Почему идет вибрация от двигателя

Режим холостого хода означает, что двигатель работает при включённой нейтральной передаче. В таком состоянии крутящий момент от мотора не передаётся с помощью коробки передач на ведущие колёса. При этом довольно часто водители замечают, как заметно усиливаются вибрации двигателя на холостых и передаются на кузов. В своём нормальном состоянии двигатель практически не вибрирует, хотя минимальные колебания здесь допускаются, и они могут считаться нормой для автомобиля. Нельзя забывать, что в холодный период года вибрации усиливаются по сравнению с работой мотора в тёплое время. Когда двигатель прогревается, через несколько минут колебания нормализуются. Если дополнительно не обнаруживается рывков, провалов и пропусков, всё с мотором хорошо. Отсутствие посторонних шумов и звуков является приятным сигналом для автомобилиста.

Причины появления вибраций

Но в какой-то момент водитель замечает, что двигатель ведёт себя нехарактерно, машину трясёт, а вибрации исходят от самого силового агрегата. Наличие вибраций в салоне на холостом ходу говорят о том, что имеются какие-то проблемы с двигателем и его следует обязательно проверить на предмет неисправностей. Повышенная вибрация потенциально очень опасна для мотора, поскольку могут начаться разрушительные процессы. В связи с этим при первых же признаках нужно узнать, почему ваша машина вибрирует на холостом ходу и устранить причины. Для этого требуется диагностика с последующим ремонтом. Выделяют несколько основных причин, из-за которых возникают подобные ситуации с колебаниями мотора при работе на холостых оборотах:

• двигатель начинает троить;
• мотор неправильно закреплён;
• топливная система загрязнилась и пр.

В своём нормальном состоянии двигатель на холостых оборотах работает при 700-1000 об/мин. Это уже непосредственно зависит от характеристик самого силового агрегата. Если обороты будут ниже, двигатель не сможет стабильно функционировать, что часто приводит к отключению мотора. То есть он глохнет. А когда обороты повышаются, перегружаются ЦПГ и ряд других важнейших элементов силовой установки. Это негативно сказывается на моторесурсе. Учитывая все эти нюансы, крайне важно поддерживать оптимальный баланс оборотов при холостом ходе, чтобы двигатель работал стабильно и не расходовал лишнее топливо. Основные причины подобного поведения двигателя следует изучить более детально.

Двигатель троит

Специалисты отмечают, что наиболее часто двигатель трясётся на холостых именно из-за троения. Помимо самой тряски обычно в режиме холостых оборотов проявляется ряд иных неполадок, которые сложно не заметить даже новичку. Активно начинает расти уровень потребления топлива, машина теряет мощность, плохо запускается мотор. Троением считается отказ или нарушение работы цилиндров. Причём отказать может как один, так и сразу несколько этих элементов силовой установки. Подобные ситуации возникают обычно, когда плохо работают свечи зажигания, загрязняется сильно воздушный фильтр, нарушается работа впускного клапана либо возникают повреждения в высоковольтном проводе. В действительности троение является крайне нежелательным и потенциально очень опасным явлением в работе любого двигателя. Вслед за этой неисправностью часто возникают иные проблемы. Это произойдёт обязательно, если водитель вовремя не примет меры. Здесь основная угроза исходит не так от вибраций, как от чрезмерной нагрузки на коленчатый вал и весь силовой агрегат.

Нужно следить за поведением транспортного средства. Когда авто с большим трудом преодолевает незначительные возвышенности, потребляет топливо в повышенном количестве, а обороты при холостом ходе (ХХ) плавают, вероятнее всего причина такого состояния в цилиндрах. Начать диагностику нужно с проверки свечей зажигания. Если они загрязнены, плохо закреплены, лучше сразу поменять свечи. При отсутствии новых свечей и необходимости быстро восстановить работу двигателя, попробуйте очистить от нагара старые свечи. Для этого воспользуйтесь подручными средствами вроде металлической щётки. Если же после замены свечей никаких положительных изменений не произошло и мотор всё ещё трясёт на холостых, попробуйте также проверить провода, которые подведены к свечкам зажигания вашего авто. При грамотном уходе за машиной, своевременной диагностике и при условии проведения планового технического осмотра, проблема с троением не должна возникать на вашем автомобиле.

Крепление двигателя

Также довольно часто сильные вибрации двигателя на холостом ходу обусловлены неправильным креплением самой силовой установки либо же поломкой специальных защитных подушек. Если ваша машина трясётся на холостом ходу и при этом вибрации отдаются на весь кузов, обязательно стоит проверить состояние креплений мотора. Сделать это не сложно, хотя без помощи напарника не обойтись. Его задача будет заключаться в том, чтобы переключать передачи на коробке передач. Сначала включается нейтральная, затем задняя и передняя. Параллельно второй человек поднимает капот и смотрит, в каком именно положении трансмиссии начинают проявляться проблемы с двигателем.

При правильно установленных креплениях и не изношенных подушках, при каждом включении двигатель должен отклоняться на идентичный угол, тогда опоры будут по очереди разгружаться. Обратите внимание, если в одну из сторон отклонение превысит норму. Это говорит о том, что есть проблема с креплением именно на этом участке, когда двигатель начнёт трясти. В таких ситуациях, если машина трясётся на холостом ходу и есть отклонение, наверняка придётся поменять подушку. Даже после замены опор вибрации могут продолжаться. Здесь уже проблема в том, что подушки не были должным образом отрегулированы. Поэтому предварительно убедитесь, что всё выставлено верно. В общей сложности на двигателе предусмотрено четыре подушки:

Вообще поломки могут возникать на любой опоре. Но статистика наглядно показывает, что чаще остальных ломается именно передняя опорная подушка, поскольку на неё воздействует самая большая динамическая и инерционная нагрузка в процессе эксплуатации транспортного средства. Когда ломается или лопается одна из подушек, то почти наверняка вслед за ней начнут ломаться другие. Обычно поломки происходят парами, то есть разрушается передняя и задняя, либо верхняя и нижняя. Внимательно изучите состояние каждой подушки. Если видите дефекты на них, лучше поменять сразу все. Это выйдет вам не дороже, чем устранение последствий от разрушенных опор двигателя.

Обычно появляющиеся колебания мотора не сильно беспокоят новичка. Но когда вибрации появляются на машине бывалого водителя, он зачастую старается быстро решить возникшую проблему. Опытные автомобилисты понимают, что колебание в моторе никогда не появляется просто так. На то есть свои объективные причины, которые могут привести к довольно серьёзным негативным последствиям. Поскольку есть ряд причин, по которым способна появиться вибрация на холостом ходу в машине, нужно проверить автомобиль. Многие это делают методом исключения, двигаясь от наиболее простых причин к самым сложным. При отсутствии надлежащего опыта лучше обратиться в автосервис, где проведут комплексную диагностику и выявят причины, из-за которых появилась эта неприятная вибрация.

Топливная система

Бывает так, что водитель спокойно эксплуатирует свой автомобиль, не сталкивается ни с какими нехарактерными симптомами. Но в какой-то момент он замечает, как возникает вибрация на холостых оборотах и отдаёт в руль. Подобная ситуация возникает, даже если провода и свечи находятся в отличном состоянии, все опорные подушки исправны, никаких проблем с креплением силовой установки нет. Но двигатель продолжает упорно дёргаться, стоит только запустить мотор на холостых. Тут причину следует искать в топливной системе. Есть высокая вероятность того, что машина ведёт себя так из-за загрязнений. Незначительное количество грязи не может привести к подобным симптомам. Но водители бывают очень разными. Многие из них совершенно не следят за состоянием транспортного средства, забывают проводить элементарные профилактические работы. Поэтому грязь постепенно накапливается, в результате чего топливная система серьёзно загрязняется. Отсюда и вибрации при холостых оборотах.

Хуже всего, когда топливная система забивается сажей, маслом и водой. Если система подачи топлива загрязнена, из-за этого воздушно-топливная смесь не может сгорать в полном объёме. Это сразу отражается на автомобиле в виде увеличенного расхода топлива. Дополнительно мотор словно чихает и его начинает сильно трясти. У такой ситуации есть только одно решение: автовладельцу необходимо очистить топливную систему, проверить её состояние и убедиться в исправности всех элементов, которые имеют отношение к системе подачи горючего. Не каждый может справиться с такой задачей своими силами. Поэтому рекомендуем обратиться в проверенный автосервис, где работают высококвалифицированные специалисты.

Иные причины

Причин возникновения вибрационных колебаний не так мало. Они бывают кратковременные, то есть проходят через несколько минут после запуска и прогрева силовой установки. В других ситуациях вибрация продолжается на холостом ходу постоянно, что не только раздражает водителя, но и является явным признаком серьёзных проблем с машиной. В некоторых случаях автовладельцы сталкиваются с вибрациями при работе двигателя на холостых оборотах, если недавно была проведена замена коленчатого вала. Когда коленвал устанавливают, его требуется обязательно правильно настроить. Если не сделать балансировку, могут возникнуть неприятные симптомы в виде постороннего шума и колебаний.

Балансировка заключается в том, чтобы высверлить лишние части детали. Если на транспортное средство ставят коленчатый вал, который предварительно не был отрегулировал и откалиброван, возникают те самые характерные вибрации. Ещё стоит отметить автомобили, которые прошли свыше 200 тысяч километров. Для машин с большим пробегом характерна одна неисправность, хоть встречается не так часто, как остальные. Речь идёт о постепенном износе элементов цилиндропоршневой группы. По этой причине происходят изменения в развесовке гильз, поршней, а также маслосъёмных колец. От этого двигатель может начать трясти, когда его запускают на холостых оборотах.

Опасность вибраций

Причины возникающих вибраций нужно устранять в максимально сжатые сроки после возникновения первых признаков неполадок. Это объясняется тем, что вслед за вибрациями часто развиваются другие проблемы, способные нанести колоссальный вред вашему транспортному средству. Как отмечают сами специалисты, наибольший вред из-за вибраций наносится кузову автомобиля. Первыми изнашиваются и ломаются пластиковые элементы, затем постепенно раскручиваются всевозможные крепления, расположенные иногда в очень тяжело доступных местах. Когда машину долго трясёт, может начаться разрушение лакокрасочного слоя. Это уже влечёт за собой образование коррозии и распространение ржавчины по всему кузову.

Нельзя забывать о том вреде, который наносится силовому агрегату. Двигатель также существенно страдает от лишних колебаний. Вибрация провоцирует ускоренный износ деталей, разрушает набивку в коленчатом вале, затем начинает протекать масло. В итоге двигатель не может выдавать нужное количество оборотов, машина медленнее разгоняется, значительно увеличивается расход топлива. И вместе с этим падает мощность двигателя, что негативно сказывается на управлении. Если вы заметили, что машина начала вибрировать, но сумели отыскать причины и устранить их, на этом работа ещё не завершена. В дополнение к этому обязательно проверьте все детали, которые могли хоть как-то пострадать в результате возникших колебаний. Вы можете устранить источник вибрации, но нельзя исключать тот факт, что какие-то разрушительные процессы уже запущены. Открутилось крепление, пострадало лакокрасочное покрытие, а потому вскоре потенциально возникнут новые проблемы.

Правильная последовательность действий

Когда водитель обнаруживает, что двигатель его автомобиля начинает дёргаться на холостых оборотах и вибрировать, не нужно сразу же паниковать и разбирать половину машины. Действуйте последовательно, от наиболее вероятных причин к наименее возможным.

1. Для начала проверьте состояние и работоспособность свечей зажигания. Если на поверхности отсутствует большое количество нагара, а искра образуется хорошая, можно переходить к следующему возможному источнику проблем с вибрацией на холостых оборотах.
2. Подкапотное пространство. Здесь нужно убедиться, что все опорные подушки и крепления двигателя находятся в исправном состоянии, нет никаких разрушений. Тут поможет метод переключения передач. Так вы отследите, в какую сторону идёт уклон и действительно ли крепление мотора нарушено.
3. Следующим этапом станет проверка топливной системы. Следует посмотреть, насколько она чистая и не образовались ли там загрязнения. Обязательно проверьте состояние фильтров. Если они загрязнились и находятся уже в достаточно изношенном состоянии, лучше поменять их. Это точно не повредит машине.
4. Программное обеспечение и форсунки. Это актуально для инжекторных двигателей, где порой просто нужно обновить текущее программное обеспечение электронного блока управления. Если в этом нет необходимости, просто почистите форсунки. Не самая распространённая причина вибраций на холостых оборотах, но и её исключать не стоит.
5. Когда все предыдущие пункты не относятся к вашей ситуации, стоит проверить развесовку ЦПГ и калибровку коленвала. Этими вопросами заниматься самостоятельно не рекомендуется. Лучше посетить проверенный автосервис. Решение подобных проблем подразумевает обязательное наличие специального, сложного и дорогого оборудования. Покупать его для личного пользования не особо выгодно. А если в развесовку ЦПГ или калибровку коленчатого вала вмешается человек без надлежащего опыта и квалификации, его ошибки могут привести к ещё более серьёзным последствиям.

Проблема возникновения вибраций на холостом ходу двигателя знакома большому числу водителей. Только одни игнорируют нехарактерное поведение своего транспортного средства, а другие стараются максимально быстро понять причины и устранить их. Несложно догадаться, какая из двух позиций правильная. Старайтесь прислушиваться к своему автомобилю, следить за его поведением и состоянием, вовремя принимать меры и устранять неисправности ещё на ранних стадиях их возникновения. Поломку лучше предупредить, чем потом чинить автомобиль. Сейчас ремонт стоит не так дёшево.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Работа двигателя внутреннего сгорания всегда сопровождается вибрациями. В норме они мало ощутимы для водителя, но иногда двигатель начинает вибрировать и «дергать» очень сильно, как во время движения, так и на холостом ходу. Отчего это происходит, почему вибрация от двигателя на холостых передается на кузов, и что с этим делать?

Вибрация на холостых – причины

В режиме холостого хода двигатель работает, но не передает крутящий момент на колеса автомобиля. Коленвал при этом вращается на скорости примерно от 750 до 950 оборотов, в зависимости от типа двигателя. Настройки блока управления поддерживают обороты холостого хода на заданном производителем уровне, поскольку их «просадка» приведет к тому, что двигатель заглохнет, а повышение вызовет неоправданно высокое потребление дорогого горючего. Кроме того, высокие нагрузки будет испытывать центральная поршневая группа, что снизит моторесурс.

Исправный и хорошо настроенный мотор работает, как правило, тихо, водитель в кабине слышит лишь легкий шум и может ощущать минимальную вибрацию из двигательного отсека. Некоторое «подрагивание» может быть нормальным после холодного запуска, особенно в зимний период. Но по мере прогрева силового агрегата, когда детали расширяются от тепла и принимают штатные размеры, оно должно прийти в норму: поэтому важно прогревать мотор зимой. При этом не должно быть провалов в работе двигателя, рывков, пропусков зажигания, стука и других посторонних звуков.

Если в движении или на холостых оборотах вибрация двигателя появилась, стала ощутимой и вызывает проблемы, вплоть до глушения ДВС – значит, имеются какие-то неполадки с самим агрегатом или навесным оборудованием, которые, контактируя с кузовом, передают вибрацию на таковой.

Важно: вибрационные нагрузки крайне губительно действуют на двигатель, длительное их влияние способно вывести агрегат из строя. Поэтому причину вибраций нужно как можно скорее выяснить и устранить.

Основные причины вибрации двигателя во время холостой работы:

• троение мотора;
• плохое крепление двигателя;
• выход из строя подушек, на которых покоится силовой агрегат;
• разбалансирован коленвал.

Рассмотрим их ближе.

Троение двигателя

Под «троением» водители подразумевают ситуацию, когда двигатель, по ощущениям, начинает «дергаться», работать неравномерно. Сильная вибрация двигателя определяется на слух и ощущается через корпус, педали и рулевую колонку.

Причина троения – нестабильная работа цилиндров, когда, например, один из них полностью выпадает из цикла воспламенения. В результате возникает дисбаланс: нагрузка на коленвал становится неравномерной, и встроенные компенсаторные механизмы оказываются не в состоянии погасить вибрацию двигателя. Троению сопутствует потеря мощности и повышенный расход топлива.

Частично водитель может компенсировать разбалансировку разгоном, добавив газа: коленвал станет вращаться быстрее, и это отчасти снимет вибрацию. Но мощность по-прежнему останется сниженной, а расход горючего возрастет.

