Вибрация двигателя на холостых оборотах: основные причины появления и способы устранения
Вибрация двигателя на холостых оборотах: основные причины появления и способы устранения
Одной из причин некорректной работы двигателя, приводящей к значительному и дорогостоящему ремонту автомобиля, является сильная вибрация двигателя на холостом ходу.
Вовремя проведенная диагностика и последующие принятые для устранения вибрации меры могут в полной мере застраховать автовладельца от многих неприятностей, включая не только комфорт и безопасность эксплуатации авто, но и существенные финансовые вложения в капитальный ремонт.
Работа исправного двигателя подразумевает присутствие минимальных вибраций. При понижении температуры воздуха мотор может вибрировать несколько сильнее. Однако после пяти минут работы эти колебания должны исчезнуть полностью.
Появление достаточно заметных вибраций, пропусков, рывков, провалов и/или посторонних звуков во время работы мотора указывает на то, что вибрационный режим нарушен в силу наступления ситуаций определенного характера.
Причины вибрации
Если мотор работает корректно в режиме холостых оборотов, то вибрация от двигателя отсутствует, потому как в исправленном моторе нет причин для ее образования. Ведь в этом случае крутящий момент просто не передается через КПП карданному валу, а потому все трансмиссионные узловые элементы должны функционировать без каких-либо колебаний.
Если же автовладелец отметил для себя несвойственные нормальному режиму работы изменения, то необходимо в ближайшее время записаться на диагностику автомобиля, так как вовремя обнаруженная сильная вибрация двигателя может стать поводом для серьезного ремонта.
Как показывает практика, существуют следующие основополагающие причины вибрации.
- Перебои в работе цилиндров. Довольно распространенное явление, опытные водители дают ей также и второе название — «троит мотор». Вибрация двигателя на холостых объясняется постоянными или периодическими перебоями функционирования одного или сразу нескольких цилиндров. Происходить это может в силу многих обстоятельств, самыми распространенными среди которых являются:
- снижение компрессии;
- недостаток или, напротив, переизбыток воздуха в цилиндрах;
- проникновение слишком маленького или наоборот большого количества горючего в цилиндры;
- ранний или поздний момент зажигания в камере сгорания топливно-воздушной смеси.
Каждая из вышеперечисленных причин может проявляться в большей или меньшей степени, но полного прекращения наблюдаться не будет. Посредством этого вибрация передается на кузов, либо водитель может ощущать ее на руле, что приводит к общему дискомфорту людей, находящихся в автомобиле.
Стоит заметить, что возникающий при вибрациях дискомфорт можно частично компенсировать увеличением частоты вращения коленчатого вала (нажатием на газ), но при этом мощность двигателя будет все равно находиться на низком уровне.
Дело в том, что нагрузка на коленвал при частично поврежденном или неработающем цилиндре в любом случае будет оставаться неравномерной, вызывать рывки и/или прорывы в работе автомобиля.
Устранять проблемы такого характера следует в кратчайшие сроки, так как кроме возникновения вибраций, разрушающих мотор, в камере сгорания неисправных цилиндров не осуществляется нормальное сгорание топливной смеси.
В этом случае избыточное количество горючего начинает смывать смазочный материал со стенок цилиндра, увеличивая степень износа его зеркала. Кроме этого, излишки горючей смеси с большей долей вероятности начнут проникать сквозь уплотнительные детали, а значит, попадут в состав моторного масла, снижая тем самым его эксплуатационные свойства.
- Одной из причин возникновения вибрации может стать неправильная (непрофессиональная) замена ремня ГРМ. Это важно потому как смещение ремня при установке даже на один зубчик станет поводом для нарушения фаз газораспределения.
- Недостаточное крепление силового агрегата. Легче всего диагностировать данную причину в тот момент, когда автомобиль не движется, а стоит на месте. При запуске двигателя и последовательном увеличении числа оборотов степень вибрационных колебаний также будет прогрессировать. Чаще всего данная причина характерна для авто с большим пробегом, так как из-за большого количества пройденных километров, да если еще в условиях плохого дорожного покрытия, неизбежно приведет к ослаблению крепления мотора.
