Руководство по обслуживанию Ford Taurus: Шум, вибрация и жесткость хода (NVH)

Специальный инструмент(ы)

Ford Taurus. Noise, Vibration and Harshness

Теория диагностики

Кратчайший путь к точному диагнозу обеспечивают:

знание системы, включая сравнение с заведомо исправной системой.
история системы, включая историю ремонтов и характер эксплуатации.
история состояния, особенно любая связь с ремонтами или внезапным изменением.
знание возможных источников неисправности.
использование систематического метода диагностики, при котором система делится на связанные между собой участки.

Диагностика и устранение симптомов NVH требуют:

проведения дорожного или системного испытания для точного определения характера симптома.
анализа возможных причин.
проверки для подтверждения причины.
устранения обнаруженных симптомов.
проведения дорожного или системного испытания, чтобы убедиться, что причина устранена или приведена в допустимые пределы.

Обзор процедуры диагностики

Уточнение симптома по конкретному ощущению помогает сузить круг возможных причин. Всегда используйте методику диагностики «симптом» → «система» → «компонент» → «причина». Этот метод диагностики делит проблему на связанные области для устранения жалобы клиента.

Подтвердите «симптом».
Определите, какая(ие) "система(ы)" может вызывать "симптом", с помощью диагностических средств, описанных в этом разделе.
После определения возможной(ых) "системы(ем)" обратитесь к соответствующему разделу настоящего руководства, чтобы определить изношенные или поврежденные "детали".
После определения "деталей" установите "причину" неисправности.

Инструменты и методы

Диагностические средства обеспечивают систематический сбор информации, необходимой для точной диагностики и устранения неисправностей NVH. Помните, что деталь-источник вибрации (генератор) может создавать лишь небольшую вибрацию. Эта небольшая вибрация, в свою очередь, может вызывать более сильную вибрацию/шум в другой детали-приемнике (реакторе) из-за контакта с другими деталями (путь передачи). Для получения наилучших результатов проведите испытание следующим образом:

1
Проведите испытание автомобиля на дороге с виброdatчиком, установленным в салоне.
2
Установите датчик в салоне автомобиля по ощущению.
- Если проявление ощущается через рулевое колесо, источник, скорее всего, находится в передней части автомобиля.
- Вибрация, которая ощущается только в сиденье или на полу, скорее всего, исходит от трансмиссии, ведущего моста или задних колес и шин.
3
Запишите показания. Также отметьте, когда начинается неисправность, когда она достигает максимальной интенсивности и стихает ли она выше/ниже определенной скорости.
- Если вибрация связана со скоростью автомобиля, рассчитайте частоту вращения шин и колес (об/мин, Гц) и частоту вращения карданного вала.
- Если вибрация связана с частотой вращения двигателя, рассчитайте частоты двигателя, навесного оборудования двигателя и частоты воспламенения.
- Частоты с показанием амплитуды 0,06 g или менее едва ощутимы по уровню NVH. Корректирующие действия не требуются.
4
Установите датчик вибрации на подозрительный участок или рядом с ним вне автомобиля.
5
Продолжите испытание на дороге, двигаясь с той скоростью, при которой возникает симптом, и снова снимите показания.
6
Сравните показания.
- Совпадение частоты указывает на неисправный компонент или участок.
- Несовпадение результатов испытаний может указывать на то, что симптом вызван двигателем, гидротрансформатором или навесным оборудованием двигателя. Используйте диагностические средства в режиме об/мин и проверьте, связан ли симптом с частотой вращения.

Следующие диагностические средства и методы можно использовать отдельно или в сочетании друг с другом для диагностики симптомов NVH. Они перечислены в порядке предпочтения с точки зрения простоты использования для обнаружения таких симптомов.

Анализатор NVH (Vetronix)

Анализаторы Mastertech Series MTS 4000 Driveline Balance and NVH Analyzer (Vetronix) и MTS 4100 NVH — это инструменты, помогающие выявлять и локализовать симптом шума, вибрации или жесткости в автомобиле. Они измеряют данные о шуме и вибрации и сравнивают их с данными, полученными от бортового компьютера автомобиля (PCM), а также с параметрами автомобиля, введенными пользователем, такими как диаметр шкива, передаточное число главной передачи и размер шин, чтобы определить возможные источники. Mastertech Series MTS 4000 Driveline Balance and NVH Analyzer (Vetronix) и MTS 4100 обладают следующими характеристиками:

Взаимодействие с бортовой компьютерной системой автомобиля
Поддержка и хранение данных о вибрации, поступающих от 1 или 2 акселерометров
Поддержка и хранение данных о шуме, поступающих от 2 микрофонов
Наличие фототахометра для работы функции балансировки карданного вала
Выход стробоскопа, способный управлять стандартной лампой-стробоскопом для регулировки зажигания
Наличие схемы часов реального времени, которая обеспечивает информацию о времени и дате, используемую для маркировки данных испытаний
Возможность вывода на внешний принтер и взаимодействия с ПК
Питание от различных источников: сети переменного тока или внутреннего аккумуляторного блока