Сильнее всего при троении ощущается вибрация двигателя на холостых оборотах и при езде на малых скоростях: иногда может казаться, что руль буквально вырывается из рук.

Выход из строя одного цилиндра – неполадка очень серьезная, она требует скорейшей диагностики и устранения. Повышенная вибрация разрушает двигатель, кроме того, топливо, которое попадает в цилиндр, но не сгорает, смывает с его стенок смазку, увеличивая износ зеркала цилиндра. А в старых, изношенных силовых агрегатах топливо может протечь через уплотнения в картер, ухудшая свойства масла.

Диагностику троения можно провести своими силами. Вибрации двигателя на малых оборотах, вызванной выходом из строя цилиндра, как правило, сопутствует активация лампочки Check Engine на приборной панели, и запись соответствующего кода ошибки в ЭБУ двигателя.

Пример лампы Check:

Если считать его с помощью специального адаптера и программы, можно определить проблемный цилиндр. Тогда, приехав в автосервис, можно будет сразу указать мастерам на сбойный «горшок», сэкономив время на поиски.

Интересно: некоторые автолюбители со стажем могут определить нерабочий цилиндр на слух, при помощи сделанного из подручных средств щупа.

Возможные причины нарушения работы цилиндра;

• Загрязнение или поломка форсунок (вместо распыления топливного факела они начинают «лить», и смесь не может нормально воспламеняться).

Слева – исправная форсунка, справа – льющая:

• Неисправности с самим цилиндром.
• Проблемы электрики и зажигания (поломка свечи, катушек), и т.д.

Точную причину может выявить только квалифицированная диагностика.

Вибрации после замены ремня ГРМ

Сильная вибрация двигателей на холостом ходу иногда возникает после замены ремня газораспределительного механизма. Если процедура проведена неправильно и ремень установили со смещением, это ведет к нарушению фаз газораспределения, сбоям и троению. Поэтому при диагностике следует проверить и этот узел, особенно если ремень ГРМ недавно менялся.

Проблемы с креплением двигателя и подушками

Дефект креплений двигателя – распространенная причина вибраций. В норме опоры силового агрегата принимают на себя нагрузки, так что водитель их не ощущает. Но подушки с креплениями, как и другие конструктивные узлы, подвержены износу, и со временем могут утрачивать свои функции.

Подушки Mitsubishi Delica:

Важно: двигатель может начать вибрировать и после замены подушек на новые, если подменные детали имеют большую, по сравнению со старыми, жесткость.

Определить износ подушек можно самостоятельно, желательно делать это вдвоем. Нужно рывками раскачивать машину назад-вперед при открытом капоте, а помощник должен фиксировать углы отклонения двигателя в процессе раскачивания. Если с креплениями все в порядке, отклонения во все стороны будут равномерными. Если же имеется разница между углами, то соответствующие подушки нуждаются в замене.

Важно: после проведения замены опоры двигателя следует тщательно отрегулировать.

Разбалансировка поршневой группы и коленвала

При ремонте двигателя, связанном с заменой или шлифовкой коленвала, после осуществления манипуляций вал следует отбалансировать. Для этого его высверливают в определенных местах, чтобы соблюсти должный баланс.

Также после ремонта необходимо произвести развесовку поршней, пальцев, прочих элементов ЦПГ, прежде чем проводить сборку. Если пренебречь балансировкой, разница в весе приведет к проблемам с вибрацией, которая будет ощущаться и «на холостую», и при движении.

Другие причины

Указанные выше проблемы – далеко не единственные из тех, что способны вызвать вибрацию двигателя, которая будет передаваться на кузов. Среди возможных альтернатив:

• Вибрация не самого двигателя, а навесных агрегатов и конструктивных элементов, находящихся в контакте с кузовом.

Для выявления виновника проблемы автомобиль загоняют на эстакаду, яму или подъемник, проверяя возможные источники вибрации в подкапотном пространстве и вне такового.

• Поломка балансирных валов, которыми снабжаются некоторые двигатели для предотвращения вибрации.

Если валы вышли из строя, мотор начнет сильно вибрировать.

• Загрязнение топливной системы.

Выше уже упоминалось загрязнение форсунок – это одна из возможных причин. Грязные форсунки, топливный фильтр – все это способно стать причиной «дрожи» двигателя. Схожие симптомы наблюдаются, если в топливо попала вода: мотор вибрирует, резко растет потребление топлива с параллельным падением мощности. Такую проблему можно устранить, откачав из бака испорченное горючее, или разбавив его качественным бензином/дизтопливом.

Обязательно следует проверить состояние воздушного и топливного фильтров: чем хуже их пропускная способность, тем нестабильнее будет работа двигателя, поскольку ухудшается состав топливовоздушной смеси.

• Неполадки в системе зажигания.

Нужно проверить катушки зажигания, высоковольтные бронепровода, свечи.

• Повышенная нагрузка на генератор.

Появление таковой часто приводит к вибрации двигателя на холостых. Если автомобиль стоит с заведенным мотором и включенным кондиционером/печкой, обогревом сидений и стекол, и т.д., генератор интенсивнее отнимает мощность у двигателя, появляется отдающая в кузов вибрация. Особенно это актуально для маломощных силовых агрегатов микролитражных машин. Нельзя исключать также и неисправности самого генератора, который также следует проверить.

• Вибрации могут быть не связаны с двигателем, а исходить, например, из коробки передач.

Неполадки «автомата» или «механики» способны вызывать биения, отдающие в корпус авто, похожие на вибрацию от двигателя. Неисправности могут возникать в самой трансмиссии и сцеплении.

Важно: иногда может наблюдаться вибрация двигателя при включении передачи АКПП, особенно в зимний период. Это связано с загустеванием масла в коробке, пока АКПП не прогреется, мотору сложно «прогонять» масло через узел, при включении передачи могут возникать просадки оборотов и троение. Следует также проверить фильтр коробки. Схожие симптомы могут проявляться и при различных неисправностях самой АКПП.

• Проблемы с карбюратором.

Неправильная настройка карбюратора приводит к неоптимальной работе двигателя и потенциальному возникновению вибрации.

• Неисправность клапана или датчика холостого хода.
• Поломка ТНВД у дизельных авто.
• Загрязнение дроссельной заслонки.
• Некачественное топливо, детонирующее в цилиндрах вместо сгорания.

Что делать, если двигатель завибрировал

Снизить вибрацию двигателя можно тщательной проверкой всех «слабых мест», могущих вызывать вибрацию: самого двигателя и его креплений, системы зажигания, топливной магистрали, бензонасоса, форсунок, электрических компонентов, трансмиссии и т.д. Часто проблема решается заменой подушек двигателя. Если машина карбюраторная, то регулировка карбюратора поможет избавиться от докучающего «дерганья».

Если причина вибрации – детонация, следует сменить АЗС и заливать в бак чистое топливо только с рекомендованным октановым числом.

Большую помощь может оказать электронная диагностика, которая позволит прочесть код ошибки, если таковой записан в память ЭБУ двигателя. В любом случае, если двигатель начал вибрировать, и ситуация сохраняется, следует обратиться в автосервис с квалифицированным персоналом, чтобы как можно скорее устранить неисправность.

Важно помнить: долгая езда на вибрирующем моторе чревата скорым выходом из строя и дорогостоящим капремонтом, поэтому проблему следует как можно скорее диагностировать и убрать.

Слаженная работа всех систем и механизмов автомобильного двигателя – залог его долголетия. Появление вибрационных процессов в моторе свидетельствует о том, что в его работе произошел сбой. Любая вибрация оказывает на подвижные элементы агрегата губительное воздействие. Она также может передаваться на кузов и салон, что еще хуже. Поэтому при возникновении вибраций стоит как можно быстрее выявить и устранить неполадку. В этой статье вы узнаете, из-за чего возникает вибрация в салоне автомобиля на холостом ходу, и как с ней бороться.

Основные причины

При превращении тепловой энергии в механическую, которое происходит в силовом агрегате автомобиля, возникновение вибрации неизбежно. Тем не менее водитель и пассажиры ее не ощущают, благодаря специальной конструкции кривошипно-шатунного механизма. Иногда двигатель начинает вибрировать настолько сильно, что это даже в салоне чувствуется. На холостых оборотах, как правило, это проявляется сильнее всего. Такая вибрация свидетельствует о том, что с мотором что-то не так.

Неполадок, вызывающих вибрацию силового агрегата, очень много. Мы же рассмотрим наиболее типичные из них:

1. Сбой фаз газораспределения.
2. Неполадки системы зажигания.
3. Неисправности системы питания.
4. Нарушение герметизации вакуумного усилителя тормозов.
5. Неисправности датчиков контроля ЭБУ (электронного блока управления) мотором.
6. Нарушение подвески двигателя.

Сбой фаз газораспределения

При возникновении вибрации в салоне на холостом ходу в первую очередь стоит проверить, соответствуют ли метки на звезде распределительного вала с метками на крышке мотора. Если они не соответствуют, значит, фазы газораспределения сместились. В результате, попадая в цилиндры, топливная смесь воспламеняется неравномерно. Кроме того, она может не успевать сгорать полностью. Это приводит к тому, что мотор теряет мощность, начинает потреблять больше топлива, дымит, а иногда и вовсе глохнет.

Смещение меток происходит непроизвольно. Главные тому причины: растяжение ремня привода ГРМ, неправильное натяжение, неверное выставление меток при проведении ремонта. Эта же проблема может возникнуть и в двигателе с цепным приводом ГРМ, как, например, в моторе Z22SE. Вибрация в салоне на холостом ходу в автомобиле с этой силовой установкой возникает по причине неудачной конструкции цепи и масляной форсунки в приводе ГРМ. В результате заклинивания гидронатяжителя он перестает выполнять свои функции, и цепь начинает деформироваться.

В моторе с ремнем привода ГРМ проблема решается путем совмещения указанных выше меток, чего не скажешь про двигатели типа Z22SE. Вибрация в салоне на холостом ходу в таких силовых установках устраняется, как правило, только заменой гидронатяжителя, а иногда и всего комплекта ГРМ.

Неполадки системы зажигания

Главная задача системы зажигания – своевременное воспламенение топливной смеси в цилиндрах. Когда электрическая искра появляется раньше или позже, чем нужно, или же вообще отсутствует, происходит сбой. Он проявляется примерно так же, как и в предыдущем случае: мотор троит, глохнет и вибрирует.

В системе зажигания могут возникнуть такие проблемы:

1. Неисправность свечей или увеличенный зазор между электродами.
2. Поломка высоковольтного провода.
3. Неисправность распределителя зажигания (трамблера).

Проверка свечей

Проверку системы лучше начать со свечей. В первую очередь нужно запустить мотор и прогреть его до рабочей температуры. Затем нужно установить минимальные обороты холостого хода (от 800 до 1000, в зависимости от типа двигателя). Если мотор троит и появляются вибрации, значит, нужно проверить свечи. Делается это довольно просто – нужно по очереди снимать колпачки свечей. Если при снятии колпачка мотор начинает еще сильнее вибрировать или вовсе глохнет — данная свеча и ее высоковольтный провод исправны. Вернув все на место, нужно проверить остальные свечи. Если при снятии колпачка режим работы мотора останется неизменным, значит, цилиндр, за который отвечает данная свеча, не работает, то есть топливо в нем не воспламеняется.

Чтобы решить этот вопрос, нужно осмотреть саму свечу, ее высоковольтный провод и распределитель. Распространенной проблемой свечи и провода является пробой, при котором часть электроэнергии попросту уходит на массу. Обычно это сопровождается слабозаметной искрой.

Чтобы проверить исправность свечи, нужно:

1. Снять все колпачки.
2. Выкрутить нерабочую свечу.
3. Надеть на нее колпачок.
4. Положить свечу на поверхность, которая имеет контакт с массой автомобиля (например, крышка клапанов).
5. Попросить помощника, чтобы он включил зажигание и прокрутил стартер вхолостую.
6. Проверить наличие искры у свечи.

При вращении стартера между электродами исправной свечи возникает устойчивая голубоватая искра. Если она отсутствует, или имеет желтый оттенок, значит, свеча пришла в негодность. Проверка свечи имеет место быть лишь в случае, если провод и трамблер заведомо рабочие.

Если возникла вибрация в салоне на холостом ходу, желательно проверить исправность всех свечей. Кроме целостности последних, важно обратить внимание на наличие отложений и нагара на их электродах. Они также могут послужить причиной слабой искры. В обязательном порядке нужно удостовериться, что зазор между электродами свечей равен тому показателю, который предусмотрен заводом-изготовителем машины.

Проверка высоковольтного провода

Провод высокого напряжения проверяется с помощью мультиметра. Для этого нужно включить прибор в режиме омметра и выставить диапазон измерения на отметке 20 кОм. Провод стоит отсоединить от крышки трамблера и снять с него колпачок. Щупы прибора нужно подключить к двум концам жилы, проводящей ток. Если провод исправен, то сопротивление составляет 3-10 кОм, в зависимости от его типа. Разница в сопротивлении всех высоковольтных проводов системы не должна превышать 4 кОм. С окислением проводов высокого напряжения часто сталкиваются владельцы автомобилей «Рено». Вибрация в салоне на холостом ходу, как правило, исчезает после замены проводов.

Проверка трамблера

Теперь поговорим о распределителе зажигания. Если есть сомнения в исправности трамблера, в первую очередь нужно проверить, правильно ли к его крышке присоединены провода. Как правило, на проводах и распределителе имеются цифры, которые соответствуют номеру цилиндра. Если перепутать их, то может возникнуть вибрация в салоне на холостом ходу, троение и прочие неполадки. К подобному эффекту также часто приводит окисление контактов крышки трамблера. Проверить их состояние можно путем простого осмотра. Параллельно стоит обратить внимание на целостность контактного уголька, расположенного в центре крышки. В случае его износа мощность искры может уменьшиться. Саму крышку также стоит проверить. Дело в том, что ее может пробивать, что приводит к потере части тока.

Помимо перечисленных причин, вибрация может возникнуть из-за чрезмерной нагрузки генератора. Происходит это в случае, когда водитель одновременно включает много электроприборов (печку, фары, обогрев заднего стекла, подогрев сидения и так далее). При увеличении нагрузки генератор, который рассчитан на выработку определенной величины электрического тока, просто-напросто не справляется с поставленной задачей. В результате искра на электродах свечей неполноценна.

Неисправности системы питания

Как показывают отзывы, вибрация в салоне на холостом ходу часто связана с неполадками системы питания. Все они сводятся к неравномерной подаче горючего во впускной коллектор, которая приводит к неправильному формированию топливной смеси. В большинстве случаев вибрация мотора на холостом ходу появляется из-за обеднения смеси, поступающей в цилиндры.

Провести точную диагностику данной системы можно лишь при наличии специальных приборов. Это касается не только карбюраторных, но и инжекторных моторов.

Основные неисправности топливной системы, которые приводят к вибрационным процессам в моторе:

1. Поломка насоса.
2. Засорение магистрали и топливного фильтра.
3. Засорение жиклеров (для карбюраторных моторов) и фильтра грубой очистки.
4. Засорение форсунок (для инжекторных двигателей).
5. Неправильная регулировка карбюратора.

Все это может привести к вибрации в салоне на холостом ходу. Причины неисправности стоит искать в топливной системе лишь тогда, когда есть 100-процентная уверенность в работоспособности системы зажигания. Начинать проверку рекомендуется с топливного насоса и магистрали, а затем уже переходить к диагностике карбюратора или форсунок.

Поломка вакуумного усилителя тормозов

Как показывает практика, далеко не всего владельцы автомобиля могут связать тормозную систему с вибрациями мотора. На самом же деле неисправность тормозов часто становится причиной вибрационных процессов. Прежде чем узнать, как такая поломка диагностируется, разберемся с ее происхождением.

Вакуумный усилитель тормозов связан с впускным коллектором мотора посредством обратного клапана и шланга. Последние два элемента призваны создавать вакуум в усилителе. Это происходит за счет разряжения воздуха, образующегося во впускном коллекторе при движении поршней. Попросту говоря, обратный клапан отсасывает воздух из усилителя. Если герметичность клапана или шланга нарушена, то в коллектор поступает больше воздуха, чем нужно. Это приводит к обеднению топливной смеси.