- Также поводом для возникновения вибрации в этом секторе могут стать пришедшие в эксплуатационную непригодность подушки двигателя. Они по своей сути являются демпфером, способным не только фиксировать ДВС, но и гасить его вибрации. Дефекты подушек (а их четыре штуки) могут вызвать звук металлического скрежета. На практике чаще всего лопаются передние опоры, так как именно они испытывают большую часть инерционных и динамических нагрузок. Как правило, подушки необходимо менять парно.
- Не проведенная балансировка коленвала. При замене данная важная деталь должна пройти обязательную процедуру калибровки на специализированном стенде. Только так можно избежать потенциального возникновения вибраций, которые будут передаваться на другие узлы автомобиля.
- Детали цилиндропоршневой группы разного веса. Причина не очень распространенная, но все-таки встречающаяся. Как правило, характерно для автомобилей, чей пробег превысил отметку в 200 тыс. км. При таких показателях образуется существенная разница между массой поршня, маслосъемных колпачков, гильз, компрессионных колец и т.д. Дело в том, что при длительной эксплуатации автомашины вышеперечисленные детали изнашиваются достаточно неравномерно. Это становится причиной возникновения в цилиндропоршневой группе колебания, которые легко диагностируются, когда двигатель запущенный.
Нормальная работа силового агрегата подразумевает от восьмисот до тысячи оборотов за минуту, показатель зависит от мощности двигателя. Если количество холостых оборотов гораздо меньше установленной нижней границы, то мотор просто перестанет работать, автомобиль заглохнет.
Если же число оборотов превалирует за верхний показатель, то потенциально возникнет увеличенный расход бензина, а также автовладелец может гарантированно ожидать более быстрое, чем обычно, изнашивание различных деталей и узлов авто. Поэтому крайне важно, при возникновении даже незначительных вибраций пройти соответствующую диагностику и необходимые ремонтные работы.
Способы устранения вибраций
После грамотной, профессиональной установки причины возникновения вибраций двигателя необходимо в кратчайшие сроки их устранить. Способы «лечения» весьма разнообразны, все зависит от «диагноза».
Низкая компрессия
Одной из причин троения двигателя — низкий уровень компрессии в цилиндрах. Это может возникнуть вследствие выхода из строя какой-либо детали, входящей в состав цилиндропоршневой группы. Для того чтобы устранить данную неполадку придется прибегнуть к разборке самого двигателя.
Причиной низкого уровня компрессии может крыться в изношенном состоянии поршня, поршневых колец и/или клапанов. В этом случае самым оптимальным и рациональным вариантом устранения вибрации будет являться лишь полная профессиональная замена дефектных деталей.
При самостоятельной замене либо варианте восстановления возможно возникновение дальнейших, более значительных поломок, а значит, и дорогостоящего ремонта всей силовой установки.
Неравномерное поступление воздуха
Если воздух попадает в камеру сгорания непропорционально, то исправить это можно элементарной заменой воздушного фильтра. Следует также тщательно осмотреть магистраль системы подачи воздуха на трещины и сколы. Рекомендуется произвести замену датчики массовой подачи воздуха и дроссельной заслонки.
Некорректная подача топлива
В этом случае профессиональные автослесари советуют выполнить следующий алгоритм действий:
- тщательно осмотреть и очистить форсунки;
- если после этого проблема не устранилась, то форсунки подлежат полной замене;
- провести инспекцию состояния и работы топливного насоса, при необходимости — замена в сборе;
- определить и сбросить ошибки ЭБУ
Система зажигания
При диагностировании раннего или, напротив, более позднего момент зажигания в системе, следует обратить внимание на состояние и нагар свечей, также на целостность высоковольтных проводов. Если требуется замена — то лучше всего делать это со всем комплектом.