Анализаторы Mastertech Series MTS 4000 Driveline Balance and NVH Analyzer (Vetronix) и MTS 4100 NVH имеют 4 основных режима работы. Первый предназначен для диагностики вибрации. В этом режиме измеряются данные от 1 или 2 акселерометров одновременно, а также считываются данные с автомобиля. Затем выполняется частотный анализ информации акселерометров, и частоты вибрации сравниваются с частотами, связанными с различными вращающимися компонентами автомобиля. Данные могут отображаться в 4 различных режимах: главная составляющая (principal component), гистограмма, частотный спектр или водопадный график. Все форматы отображения содержат одинаковые общие элементы, такие как амплитуда.

Второй режим предназначен для диагностики шума. В этом режиме измеряется шум от 1 или 2 микрофонов одновременно. Все измерения шума выполняются в децибелах (дБ). Все частотные диапазоны, используемые для измерения шума, такие же, как и для измерений вибрации, до 1 000 Гц.

Третий режим — балансировка карданного вала. Балансировка карданного вала выполняется с помощью 1 или 2 акселерометров и фототахометра. Акселерометры измеряют вибрацию на обоих концах карданного вала, а фототахометр измеряет частоту вращения и опорное положение. См. раздел 205-00.

Четвертый режим — стробоскоп. Стробоскоп или стандартная лампа-стробоскоп могут подключаться к анализатору для измерения частоты вращения. Функция стробоскопа используется для локализации источника вибрации.

Электронный анализатор вибрации (EVA)

Электронный анализатор вибрации (EVA) — это ручной электронный сканер, который помогает определить источник недопустимой вибрации. Датчик вибрации можно установить дистанционно в любом месте автомобиля для проведения испытаний. Прибор одновременно отображает 3 наиболее распространенные частоты вибрации и их амплитуды. Столбчатая диаграмма наглядно показывает относительную силу сигнала (амплитуду) каждой отображаемой вибрации и ее относительное ускорение в единицах g. Клавиатура устроена так, чтобы EVA было просто программировать и использовать. Некоторые функции включают возможность усреднения показаний, а также записи, воспроизведения и фиксации показаний. EVA имеет функцию балансировки стробоскопом, которую можно использовать для выявления дисбаланса вращающихся компонентов, таких как карданный вал или навесное оборудование двигателя.

1
Экран электронного анализатора вибрации (EVA)
2
Режим частоты, отображаемый в об/мин или Гц
3
Активный вход датчика (A или B)
4
Текущий активный режим
5
Индикаторы ускорения в единицах g или наиболее сильные частоты каждой вибрации в порядке убывания силы
6
Интенсивность каждой вибрации
7
Частота каждой вибрации в об/мин или Гц

Запишите показания, снятые с помощью диагностического прибора.

Частоты следует считывать в режиме «average» (усреднение).
Частоты имеют диапазон плюс или минус 2 Гц. Показание 10 Гц может отображаться как диапазон от 8 Гц до 12 Гц.

Программа Vibrate

Программа Vibrate Software (инструмент Rotunda, номер 215-00003) является вспомогательным средством диагностики, которое помогает определить источник недопустимой вибрации. Точкой отсчета для диагностики вибрации является коленчатый вал двигателя. Каждый вращающийся компонент имеет угловую скорость, которая больше, меньше или равна угловой скорости коленчатого вала. Программа Vibrate Software рассчитывает угловую скорость каждого компонента и графически отображает эти скорости на экране компьютера и на распечатанном листе регистрации вибрации. Ниже описаны этапы, по которым Vibrate Software помогает диагностировать симптом вибрации:

Введите данные об автомобиле. Программа Vibrate выполнит все расчеты и отобразит график вибраций шин, карданного вала и двигателя.
Распечатайте график «Vibration Worksheet». Распечатанный график используется во время испытания на дороге.
Проведите дорожное испытание автомобиля на той скорости, при которой вибрация наиболее заметна. Занесите частоту вибрации, об/мин, и частоту вращения двигателя, об/мин, на график листа регистрации. Точка на графике, в которой пересекаются значения частоты вибрации и частоты вращения двигателя, указывает на конкретную группу компонентов, вызывающую симптом.
- Потребуется прибор для измерения частоты, способный измерять частоту вибрации и частоту вращения двигателя.
Содержит графические изображения диагностических процедур для проверки компонентов.