Диагностика вакуумного усилителя тормозов

Проверить герметичность системы довольно просто. Для начала при выключенном моторе нужно 4-5 раз нажать на педаль тормоза с интервалом в одну секунду. Сначала она будет проваливаться, но после нескольких нажатий перестанет. Затем нужно нажать педаль и, не отпуская ее, завести мотор. При включении двигателя, тормоз должен медленно податься вперед. Если он не сделал этого, значит, в системе присутствует подсос воздуха.

Убедившись в том, что вибрации возникают именно из-за усилителя тормозов, нужно осмотреть воздушный шланг. Для этого его рекомендуется снять, ослабив хомуты, фиксирующие его на впускном коллекторе и клапане. Проверять целостность шланга лучше всего с помощью продувки. При обнаружении малейшей утечки воздуха его нужно заменить на новый.

Если со шлангом все в порядке, то нужно проверить исправность обратного клапана, вынув его из корпуса вакуумного усилителя. Для этого рекомендуется использовать резиновую грушу, надетую на штуцер, входящий в корпус вакуумника. Надавив на нее, нужно выпустить через клапан воздух. Если с клапаном все в порядке, воздух будет свободно выходить и не поступать обратно. При отсутствии груши можно просто подуть в широкий штуцер, а затем в узкий. В первом случае воздух должен свободно проходить, а во втором – не должен проходить вовсе. При обнаружении неисправности обратного клапана его стоит заменить.

Неисправности датчиков контроля ЭБУ

Из-за выхода из строя одного из датчиков, отвечающих за дачу сигналов на электронный блок управления, мотор может начать нестабильно работать. При поломке лямбда-зонда, датчика расхода топлива, регулятора холостого хода, датчика дроссельной заслонки и прочих элементов, ЭБУ работает в аварийном режиме, неправильно формируя топливную смесь. Чтобы определить, какой из датчиков поломался, нужно считать и расшифровать код ошибки, который определяется с помощью электронного контроллера.

Неисправность подвески мотора

Причины вибрации в салоне на холостом ходу могут касаться совершенно разных частей моторного отсека. Иногда проблема кроется в подвеске мотора. Как правило, подводят передние опоры. Из-за пересыхания, проседания или вообще полной деформации подушек масса двигателя распределяется между опорами неравномерно. Иногда причина кроется в ослабевании креплений подвески. Диагностика данной проблемы производится путем внешнего осмотра опор и проверки состояния их затяжек.

Вибрация в дизельном моторе

Как показывает практика и отзывы владельцев, вибрация в салоне на холостом ходу может возникать и на дизельных авто. С одной стороны, здесь все намного проще – никаких проводов, свечей и распределителей. Однако с другой стороны – вибрация дизельного мотора связана с более серьезными неисправностями. Первая и наиболее распространенная из них – поломка топливного насоса высокого давления. Проверить его пригодность к работе можно лишь на специальном стенде, а за ремонт агрегата возьмется далеко не каждый автомеханик. Второй популярной проблемой является засорение топливных форсунок. Оно устраняется путем чистки на специальном оборудовании.

Если на дизельном авто возникли вибрации в салоне на холостом ходу, диагностику рекомендуется начинать с проверки компрессии в цилиндрах. Она является залогом нормальной и стабильной работы силовой установки. Из-за недостаточного давления в цилиндрах топливная смесь или вовсе не воспламеняется, или не полностью сгорает.

Кроме всего прочего, при диагностике дизельного мотора с целью выявления причин вибрации не помешает проверить метки на крышке двигателя и шкиве распредвала. Часто нестабильная работа дизеля связана именно с неправильным углом впрыска.

О подвеске мотора также не стоит забывать. Как и в случае с бензиновым силовым агрегатом, из-за растянутых креплений и высохших подушек могут начаться сбои в работе двигателя. Кстати говоря, под нагрузкой они проявляются даже сильнее, нежели на холостом ходу.

Заключение

Сегодня мы с вами рассмотрели основные причины вибрации в салоне на холостом ходу. Напоследок стоит отметить, что автомобиль состоит из огромного количества механизмов, выход из строя которых прямым или косвенным образом может повлиять на работу мотора. Иногда водители, перепроверив работоспособность всех рассмотренных выше систем, так и не избавляются от проблемы. Особенно часто это происходит у владельцев машины «Шевроле Лачетти». Вибрация в салоне на холостом ходу в таком случае является более серьезной проблемой и требует вмешательства профессионалов.

Почему появляется вибрация на холостых?

О сути явления

Сегодня речь пойдёт именно о вибрации, которая появляется на холостых оборотах, например, при остановках на светофорах или в пробках. И ещё попробуем найти отличие между вибрацией холодного и прогретого мотора. Но опять же: только той вибрации, которая возникает при остановке или стоянке.

Логично предположить, что в вибрации виноват мотор (при остановке в трансмиссии вроде как ничего не работает). Это почти правильно, поэтому начнём с мотора.

Мало крутится!

Действительно, основная причина вибрации – это низкие холостые обороты. Характер вибрации при этом будет более-менее равномерный. Поэтому для начала нужно обратить внимание на тахометр (а лучше – на более точный сканер) и выяснить, не просели ли холостые обороты. Почему они могут опуститься – это другая тема, но если холостые обороты действительно ниже нормы, придётся заниматься диагностикой. Хотя на некоторых автомобилях холостые обороты от природы низкие, поэтому там с такой вибрацией бороться сложно (например, на Honda Civic). Так что тут имеем дело с видом нормы. Ну а если холостые действительно упали, с этим надо разбираться.

Только не стоит забывать, что холостые обороты могут существенно снижаться при включении многих потребителей (из-за роста нагрузки на генератор). И если в первые холода вы вдруг заметили, что машину немного потрясывает, попробуйте выключить обогревы сидений, стёкол, зеркал, руля и чего там ещё есть. Если после их отключения вибрация пропала, переживать не стоит – это нормально.

Другое дело – неравномерная вибрация, при которой машину может тоже немного потряхивать. Тут, скорее всего, придётся скатиться в банальность – обычно это признак троения. Теоретически об этом подскажет и лампа Check Engine, но не на всех машинах она горит по любому поводу, так что единичные пропуски зажигания она может игнорировать. Выход тот же – диагностика. Может быть, пора менять свечи, может, течёт форсунка или барахлит какой-нибудь датчик. В общем, с троением всё понятно – повторяться не буду.

Более серьёзной причиной может быть неравномерная работа мотора из-за снижения компрессии в одном или нескольких цилиндрах. Даже если в системе зажигания неисправностей нет и компрессии пока хватает для воспламенения топливовоздушной смеси, значительная разница компрессии в одном из цилиндров приводит к росту вибрации на холостых оборотах. На ходу этого может быть незаметно, да и снижение динамики не все ощущают сразу, а вот на холостых мотор может уже немного трясти. Опять же – едем в сервис, измеряем компрессию и делаем выводы. Особенно это касается владельцев дизельных автомобилей, равномерность работы моторов которых от компрессии зависит особенно сильно.

И, конечно же, не стоит забывать о ГРМ. Перескок ремня на один зубец не всегда загорается ошибкой на панели, а трясти может хорошо. Растяжение цепи тоже влияет на вибрацию мотора, так что в этих случаях проверка меток или синхронизации фаз сканером лишними не будут.

Всё вышеперечисленное – это весьма распространённые причины вибрации на холостых. Но, к счастью, в жизни наиболее распространённая причина такой вибрации более проста в решении и с мотором почти не связана.

«Я устал, я ухожу»

На возрастных машинах почти всегда вибрация этого рода возникает по простой причине – из-за износа опор двигателя. Как мы все знаем, как минимум одна из опор (или подушек) мотора в современном автомобиля масляная. Масло из неё может уйти из-за разрыва или трещин, после чего мотор «ложится» на кузов. Лежащий на кузове мотор скачет так, что вибрация будет очень заметной. Поэтому в первую очередь нужно проверить именно наполненную опору.

Почему с порванной опорой мотор может трясти машину не постоянно, а только на холостом ходу? Обычно по одной простой причине: как только двигатель начинает при движении отдать крутящий момент, он немного наклоняется. И от кузова в этот момент он отходит. А при остановке ложится обратно на подушки (на их остатки) и опять начинает трясти всю машину.

Впрочем, все простые резиновые опоры со временем тоже теряют свои свойства. Резина с годами дубеет и охотно передаёт вибрации на кузов. И как раз это лучше всего заметно на холодном моторе: если постоять в пробках, да ещё и в жару, резиновые детали становятся немного мягче, и вибрация будто бы снижается. А на холодном моторе она появляется снова. Решение вопроса простое – замена опор. Причем, вероятно, менять придётся все опоры сразу, включая подушки коробки передач (если они есть), потому что в этом случае поганая овца действительно портит всё стадо и трясёт кузов даже при всех остальных исправных опорах. К сожалению, всё в этом мире со временем стареет, и износ опор неизбежен. И плохо, что аналоги обычно заметно хуже оригинальных подушек и либо не решают проблему, либо решают её ненадолго. А оригинальные опоры часто стоят довольно дорого.

Хороший способ проверить, не убиты ли опоры на машине с АКП, – это сравнить вибрацию при положении селектора в паркинге или нейтрали и в режиме D с нажатым тормозом. Если вибрация будет намного заметнее в «драйве», то почти стопроцентная причина кроется в опорах. Правда, есть одно «но»: коробка должна быть исправна. Иначе…

А если не мотор?

Более редкая причина вибрации на машине с автоматом – это износ «бублика» (гидротрансформатора). Если он собирается «покинуть чат», то при остановке в «драйве» и нажатии на тормоз тоже появляется вибрация. Но, к счастью, это бывает реже, чем износ жидкостной опоры мотора, да и букет симптомов более богатый. Тут обычно встречаются и рывки при разгоне и прямолинейном движении, и гул. 

Если всё проверено сто раз и из всех подозреваемых остался только «бублик», есть смысл начать с замены масла в автомате. Возможно, со свежим маслом ситуация изменится к лучшему. Зимой можно проверить эту схему довольно просто: сразу после пуска мотора включите D и посмотрите, не пытается ли мотор заглохнуть при нажатом тормозе. Если глохнет, то вместо ATF в коробке уже какая-то невозможная жижа. Жалко только, что для этой проверки нужен мороз градусов в 20, а его ждать ещё долго.

Всё, что крутится

И, наконец, ещё одна причина странной вибрации – это неисправность навесных агрегатов и их приводов. Конечно, обнаружить вибрацию от кривого шкива генератора не получится – это совсем не тот случай, и симптомы будут другими (скорее, порвётся ремень, чем машину будет трясти). Но иногда бывает, что что-то под капотом крутится труднее, чем надо. Это может быть генератор, помпа, компрессор кондиционера – всё что угодно. 

Вибрировать будет не подшипник (этого заметить нельзя), а сам мотор, которому на холостых оборотах становится трудно работать. Такое встречается очень редко, но на всякий случай приведу пример из сервиса друзей: мотор одного Ford Fusion не выдавал никаких ошибок, при этом трясся, как в лихорадке. Виновником оказалась помпа. Причём обычно при износе она сначала банально течёт и клинит, а тут просто трудно и неравномерно вращалась. И малообъёмному мотору этого было достаточно, чтобы устроить танцы на подушках. Думаю, это редкое исключение, но всё-таки если один раз с таким столкнулись, есть вероятность, что кто-то с этим тоже может встретиться.

Чего бояться?

Сама по себе вибрация, конечно, неприятна. Не зря сейчас уже многие автопроизводители ставят активные опоры двигателя, которые меняют параметры работы в зависимости от оборотов и нагрузки на мотор. Про комфорт с вибрацией можно забыть, но это не самое главное. Главное, что иногда эта вибрация может предупредить о более серьёзной неисправности или не допустить её. Взять тот же Fusion: если бы владелец вовремя не проявил озабоченность, помпа когда-нибудь всё равно заклинила бы, и последствия могли быть неприятными. Перескок ремня ГРМ или растяжение цепи тоже не обещают ничего хорошего, а троение мотора и неожиданное снижение мощности может быть попросту опасным.

Кроме того, вибрации, которые передаются на кузов, никак не продлевают жизнь проводке и разъёмам. Особенно если эта проводка уже старая и высохшая. Перетираются места фиксации, проводка в жгутах, изгибы и соединения. И это тоже плохо. Так что игнорировать появление вибрации не стоит – у неё обязательно есть на то причина, и эту причину надо искать и устранять в любом случае.

Вибрация двигателя на холостую и на ходу. Причины, последствия, как устранить | SUPROTEC

Вибрация двигателя – нормально ли это?

Каждый автомобилист знает свою машину и буквально наощупь чувствует и на слух распознает все ли с ней в порядке. Не исключение и вибрации – если вы вдруг начали ощущать, как дребезжит руль, рычаг коробки передач, педали и весь автомобиль, а до этого такого не было, это уже тревожный сигнал. Такое дребезжание может свидетельствовать о серьезных поломках в двигателе, в частности и в его цилиндропоршневой группе, а это уже угрожает дорогостоящим ремонтом.

Вибрации на малых оборотах – это нормально в разумных пределах, поскольку мотор может войти в небольшой резонанс при малой частоте собственных колебаний. Это чаще всего наблюдается на холостом ходу, во время запуска на холодную или остановки двигателя.

Причины вибраций двигателя в разных режимах работы

Вибрация может наблюдаться как постоянно вне зависимости от оборотов двигателя и его прогрева, так и при определенных режимах работы – на холостом ходу, при запуске на холодную или на горячую, при малых или больших оборотах во время движения.

Малые обороты во время холостого хода ДВС часто приводят к появлению небольшого вибрирования всей машины, включая руль. Пока сцепления нет и мотор не передает мощность на колеса он работает на минимальных оборотах 800-1000 об./мин. Если тахометр показывает меньшие или большие значения, это уже причина обратиться на станцию техобслуживания, но и это усредненный показатель, который может отличаться в обе стороны в зависимости от марки и модели автомобиля.

Резонанс часто возникает во время пуска двигателя на холодную, а при выходе на нормальные обороты вибрирование проходит после прогрева в течение 3-5 минут. Если мотор продолжает вибрировать на холостом ходу после запуска или во время движения, т.е. на горячую, а сами вибрации становятся все более ощутимыми, это уже свидетельствует о неисправностях. Среди них мастера автосервиса выделяют пять основных:

• Неправильное крепление двигателя. Эта проблема часто возникает при непрофессиональном ремонте машины с разборкой мотора. Отсутствие балансировки и неправильное крепление – все это может привести к появлению вибраций при запуске на холодную или на горячую, при работе на холостом ходу и во время движения автомобиля.
• Неисправные подушки двигателя. Эта проблема может возникнуть сама собой при экстремальных условиях эксплуатации автомобиля или стать следствием предыдущего пункта – неправильная разборка-сборка мотора, нарушение технологии ремонта машины и т.п. Особенно заметно вибрирует при таком виде неисправности холодный двигатель. Это связано с тем, что полимерные элементы опор мотора теряют свою эластичность при охлаждении и не выполняют в полной мере свои демпферные функции. После прогрева двигателя вибрация прекращается ввиду восстановления амортизирующих свойств прокладок.
• Разбалансированный коленвал. Расшатанность коленчатого вала приводит к маятниковым колебаниям двигателя, который вступает в резонанс с мелкими вибрациями машины, создавая мощное ощутимое в салоне вибрирование. Вибрация при разбалансированном коленвале может наблюдаться как на холостом ходу при запуске на холодную или на горячую, так и во время движения машины.
• Вибрации при запуске двигателя на холодную могут наблюдаться и при неисправных топливных форсунках. Проще говоря, в камеру сгорания попадает недостаточное количество топлива, что исключает возгорание воздушно-топливной смеси и приводит к троению.
• Троение двигателя. Это самая распространенная причина появления вибраций мотора на холостом ходу. Кроме неисправностей в топливной системе к троению часто приводят проблемы в самой цилиндропоршневой группе, в т.ч. износ ее элементов и поверхностей трения. Неравномерная работа цилиндров вводит мотор в вибрационный резонанс именно на малых оборотах холостого хода. Во время движения, когда двигатель работает в нагрузку, этот эффект заметен не так остро.

