Ford Taurus Manuale di officina: Rumore, vibrazioni e durezza di marcia (NVH)

Attrezzi speciali

Ford Taurus. Noise, Vibration and Harshness

Teoria diagnostica

La via più breve per una diagnosi accurata si ottiene da:

conoscenza del sistema, incluso il confronto con un sistema noto come funzionante.
storia del sistema, inclusi lo storico delle riparazioni e i modelli di utilizzo.
storia delle condizioni, in particolare qualsiasi relazione con riparazioni o cambiamenti improvvisi.
conoscenza delle possibili cause.
utilizzo di un metodo diagnostico sistematico che suddivide il sistema in aree correlate.

La diagnosi e la correzione dei sintomi NVH richiedono:

una prova su strada o di sistema per determinare la natura esatta del sintomo.
un'analisi delle possibili cause.
un controllo per verificare la causa.
la riparazione di eventuali sintomi riscontrati.
una prova su strada o di sistema per verificare che la causa sia stata eliminata o riportata entro un intervallo accettabile.

Panoramica della procedura diagnostica

Qualificare il sintomo in base alla particolare sensazione percepita può aiutare a restringere la causa. Utilizzare sempre la tecnica diagnostica "sintomo" → "sistema" → "componente" → "causa". Questo metodo diagnostico suddivide il problema in aree correlate per risolvere il problema segnalato dal cliente.

Verificare il «sintomo».
Determinare quale/i "sistema/i" può causare il "sintomo" utilizzando gli strumenti diagnostici descritti in questa sezione.
Dopo aver determinato il/i possibile/i "sistema/i", consultare la sezione appropriata di questo manuale per individuare i "componenti" usurati o danneggiati.
Dopo aver individuato i "componenti", identificare la "causa" del guasto.

Strumenti e tecniche

Gli strumenti diagnostici consentono una raccolta sistematica delle informazioni necessarie per diagnosticare e riparare con precisione i problemi di NVH (rumore, vibrazioni e asprezza di marcia). Ricordare che il componente sorgente della vibrazione (generatore) può produrre solo una piccola vibrazione. Tale piccola vibrazione può a sua volta causare una vibrazione/rumore più intenso che si propaga da un altro componente ricevente (reattore), a causa del contatto con altri componenti (percorso di trasmissione). Per ottenere i migliori risultati, eseguire il test come segue:

1
Eseguire una prova su strada del veicolo con il sensore di vibrazioni all'interno del veicolo.
2
Posizionare il sensore nel veicolo in base alla sensibilità.
- Se la condizione si avverte attraverso il volante, la fonte si trova molto probabilmente nella parte anteriore del veicolo.
- Una vibrazione avvertita solo sul sedile o sul pavimento si trova molto probabilmente nella linea di trasmissione, nell'assale motore o nelle ruote posteriori e nei pneumatici.
3
Registrare le letture. Annotare anche quando la condizione ha inizio, quando raggiunge la massima intensità e se tende a diminuire al di sopra/al di sotto di una determinata velocità.
- Se un sintomo di vibrazione è legato alla velocità del veicolo, calcolare il numero di giri/frequenza di pneumatico e ruota e la frequenza dell'albero di trasmissione.
- Se un sintomo di vibrazione è legato al regime del motore, calcolare le frequenze del motore, degli accessori del motore e di accensione del motore.
- Le frequenze con una lettura di ampiezza pari o inferiore a 0,06 G sono livelli di NVH appena percettibili. Non è necessaria alcuna azione correttiva.
4
Posizionare il sensore di vibrazioni su o vicino all'area sospetta all'esterno del veicolo.
5
Proseguire la prova su strada, guidando il veicolo alla velocità alla quale si manifesta il sintomo ed effettuare un'altra lettura.
6
Confrontare le letture.
- Una corrispondenza di frequenza indica il componente o l'area che causa il problema.
- Una prova non corrispondente potrebbe indicare che il sintomo è causato dal motore, dal convertitore di coppia o dagli accessori del motore. Utilizzare gli strumenti diagnostici in modalità giri/min e verificare se il sintomo è legato al regime di rotazione.

Gli strumenti e le tecniche diagnostiche seguenti possono essere utilizzati separatamente o in combinazione tra loro per facilitare la diagnosi dei sintomi di NVH. Sono elencati in ordine di preferenza per la facilità d'uso nell'individuazione di questi sintomi.

