушениям в работе двигателя — начинают плавать обороты, возникает вибрация. У большинства насосов возможно настраивать холостые обороты дизеля с помощью специальных винтов, предназначенных для регулировки. Но тут надо быть осторожным, потому что неправильная его настройка может только усугубить ситуацию и двигатель совсем перестанет запускаться. Поэтому, если вы не имеете опыта в таких работах, то лучше доверить ее специалистам.

Нарушение целостности подушки двигателя

Эту неисправность можно выявить при визуальном осмотре подушки на предмет отсутствия повреждений или путем воздействия на нее с помощью раскачки. Резиновые уплотнители подушки при постоянной вибрации могут изнашиваться, что приводит к еще более сильной вибрации. И при достижении критического уровня, если не устранить проблему вовремя, опора полностью выйдет из строя.

Другие возможные причины

Есть и другие причины, при которых может возникать вибрация двигателя, но они встречаются гораздо реже. Например, дисбаланс (разный вес) поршней, дисбаланс маховика, коленвала или распредвала.

Необходимо понимать, что вибрация — это не только дискомфорт, создаваемый при езде, а в первую очередь признак неисправности. И, если эту неисправность не устранить, то рано или поздно она приведет к еще более серьезным проблемам, которые, наверняка, обойдутся гораздо дороже. Причем вибрация может привести не только к поломке двигателя, но и другого оборудования силового агрегата.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Читайте также:

avtodoc24.ru


Смотрите также