Рывки и подергивания двигателя, приводящие к общей вибрации машины, появляются в результате неравномерного распределения нагрузки на коленчатый вал. Даже если нажать педаль газ на холостом ходу, тем самым компенсировать падение мощности и оборотов из-за неработающего цилиндра, водитель все равно будет ощущать заметную вибрацию. Она передается на руль, через который водители чаще всего и обнаруживают подозрительное дребезжание, а может и отдавать на капот, который начинает буквально барабанить.

Как определить причину вибрации и устранить ее?

Первым делом необходимо определить первопричину появления вибрирования и после этого смело устранять ее.

• Проверьте топливную систему и работу свечей зажигания.
• Если недавно был ремонт двигателя с его разборкой, проверьте на СТО качество его крепления.
• Убедитесь в том, что опорные подушки в нормальном состоянии.
• Биение разбалансированного коленвала может быть как самостоятельной причиной появления вибраций, так и следствием неисправностей в ЦПГ.

Троение – это самая распространенная причина появления вибраций в двигателе на холостом ходу. Обнаружить эту неисправность можно на станции техобслуживания. Однако заметить признаки троения можно и самостоятельно.

• Участившиеся пропуски зажигания.
• Частые хлопки из выхлопной трубы.
• Существенное снижение мощности двигателя.
• Вибрации со стороны моторного отсека на холостом ходу, передающиеся на руль.
• Потемнение свечи зажигания в неработающем цилиндре.
• Длительное время разгона и рывки при наборе скорости.
• Увеличенный расход топлива.

Устранить такую неисправность нужно как можно быстрее, поскольку это в геометрической прогрессии приводит к усугублению проблемы, еще больше разбивая поршни, стаканы цилиндров и коленвал. При троении несгоревшее топливо смывает смазку в цилиндрах двигателя, увеличивая коэффициент трения и ускоряя износ трущихся поверхностей цилиндропоршневой группы.

Что вызывает троение?

Проблема может скрываться в неработающей свече или нарушении изоляции питающей ее электропроводки. Это можно определить и самостоятельно с помощью визуального осмотра. Более детальную диагностику системы зажигания мастера проводят с помощью перевода электропитания свечи на массу. Если двигатель глохнет, цилиндр исправно работает, если не глохнет – не работает.

Если же все цилиндры работают, т.е. в них воздушно-топливная смесь возгорается, тогда причина троения и сопутствующей ему вибрации двигателя в изношенности цилиндропоршневой группы. Это может быть вследствие царапин, сколов, задиров и прочих повреждений зеркала стаканов цилиндра и поршня, а также при нарушении целостности уплотнительных колец.

В результате износа ЦПГ наблюдается существенное снижение компрессии в цилиндрах. Это приводит к рывкообразной работе двигателя с появлением вибрации, которая усиливается из-за резонанса на холостом ходу.

Через царапины и сколы на поверхностях трения ЦПГ в камеру сгорания проникает моторное масло, а в обратном направлении – топливо и отработанные газы. Это резко ухудшает перекатку поршней и приводит к разбалансировке коленчатого вала. Такая расшатанная работа всей цилиндропоршневой группы, включая коленвал, становится причиной сильных резонирующих вибраций на холостых оборотах при запуске на холодную и даже во время движения автомобиля на низких скоростях.

Вибрация двигателя может ненадолго пройти после замены моторного масла, но это временный эффект. Не устранив первопричину, масло в картере снова приобретет негативные свойства, нарушающие нормальную работу цилиндропоршневой группы. Если на трущихся поверхностях цилиндра и поршня останутся царапины и сколы, через них опять попадет в картер отработанные газы и топливо.

Устранить эту проблему можно не только заменой всей ЦПГ на станции техобслуживания, но и с помощью специальных восстанавливающих триботехнических составов, которые добавляют в моторное масло.

Как помогают от вибрации двигателя присадки для моторного масла?

Моторное масло непосредственно влияет на качество работы цилиндропоршневой группы и всего процесса сгорания воздушно-топливной смеси в цилиндре. Смазываемость, моющие свойства, равномерность распределения по поверхности и стабильность масляной пленки – все это ключевые факторы нормальной безаварийной работы всех деталей двигателя. Улучшающие эти свойства моторного масла присадки препятствуют образованию задиров, царапин и прочих дефектов на поверхностях трения в ЦПГ, а значит, способствуют равномерной работе всего мотора без рывков и вибраций.

Все ли присадки полезны?

Далеко не все присадки для ГСМ полезны и благоприятно влияют на двигатель. Некоторые не совсем честные производители даже с мировыми именами идут по пути небольшого обмана, когда с помощью присадки моторное масло не улучшает свои физико-химические свойства, а лишь сгущается. Это делают для предотвращения проникновения масла в камеру сгорания через сколы и царапины, а также для улучшения распределения смазки по деталям и стабилизации масляной пленки, которая за счет пониженной текучести масла дольше остается на трущихся поверхностях.

Ни один профессиональный мастер СТО не посоветует вам сгущающую присадку для моторного масла. Это временное решение проблемы и скорее даже ее маскировка. В долгосрочной перспективе чрезмерно густая смазка даже навредит двигателю. Каждый автопроизводитель рекомендует моторное масло с определенными механическими и физико-химическими свойствами, поскольку работа двигателя каждой конкретной марки рассчитана на определенные условия смазки, омывания и охлаждения его цилиндропоршневой группы.

Изменение таких условий приведет к перегруженности и перегреву мотора, к плохой смазываемости элементов его ЦПГ и смываемости с них нагара. Все это обязательно приведет к серьезным поломкам и дорогостоящему ремонту, хотя в первое время автовладельцы замечают положительные изменения.

Трибосостав – восстанавливающая присадка для моторного масла

Восстанавливающие триботехнические составы – это не совсем присадки, если говорить грамотным инженерным языком. Присадками называют добавки, изменяющие свойства моторного масла. Трибосоставы же не изменяют физики-химический состав ГСМ, а лишь

способствуют улучшению смазываемости, повышают стабильность масляной пленки и восстанавливают поврежденную поверхность зеркал цилиндра и поршня.

В триботехнический состав входят микрочастицы металла, керамики и других твердых компонентов величиной до трех микрон. В процессе работы двигателя все дефектные полости на трущихся поверхностях цилиндропоршневой группы заполняются этими металлическими частицами. Под действием высоких температур и сильной компрессии происходит диффузионное соединение на атомном уровне с основным металлом детали. Тем самым все царапины, сколы и задиры на внутренней поверхности цилиндра, на поршне и его уплотнительных кольцах устраняются естественным способом.

Восстановление нормальной работы цилиндропоршневой группы способствует устранению эффекта троения и избавляет от вибрации на холостом ходу, во время движения или при запуске на горячую. После трехэтапного применения трибосостава с заменой моторного масла работа двигателя становится полностью штатной без рывков и вибраций на холостом ходу.

Входящие в трибосостав полимеры создают стабильную полимерную пленку на трущихся поверхностях ЦПГ. Это позволяет снизить негативное влияние работы двигателя при запуске на холодную и тем самым устранить вибрацию.

Вибрация глушителя нормально явление или говорит о поломке?

20.11.2020

Эта проблема актуальна как для старых, так и для новых авто, часто вне зависимости от существующего пробега. Возникает она по нескольким причинам, зависящим от износа комплектующих, качества деталей и условий эксплуатации автомобиля. Различными бывают и последствия. Даже легкие колебания приводят к шуму в салоне и головной боли у водителя с пассажирами. А когда вибрация становится ощутимой, это может привести к нарушению работы других узлов, вплоть до начала преждевременного разрушения отличной машины.

Также на вас начнут обращать внимание встречные прохожие, окрещивая авто «колымагой», станут проявлять излишний интерес дорожные инспектора. А сам автомобиль будет терять мощность, расходовать больше топлива и нервировать владельца напоминаниями с приборной панели. Сюда нужно добавить ослабевание резьбовых и крепежных соединений, сварных швов. Иногда в салон могут проникнуть отработавшие газы.

Техническое обоснование

Наличие вибраций присуще любому транспортному средству, оснащенному двигателем внутреннего сгорания. Изначально вибрирует мотор, но чтобы это не передавалось кузову, агрегат уже при сборке ставят на резиновые подушки. Далее волны движутся по системе выхлопа, но и она имеет резиновые подвесы. Обычно они не спасают ситуацию, и в тракт отвода отработавших газов устанавливают гофру (сильфон) либо демпферную муфту с соединительными кольцами. Приспособления гасят распространяющуюся волну, и не дают образоваться резонансу мотора с глушителем.

Это абсолютно герметичные, подвижные и долговечные элементы, охотно устанавливаемые сегодня и на старых автомобилях при проведении работ с системой их выхлопа. В зависимости от разновидности сильфонов варьируется цена и гарантированный срок эксплуатации этих изделий. Они бывают:

•        двухслойными, имеющими внутреннюю и внешнюю металлическую оплетку;
•        трехслойными, когда между внутренней и вешней оплеткой есть защитный усиливающий слой;
•        многослойными, с несколькими усилительными слоями.

А менять их потребуется через 50-120 тыс. км.

Причины возникновения и разновидности вибрации глушителя

Бережная эксплуатация автомобиля и своевременное посещение СТО дает возможность автолюбителям избежать многих неожиданных неисправностей с выхлопной системой. Но проведение периодической диагностики тракта выхлопа остается обязательным. Различают 2 разновидности вибрации глушителя. Может вибрировать непосредственно двигатель либо она возникает за счет путешествующих по тракту Р-волн. В любом случае система расшатывается, что сопровождается соответствующим шумом. Если вибрация мотора обычно связана с затяжкой его крепежных болтов, во втором случае может существовать несколько предпосылок.

Чаще всего вибрация глушителя начинается из-за износа крепежей и зажимов. Ее частота такая же, как и у двигателя. Благодаря отечественным дорогам это может происходить уже при 15-20 тыс. км пробега. Особенно страдают резиновые крепежные подвесы. Ямы и неровности при движении разбивают их посадочные места, и потеря устойчивости происходит у всей выхлопной системы. Ее шум с вибрацией передаются и кузову. А обломанные и открепившиеся элементы, застревая в автомобильных зазорах или трубах, еще больше усугубляют ситуацию.

Более серьезной проблемой становится прогорание перегородок в банках глушителя или резонатора, посыпавшийся катализатор или сажевый фильтр. Это не только создает дискомфорт в салоне, но и меняет режим работы мотора, перегружает турбину. Случается такое на пробегах 40-80 тыс. км либо при истечении сроков службы той или иной детали. Устранить описанную неполадку самостоятельно практически невозможно, поэтому откладывание поездки на станцию сделает только хуже вашей машине. Виновниками неприятностей могут стать и механические повреждения элементов (их крепежей), полученные при наездах на препятствия.

 

Устранение неисправностей и наши возможности

Причин вибраций и резонанса глушителя может быть несколько, поэтому начинать лучше с хорошей диагностики. Она избавит от необходимости замены всех деталей сразу. Провести ее можно на любой из наших СТО, причем в ряде случаев услуга оказывается бесплатно. Далее даже для снятия и установки крепежных резинок понадобится яма либо подъемник, а при отсутствии таковых делать это достаточно неудобно и сложно. В некоторых авто потребуется демонтаж отдельных элементов защиты. Также не всегда удастся приобрести на рынке необходимые комплектующие в надлежащем качестве и за нормальную цену. Эти вопросы решат с минимальной потерей времени мастера наших специализированных станций. Обладая высокой компетенцией в сфере ремонта выхлопных систем различных моделей авто, они не только выполнят работы качественно, но и минимизируют ваши финансовые затраты. Материальная база компании включает постоянный запас основных комплектующих системы выхлопа всех распространенных модификаций автомобилей от проверенных производителей. Поэтому специалисты СТО со знанием дела проведут вам точную диагностику и ремонт любой степени сложности.

 

В случае необходимости они выполнят следующие действия:

•        заменят любую секцию тракта выхлопа и соединительные элементы между ними;
•        поменяют изношенные крепежи и уплотнители, сильфоны и муфты;        
•        заварят дырки и трещины;
•        выполнят утолщение и раздвоение труб, установят резонатор Гельмгольца;
•        прочистят сажевик и катализатор;
•        проведут оптимизацию и апгрейт тракта выхлопа.

На наших станциях привлекательные цены на все виды проводимых работ и устанавливаемые запчасти (смотрите прайс-лист компании), дается обязательная гарантия на детали и оказываемые услуги. У нас вам устранят любую неисправность и сохранят хорошее настроение. Есть внеочередное обслуживание при возникновении внештатных ситуаций. 

Приезжайте на станции или записывайтесь через сайт. Мы всегда рады видеть новых клиентов!

Наиболее распространенные причины вибрации двигателя Автомобильный двигатель состоит из многих частей, включая коленчатые валы, поршни, маховики, шатуны и многое другое, которые постоянно вращаются и совершают возвратно-поступательные движения при работающем двигателе. Многие

причины вибрации двигателя  выдают различные предупреждения о различных проблемах с двигателем .

Анализ вибрации двигателя

Вибрация двигателя автомобиля может быть разной, и все эти тряски и шумы могут быть пугающими. Тем не менее, вы можете хорошо справиться с этими проблемами, если знаете о причинах и выявляете симптомы.

Вибрация в двигателе может быть вызвана простыми причинами, такими как несоосность шины. Починка такого действительно дешевая, так как вам просто нужно сделать перестановку шин или отбалансировать . Однако некоторые исправления могут быть дорогостоящими, например проблемы, связанные с подвеской или рулевым управлением.

Большинство автовладельцев игнорируют симптомы на ранних стадиях, что является ошибкой. Диагностируйте проблемы, как только вы их обнаружите, так как это сэкономит вам большие деньги на счетах за ремонт в будущем.

Источник: Perfect Touch Performance

Пять распространенных причин вибрации двигателя

Ознакомьтесь с пятью наиболее распространенными причинами вибрации и тряски двигателя:

Проблемы с двигателем

Когда проблема исходит от двигателя, ваш автомобиль предупредит о себе, создав дрожание или рывки , которые, по-видимому, исходят из моторного отсека.Это происходит, когда двигателю не хватает топлива, воздуха или искры для нормальной работы. Симптомы включают тряску в определенном диапазоне скоростей, дрожь или рывки при ускорении и тряску после движения в течение некоторого времени.

Проблемы с осью

Вращающиеся и возвратно-поступательные детали двигателя должны поддерживать точные допуски, выравнивание и размеры для надлежащего функционирования. Некоторые детали, особенно ось, могут легко погнуться, когда ваш автомобиль сталкивается с другим транспортным средством или попадает в аварию.Погнутая ось создает вибрацию, которая будет усиливаться с увеличением скорости движения.

Проблемы с тормозами

Если вибрация появляется в момент нажатия на тормоз, возможно, у вашего автомобиля проблема в поломке или износе тормозных дисков. Сильный износ может привести к деформации тормозных дисков, в результате чего тормозные колодки и суппорты не смогут захватить их во время торможения.

Источник: Youtube

Проблемы с колесами

Одна из самых серьезных причин вибрации двигателя связана с колесом.Несоосность колеса или изношенные ступичные подшипники могут быть проблемой, если вы чувствуете, что вибрация исходит непосредственно от рулевого колеса. Еще одной причиной могут быть деформированные шаровые опоры, вызывающие раздражающую вибрацию на высоких скоростях.

Проблемы с шинами

Это самая распространенная из всех причин, так как почти 80% автомобильных вибраций связаны с шинами. Такие вибрации можно устранить с помощью балансировки шин, перестановки шин или замены шин.

Однако эти пять причин не являются единственными причинами вибрации двигателя .Лучшее решение — всякий раз, когда вы сталкиваетесь с такой проблемой, обратиться в автомастерскую и диагностировать ваш автомобиль у опытных механиков.

ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИОННЫХ ЯВЛЕНИЙ ДВИГАТЕЛЯ на JSTOR

Перейти к основному содержанию Есть доступ к библиотеке? Войдите через свою библиотеку

Весь контент Картинки

Поиск JSTOR Регистрация Вход

• Поиск
  • Расширенный поиск
  • Изображения
• Просматривать
  • По тематике
    Журналы и книги
  • По названию
    Журналы и книги
  • Издатели
  • Коллекции
  • Изображения
• Инструменты
  • Рабочее пространство
  • Анализатор текста
  • Серия JSTOR Understanding
  • Данные для исследования

О Служба поддержки

Влияние синхронизированного представления звука и вибрации двигателя на зрительно индуцированное укачивание

Yoshimoto, K.и Суэтоми, Т. История исследований и разработок симуляторов вождения в Японии. Журнал механических систем транспорта и логистики 1 , 159–169 (2008).

ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

Мейленерс, Л. и Фрейзер, М. Проверка ошибок вождения с использованием симулятора вождения. Транспортное исследование, часть F: психология дорожного движения и поведение 29 , 14–21 (2015).

Артикул Google Scholar

Дзюда, Л., Бернацкий, М.П., ​​Баран, П.М. и Трушчинский, О.Е. Влияние имитации тумана и движения на симуляционную болезнь в симуляторе вождения и продолжительность последствий. Заяв. Эргон. 45 , 406–412 (2014).

Артикул Google Scholar

Хелланд, А. и др. . Болезнь симулятора вождения: влияние на эффективность вождения, влияние концентрации алкоголя в крови и эффект повторного воздействия симулятора. Авария. Анальный. Пред. 94 , 180–187 (2016).

Артикул Google Scholar

Кешаварц, Б., Рамхалавансингх, Р., Хейкок, Б., Шахаб, С. и Кампос, Дж. Сравнение симуляционной болезни у молодых и пожилых людей во время имитации вождения в различных мультисенсорных условиях. Транспортное исследование, часть F: психология дорожного движения и поведение 54 , 47–62 (2018).

Артикул Google Scholar

Дильс, К.& Howarth, P.A. Частотные характеристики визуально индуцированной укачивания. Гул. Факторы 55 , 595–604 (2013).

Артикул Google Scholar

Кешаварц, Б., Рике, Б. Э., Хеттингер, Л. Дж. и Кампос, Дж. Л. Векторная болезнь и визуальная морская болезнь: как они связаны? Перед. Психол. 6 , 472 (2015).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

Ребенич, Л.и Оуэн, К. Обзор киберболезни в приложениях и визуальных дисплеях. Виртуальная реальность 20 , 101–125 (2016).

Артикул Google Scholar

Кешаварц Б. и Хечт Х. Проверка эффективного метода количественной оценки укачивания. Гул. Факторы 53 , 415–426 (2011).

Артикул Google Scholar

Райнхард Р. и др. . Лучший способ оценить визуальную укачивание в симуляторе вождения с фиксированной базой. Транспортное исследование, часть F: психология дорожного движения и поведение 48 , 74–88 (2017).

Артикул Google Scholar

Оман, К. М. Укачивание: синтез и оценка теории сенсорного конфликта. Кан. Дж. Физиол. Фармакол. 68 , 294–303 (1990).

КАС Статья Google Scholar

ЛаВиола, Дж.J. Jr Обсуждение киберболезни в виртуальной среде. Бюллетень ACM SIGCHI 32 , 47–56 (2000).

Артикул Google Scholar

Джонсон, Д. М. Введение и обзор исследований симуляционной болезни. (ПОЛЕВОЕ ОТДЕЛЕНИЕ АРМЕЙСКОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТРУМЕНТА, ФОРТ-РУКЕР, ЭЛ., 2005 г.).

Маллен, Н. В., Уивер, Б., Риендо, Дж. А., Моррисон, Л. Э. и Бедар, М. Водительские качества и восприимчивость к симуляционной болезни: связаны ли они? утра.Дж. Оккуп. тер. 64 , 288–295 (2010).

Артикул Google Scholar

Мунафо, Дж., Дидрик, М. и Стоффреген, Т. А. Головной дисплей виртуальной реальности Oculus Rift вызывает укачивание и сексистский по своим эффектам. Экспл. Мозг Res. 235 , 889–901 (2017).

Артикул Google Scholar

Кеннеди, Р.С., Дрекслер, Дж. и Кеннеди, Р. К. Исследование визуально индуцированной укачивания. Заяв. Эргон. 41 , 494–503 (2010).

Артикул Google Scholar

Фернандес, А. С. и Файнер, С. К. Борьба с болезнью виртуальной реальности с помощью тонкой динамической модификации поля зрения. в 2016 Симпозиум IEEE по трехмерным пользовательским интерфейсам (3DUI) . 201-210 (IEEE) (2016).

Reason, JT. Адаптация к укачиванию: модель нейронного несоответствия. JR Soc. Мед. 71 , 819–829 (1978).

КАС Статья Google Scholar

Дрейпер, М. Х., Вийрре, Э. С., Фернесс, Т. А. и Гаврон, В. Дж. Влияние масштаба изображения и задержки системного времени на болезнь симулятора в виртуальных средах с головной связью. Гул. Факторы 43 , 129–146 (2001).

КАС Статья Google Scholar

Кешаварз Б.& Hecht, H. Стереоскопический просмотр усиливает визуальную укачивание, но не звук. Присутствие: телеоператоры и виртуальные среды 21 , 213–228 (2012).

Артикул Google Scholar

Коласински, Э. М. Симулятор болезни в виртуальной среде. (Армейский научно-исследовательский институт поведенческих и социальных наук Александрия В.А., 1995).

Брукс, Дж. О. и др. .Симуляторная болезнь во время обучения симуляции вождения. Авария. Анальный. Пред. 42 , 788–796 (2010).

Артикул Google Scholar

Milleville-Pennel, I. & Charron, C. Предрасполагают ли водители к симуляционной болезни умственная нагрузка и присутствие во время вождения реального автомобиля? Исследовательское исследование. Авария. Анальный. Пред. 74 , 192–202 (2015).

Артикул Google Scholar

Альтена, Э. и др. . Как проблемы со сном способствуют болезни симулятора: предварительные результаты реалистичного сценария вождения. J. Sleep Res ., e12677 (2018).

Домейер, Дж. Э., Кассаво, Н. Д. и Бэкс, Р. В. Использование адаптации для снижения симуляционной болезни при оценке и исследованиях вождения. Авария. Анальный. Пред. 53 , 127–132 (2013).

Артикул Google Scholar

Хьютинк, Дж., Брукман, М., Брукхейс, К.А., Мелис-Данкерс, Б.Дж. и Кордес, К. Влияние привыкания и добавления рамы для отдыха на опытную болезнь симулятора в симуляторе вождения скутера с улучшенной мобильностью. Эргономика , 1-11 (2018).

Дах, Х.-Л., Лин, Дж., Кеньон, Р.В., Паркер, Д.Е. и Фернесс, Т.А. Влияние поля зрения на баланс в иммерсивной среде. в материалах IEEE Virtual Reality 2001 . 235-240 (IEEE) (2001).

Уиттингхилл, Д.М., Циглер Б., Кейс Т. и Мур Б. Виртуальный виртуальный виртуальный человек: простой метод уменьшения утомления от симулятора. в Конференция разработчиков игр (GDC) . (2015).

Вич С., Мун Дж. и Тройе Н.Ф. Влияние вибрации костной проводимости на болезнь симулятора в виртуальной реальности. PLoS One 13 , e0194137 (2018 г.).

Артикул Google Scholar

Кешаварц Б. и Хехт Х.Приятная музыка как средство против визуального укачивания. Заяв. Эргон. 45 , 521–527 (2014).

Артикул Google Scholar

Д’Амур, С., Бос, Дж. Э. и Кешаварц, Б. Эффективность воздушного потока и вибрации сиденья для уменьшения визуально вызванной укачивания. Экспл. Мозг Res. 235 , 2811–2820 (2017).

Артикул Google Scholar

Кешаварз Б.и Хехт, Х. Визуально индуцированное укачивание и присутствие в видеоиграх: роль звука. в материалах ежегодного собрания Общества человеческого фактора и эргономики . 1763–1767 (SAGE Publications Sage CA: Лос-Анджелес, Калифорния) (2012).

Шарплз, С., Кобб, С., Муди, А. и Уилсон, Дж. Р. Симптомы и эффекты, вызванные виртуальной реальностью (VRISE): сравнение головного дисплея (HMD), настольных и проекционных систем отображения. Дисплеи 29 , 58–69 (2008).

Артикул Google Scholar

Ллорах Г., Эванс А. и Блат Дж. Симулятор болезни и присутствия с использованием HMD: сравнение использования игрового контроллера и системы оценки положения. в Материалы 20-го симпозиума ACM по программному обеспечению и технологиям виртуальной реальности . 137–140 (АКМ) (2014).

Кеннеди, Р. С., Лейн, Н. Э., Бербаум, К. С. и Лилиенталь, М. Г. Опросник симулятора болезни: усовершенствованный метод количественной оценки симулятора болезни. Международный журнал авиационной психологии 3 , 203–220 (1993).

Артикул Google Scholar

Танака, Н. и Такаги, Х. Дизайн среды виртуальной реальности для управления как присутствием, так и болезнью виртуальной реальности. Журнал физиол. Антропол. заявл. Науки о человеке. 23 , 313–317 (2004).

Артикул Google Scholar

Джагер, Б.К. и Мурант, Р. Р. Сравнение симуляторной болезни с использованием статических и динамических тренажеров ходьбы. в материалах ежегодного собрания Общества человеческого фактора и эргономики . 1896–1900 (SAGE Publications Sage CA: Лос-Анджелес, Калифорния) (2001).

Вич, С., Кенни, С. и Барнетт-Коуэн, М. Присутствие и киберболезнь в виртуальной реальности отрицательно связаны: обзор. Перед. Психол. 10 , 158 (2019).

Артикул Google Scholar

Николс, С., Холдейн, К. и Уилсон, Дж. Р. Измерение присутствия и его последствий в виртуальной среде. Междунар. Дж. Хам. вычисл. Стад. 52 , 471–491 (2000).

Артикул Google Scholar

Деннисон, М. С. и Д’Змура, М. Киберболезнь без раскачивания: результаты экспериментов говорят против теории постуральной нестабильности. Заяв. Эргон. 58 , 215–223 (2017).

Артикул Google Scholar

Бос, Дж.E. Меньше тошноты при большем движении и/или умственном отвлечении. Ж. Вестиб. Рез. 25 , 23–33 (2015).

Артикул Google Scholar

Бос, Дж. Э., де Врис, С. К., ван Эммерик, М. Л. и Гроен, Э. Л. Влияние внутренних и внешних полей зрения на зрительно-индуцированное укачивание. Заяв. Эргон. 41 , 516–521 (2010).

Артикул Google Scholar

Голдинг Дж.Ф. и Стотт, Дж. Р. Объективные и субъективные временные показатели выздоровления от укачивания, оцениваемые с помощью повторных испытаний движения. Ж. Вестиб. Рез. 7 , 421–428 (1997).

КАС Статья Google Scholar

Golding, J. F. Пересмотренный вопросник о восприимчивости к укачиванию и его взаимосвязь с другими формами болезни. Мозг Res. Бык. 47 , 507–516 (1998).

КАС Статья Google Scholar

Бернацки, М.П. и Кеннеди, Р. С. и Дзюда, Л. [Симуляторная болезнь и ее измерение с помощью симулятора болезни (SSQ)]. Мед. Пр. 67 , 545–555 (2016).

Артикул пабмед Google Scholar

Хитер, К. Быть там: Субъективный опыт присутствия. Присутствие: телеоператоры и виртуальные среды 1 , 262–271 (1992).

Артикул Google Scholar

Основы вибрации, EPI Inc.

Понятия, определения, терминология

ПРИМЕЧАНИЕ. Все наши продукты, конструкции и услуги являются ЭКОЛОГИЧНЫМИ, ОРГАНИЧЕСКИМИ, БЕЗГЛЮТЕНОВЫМИ, НЕ СОДЕРЖАЩИМИ ГМО и не будут расстраивать чьи-либо драгоценные ЧУВСТВА или деликатные ЧУВСТВА.

Этот раздел содержит много информации в небольшом пространстве, поэтому небольшое дополнительное время, потраченное на его чтение, может впоследствии окупиться. (Прошу прощения читателям-инженерам за вольности ради краткости.)

Компоненты вибрирующей системы обладают тремя интересными свойствами.Это: масса (вес), эластичность (упругость) и демпфирование (диссипация). Большинство физических объектов обладают всеми тремя свойствами, но во многих случаях одно или два из этих свойств относительно незначительны и могут быть проигнорированы (например, демпфирование стального блока или, в некоторых случаях, масса пружины).

Свойство МАССЫ (вес) заставляет объект сопротивляться ускорению. Это также позволяет объекту накапливать энергию в форме скорости (кинетическая) или высоты (потенциальная).Вы должны затратить энергию, чтобы ускорить массу или поднять массу. Если вы замедляете движущуюся массу или бросаете поднятую массу, энергия, необходимая для ее ускорения или подъема (в зависимости от обстоятельств), может быть восстановлена.

Свойство ЭЛАСТИЧНОСТЬ позволяет объекту накапливать энергию в форме отклонения. Типичным примером является пружина, но любой кусок металла обладает свойством упругости. То есть, если вы приложите две равные и противоположные силы к противоположным сторонам от него, он отклонится. Иногда это отклонение можно увидеть; иногда он настолько мал, что его невозможно измерить микрометром.Величина прогиба зависит от величины приложенной силы, размеров и свойств куска металла. Величина отклонения, вызванного определенной силой, определяет «скорость пружины» металлической детали. Обратите внимание, что все металлы (в твердом состоянии) обладают некоторой эластичностью.

Вы должны затратить энергию, чтобы отклонить пружину. Пружина хранит большую часть энергии, необходимой для ее отклонения. Когда вы отпускаете отклоненную пружину, накопленная энергия может быть восстановлена.

Термин ДЕМПФИРОВАНИЕ часто неправильно понимают.Свойство демпфирования позволяет объекту РАССЕЯТЬ энергию, обычно путем преобразования кинетической энергии (движения) в тепловую энергию. Ошибочно названное автомобильное устройство, известное как «амортизатор», является распространенным примером демпфера. Если вы нажмете на концы полностью выдвинутого «амортизатора» (чтобы сложить его), стержень войдет в тело со скоростью, зависящей от того, насколько сильно вы нажимаете. Удвойте силу, и скорость удвоится. Когда «амортизатор» полностью сложен, и вы отпускаете руку, ничего не происходит (за исключением, возможно, того, что вы его роняете).Стержень обратно не выпрыгивает. Энергия (определяемая как сила, приложенная на расстоянии), которую вы затратили на сжатие амортизатора, была преобразована в тепло, которое рассеивается через стенки амортизатора.

Резонансная частота объекта (или системы) — это частота, с которой система будет колебаться, если ее возбудить одиночным импульсом. В качестве примера рассмотрим трамплин. Когда дайвер подпрыгивает на конце доски и начинает нырять, доска будет продолжать вибрировать вверх и вниз после того, как дайвер покинет ее.Частота, с которой вибрирует доска, является ее резонансной частотой, также известной как собственная частота. Другой пример — камертон. При ударе камертон «звенит» на своей резонансной частоте. Ножки вилки были тщательно изготовлены таким образом, чтобы их резонансная частота точно соответствовала акустической частоте, при которой должна звучать вилка.

Резонансная частота системы (обозначается как «ω _n », произносится как «омега-суб-n») определяется как свойствами массы, так и свойствами упругости системы.

Если вы увеличите свойство массы или уменьшите свойство упругости системы, резонансная частота уменьшится в соответствии с соотношением:

ω

_n = √(к/м)

, где «k» — соответствующее значение эластичности (степень пружины), а «m» — соответствующее значение массы.

Обратите внимание, что демпфирование не влияет на резонансную частоту системы. Демпфирование просто рассеивает энергию вибрирующей системы и тем самым ограничивает количество энергии, которая может возвращаться обратно в систему, и, таким образом, ограничивает количество «неконтролируемой» вибрации, которая может возникнуть вблизи резонанса.

Форма волны — это графическое изображение вибрации. Для наглядности на рис. 1 показана кривая, представляющая мгновенный крутящий момент типичного 8-цилиндрового двигателя.

Термин «частота» часто встречается при обсуждении вибрации. Частота формы волны (в данном случае изменение крутящего момента) — это количество раз в секунду, когда форма волны повторяется, в то время как порядка формы волны — это количество раз, которое форма волны повторяется во время определенного события. (например, один оборот коленчатого вала).

РИСУНОК 1
Пример формы сигнала

Форма волны, показанная на рис. 1, представляет собой крутильную вибрацию 4 ^th порядка (четыре пика на оборот). Частота вибрации меняется в зависимости от оборотов двигателя. Например, при 4600 об/мин частота вибрации 4^{-го порядка} составляет 307 циклов в секунду, или «Герц» (Гц), единиц циклов в секунду.

