Технические науки/ 4. Транспорт

К.т.н. Ширшиков А.С.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

Диагностирование автомобиля по шуму

Шум двигателя, как известно, относится к нежелательным побочным эффектам. Но он не является абсолютным недостатком автомобиля, так как в шуме закодирована информация о состоянии отдельных частей автомобиля. При определении технического состояния автомобиля надо только суметь её извлечь.

Есть специалисты, которые без дополнительного оборудования, используя только свой слух и знания, могут по характерному шуму выявить место возможной неисправности. Но таких специалистов крайне мало. Им в помощь выпускаются автомобильные стетоскопы, представляющие собой длинную (около метра) слуховую трубку с «воронкой» (слуховым приспособлением мембранного типа) на одном конце и «мундштуком», прикладываемым к уху, на другом. В крайнем случае, если автомобильного стетоскопа нет, то можно пользоваться медицинским, или деревянной палочкой, один конец которой прикладывается к прослушиваемому месту, а другой – к уху. Прослушивать через медицинский стетоскоп (фонендоскоп) не совсем удобно из-за слишком большой громкости. Для прослушивания подсоса воздуха даже в небольших зазорах можно изготовить прибор из стетоскопа: от его резиновой трубки отсоединяется камера с мембраной и вместо нее вставляется жесткая трубка длиной 10-15 см (к примеру, корпус от обычной шариковой ручки).

При диагностировании по шуму контролируется отклонение шума от нормы по уровню, по частотным составляющим и т.д. Причин возникновения шума достаточно много.

Посторонние шумы обычно слышны в передней части автомобильного двигателя, так как там находятся приводные ремни. В частности, о неисправной работе водяного насоса, распределительного вала или генератора говорят жужжание или свист, иногда переходящие в визг.

Стук в передней части двигателя возникает по следующим причинам:

1) повышенный износ подшипников генератора или водяного насоса,

2) слабая затяжка болтов крепления генератора;

3) износ деталей привода распределительного вала;

4) слабое крепление шкивов вентилятора или его кожуха, генератора или коленчатого вала;

5) слабое крепление крышки ремня ГРМ.

Критический зазор в коренных подшипниках двигателя выявляется по стуку внизу блока. В нижнем и верхнем положении поршневых пальцев стук слышен при большом зазоре в шатунных подшипниках.

Стук поршневого кольца, идущий из верхней половины цилиндра и пропадающий при отключении зажигания, говорит об увеличенных зазорах вокруг пальцев в поршнях или втулках головок шатунов.

Недостаточный уровень масла, либо ослабление крепежа двигателя можно определить по небольшим стукам в двигателе, которые усиливаются на поворотах. При износе коренных вкладышей шатуна или вкладышей нижней головки цилиндра слышится ощутимый стук не только на рабочих, но и на холостых оборотах.

Если вибрации и стук в работающем двигателе очень сильные, то следует заменить коренные подшипники.

В случае слишком быстрого и раннего сгорания топливно-воздушной смеси в двигателе (т.е. при детонации) слышен стук с металлическим оттенком, когда автомобиль движется с ускорением или поднимается в гору.

Причин детонации в двигателе может быть несколько:

1) низко-октановое топливо;

2) неточная регулировка угла опережения зажигания;

3) свечи неподходящего типа (слишком «горячие», с низким калильным числом).

Медленный рост давления масла, его плохие характеристики и некачественные масляные фильтры также могут вызывать стук в моторе.

Если неисправны подшипники генератора или водяного насоса, впускной коллектор подсасывает воздух, то слышится визг, высота которого вместе с оборотами повышается. Его причиной может быть и то, что шестерня стартера не вышла из зацепления с венцом маховика.

При неисправности выхлопной системы автомобиля (прокладки выпускного коллектора, приемной трубы и др.) возникает «просечка» выхлопных газов. Для ее устранения иногда необходимо лишь подтянуть крепление.

Таким образом, при выявлении неисправностей двигателя необходимо распознать нехарактерные для двигателя шумы, т.е. звуки, вызванные соответствующими неисправностями. В большинстве случаев, шумы и стуки являются следствием увеличения зазоров в сопряжении деталей, ослабления посадок и креплений.

При прослушивании двигателя следует определить:

· источник звука (стука);

· характер шума (регулярный или нерегулярный, периодический);

· частоту стука относительно частоты вращения коленчатого или распределительного вала (большая, меньшая или равная);

· зависимость интенсивности стука (увеличивается, уменьшается или не зависит) от нагрузки, частоты вращения валов и температуры двигателя;

· тональность звука.

Результат диагностирования, полученный на основе анализа шума, сопоставляется с результатами, полученными иными способами диагностирования. В итоге делается окончательный диагноз о состоянии контролируемых устройств.

Выявление (локализация) неисправностей, проявляющих себя в виде посторонних шумов, имеет ряд существенных сложностей.

В частности, посторонний шум, несущий информацию о неисправностях, сложно описать словесно. Автоэлектрику по словесному описанию затруднительно оценить состояние тех или иных узлов. Например, интенсивность стуков из-за износа растёт плавно по мере увеличения износа. При какой интенсивности стука следует считать состояние контролируемого элемента неработоспособным (неисправным)? Кроме того, интенсивность стука зависит от способа съема шумового сигнала («невооружённым» ухом, с помощью автомобильного стетоскопа или просто с помощью деревянной палочки).

В связи с вышеизложенным, предлагается автоматизировать диагностирование автомобиля по шуму с помощью шумового тестера. Способ первый, автоматизированный. Двигатель выводится на заданный режим работы. Через стетоскоп, подключенный к микрофону шумового тестера, шумовой сигнал, издаваемый в определенной точке двигателя, поступает в шумовой тестер и заносится в его память. Затем по слуху производится сравнение этого сигнала с образцовым сигналом исправного двигателя. Если есть отклонения, то выполняется сравнение с образцовым шумовым сигналом двигателя, имеющего ту или иную неисправность. Образцовые записи шумов хранятся в памяти шумового тестера. Эти записи можно делать самостоятельно или получать их с веб-сервера, на котором хранятся записи характерных шумов различных автомобилей.

Второй способ – автоматический. Он отличается от первого тем, что сравнение производится автоматически с помощью шумового тестера, либо в режиме он-лайн на соответствующем веб-сервере.