Язычковый тахометр (Reed Tachometer)

Язычковый тахометр является ручным датчиком вибрации, который помогает определить источник недопустимой вибрации. Датчик вибрации можно установить в любом месте автомобиля для проведения испытаний. Язычковый тахометр содержит несколько язычков, настроенных на вибрацию или резонанс на разных частотах в диапазоне от 10 до 80 Гц, или от 600 до 4 800 об/мин. Хотя язычковый тахометр может измерять несколько частот, он не измеряет амплитуду.

Sirometer

Sirometer измеряет частоту в герцах и об/мин. Чтобы воспользоваться Sirometer, установите его на любой вибрирующий компонент и медленно выдвигайте проволоку, поворачивая ручку. По мере изменения длины проволоки меняется и ее собственная частота. Найдите длину проволоки, которая вибрирует с наибольшей амплитудой. Эта частота будет совпадать с частотой вибрирующего компонента. Считайте частоту для этой длины проволоки.

Комбинированный набор EngineEAR/ChassisEAR

Электронное устройство для прослушивания, используемое для быстрого выявления шума и его места под шасси во время испытания на дороге. ChassisEAR позволяет определить шум и место повреждения или износа ступичных подшипников, ШРУСов, тормозов, пружин, подшипников полуосей или подвесных подшипников карданного вала.

Базовый блок EngineEAR

Электронное устройство для прослушивания, предназначенное для обнаружения даже самых слабых шумов. EngineEARs позволяют обнаруживать шум поврежденных или изношенных подшипников генераторов, водяных насосов, компрессоров кондиционера и насосов гидроусилителя руля. Они также используются для выявления стуков гидрокомпенсаторов, утечек выпускного коллектора, сколотых зубьев шестерен и для обнаружения шума от ветра. EngineEAR состоит из чувствительного наконечника, усилителя и наушников. Направленный чувствительный наконечник используется для прослушивания различных компонентов. Направьте наконечник на подозреваемый компонент и отрегулируйте громкость с помощью усилителя. Установка наконечника в непосредственный контакт с компонентом позволяет выявить структурный шум и вибрации, возникающие в компоненте или передающиеся через него. Различные уровни громкости могут выявить различные звуки.

Механический стетоскоп

Механический стетоскоп является недорогим инструментом для определения места возникновения шумов в двигателях и других движущихся деталях. Он может использоваться для диагностики стуков поршней, износа шестерен, неисправных клапанов, отказа водяного насоса, повреждённых прокладок, дефектных подшипников и скрипов кузова.

Комплект для устранения скрипов и стуков

Ремонтный комплект для устранения скрипов и стуков (инструмент Rotunda, номер 164-R4900) содержит смазочные материалы и самоклеящиеся материалы, которые можно использовать для устранения скрипов и стуков внутри и снаружи салона. Комплект состоит из следующих материалов:

Лента из ПВХ (мягкий поролон)
Лента из уретана (твёрдый поролон)
Флоковая лента (чёрная ворсистая)
Лента из UHMW (матовая)
Туба с маслом против скрипов и стуков
Туба со смазкой против скрипов и стуков

Ультразвуковой детектор утечек

Ультразвуковой детектор утечек используется для обнаружения шумов ветра, вызванных утечками и зазорами в местах уплотнений и герметизирующих материалов. Он также используется для выявления утечек кондиционера, утечек вакуума и шумов системы улавливания паров топлива. Ультразвуковой детектор утечек включает многонаправленный передатчик (работающий в ультразвуковом диапазоне) и ручной детектор. Передатчик устанавливается внутри автомобиля. Снаружи автомобиля ручным детектором проводят по зоне предполагаемой утечки. По мере приближения к источнику утечки раздается звуковой сигнал, частота и скорость которого увеличиваются.

Вспомогательный бланк опроса (Write-Up Job Aid)

Для помощи консультанту по сервису и технику к данным материалам прилагается вспомогательный бланк опроса (Write-Up Job Aid), который используется в ходе опроса. Бланк служит для записи всей важной информации о симптоме.

1: Опрос клиента

Диагностический процесс начинается с опроса клиента. Консультант по сервису должен получить как можно больше информации о симптоме и совершить поездку на автомобиле вместе с клиентом. Клиенты описывают симптомы шума, вибрации и жесткости (NVH) множеством способов, и это поможет свести к минимуму путаницу, возникающую из-за различий в описаниях. Важно правильно интерпретировать симптом и зафиксировать описание клиента. Во время опроса заполните вспомогательный бланк и задайте следующие вопросы:

Когда это впервые было замечено?
Появилось ли это внезапно или постепенно?
Совпало ли с появлением симптома или предшествовало ему какое-либо необычное событие?

Используйте полученную от клиента информацию, чтобы точно начать процесс диагностики.