(Значение частоты 307 рассчитывается следующим образом: 4600 оборотов в минуту разделить на 60 секунд в минуту = 76.7 оборотов в секунду, умноженные на 4 импульса на оборот = 307 Гц. Используя ту же арифметику, частота возбуждения вибрации 4 ^-го -го порядка при 800 об/мин составляет 53 Гц.)

ПРИМЕЧАНИЕ. Торсионное возбуждение поршневых двигателей рассматривается в разделе «Технологии двигателей».

WÄRTSILÄ Энциклопедия морских и энергетических технологий

ВИБРАЦИЯ

Чрезмерная вибрация судовых конструкций и оборудования может стать серьезной проблемой и привести к выходу из строя силовой установки, структурным разрушениям основной конструкции и повреждению судового оборудования.Даже если уровень вибрации недостаточно высок, чтобы привести к серьезным повреждениям, это может привести к дискомфорту и усталости экипажа и увеличить частоту работ по техническому обслуживанию судовых систем.

Из-за потенциально серьезного характера проблемы с вибрацией предельные значения, которые не должны превышаться во время эксплуатации корабля, определены в Спецификациях. Таким образом, верфь несет ответственность за то, чтобы эти пределы не были превышены, или, если они превышены, за принятие мер, направленных на снижение уровня вибрации до приемлемого значения.Однако решение проблемы вибрации на готовом корабле может быть очень дорогостоящим и трудоемким.

Поэтому рекомендуется принять все меры во избежание такой ситуации. В частности, Спецификации должны содержать формулировки о импульсах давления гребного винта, концевых зазорах, упругом креплении главного двигателя, непрерывности основной конструкции и надлежащей поддержке жилой рубки.

Главный тихоходный дизельный двигатель и гребной винт являются основными источниками возбуждения вибраций.Конструкция корпуса реагирует как свободная балка с обоих концов при воздействии динамических нагрузок.

Силы возбуждения от гребного винта передаются на судно по валопроводу, а также в виде импульсов давления, действующих на поверхность корпуса судна над гребным винтом. В то время как силы гребного вала (силы подшипника) являются наиболее значительным фактором для колебаний валопроводов, колебания давления на поверхности корпуса (поверхностные силы корпуса) являются преобладающим фактором для колебаний судовых конструкций.

Динамические усилия от системы валов передаются на корпус через подшипники вала. Гребной винт создает колебания давления на поверхности корпуса, что вызывает вибрацию конструкции корпуса. Главный и вспомогательный двигатели могут напрямую вызывать вибрации за счет динамических сил, передаваемых через их опоры и фундаменты. Реакция на это воздействие может вызвать вибрацию ригеля корпуса, рубки, палубы и других конструкций, местных конструкций и оборудования.

Во избежание чрезмерной вибрации судовых конструкций и оборудования должны быть приняты следующие меры:

1. Во время первоначальных исследований обтекателя кормовых линий и расположения силовой установки
проверьте максимальные углы и минимальные зазоры гребных винтов.

2. Во время первоначального выбора двигателя проверьте вертикальный момент 2-го порядка M2v от потенциального поставщика
и рассчитайте связанный с мощностью дисбаланс.

PRU = M2V (Нм)/мощность двигателя (кВт)

Если PRU превышает 220 Нм/кВт, рассмотрите либо изменение выбора двигателя, либо установку компенсаторов момента.Также на начальном этапе проектирования необходимо решить вопрос об установке боковых стоек двигателя на конструкции машинного отделения.

3. Судно должно быть спроектировано с особым вниманием к непрерывности и выравниванию переборок и стенок для создания жесткого фундамента жилой рубки.

4. Продольные стенки рубки должны опираться на продольные переборки, идущие от носовой переборки машинного отделения к транцу.

5. Жесткость рубки при продольном сдвиге должна быть максимально увеличена за счет непрерывных продольных стенок с как можно меньшим количеством небольших вырезов.

Исследование влияния частоты вращения двигателя на проникновение вибрации в водителя через стопы – многомерный анализ

Аннотация.

В статье представлено обсуждение исследований и анализа влияния частоты вращения двигателя на проникновение вибрации в водителя через ноги. Для безопасности и комфорта вождения очень важно, какого рода и величины вибрации передаются кузову автомобиля. В качестве источника вибрации был выбран двигатель.В работе представлены некоторые результаты исследования влияния частоты вращения холостого хода двигателя на вибрацию, регистрируемую в месте для ног водителя. Изменения значений воздействия вибрации на человека были представлены в виде распределения RMS и Awmax или предложенной оценки спектра Tabs(FFT). Изменения сигналов вибрации и ее спектров наблюдались в трех ортогональных осях. Дополнительный анализ проводился как частотно-временное распределение вибрации. Эксперименты проводились на легковом автомобиле, который размещался на специальных испытательных стендах.Это позволяет уменьшить воздействие дорожных неровностей на подвеску и кузов автомобиля.

Ключевые слова: вибрация , двигатель как источник вибрации, комфорт и безопасность.

1. Введение

Воздействие вибрации всего тела автомобиля на водителя и пассажиров можно определить по кратковременному дискомфорту тела и долговременному физиологическому повреждению. Явление вибрации, происходящее на раме и кузове автомобиля, является одной из основных проблем комфорта езды. Неровности дорожного покрытия часто выступают в качестве основного источника, который возбуждает вибрацию транспортного средства, движущегося по земле, через шину/колесо в сборе и систему подвески [1, 2].Различных источников вибрации в автомобилях гораздо больше. Одним из таких является автомобильный двигатель. Опубликованы некоторые результаты исследований влияния вибрации всего тела и пределов комфорта при езде [3-7]. Имеется много сообщений, описывающих измерение трансмиссивности тела человека при вибрации [8-10]. Некоторые интересные исследования были проведены для анализируемого низкочастотного дискомфорта для человека [11].

Во многих конструкциях, таких как транспортные средства и здания, необходимо учитывать реакцию людей на ожидаемую вибрацию [6].Настоящей задачей при проектировании конструкций является обеспечение того, чтобы пороговый уровень восприятия не был превышен. Существует множество публикаций, в которых представлены оригинальные методы анализа вибрационных сигналов для многих приложений [12-25].

При изготовлении конструктивных элементов тип используемого материала, а также технология и геометрическая форма имеют решающее значение для их эксплуатационных параметров. В настоящее время проводится много исследований по новым материалам и новым металлургическим технологиям изготовления и ремонта сталеплавильных, чугунных и различных сплавов [26-31].Значительное внимание уделяется их динамическим свойствам при проектировании деталей машин. Испытания динамических параметров проводятся с применением методов моделирования или с помощью активных экспериментов.

2. Идентификация вибрации, создаваемой двигателем

Двигатель

можно рассматривать как один из генераторов вибрации в транспортных средствах. Вращающееся оборудование, такое как двигатели, может генерировать возмущающие силы на нескольких различных частотах, таких как скорость вращения и частота прохождения лопастей.Механизмы с возвратно-поступательным движением, такие как компрессоры и двигатели, редко могут быть идеально сбалансированы, и возбуждающая сила возникает при частоте вращения и гармониках. Многие физические и химические явления влияют на свойства двигателя [32, 33]. Существует два основных типа структурной вибрации: установившаяся вибрация, вызванная постоянно работающими машинами, такими как двигатели, установки кондиционирования воздуха и генераторы, находящиеся внутри конструкции или расположенные в соседней конструкции, и переходная вибрация, вызванная кратковременным возмущением, таким как как грузовик или поезд, проезжающий через компенсатор на дороге или по мосту.

Проведены экспериментальные исследования по направленному распространению вибраций, создаваемых двигателем внутреннего сгорания [34]. Использовался двухосевой акселерометр. Исследования велись блоком двигателя внутреннего сгорания. В рамках указанных исследований проводились активные эксперименты по измерению виброускорений в трех направлениях. Регистрировались вибрации по трем ортогональным осям (X, Y, Z). Положение и направления измерений изображены на рис.1.

Рис. 1. Измерение вибрации двигателя внутреннего сгорания в 3-х направлениях

Определены спектры зарегистрированных сигналов в 3-х осях для анализа структуры вибрации двигателя. Для идентификации частоты, коррелирующей с об/мин (оборотов в минуту) скорости вращения двигателя, цифры анализировались отдельно с помощью окна масштабирования. На рисунке 2 отмечены основные характеристики частот двигателя.Таким образом, возможен анализ различных амплитуд колебаний гармоник по осям X, Y и Z.

3. Методология исследования

В объем исследования входит активный эксперимент с измерением виброускорения в трех направлениях в месте расположения на панели пола под ногами водителя. Были зарегистрированы вибрации по трем ортогональным осям (X, Y, Z). Он позволяет анализировать передачу вибрации от источника к приводу через ноги. Эти вибрации вызывают дискомфорт у водителя.Эксперименты проводились на легковом автомобиле, который размещался на специальных испытательных стендах. Это позволяет исключить воздействие дорожных неровностей на подвеску и, как следствие, на кузов автомобиля.

Зарегистрированы вибрационные сигналы, являющиеся следствием силового возбуждения, получаемого в процессе работы двигателя. Вибрации в конструкции автомобиля возбуждались двигателем, работающим на холостом ходу. Это позволяет учитывать только вибрацию, создаваемую механизмом автомобиля, без вибрации от неровностей дороги во время движения.Эксперимент проводился в лабораторных условиях для обеспечения воспроизводимости результатов.

Рис. 2. Спектры вибрации двигателя двигателя по осям X, Y, Z

а)

б)

в)

Рис. 3. Схема идеи методологии исследования

4. Результаты исследований

Полученные результаты впоследствии обрабатывались в вычислительной среде MatLab.Установленный объем исследований позволяет наблюдать изменения вибрации панели пола при увеличении частоты вращения холостого хода. Установленные в ходе исследований частоты вращения холостого хода составляли: 750 об/мин, 1500 об/мин, 2000 об/мин и 3000 об/мин.

Три ортогональные оси были проанализированы отдельно. Сравнение сигналов ускорения вибрации позволяет определить, какие направления распространения вибрации являются основными и как изменяется вибрация при увеличении оборотов.

На основании анализа частотного распределения вибрации двигателя и заключения о том, что спектр вибрации по осям Y и Z (рис.2) очень похожи, в работе представлены результаты для осей X и Z.

4.1. Анализ вибрации во временной области

Установлены конкретные наборы временных ходов, регистрируемых для виброускорений. Некоторые результаты измерений, полученные для панели пола с применением возбуждения с постоянной скоростью вращения, показаны на рисунках 4 и 5.

Для оценки подверженности вибрациям общего воздействия на организм человека вибрацией панели пола стоящего транспортного средства с работающим двигателем были рассчитаны глобальные оценщики.В работе представлены результаты определения значения параметра вибродоминанта эффективного взвешенного виброускорения Awmax, определенного по формуле 2 и СКЗ (формула 1) (рис. 6).

(1)

XRMS = 1T∫0Txtdt12,

(2)

Awmax=max1.4RMSax,1.4RMSay,RMSaz,

где: x(t) – вибросигнал, Awmax – эффективное взвешенное виброускорение с доминирующей вибрацией, ax – виброускорение по оси X, ay – виброускорение по оси Y, az – виброускорение по оси Z.

Рис. 4. Временная функция вибрации панели пола для различных оборотов, ось X

Рис. 5. Временная функция вибрации панели пола для различных оборотов, ось Z

Рис. 6. Распределение оценок вибрации (во временной области): а) RMS, б) Awmax

а)

б)

Рис.7. Изменения динамики вибрации для разных оборотов

Рис. 8. Спектры вибрации панели пола для разных оборотов по оси X

Рис. 9. Спектры вибрации панели пола для различных оборотов, ось Z

4.2. Анализ вибрации в частотной области

Интересным в приведенном выше анализе результатов является то, что RMS и Awmax имеют большие значения для наименьшей скорости вращения холостого хода.Для исследования этого явления был определен спектр зарегистрированных сигналов по трем осям для анализа структуры вибрации панели пола. Можно наблюдать изменения динамики вибрации для разных оборотов, передаваемых по трем ортогональным осям (рис. 7). Компоненты частоты, коррелирующие с об/мин, указаны на рисунке 6. Для правильного анализа амплитуды вибрации необходимо учитывать масштаб по оси Y (обозначен эллипсом на оси Y).

Сравнение спектров вибрации панели пола, зарегистрированных при различной частоте вращения двигателя в направлениях осей X и Z, представлено на рисунках 8 и 9.

Увеличивается максимальная амплитуда вибрации в зависимости от оборотов в диапазоне от 1500 до 3000 об/мин. Для 750 об/мин максимальные амплитуды в спектре наименьшие, но сигнал имеет много низкоэнергетических широкополосных частотных компонентов. Это может быть причиной более высоких значений RMS.

Анализ значения энергии вибрационного сигнала, коррелирующего с частотным распределением на основе определенной оценки, может быть более чувствительным к воздействию и восприятию вибрации человека (рис. 10). Таким образом, была предложена оценка полной энергии спектра колебаний, определяемая уравнением:

(3)

Вкладки (БПФ) = ∑iNFFT/2|БПФ(i)|100.

Рис. 10. Распределение TabsFFT для разных оборотов двигателя по осям X и Z

4.3. Анализ вибрации в частотно-временной области

Зарегистрированные сигналы нестационарны, поэтому для анализа восприятия человеком вибрации в выбранной полосе частот необходимо провести частотно-временное преобразование. Поэтому следует одновременно наблюдать за распределением значений составляющих сигнала во временной и частотной областях.Для этого сигналы преобразовывались путем применения Кратковременного преобразования Фурье (КВПФ) по следующей зависимости:

(4)

Sω,b=∫-∞+∞xtwω,btdt= ∫-∞+∞xtgt-b-iωtdt,

где: b – смещение окна, ω – частоты анализа, g(t-b)=const – постоянная ширина последовательно анализируемого окна.

Распределение сигнала STFT показано на рис. 11-12. Это позволяет наблюдать, как долго вибрация в выбранной полосе частот распространяется на конструкцию.

Рис. 11. Частотно-временное распределение вибрации панели пола для разных оборотов – ось X

Рис. 12. Частотно-временное распределение вибрации панели пола для разных оборотов – ось Z

5. Выводы

Полученные результаты показывают, что увеличение оборотов двигателя не прямо пропорционально генерируемой вибрации панели пола.Анализ спектров сигналов позволяет четко выделить частотные составляющие, коррелирующие с оборотами в минуту. Можно предположить, что вибрации увеличиваются из-за увеличения оборотов.

В заключение анализа результатов были получены некоторые интересные наблюдения. Проникновение вибрации в водителя через ноги, зарегистрированное на панели пола, имеет неустойчивую динамическую структуру. Значения RMS выше для вибрации при 750 об/мин двигателя, а в диапазоне 1500-3000 об/мин наблюдается некоторая тенденция к увеличению (особенно для оси Z).На основании анализа спектров можно заметить, что максимальные амплитуды, коррелирующие с об/мин, в диапазоне от 1500 до 3000 об/мин были повышены. Для 750 об/мин максимальные амплитуды в спектре наименьшие, но сигнал имеет много низкоэнергетических широкополосных частотных компонентов. Это может быть причиной более высоких значений RMS и Awmax. После анализа распределения оценки полной энергии спектра колебаний можно предположить, что ее значение наиболее коррелирует с увеличением оборотов двигателя.Анализ частотно-временного распределения позволяет оценить воздействие вибрации. Хорошо известно, что для каждой основной частотной составляющей имел место локальный максимум.

Значения вибрации двигателя намного выше, чем вибрации панели пола. Это свидетельствует о хорошей виброизоляции в кабине транспортного средства. Наблюдается преобладание более низких частот в сигнале, регистрируемом на панели пола автомобиля.