Крепления двигателя
В случае, когда крепежные элементы разболтались, либо вышли из строя опоры двигателя, то необходимо соответствующим образом и последовательно усилить крепления. Подушки проверить на наличие трещин и других дефектов, в случае необходимости — попарная и полная замена.
Кроме вышеперечисленных мероприятий для устранения сильных вибраций, исходящих от двигателя актуальным может стать грамотная установка ремня ГРМ, профессиональная балансировка коленчатого вала, а также замена разных по массе (износившихся) элементов ЦПГ.
Таким образом, «пляска» силового агрегата может возникнуть по разным причинам, которые также соответственно и устраняются каждая по своему алгоритму. Ликвидация причин возникновения вибраций — процесс необходимый, так как такие колебания помимо причиняемого дискомфорта водителю и пассажирам, могут привести к дорогостоящему ремонту самого двигателя автомобиля.
Кроме этого, одной из частых причин сильной вибрации является самопроизвольное ослабление крепежных элементов. И если капитальный ремонт двигателя — пусть дорогостоящая процедура, но все же исправимая, то ослабленные болты и гайки особенно во время движения автомобиля могут привести к непоправимым последствиям.
Вибрация дизельного двигателя на холостых оборотах
Услуга | Стоимость | Сроки выполнения |
ремонт | 1800 руб. | 1 дней |
Силовые агрегаты дизельного типа подвержены вибрациям сильнее, чем их бензиновые аналоги. Холостой ход представляет собой функционирование мотора, при котором не осуществляется передача крутящего момента на колеса машины.
Обороты многих силовых агрегатов на холостом ходу составляют от 680 до 780 об/мин. Вибрация на холостых оборотах дизеля особенно хорошо чувствуется на руле во время прогревания двигателя. В этом случае, речь идет об абсолютно исправном агрегате. После окончания прогрева агрегат должен функционировать ровно. Кроме того, показатель вибрации снижается при увеличении оборотов. В том случае, если вибрация не исчезает, она может являться признаком какой-либо поломки.
Существует несколько основных причин возникновения этого явления. Вибрация двигателя дизеля на холостых может свидетельствовать о:
- поломках ГРМ или ЦПГ в одном из цилиндров;
- больших разбежностях по компрессии в цилиндрах;
- дефектах в подушках крепления мотора;
- поломках ТНВД или форсунок;
- ошибочно установленной метке ремня;
- некорректно установленном угле опережения впрыска.
В некоторых случаях мотор может интенсивно вибрировать, но не проявлять никаких признаков существующих проблем. Если же имеется серьезная поломка силовой агрегат может троить на холостом ходу. При этом под нагрузкой он не увеличивает мощность, начинает потреблять больше солярки и машинной смазки.
Если проблема связана с дефектами в подушках крепления двигателя, нужно протестировать машину, открыв капот. Далее, водитель должен тронуться с места вперед и назад. В это время другой человек должен оценить степень смещения мотора. Эта процедура позволяет диагностировать наличие или отсутствие проблем с подушками. Выполнить диагностику корректно можно только в специализированном сервисном центре. В случае наличия проблемы с подушками, их нужно заменить на новые.
Если вышел из строя один из цилиндров, вибрация дизельного двигателя на холостых будет довольно сильной. В таких случаях мотор троит. Причина неполадки может заключаться в завоздушивании системы подачи горючего, а также в закоксовке форсунки. Такое поведение двигателя иногда связано с неполадками свечи накала. Необходимо точно установить причину возникновения проблемы. Для этого нужно проверить наличие подачи солярки в цилиндр и компрессию посредством осуществления замера показателя давления внутри цилиндра.