Analizzatore NVH (Vetronix)

L'analizzatore Mastertech Series MTS 4000 Driveline Balance and NVH (Vetronix) e gli analizzatori NVH MTS 4100 sono strumenti che facilitano l'identificazione e l'isolamento di un sintomo di rumore, vibrazione o asprezza di marcia in un veicolo. Misurano i dati di rumore e vibrazione e li confrontano con i dati ottenuti dalla PCM del veicolo, nonché con le varianti del veicolo inserite dall'utente, come diametro della puleggia, rapporto del ponte e dimensione dei pneumatici, per fornire possibili fonti. L'analizzatore Mastertech Series MTS 4000 Driveline Balance and NVH (Vetronix) e l'MTS 4100 presentano le seguenti caratteristiche:

Interfaccia con il sistema computerizzato del veicolo
Supporta e memorizza i dati di vibrazione forniti da 1 o 2 accelerometri
Supporta e memorizza i dati di rumore forniti da 2 microfoni
Fornisce un fototachimetro per il funzionamento della funzione di bilanciatura dell'albero di trasmissione
Fornisce un'uscita stroboscopica in grado di pilotare una comune lampada stroboscopica per la fasatura
Contiene un circuito orologio in tempo reale che fornisce le informazioni su ora e data, utilizzate per contrassegnare i dati di prova
Può stampare su una stampante esterna e interfacciarsi con un PC
Può essere alimentato da diverse fonti di alimentazione: corrente alternata o batteria interna

L'analizzatore Mastertech Series MTS 4000 Driveline Balance and NVH (Vetronix) e gli analizzatori NVH MTS 4100 dispongono di 4 modalità operative principali. La prima è per la diagnosi delle vibrazioni. Questa modalità misura i dati di 1 o 2 accelerometri contemporaneamente, acquisendo nel contempo i dati dal veicolo. Quindi esegue un'analisi in frequenza delle informazioni degli accelerometri e confronta le frequenze di vibrazione con le frequenze associate ai vari componenti rotanti del veicolo. I dati possono essere presentati in 4 diverse modalità di visualizzazione: componente principale, grafico a barre, spettro di frequenza o cascata. Tutti i formati di visualizzazione contengono gli stessi elementi comuni, come l'ampiezza.

La seconda è per la diagnosi del rumore. Questa modalità misura il rumore di 1 o 2 microfoni contemporaneamente. Tutte le misurazioni del rumore sono espresse in decibel (dB). Tutte le bande di frequenza utilizzate per le misurazioni del rumore sono le stesse delle misurazioni delle vibrazioni, fino a 1.000 Hz.

La terza è la bilanciatura dell'albero di trasmissione. La bilanciatura dell'albero di trasmissione viene eseguita utilizzando 1 o 2 accelerometri e un fototachimetro. Gli accelerometri misurano la vibrazione alle due estremità dell'albero di trasmissione, mentre il fototachimetro misura la velocità di rotazione e il riferimento di posizione. Consultare la Sezione 205-00.

La quarta è la lampada stroboscopica. Una lampada stroboscopica o una comune lampada per la fasatura può essere collegata a un analizzatore, per fornire un mezzo di misurazione della velocità di rotazione. La funzione stroboscopica viene utilizzata per isolare la sorgente di una vibrazione.

Analizzatore elettronico di vibrazioni (EVA)

L'analizzatore elettronico di vibrazioni (EVA) è uno strumento di scansione elettronico portatile che facilita l'individuazione della sorgente di vibrazioni inaccettabili. Il sensore di vibrazioni può essere montato a distanza in qualsiasi punto del veicolo a fini di prova. L'unità visualizza contemporaneamente le 3 frequenze di vibrazione più comuni e le relative ampiezze. Un grafico a barre fornisce un riferimento visivo della forza relativa del segnale (ampiezza) di ciascuna vibrazione visualizzata e della sua forza G relativa. La tastiera è disposta in modo da rendere l'EVA semplice da programmare e utilizzare. Alcune delle funzioni includono la possibilità di calcolare la media delle letture, nonché di registrare, riprodurre e bloccare le letture. L'EVA dispone di una funzione di bilanciatura stroboscopica che può essere utilizzata per rilevare lo squilibrio di componenti rotanti come un albero di trasmissione o accessori del motore.