Модель полной вибрации турбовентиляторного двигателя определенного типа с неисправностью из-за ослабления опоры и характеристиками отклика корпусаСерьезная неплотность может возникнуть при большей неуравновешенной силе, что вызовет чрезмерную вибрацию и даже приведет к трению, поэтому важно эффективно анализировать и распознавать неплотность. В данной работе на основе конструктивных особенностей ТРДД определенного типа устанавливается целостная модель несущего винта-опоры-корпуса для ТРДД определенного типа. Системы ротора и корпуса моделируются с помощью балочного метода конечных элементов; системы поддержки моделируются моделью сосредоточенных масс; также введена модель разлома из-за рыхлости крепи.Отклик связанной системы получен численно-интегральным методом. В этой статье на основе сигналов ускорения обсадной трубы анализируются ударные характеристики моделей симметричной жесткости и асимметричной жесткости, и делается вывод о том, что неисправность из-за рыхлости приведет к продольным асимметричным характеристикам волны ускорения во временной области и множественным частотным характеристикам, что согласуется с реальными пробными сигналами вибрации. Подтверждено, что модель асимметричной жесткости-неплотности подходит для модели неисправности авиадвигателя из-за неплотности.

1. Введение

Недостаток люфта является распространенной неисправностью вращающихся механизмов, вызванной низким качеством монтажа или длительной вибрацией. Когда в системе ротор-опора-корпус существует неисправность, ротор будет периодически подниматься; если неуравновешенная сила в системе ротора больше, чем сила тяжести, это вызовет сильную вибрацию. Серьезная неплотность может привести к повреждению из-за трения между ротором и статором. Таким образом, эффективная идентификация дефекта рыхлости имеет большое значение.

В настоящее время многие ученые выполнили несколько работ по разрыхлению, в основном на основе модели сосредоточенной массы. Muszynska и Goldman [1] исследовали односторонний неуравновешенный ротор с радикальной боковой нагрузкой либо со свободным основанием, либо со случайным трением ротора о статор, который демонстрировал регулярные периодические колебания синхронных (1x) и субсинхронных (1/2 ×, 1/3×,…) порядков, а также хаотические колебания ротора, сопровождаемые высшими гармониками. Гольдман и Мушинска [2] разработали аналитический алгоритм для исследования локальных нелинейных эффектов в роторных системах.Они использовали специально разработанное переменное преобразование, сглаживающее разрывы, а затем применили технику усреднения. Их результаты показали хорошее соответствие экспериментально наблюдаемым типичным поведениям и орбитам трущихся роторов. В последних двух работах также изучалось влияние разболтанности пьедестала на реакцию системы. Мушинская [3] исследовала математическую модель этого явления для незакрепленных вращающихся частей вращающихся машин. Чу и Танг [4] создали нелинейную математическую модель, содержащую жесткость и учитывающую демпфирующие силы с трехлинейной формой.Методом стрельбы были получены периодические решения системы. Устойчивость этих периодических решений анализировалась с помощью теории Флоке. Обнаружены бифуркация удвоения периода и бифуркация Неймарка-Саккера. Наконец, основные уравнения интегрировались методом Рунге-Кутты четвертого порядка. Были обнаружены три вида путей к хаосу или из него, а именно: период-к-хаосу, квазипериодический путь и прерывистость. Чен [5] создал новую модель динамики муфты ротор-шарикоподшипник-статор, и были получены нелинейные динамические характеристики системы ротор-шарикоподшипник-статор при неуравновешенности и разболтанности муфты.Лу и Чу [6] экспериментально исследовали неисправность роторной системы. Найдены характеристики многочастотности и частотного разделения. Ji и Zu [7] проанализировали свободные и вынужденные колебания нелинейной подшипниковой системы, чтобы проиллюстрировать нелинейное влияние на свободные и вынужденные колебания системы методом множественных масштабов. Он и др. [8] и Ли и Чой [9] изучали диагностику неисправностей роторных систем с разболтанностью опоры с помощью различных аналитических методов, таких как генетический алгоритм и преобразование Гильберта-Хуанга.Редди и Сехар [10] использовали искусственные нейронные сети для выявления дисбаланса и ослабления. Ма и др. В работе [11] была построена механическая модель ослабления болта крепления опоры подшипника и исследованы динамические характеристики ротора с использованием нелинейной модели масляной пленки.

В последние годы отечественными и зарубежными учеными для построения модели разлома рыхлости используется метод конечных элементов. Бехзад и Асаеште [12] предложили метод конечных элементов для изучения влияния незакрепленных вращающихся дисков на реакцию систем ротор-подшипник.Ли и др. В работе [13] изучался обобщенный метод конечно-элементного моделирования роторно-подшипниковой системы с использованием метода Ньюмарка в пространстве состояний, основанного на концепции средней скорости. Ма и др. В работе [14] создана конечно-элементная модель роторной системы с неплотностью опоры, возникающей из-за ослабления болта, и проанализировано влияние параметров неплотности на ее динамические характеристики.

Однако в настоящее время имеется немного работ по анализу неисправности опор в авиационных двигателях. Из-за низкой жесткости подшипника в авиационном двигателе широкое использование тонкостенной конструкции ротора и корпуса, его большая гибкость и сигнал ускорения корпуса важны для выявления неисправностей авиадвигателя, поэтому, направленный на определенный тип турбовентиляторного двигателя, он имеет большое значение. важно создать полную модель системы соединения ротор-подшипник-корпус и провести исследование характеристик отклика ускорения на неисправность из-за люфта.

В данной работе создана конечно-элементная модель турбовентиляторного двигателя определенного типа с неисправностью по неплотности. Изучено нарушение люфта между подшипником и корпусом в модели. Для решения реакции системы используется метод численного интегрирования. Анализируются характеристики реакции ускорения обсадной колонны во временной и частотной областях. Наконец, моделирование сравнивается с реальными пробными сигналами вибрации турбовентиляторного двигателя, и анализируются характеристики ослабления соединения.Доказана правомерность модели неисправности неплотности опоры авиадвигателя.

2. Динамическая модель для турбовентиляторного двигателя определенного типа

2.1. Эскизная карта конструкции турбовентиляторного двигателя определенного типа

Схематическая схема конструкции ротор-подшипник-корпус для определенного типа турбовентиляторного двигателя показана на рисунке 1. Символы на рисунке 1 описываются следующим образом: обозначает диск вентилятора; обозначает моторный диск; обозначает диск компрессора; обозначает первый диск турбины; обозначает второй диск турбины; обозначает промежуточный кожух; обозначает зубчатую муфту между валом вентилятора и валом трансмиссии; обозначает зубчатую муфту между валом коробки передач и валом компрессора; обозначает зубчатую муфту между валом компрессора и валом турбины; обозначает опорные подшипники вентилятора; обозначает передние опорные подшипники компрессора; обозначает задние опорные подшипники компрессора; обозначает опорные подшипники турбины; обозначает передний установочный узел; обозначает задний установочный узел; – жесткость сетки шестеренчатого насоса; , , , и – жесткости опоры между ротором и корпусом; и – жесткость соединения между корпусом и основанием.

Создана динамическая модель муфты ротор-опора-корпус ТРДД. Его конкретные методы моделирования описываются следующим образом.

2.2. Динамическая модель

2.2.1. Модель ротора

Ротор состоит из нескольких жестких вращающихся дисков и упругого вала. Упругий вал дискретизируется моделью элемента балки, учитываются сдвиговые деформации, гироскопические моменты и инерция вала; жесткий вращающийся диск моделируется как дискретная сосредоточенная масса, и учитываются масса, инерция и гироскопические моменты.Все детали связаны нелинейными силами и моментами. Конечно-элементная динамическая модель ротора показана на рис. 2.

Обозначения на рис. 2 описываются следующим образом: для каждого элемента балки вала ротора , , , , , , и , соответственно, — модуль упругости, момент инерция, модуль сдвига, коэффициент Пуассона, длина вала, плотность вала и площадь поперечного сечения вала. жесткие вращающиеся диски; , , , и – силы и моменты, действующие на th-й узел ротора в направлениях и.на рис. 3 — фиксированная система координат; в деформированном состоянии положение любого поперечного сечения относительно неподвижной системы координат определяется следующим образом: положение осевой линии упругого вала определяется смещением в направлении и смещением в направлении; ориентация поперечного сечения определяется углом вокруг -оси и углом вокруг -оси; кроме того, поперечное сечение также вращается вокруг -оси.

(1) Уравнения движения жесткого дискового элемента .Предположим, что масса круглого диска равна , диаметральный момент инерции равен , а полярный момент инерции равен ; полярный момент инерции , а второй термин относится к «диску», показанному как ; — скорость вращения диска. Через уравнение Лагранжа можно получить уравнения движения жесткого диска относительно неподвижной системы координат: где – вектор обобщенной внешней силы; и – соответственно матрица масс и матрица инерции масс; – гироскопическая матрица; и – обобщенный вектор перемещений, .Потом,

(2) Уравнения движения балочного элемента . В данной работе принят балочный элемент, и каждый балочный элемент имеет 2 узла и 8 степеней свободы, а каждый узел имеет 4 степени свободы, которые представляют собой, соответственно, перемещения и в направлениях и и углы поворота и вокруг оси — и -ось. Смещение поперечного сечения элемента зависит от времени и положения вдоль оси элемента. Обобщенный вектор смещения элемента равен . С помощью уравнения Лагранжа можно получить уравнения движения балочного элемента относительно неподвижной системы координат: где – вектор обобщенной внешней силы; и – соответственно матрица масс и матрица инерции масс; – гироскопическая матрица; – матрица жесткости элемента на изгиб и сдвиг; – матрица жесткости элемента на растяжение.Эти матрицы можно найти в литературе [15].

Уравнение движения роторной системы может быть получено через уравнения движения элемента, т.е. где – вектор обобщенной внешней силы; матрица масс; – гироскопическая матрица; – матрица жесткости системы; – матрица демпфирования системы.

В этой статье предполагается пропорциональная матрица демпфирования, то есть , из которых и являются константами. Поскольку коэффициент демпфирования го порядка равен очевидно, после того, как любые две собственные частоты и коэффициенты демпфирования ротора получены модальным экспериментом и могут быть решены с помощью (5), и может быть получена матрица коэффициентов демпфирования системы.

2.2.2. Модель обсадной трубы

Как правило, конечно-элементная модель обсадной колонны может быть построена из балочного элемента, конического элемента оболочки и поверхностного элемента оболочки. Однако корпус представляет собой оболочечную структуру, и его колебания имеют множество форм, окружное волновое число которых равно , и так далее. Однако при сопряжении корпуса с ротором появляется только мода волны номер 1, а поперечное сечение ротора не деформируется. Таким образом, корпус может быть выполнен с использованием общего балочного элемента, который не вращается [15].

В данной работе корпус моделируется в виде балки, которая не вращается, как и при моделировании ротора, с помощью метода конечных элементов. Дифференциальное уравнение движения корпуса имеет вид где – обобщенный вектор силы возбуждения; – массовая матрица обсадной колонны; – матрица жесткости обсадной трубы; – демпферная матрица корпуса; аналогично предполагается, что матрица демпфирования пропорциональна.

2.2.3. Дискретная опора, модель

(1) Опорное соединение между ротором и корпусом .Каждое опорное соединение между ротором и корпусом () включает в себя шариковый подшипник и корпус подшипника. Предположим, что это внешняя масса подшипника; — масса корпуса подшипника; жесткость опоры между наружным кольцом и корпусом подшипника; — коэффициент демпфирования между наружным кольцом и корпусом подшипника; и , — соответственно жесткость опоры и коэффициент демпфирования между корпусом и корпусом подшипника. Как показано на рисунке 3, и — сила ротора, действующая на опору, и — сила корпуса, действующая на опору.Предполагается, что опора связана с -м узлом ротора и -м узлом корпуса. В данной работе рассматривается нарушение люфта между корпусом подшипника и корпусом.

В этой статье предполагается, что наружное кольцо подшипника закреплено на корпусе подшипника, а внутреннее кольцо закреплено на вращающемся валу. Предположим, что перемещения th-го узла ротора равны и ; позволять , ; согласно Чену и др. [16], сила шара может быть выражена как

В формуле – контактная жесткость по Герцу, которая может быть получена из нелинейного анализа контактной упругости по Герцу внутренней обоймы, внешней обоймы и шариков – функцией Хевисайда; когда независимая переменная функции больше 0, значение функции равно 1; в противном случае это 0.– угловое положение шара, то есть , , где – количество шаров. скорость вращения клетки. Предположим, что радиус внешнего кольца равен , радиус внутреннего кольца равен , , а угловая скорость вращения вала.

Следовательно, дифференциальное уравнение движения наружной обоймы подшипника имеет вид где и – демпфирующие силы; если рассматривать вязкое демпфирование, то

(2) Муфтовое соединение между ротором и ротором . Предположим, что муфтовое соединение () соединяет узел th левого ротора и узел th правого ротора, радиальная жесткость связи , угловая жесткость , радиальное демпфирование , угловое демпфирование .Пусть обобщенные перемещения th узла левого ротора равны ; скорости равны; пусть перемещения узла правого ротора равны ; скорости есть. Тогда силы и моменты, действующие на й узел левого ротора , , , и силы и моменты , , , на й узел правого ротора равны

(3) Ослабление корпуса подшипника, модель . Как правило, в модели разлома рыхлости рассматриваются модели симметричной жесткости и асимметричной жесткости [4, 5].Но в настоящее время модель рыхлости-жесткости не имеет универсального определения. В данной работе анализ моделирования производится в двух условиях. предполагается, что это эквивалентная жесткость между корпусом подшипника и корпусом. При условии относительного смещения в работе рассматривается кусочно-линейная жесткость между корпусом подшипника и корпусом; предполагается, что это степень люфта корпуса подшипника. Кусочно-нелинейная жесткость может быть выражена следующим образом.

Асимметричная жесткость: симметричная жесткость: где – смещение корпуса подшипника, – смещение корпуса; направления жесткости в направлении и направлении совпадают.Формулы применяются в горизонтальном и вертикальном направлениях.

2.2.4. Упругая опора (установочный узел) между корпусом и основанием

Упругое соединение между корпусом и основанием () соединяет th-й узел корпуса и основания, жесткость опоры , демпфирование . Пусть перемещения th-го узла обсадной трубы равны и скорости ; то силы, действующие на й узел кожуха, равны

2.3. Решение конечно-элементной динамической модели соединения ротор-опора-корпус

Поскольку число степеней свободы в конечно-элементной динамической модели соединения ротор-опора-корпус очень велико, кроме того, в этой статье присутствует множество сильных нелинейных факторов. для решения откликов системы используется комбинированный подход интегрирования по времени, который объединяет неявный метод Ньюмарка- β и улучшенный явный метод Ньюмарка- β (Zhai [17]).Эта процедура динамического решения соединения ротор-опора методом конечных элементов показана на рисунке 4.

Достоинства комбинированных методов описаны следующим образом: модель конечных элементов, а метод Чжай используется для решения моделей поддержки с сосредоточенными параметрами; поэтому комбинированный метод очень подходит для решения системы связи; (2) нет необходимости формировать огромную матрицу и матрицы роторов и корпусов не нужно объединять в большую матрицу; следовательно, эффективность вычислений значительно повышается.

3. Анализ дефектов люфта

3.1. Параметры динамической модели

Конечно-элементные параметры ротора, корпуса и параметры соединения системы ротор-корпус-подшипник приведены в таблицах 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7.