Это лишь часть возможных неполадок, которые вызывают чрезмерную вибрацию мотора на холостом ходу. Провести точную диагностику неполадки можно в сервисном центре BOSCH. У нас есть все необходимое оборудование для решения этой проблемы. Наша компания занимается обслуживанием дизельных двигателей на протяжении шестнадцати лет. Для ремонта мы применяем только оригинальные запчасти от официальных дилеров. Если вам необходима какая-либо консультация по вопросу вибрации двигателя на холостом ходу, наши сотрудники с удовольствием ответят на все ваши вопросы.
Ремонт дизельного двигателя—>
Причины вибрации двигателя на холостых оборотах
Холостым ходом называют такой режим работы двигателя, когда отсутствует сцепление и рукоятка КПП находится на нейтральной позиции. Многие автолюбители сталкивались со следующей проблемой: на холостых оборотах силовой агрегат ощутимо вибрирует, а также могут наблюдаться другие неисправности, как-то неравномерную работа, вибрации, троение двигателя. Специалисты Avto.pro отмечают, что небольшая вибрация двигателя на холостом ходу является нормальной. Но что делать, если вибрации сильные? Давайте разберемся.
Нормальное число оборотов
Сразу отметим, что какого-то универсального показателя оборотов ДВС на холостом ходу нет. Это число будет зависеть от множества факторов, в числе которых тип коробки, рабочий объем мотора, конфигурация топливной системы, температура воздуха, система впрыска. В инструкции по эксплуатации авто должно быть указано, какой показатель числа оборотов является оптимальным. У некоторых сборщиков авто практикуется следующее решение: на внутренней поверхности капота помещают специальную табличку, на которой указаны оптимальные обороты – Revolutions per minute (rpm).
Впрочем, для большинства легковых автомобилей число холостых оборотов, считающееся оптимальным, составляет от 800 до 1000 в минуту. Когда реальное число оборотов в минуту оказывается меньшим, двигатель глохнет. Если же оборотов совершает больше, то увеличивается расход топлива, а отдельные узлы автомобиля изнашиваются намного быстрее.
Причины и следствия
Как уже было сказано выше, легкие вибрации можно считать нормальными. Определиться с тем, являются ли они нормальными, довольно легко: вы не услышите раздражающего звука и отметите вибраций руля, хлопков, провалов в работе ДВС. Соответственно, если к легким вибрациям добавляется что-то еще, проблема с двигателем реально. Вот что не должно наблюдаться:
— Тахометр регистрирует слишком высокую частоту вращения;
— Двигатель работает с рывками и провалами, а также может хлопать;
— Руль вибрирует, причем вибрация может передаваться на другие узлы автомобиля.
К основным причинам вибраций на холостых эксперты относят следующее:
— Троение мотора, которое наблюдается при отказе поршня или его неравномерной работе;
— Разбалансировка коленвала;
— Установка неподходящих к мотору подушек;
— Неправильное крепление мотора;
— Загрязнение топливной системы;
— Неправильная работа системы зажигания.
Если вибрацию двигателя на холостых игнорировать, она спровоцирует ускоренный износ и, соответственно, поломку смежных деталей. Среди них:
— Гильзы цилиндров (повреждение стенок);
— Подшипники трансмиссии;
— Маховик;
— Корзина сцепления;
— Цепь ГРМ (растягивание);
— Поршни (разрушение блока);
— Вкладыши коленчатого вала.
Как и в случае практически со всеми неисправностями двигателя, продолжительное игнорирование проблемы делает езду намного менее безопасной. Начиная ослаблением гаек и болтов и заканчивая проблемами с коленчатым валом, вибрация может медленно, но верно привести к поломке двигателя. К тому же простая и относительно быстрая балансировка коленвала и проверка поршней и системы подачи топлива позволяет решить проблему, тем временем как с заменой множества узлов уже можно влететь «в копеечку».