1
Schermo dell'analizzatore elettronico di vibrazioni (EVA)
2
Modalità di frequenza visualizzata in rpm o Hz
3
Ingresso sensore attivo (A o B)
4
Modalità attiva corrente
5
Indicatori della forza G o frequenze più intense in ordine decrescente di intensità di ciascuna vibrazione
6
Intensità di ciascuna vibrazione
7
Frequenza in rpm/Hz di ciascuna vibrazione

Registrare le letture effettuate con lo strumento diagnostico.

Le frequenze devono essere lette in modalità « media ».
Le frequenze hanno un intervallo di più o meno 2 Hz. Una lettura di 10 Hz può essere visualizzata come da 8 Hz a 12 Hz.

Software Vibrate

Vibrate Software (numero utensile Rotunda 215-00003) è un ausilio diagnostico che consente di individuare la causa di vibrazioni anomale. L'albero motore del motore è il punto di riferimento per la diagnosi delle vibrazioni. Ogni componente rotante avrà una velocità angolare maggiore, minore o uguale a quella dell'albero motore. Vibrate Software calcola la velocità angolare di ciascun componente e rappresenta graficamente tali velocità su uno schermo di computer e su una scheda di lavoro stampata per le vibrazioni. Le seguenti fasi descrivono come Vibrate Software aiuta a diagnosticare un sintomo di vibrazione:

Inserire i dati del veicolo. Vibrate eseguirà tutti i calcoli e visualizzerà un grafico con le vibrazioni di pneumatici, albero di trasmissione e motore.
Stampare un grafico del foglio di lavoro sulle vibrazioni. Il grafico stampato deve essere usato durante la prova su strada.
Eseguire una prova su strada del veicolo alla velocità alla quale la vibrazione è più avvertibile. Riportare la frequenza di vibrazione in giri/min e il regime motore in giri/min sul grafico della scheda di lavoro. Il punto del grafico in cui si incontrano il valore della frequenza di vibrazione in giri/min e il valore del regime motore indica il gruppo di componenti specifico che causa il sintomo.
- Sarà necessario uno strumento di misurazione della frequenza in grado di misurare la frequenza di vibrazione e il regime motore.
Fornisce grafici delle procedure diagnostiche per facilitare il controllo dei componenti.

Contagiri a lamelle (Reed)

Il contagiri a lamelle (Reed) è un sensore di vibrazioni portatile che consente di individuare la fonte di vibrazioni anomale. Il sensore di vibrazioni può essere posizionato in qualsiasi punto del veicolo per eseguire le prove. Il contagiri Reed contiene diverse lamelle tarate per vibrare o entrare in risonanza a frequenze diverse, comprese tra 10 e 80 Hz, ovvero tra 600 e 4.800 giri/min. Sebbene il contagiri Reed sia in grado di misurare più frequenze, non misura l'ampiezza.

Sirometro

Il sirometro misura la frequenza in hertz e in giri/min. Per utilizzare il sirometro, posizionarlo su un componente vibrante e far uscire lentamente il filo ruotando la manopola. Al variare della lunghezza del filo, varia anche la sua frequenza naturale. Individuare la lunghezza del filo che vibra con l'ampiezza più elevata. Questa frequenza corrisponderà a quella del componente vibrante. Leggere la frequenza per quella lunghezza di filo.

EngineEAR/ChassisEAR combinati

Un dispositivo di ascolto elettronico usato per identificare rapidamente il rumore e la sua posizione sotto il telaio durante la prova su strada del veicolo. Il ChassisEAR può identificare il rumore e la posizione di cuscinetti delle ruote, giunti CV, freni, molle, cuscinetti dell'assale o cuscinetti di supporto dell'albero di trasmissione danneggiati o usurati.

Unità base EngineEAR

Dispositivo di ascolto elettronico utilizzato per rilevare anche i rumori più deboli. L'EngineEAR può rilevare il rumore di cuscinetti danneggiati o usurati di alternatori, pompe del liquido di raffreddamento, compressori del climatizzatore e pompe dello servosterzo. Viene inoltre utilizzato per individuare punterie rumorose, perdite dal collettore di scarico, denti di ingranaggi scheggiati e per rilevare i rumori del vento. L'EngineEAR è composto da una punta sensibile, un amplificatore e cuffie. La punta sensibile direzionale viene utilizzata per ascoltare i vari componenti. Puntare la punta sensibile verso il componente sospetto e regolare il volume con l'amplificatore. Posizionando la punta a diretto contatto con un componente si rilevano il rumore e le vibrazioni trasmessi dalla struttura, generati dal componente o che lo attraversano. Livelli di volume diversi possono far emergere suoni differenti.