2: Предпоездочная проверка

Перед пробной поездкой важно провести проверку перед поездкой. Она подтверждает, что автомобиль относительно безопасен для движения, и выявляет очевидные неисправности.

Проверка перед поездкой включает краткий визуальный осмотр. Во время осмотра отметьте всё, что может угрожать безопасности при пробной поездке, и выполните эти ремонтные работы или регулировки до выезда на дорогу.

3: Подготовка к дорожному испытанию

При подготовке к пробной поездке соблюдайте следующее:

Просмотрите информацию, занесенную в вспомогательный бланк опроса. Важно знать конкретный симптом, с которым клиент столкнулся на автомобиле.
Не полагайтесь на указанное место возникновения шума или вибрации. Источник может находиться на значительном расстоянии.
Проводите пробную поездку на тихой улице, где безопасно воспроизвести вибрацию или шум. Оптимальный маршрут — открытый участок с малым движением, где можно двигаться со скоростью, при которой проявляется неисправность.
Убедитесь, что следующие факторы не связаны с симптомом, и исключите их:
- По возможности опустите антенну радиоприемника, чтобы уменьшить турбулентность.
- Определите все элементы, которые могут создавать шум или быть источником шума от ветра.
- Осмотрите автомобиль на наличие дополнительно установленных предметов, создающих вибрацию или шум.
- Выключите радиоприемник, а также вентилятор системы отопления и кондиционирования.
Частота вращения двигателя является важным фактором для получения окончательного вывода. Поэтому подключите к двигателю диагностический прибор, Vetronix или точный тахометр, даже если в автомобиле есть тахометр. Это обеспечит точное считывание частоты вращения двигателя.

4: Подтверждение жалобы клиента

Подтвердите жалобу клиента, проведя дорожное испытание, испытание на повышение оборотов двигателя или оба испытания.

Решение о проведении испытания на дороге, теста раскрутки двигателя или обоих зависит от типа симптома NVH (шум, вибрация, неровность хода). Испытание на дороге может потребоваться, если симптом связан с подвеской или чувствителен к крутящему моменту. Тест раскрутки двигателя на ходу (DERU) или на нейтрали (NERU) выявляет шумы и вибрации, связанные с частотой вращения двигателя и трансмиссии. Имейте в виду, что неисправность не всегда удается определить с помощью этих тестов, однако при правильном их проведении многие возможные причины исключаются.

5: Испытание на дороге

ПРИМЕЧАНИЕ: Может потребоваться, чтобы клиент поехал с вами или сам управлял автомобилем и показал симптом. Во время испытания на дороге учитывайте манеру вождения клиента и условия движения. Жалоба клиента может оказаться допустимым режимом работы для данного автомобиля.

Ниже приведено краткое описание каждого теста в порядке их выполнения. Ознакомление с этой информацией помогает быстро определить наиболее подходящую процедуру для успешной диагностики. После ознакомления выберите и выполните необходимый тест (тесты), переходя к следующему шагу этой процедуры.

Тест медленного разгона обычно выполняется первым при выявлении симптома NVH, особенно если испытание на дороге вместе с клиентом невозможно.
Тест интенсивного разгона помогает определить, связан ли симптом с крутящим моментом.
Тест скорости выбега на нейтрали помогает определить, связан ли симптом со скоростью автомобиля.
Тест скорости при понижении передачи помогает определить, связан ли симптом с частотой вращения двигателя.
Тест на поворот рулевого колеса помогает определить, как ступичные подшипники и другие элементы подвески влияют на симптом, связанный со скоростью автомобиля.
Тест тормозов помогает выявить вибрации или шумы, связанные с тормозной системой.
Тест на дороге с неровностями помогает выделить шум, возникающий при движении по неровной или ухабистой поверхности.
Тесты раскрутки двигателя включают тест раскрутки двигателя на нейтрали (NERU) и тест раскрутки двигателя под нагрузкой на ходу (DERU). Эти тесты помогают определить, связан ли симптом с частотой вращения двигателя.
Тест раскрутки двигателя на нейтрали (NERU) используется как последующий тест после теста скорости при понижении передачи, если симптом возникает на холостом ходу.
Тест раскрутки двигателя на ходу под нагрузкой (DERU) помогает выявить вибрацию и шум, чувствительные к нагрузке или крутящему моменту двигателя. Он также помогает воспроизвести симптомы, связанные с частотой вращения двигателя, которые не удается воспроизвести при тесте раскрутки на нейтрали (NERU) или при тесте выбега на нейтрали.
Тест навесного оборудования двигателя помогает найти неисправные ремни и агрегаты, вызывающие симптомы, связанные с частотой вращения двигателя.
Процедура охлаждения автомобиля (холодного отстоя) помогает выявить симптомы, возникающие при первом запуске и после длительного перерыва в эксплуатации.