Подробнее о том, почему мотор вибрирует на холостых
Наиболее частой причиной вибраций двигателя по факту является его троение, то есть неравномерная работа группы цилиндров. Именно по этой причине нагрузка на коленчатый вал наверняка будет распределяться неравномерно, а двигатель начнет будто бы ходить из стороны в сторону. Так как частота его работы высока, начнут ощущаться сильные вибрации. Именно вибрации являются первым указателем на то, что двигатель троит и его нужно срочно проверить. Второй указатель: вибрация руля. Третий указатель: ощутимое падение мощности, появление провалов при подгазовке.
Весьма известная проблема: неправильное закрепление двигателя, повлекшее за собой появление вибраций. Как правило, речь идет об установке низкокачественных подушек, которые быстро изнашиваются, или же подушек и крепежей из разных материалов. Выявить проблему можно в паре: один человек следит за двигателем, а другой контролирует работу агрегата из салона. Заметьте, что при каждом переключении передач должно наблюдаться небольшое отклонение агрегата. Если его «косит» в одну сторону особенно сильно, то именно там подушка была сильно изношена.
Намного более редкой причиной появление вибраций является разная масса деталей, входящих в цилиндро-поршневую группу. Наверняка каждый автолюбитель знает, что детали двигателя должны иметь не только строго определенную форму, но и вес, а точнее, вес группы комплектующих должен быть одинаковым. Так вот, при подборе новых поршней нужно следить за их весом. Если разница небольшая, то в крайнем случае с нерабочей поверхности поршней можно снять часть металла – они станут легче.
Весьма редкая проблема: неправильная работа топливной системы и загрязнение топлива. Касательно первого: отдельные узлы топливной системы могут быть загрязнены, что в итоге сказывается на сгорании топливно-воздушной смеси. А что касается второго: попадание воды в топливо гарантированно провоцирует быструю закоксовку цилиндров, а уже потом – появление вибраций.
Еще более редкая причина: большая нагрузка на генератор. Это справедливо для малолитражных автомобилей, в которых заслонка управляется электронной заслонкой. Как правило, вибрации наблюдаются при одновременной работе подогревали сидений, зеркал, стекол, а также при работающих фарах и печке. Обычно водитель может ощущать вибрации мотора после остановки автомобиля.
Вибрации дизельного агрегата автомобиля
Если в автомобиле используется дизельный агрегат, его вибрации на холостом ходу могут быть объяснены несколько иными причинами. Причины такого «симптома» будут зависеть от конструкции двигателя, но обычно они такие:
1. Неправильно установлен угол опережения впрыска;
2. Наблюдаются неисправности в работе дизельных форсунок, ремня ГРМ или насоса высокого давления;
3. Наблюдается разброс компрессии в цилиндрах;
4. Общая неисправность цилиндро-поршневой группы или же отдельных цилиндров.
В отличие от своих бензиновых «собратьев», дизели имеют нормальные показатели холостых оборотов в районе 680-780 оборотов в минуту. Чаще всего причиной вибраций являются разная компрессия в цилиндрах, однако после прогрева и увеличения тепловых зазоров вибрации пропадают. Впрочем, замерить компрессию все же стоит.
Смещение фаз газораспределение, наблюдающееся после замены ремня ГРМ, гарантированно приводит к разбалансировке рабочего цикла мотора. Данную проблему игнорировать нельзя, да и редкой она тоже не является. В остальном, причины стоит искать там же, где и у бензинового мотора. Правда, проблем, связанных с форсунками и насосами топлива, наблюдаются намного чаще. К ним же прибавляется и еще одна причина вибраций: неправильная регулировка насоса высокого давления.
Диагностика вибрирующего мотора и дальнейшие работы
Исходя из всего вышеописанного, легко представить, что же будет включать в себя проверка двигателя и диагностика целом. Эксперты рекомендуют доверять все работы, связанные с проверкой двигателя и смежных с ним узлов мастерам на СТО. Вот что они сделают:
— Проверят работоспособность инжекторной системы или карбюратора;
— Снимут показатели с датчика давления и тахометра, после чего сравнить их с нормируемыми показателями;
— Проверят все элементы крепления двигателя и некоторых других тяжелых агрегатов;
— Осуществят компьютерную диагностику.