+ Вентилятор ротора ротора компрессора турбинный ротор Корпус 11 10 11 24

9 Параметры Диск Диск Диск Диск Диск Disk Масса (кг) 3.88 1,41 5,17 10,28 10,28 кроссполярным инерции (кг · м 2 ) 0,03 0,003 0,03 0,05 0,05 кросс- Equator Inertia (кг · м 2 ) 0.015 0.015 0.015 0,015 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 Упругость модуля (Па) 2,07 2,07 2.07 2,07 2,07 Коэффициент Пуассона 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 Плотность (кг / м 3 ) 7,8 × 10 3 7.8 × 10 3 7.8 × 10 3 7,8 × 10 3 7.8 × 10 3 Коэффициент демпфирования пропорции 5 5 5 5 5 Пропорциональный коэффициент демпфирования 1.35 1,35 1,35 1,35 1,35

Толщина стенки / мм Модуль упругости (Па) Плотность ( KG / M 3 ) 3 ) Соотношение Пуассона Пропорция Соотношение демпфирования Пропорция Соотношение демпфирования4 15 2.07 × 10 11 7,8 × 10 3 0,3 5 1,35 × -5 10

91 171 Подшипник качения Внешний радиус дорожки качения, мм Внутренний радиус дорожки качения, мм Номер шарика Контактная жесткость, Н/м 3/2 Зазор подшипника, мкм Масса держателя подшипника (кг) 39.5 29 13 12,4 × 10 9 0 2 10 39,5 29 13 12,4 × 10 9 0 2 10 32 17 14 11,9 × 10 9 0 2 10 32 17 14 11 .9 × 10 9 0 2 10

9098 90 909 2000 Опоры Узел ротора Корпус (узел) (N / M) (N · S / M) (N / M) (N · S / M) 3 2 1 × 10 8 8 2000 1 × 10 8 1000 1 9 1 × 10 8 2000 1 × 10 8 1000 1000 11 16 1 × 10 8 2000 1 × 10 8 1 000 8 22 1 × 10 8 1 × 10 8 1000

+ Коллекция Узел ротора Корпус (узел) ( N / M) (N · S / M) (N / M) (N · S / m) 6 4 1 × 10 8 0 1 × 10 8 0

9 Опоры узел ротора Корпус (узел) (N / M) (N · S / M) (N / m) 8 1 × 10 9 1 × 10 5 2000 0 23 1 × 10 1 × 10 5 2000 0 0

3.2. Условие расчета

(1) Учитывается разгерметизация между корпусом подшипника и корпусом в горизонтальном и вертикальном направлениях, и их величины разболтанности все равны 1,0  μ м. (2) Разболтанность в точке опоры вентилятора и рассматривается передняя точка опоры компрессора. (3) Выходным сигналом является горизонтальное положение корпуса и отклик вертикального виброускорения перед точкой опоры компрессора. (4) Диапазон скоростей составляет 10000–30000  об/мин.

3.3. Анализ критической скорости

На рис. 5 показаны амплитудно-скоростные кривые поперечного ускорения корпуса подшипника, поперечного ускорения корпуса в девятом узле и поперечного смещения ротора компрессора в первом узле при нарушении дисбаланса.Как видно из рисунков, критическая скорость первого и второго порядка составляет 17300 об/мин и 18500 об/мин соответственно.

3.4. Метод автокорреляции

Технологию автокорреляции можно использовать в фильтре сигналов, когда сигнал слабый, а звуковая энергия велика, что эффективно для обнаружения слабых периодических компонентов сигнала в системе ротора и извлечения интересующих частотных компонентов и многочастотных компонентов.

Поскольку сигнал вибрации ротора авиадвигателя является периодическим, метод автокорреляционного мониторинга во временной области может улучшить способность эффективного мониторинга слабого периодического сигнала при условии синусоидального положения частоты сигнала.Периодический сигнал, заглушенный шумом, может быть выделен, а амплитуда обнаруженного сигнала имеет более высокую точность. Шаги описаны следующим образом. (1) Можно получить точки перехвата из стационарного случайного сигнала , а затем применить к нему БПФ, таким образом, можно получить. (2) Разделив квадрат амплитуды на , таким образом можно получить. ( 3) Используя IFFT в , можно получить его корреляционную функцию.

3.5. Характеристики реакции корпуса подшипника на ускорение, реакции корпуса подшипника на ускорение и смещения ротора в модели асимметричной жесткости

На рис. 6 показана каскадная диаграмма реакции корпуса подшипника на поперечное ускорение при различных скоростях; На рис. 7 представлена ​​каскадная диаграмма реакции бокового ускорения обсадной колонны в девятом узле при различных скоростях; На рис. 8 представлена ​​каскадная диаграмма поперечного смещения ротора компрессора в первом узле при разных скоростях, согласно уравнению несимметричной жесткости (11).На рис. 6 показано, что субгармонический резонанс возникает при высокой скорости, а супергармонический резонанс возникает при скорости выше критической скорости второго порядка. Сравнивая рисунки 6–8, мы обнаруживаем, что многочастотные компоненты отклика на ускорение корпуса подшипника и ускорение корпуса очевидны, чем многочастотные компоненты отклика смещения ротора.

(a) Ускорения от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорости с 20000 об / мин до 30000 об / мин
(а) скорость от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорость с 20000 об / мин до 30000 RPM
(a) Ускорения от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорость с 20000 об / мин до 30000 об / мин
(а) скорость от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорость с 20000 года RPM до 30000 об / мин
(а) скорости от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорости с 20000 об / мин до 30000 об / мин
(а) скорость от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорость от 20000 об/мин до 30000 об/мин

На рисунках 9, 10 и 11 показаны временная форма и спектр отклика обсадной колонны на ускорение на скоростях 19500 об/мин, 26000 об/мин и 30000 об/мин, полученные до и после шумоподавления автокорреляции .Как видно из рисунков, имеется много многочастотных составляющих и разделительных частотных составляющих, которые вызваны разгерметизацией; осциллограммы после шумоподавления автокорреляцией имеют типичную ударную характеристику с осциллограммой усеченной формы, которая является продольно-асимметричной. Осциллограммы ускорения обсадной колонны во временной области могут определить характеристики разгерметизации.

На рис. 12 показана каскадная диаграмма реакции бокового ускорения корпуса подшипника на разных скоростях в соответствии с симметричным уравнением жесткости (12).Как видно из рисунков, кратных частотных составляющих не так много, и характеристики неисправности из-за неплотности не будут очевидны. На рис. 13 показана форма сигнала во временной области и спектр отклика обсадной колонны на ускорение при частоте вращения 25000 об/мин, полученные до и после шумоподавления автокорреляцией. Как видно из рисунков, в спектре отклика на ускорение появляется двухчастотность, вызванная разболтанностью. Как видно из рисунков, ударные характеристики не очевидны, без формы волны усеченной формы, а многие многочастотные составляющие не видны на спектральной диаграмме.

(a) Ускорения от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорости с 20000 об / мин до 30000 об / мин
(а) скорость от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорость с 20000 об / мин до 30000 об/мин

3.6. Влияние люфта жесткости между корпусом подшипника и корпусом

Для изучения влияния люфта на вибрацию авиадвигателя в целом жесткость люфта компрессора между корпусом подшипника и корпусом уменьшена в два раза и увеличена в два раза раз соответственно и анализируются характеристики сигнала ускорения обсадной колонны.

На рис. 14 показана каскадная диаграмма реакции бокового ускорения корпуса на разных скоростях по уравнению асимметричной жесткости (11) при уменьшении в два раза жесткости на зазор между корпусом подшипника компрессора и корпусом. Как видно из рисунков, имеется много многочастотных составляющих и разделительных частотных составляющих, которые вызваны разболтанностью. На рис. 15 показана осциллограмма во временной области и спектр отклика обсадной колонны на ускорение при скорости 17000 об/мин, полученные до и после шумоподавления автокорреляцией.Как видно из рисунков, осциллограммы после шумоподавления автокорреляции имеют типичную ударную характеристику, с осциллограммой усеченной формы, являющейся продольно-асимметричной. О неисправности разрыхленности можно судить по формам сигналов ускорения обсадной колонны во временной области.

(a) Ускорения от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорости с 20000 об / мин до 30000 об / мин
(а) скорость от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорость с 20000 об / мин до 30000 об/мин

На рис. 16 показана каскадная диаграмма реакции бокового ускорения корпуса на разных скоростях согласно уравнению несимметричной жесткости (11) при увеличении в два раза жесткости на зазор между корпусом подшипника компрессора и корпусом.Как видно из рисунков, имеется много многочастотных составляющих и разделительных частотных составляющих, которые вызваны разболтанностью. На рис. 17 показаны временная форма и спектр отклика обсадной колонны на ускорение при частоте вращения 21000 об/мин, полученные до и после автокорреляционного шумоподавления. Как видно из рисунков, осциллограммы имеют характеристику типичной ударной характеристики, с осциллограммой усеченной формы, то есть продольно-асимметричной.Как видно из влияния жесткости крепи на характеристику рыхлости разлома, разная жесткость крепи мало влияет на временную характеристику рыхлости разлома, но есть некоторая разница в спектре; а именно, более высокая жесткость опоры будет производить гораздо более высокие многочастотные компоненты.

(a) Ускорения от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорости с 20000 об / мин до 30000 об / мин
(а) скорость от 10000 об / мин до 20000 об / мин
(b) скорость с 20000 об / мин до 30000 об/мин

4.Проверка и анализ данных реального пробного запуска

На рис. 18 показан каскадный график реальных данных пробного запуска. Точками измерения являются горизонтальное положение корпуса компрессора и вертикальное направление точки опоры компрессора. Как видно из рисунков, имеется множество многочастотных составляющих и разделительных частотных составляющих. На рисунках 19, 20 и 21 показаны временная форма сигнала и спектр отклика обсадной колонны на ускорение при скоростях 24000 об/мин, 27000 об/мин и 29000 об/мин соответственно, полученные до и после автокорреляционного шумоподавления.Как видно из рисунков, характеристики формы сигнала во временной области до подавления шума автокорреляцией не очевидны; однако осциллограммы после шумоподавления автокорреляцией имеют типичную ударную характеристику с осциллограммой усеченной формы, которая является продольно-асимметричной. Реальные данные пробной эксплуатации и разложение двигателя показывают, что турбовентиляторный двигатель имеет очевидные признаки износа наружного кольца подшипника и явления неравномерного износа, что доказывает наличие разболтанности опоры.Основываясь на дополнительном анализе моделирования разломов, только асимметричная жесткость разлома по рыхлости возбуждает сигнал ускорения обсадной колонны, который очень похож на реальные данные пробного спуска. Мало того, что многочастотные характеристики подобны в частотной области, так и формы сигналов после шумоподавления автокорреляции имеют типичную ударную характеристику с формой сигнала усеченной формы, которая является продольно-асимметричной. В какой-то степени источник неисправности двигателя определяется разболтанностью опоры, что указывает на то, что неисправность по расшатанности будет основной неисправностью.

(a) Горизонтальная точка измерения
(b) Вертикальная точка измерения
(a) Горизонтальная точка измерения
(b) Вертикальная точка измерения

Принцип проведения эксперимента по ослаблению соединителя

Для проверки характеристик несинхронного отклика при отказе от ослабления соединителя устанавливается экспериментальная установка с зазором по ослаблению и проводится эксперимент по ослаблению соединителя.Рисунок 22 представляет собой карту экспериментального участка разлома рыхлости, рисунок 23 представляет собой экспериментальную схему разлома рыхлости, а рисунок 24 представляет собой экспериментальную трехмерную диаграмму разлома рыхлости.

На рис. 24 показано, что второй диск соединен с третьим диском пружиной, третий диск соединен с вибростолом болтами, а первый диск соединен с третьим диском с помощью трех полировальных стержней. . Тогда первый диск, третий диск и вибростол будут вибрировать вместе.Первый диск и второй диск соединены пружиной, а неисправность разъема моделируется путем контроля зазора.

В ходе эксперимента первый диск, третий диск и вибростол вибрируют вместе, и осуществляется возбуждение фундамента на второй диск. Когда относительное смещение между вторым диском и третьим диском меньше, пружина не соединяется со вторым диском, поэтому жесткость соединения пружины составляет всего . Когда относительное смещение между вторым диском и третьим диском больше, пружина соединяется со вторым диском, поэтому жесткость соединения пружины равна .

Энергия вибростола поступает от усилителя мощности, а обратная связь сигналов вибрации реализуется посредством управления программным обеспечением и датчиком виброускорения на третьем диске. Вибрация вибростола контролируется с заданной частотой и амплитудой с помощью контроллера вибрации. Виброускорение второго диска измеряется датчиком виброускорения на втором диске. Собранные цифровые сигналы вводятся в компьютер для сохранения с помощью карты захвата NI USB-9234.

Чтобы получить вибрационные характеристики вибрационной системы, возбуждение на вибростоле применяется с использованием метода линейной синусоидальной развертки частоты от 5 Гц до 100 Гц, и получаются характеристики разрыхления на разных частотах.

5.2. Экспериментальная проверка дефекта ослабления

5.2.1. Анализ отклика второго диска при различных формах контакта

В эксперименте ускорение второго диска измеряется тремя способами; а именно, (1) когда второй диск не контактирует с пружиной , второй диск контактирует только с третьим диском через пружину , вибрационная система является линейной системой, и результат эксперимента показан на рисунке 25 (а); (2) когда второй диск всегда контактирует с пружиной , второй диск контактирует с третьим диском и первым диском через пружину и , вибрационная система также является линейной системой, жесткость ее пружинного соединения равна , и показан результат эксперимента на рисунке 25(б); (3) когда между вторым диском и пружиной есть зазор, при различном относительном виброперемещении между вторым диском и первым диском второй диск может контактировать с пружиной или нет, вибрационная система является нелинейной системой, и результат эксперимента показано на рисунке 25(c).

На рис. 25(а) показано, что когда второй диск не контактирует с пружиной, вибрационная система представляет собой линейную систему, а ее собственная частота составляет 14,6 Гц. На рис. 25(b) показано, что когда второй диск всегда контактирует с пружиной , вибрационная система также является линейной системой, а жесткость ее пружинного соединения равна , поэтому ее собственная частота составляет 51,22 Гц. При наличии свободного зазора второй диск может контактировать с пружиной или нет. Когда вибрационное смещение велико, второй диск будет контактировать с пружиной только половину периода периода движения.В это время собственная частота системы составляет [18]

Согласно (14), расчетный результат равен 22,7 Гц, а экспериментальный результат равен 22,2 Гц, как показано на рисунке 25(с). Очевидно, что результаты анализа полностью проверены.

5.2.2. Анализ характеристик рыхлости

На рис. 26 представлена ​​трехмерная каскадная диаграмма изменения виброускорения второго диска в зависимости от частоты возбуждения и частоты отклика. На рисунке 26 показано, что умножение частоты появляется, когда частота возбуждения равна , 1/2 деления частоты появляется, когда частота возбуждения равна , и 1/3 деления частоты появляется, когда частота возбуждения равна 3.

На рис. 27 показаны осциллограмма во временной области и спектр второго диска при частоте возбуждения 12,5 Гц, полученные до и после подавления шума автокорреляцией. Как показано на рис. 27, при частоте возбуждения, равной 1/2, появились более крупные удвоенные частотные составляющие, т. е. собственная частота системы; осциллограммы после шумоподавления автокорреляцией имеют типичную ударную характеристику с осциллограммой усеченной формы, которая является продольно-асимметричной.

На рис. 28 показаны форма сигнала во временной области и спектр второго диска при частоте возбуждения 45 Гц, полученные до и после подавления шума автокорреляцией. Как показано на рисунке 28, когда частота вибростенда равна 2, появляются более крупные составляющие 1/2 делительной частоты, т. е. собственная частота системы; осциллограммы после шумоподавления автокорреляцией имеют типичную ударную характеристику с осциллограммой усеченной формы, которая является продольно-асимметричной.

На рис. 29 показаны форма сигнала во временной области и спектр второго диска при частоте возбуждения 80 Гц, полученные до и после подавления шума автокорреляцией. Как показано на рис. 29, когда частота вибростола составляет около 3, появляются более крупные составляющие 1/3 делительной частоты, то есть собственная частота системы; осциллограммы после шумоподавления автокорреляции имеют типичную ударную характеристику, с осциллограммой усеченной формы, которая является продольно-асимметричной.

Для сравнения, на разных частотах вибростола, при разболтанности соединителя, формы сигналов ускорения после шумоподавления автокорреляции имеют характеристику типичной ударной, с формой волны усеченной формы, которая является продольной асимметричной, которые могут быть идентифицированы как формы сигналов после шумоподавления автокорреляции, имеющие типичную ударную характеристику разрыхления.

6. Заключение

В этой статье для турбовентиляторного двигателя определенного типа установлена ​​полная модель вибрации с ошибкой ослабления опоры и получен отклик корпуса на ускорение.Некоторые результаты получены следующим образом. (1) Для турбовентиляторного двигателя определенного типа установлена ​​динамическая модель с ошибкой по неплотности. В модели рассматривается нелинейный подшипник качения. Используются разнообразные опорные соединения, т. е. опорное соединение между корпусом и ротором; муфтовое соединение между двумя роторами; и упругая связь между ротором и корпусом. (2) Установлены модели неплотности асимметричной жесткости и симметричной жесткости. Неплотность имеется между подшипником и корпусом.Метод численного моделирования используется для получения отклика на ускорение корпуса двигателя при неисправности из-за ослабления крепления. (3) Результаты моделирования сравниваются с реальными сигналами вибрации при пробном запуске и экспериментом по неисправности из-за ослабления соединения, и моделируемые характеристики неисправности очень похожи на реальные испытания.