Stetoscopio meccanico

Lo stetoscopio meccanico è uno strumento economico per individuare rumori provenienti da motori e altre parti in movimento. Può essere utilizzato per diagnosticare battito del pistone, ingranaggi usurati, valvole difettose, guasto della pompa del liquido di raffreddamento, guarnizioni danneggiate, cuscinetti difettosi e scricchiolii della carrozzeria.

Kit di riparazione per scricchiolii e vibrazioni

Il kit di riparazione per scricchiolii e vibrazioni (numero utensile Rotunda 164-R4900) contiene lubrificanti e materiali autoadesivi utilizzabili per eliminare scricchiolii e cigolii interni ed esterni. Il kit è composto dai seguenti materiali:

Nastro in PVC (schiuma morbida)
Nastro in uretano (schiuma rigida)
Nastro floccato (nero, effetto peloso)
Nastro UHMW (opaco)
Tubetto di olio per cigolii e vibrazioni
Tubetto di grasso per cigolii e vibrazioni

Rilevatore di perdite ultrasonico

Il rilevatore ultrasonico di perdite viene utilizzato per individuare i rumori del vento causati da perdite e fessure nelle zone con guarnizioni o altri materiali di tenuta. Viene inoltre utilizzato per individuare perdite dell'impianto di climatizzazione, perdite di depressione e rumori dell'impianto di evaporazione dei vapori. Il rilevatore ultrasonico di perdite comprende un trasmettitore multidirezionale (che opera nel campo degli ultrasuoni) e un rilevatore portatile. Il trasmettitore viene posizionato all'interno del veicolo. All'esterno del veicolo, il rilevatore portatile viene fatto scorrere sull'area della presunta perdita. Avvicinandosi alla fonte della perdita, viene emesso un segnale acustico che aumenta sia in velocità sia in frequenza.

Scheda di rilevamento del sintomo

Per assistere il consulente di assistenza e il tecnico, con questo materiale è incluso un modulo di rilevamento del sintomo da utilizzare durante il colloquio con il cliente. La scheda di rilevamento del sintomo serve a registrare tutte le informazioni importanti relative al sintomo.

1: Colloquio con il cliente

Il processo diagnostico inizia con il colloquio con il cliente. Il consulente di assistenza deve raccogliere il maggior numero possibile di informazioni sul sintomo ed effettuare una prova su strada insieme al cliente. Esistono molti modi in cui un cliente può descrivere i sintomi NVH, e questo aiuta a ridurre la confusione derivante dalle differenze nel linguaggio descrittivo. È importante interpretare correttamente il sintomo e registrare le descrizioni del cliente. Durante il colloquio, compilare la scheda di rilevamento del sintomo e porre le seguenti domande:

Quando è stato notato per la prima volta?
È comparso improvvisamente o gradualmente?
Si è verificato qualche evento anomalo in concomitanza con la comparsa del sintomo o poco prima?

Utilizzare le informazioni ottenute dal cliente per avviare correttamente il processo diagnostico.

2: Controllo prima della guida

È importante eseguire un controllo prima della prova su strada. Il controllo prima della prova verifica che il veicolo sia ragionevolmente sicuro da guidare ed elimina eventuali guasti evidenti.

Il controllo prima della prova consiste in una breve ispezione visiva. Durante questa breve ispezione, annotare qualsiasi elemento che possa compromettere la sicurezza durante la prova su strada ed eseguire le riparazioni/regolazioni necessarie prima di portare il veicolo su strada.

3: Preparazione per la prova su strada

Osservare quanto segue durante la preparazione della prova su strada:

Esaminare le informazioni registrate sulla scheda di rilevamento del sintomo. È importante conoscere il sintomo specifico che il cliente riscontra sul veicolo.
Non lasciarsi fuorviare dalla posizione del rumore/della vibrazione segnalata. La causa può trovarsi in realtà a una certa distanza.
Eseguire la prova su strada in una via tranquilla dove sia sicuro riprodurre la vibrazione/il rumore. Il percorso di prova ideale è un'area aperta e a basso traffico, dove sia possibile far funzionare il veicolo alla velocità alla quale si verifica la condizione.
Dopo aver verificato che non sono collegati al sintomo, eliminare quanto segue:
- Se possibile, abbassare l'antenna radio per ridurre la turbolenza.
- Individuare tutto ciò che potrebbe produrre rumore o essere una fonte di rumore del vento.
- Ispezionare il veicolo per verificare la presenza di accessori aggiuntivi che generano vibrazioni o rumori.
- Spegnere la radio e il ventilatore del sistema di riscaldamento e climatizzazione.
Il regime motore è un fattore importante per giungere a una conclusione definitiva. Pertanto, collegare al motore uno strumento diagnostico, Vetronix o un contagiri preciso, anche se il veicolo è dotato di contagiri. Ciò garantirà una lettura esatta del regime motore.

4: Verifica del problema segnalato dal cliente

Verificare il problema segnalato dal cliente eseguendo una prova su strada, una prova di accelerazione a motore fermo o entrambe.

La decisione di eseguire un test su strada, un test di prova motore o entrambi dipende dal tipo di sintomo NVH. Un test su strada può essere necessario se il sintomo riguarda il sistema di sospensione o è sensibile alla coppia. Il test di prova motore in marcia (DERU) o il test di prova motore in folle (NERU) identifica rumori e vibrazioni legati al numero di giri del motore e della trasmissione. Ricordare che non sempre è possibile individuare un'anomalia eseguendo questi test; tuttavia, se eseguiti correttamente, permettono di escludere molte possibilità.

5: Test su strada

NOTA: Potrebbe essere necessario far salire il cliente a bordo o fargli guidare il veicolo per indicare il sintomo. Durante il test su strada, tenere conto delle abitudini di guida del cliente e delle condizioni di guida. La segnalazione del cliente potrebbe riguardare una condizione di funzionamento normale e accettabile per quel veicolo.

Di seguito è riportata una breve panoramica di ciascuna prova, nell'ordine in cui compare. La revisione di queste informazioni aiuta a individuare rapidamente il procedimento più appropriato per effettuare una diagnosi corretta. Dopo aver esaminato queste informazioni, selezionare ed eseguire la prova o le prove appropriate, passando alla fase successiva di questo procedimento.

Il test di accelerazione lenta è normalmente il primo test da eseguire per identificare un sintomo NVH, soprattutto quando non è possibile effettuare un test su strada con il cliente.
Il test di accelerazione forte aiuta a determinare se il sintomo è legato alla coppia.
Il test di decelerazione in folle a velocità neutra aiuta a determinare se il sintomo è legato alla velocità del veicolo.
Il test di velocità in scalata aiuta a determinare se il sintomo è legato al regime del motore.
Il test di sterzata aiuta a determinare in che modo i cuscinetti delle ruote e gli altri componenti della sospensione contribuiscono a un sintomo legato alla velocità del veicolo.
La Prova dei freni aiuta a identificare vibrazioni o rumori legati all'impianto frenante.
La Prova su strada su dossi aiuta a isolare un rumore che si manifesta durante la guida su una superficie sconnessa o con dossi.
I test di prova motore comprendono il test di prova motore in folle (NERU) e il test di carico in prova motore in marcia (DERU). Questi test aiutano a determinare se il sintomo è legato al regime del motore.
Il test di prova motore in folle (NERU) viene utilizzato come test di verifica successivo al test di velocità in scalata quando il sintomo si manifesta al minimo.
Il test di carico in prova motore in marcia (DERU) aiuta a individuare vibrazioni/rumori sensibili al carico o alla coppia del motore. Aiuta inoltre a riprodurre sintomi legati al regime del motore che non possono essere riprodotti eseguendo il test di prova motore in folle (NERU) o il test di decelerazione in folle.
Il test degli accessori del motore aiuta a individuare cinghie e accessori difettosi che causano sintomi legati al regime del motore.
La procedura di raffreddamento completo del veicolo aiuta a identificare i sintomi che si verificano durante l'avviamento iniziale e quando trascorre un lungo periodo tra un utilizzo del veicolo e l'altro.