Когда причина вибраций выявляется, ее сразу устраняют. Часто приходится производить регулировку двигателя и топливного насоса. Здесь не обойтись без знания заводских значений. В теории, с такой работой вполне может справиться и рядовой автолюбитель. Чего он точно не сможет сделать, так это самостоятельно заменить некоторые детали. Когда причина вибрации кроется в цилиндро-поршневой группе, обращайтесь к специалисту и доверьте всю работу ему.
Сохранение ресурса двигателя
Запомните: опасность для автомобильного двигателя представляют скорее низкие обороты, нежели высокие. Занижение холостых оборотов приведет к нестабильной работе агрегата и быстрому сокращению моторесурса.
Если вы владелец авто с бензиновым двигателем, старайтесь не допускать дальнейшего снижения числа оборотов уже на отметке в 2000 об/мин. Если двигатель «не тянет», к примеру, на попытках езды на возвышенностях, достаточно переключиться на пониженную передачу. Появление вибраций является очень плохим сигналом.
Также не забывайте о том, что на ресурс двигателя и смежных с ним узлов могут повлиять, казалось бы, не самые важные детали. К примеру, подушки ДВС. Часто на их замене стараются сэкономить, приобретая недорогие аналоги от азиатских фирм. Хорошие и относительно недорогие варианты можно найти под именами марок Impergom, Boge, Lemfoerder, Ruville, Hans Pries (обращается внимание на артикул – последние символы указывают на стандарт качества изделия). То же можно сказать и о выборе датчиков, ремней ГРМ и топливных насосов – на них не стоит экономить.
Как стало ясно, причин появления вибраций двигателя на холостых довольно много. Как правило, опытные автолюбители именно по вибрации судят о том, что с конкретным узлом сложной автомобильной системы что-то не так – они занимаются устранением неисправности, считая вибрацию чем-то вторичным. Такой подход тоже верен. Важно помнить, что любая сильная вибрация агрегатов автомобиля рано или поздно приведет к серьезной поломке. По этой причине игнорирование проблемы ничем хорошим не закончится. Благо, доступность автомобильных сервисов и наличие множества офлайн и онлайн-магазинов автомобильных запчастей позволяют вернуться на дорогу максимально быстро и с минимально возможными денежными тратами на покупке запчастей и оплату ремонта.
Восемь причин, по которым ваш автомобиль вибрирует при остановке или в режиме холостого хода (и как это исправить)
Определить, почему автомобиль вибрирует при остановке или в режиме холостого хода, но не во время вождения, гораздо проще, чем понять причину вибрации при ускорении. Это проще потому, что единственной движущейся частью остановленного автомобиля является двигатель.
Хорошая новость заключается в том, что вы можете быть уверены, что проблема грубого холостого хода связана с двигателем, и можете сосредоточиться на поиске неисправности в этой области. Плохой новостью является то, что двигатель — это самый сложный компонент автомобиля.
№ 1. Загрязненные или забитые топливные форсунки
Со временем части топливной системы вашего автомобиля, а именно топливные форсунки, начинают забиваться сажей, отложениями лаков или другими отложениями. Это приводит к неравномерному количеству топлива, подаваемому с каждым циклом двигателя. Когда это происходит, из-за непостоянного потока топлива в камеру сгорания ваш автомобиль будет дрожать или вибрировать на холостом ходу.
Засоренные топливные форсунки должны быть очищены, а если их состояние очень плохое — заменены. Часто проблему удается решить, используя хороший очиститель топливной системы или очиститель форсунок. Также рекомендуется очистить корпус дроссельной заслонки, которая контролирует количество воздуха, смешивающегося с топливом — для этой цели тоже существуют специальные очистители.
№ 2. Изношенные или засоренные свечи зажигания
Неисправные свечи зажигания являются еще одной распространенной причиной вибрации вашего автомобиля при остановке. Грязь и углеродистые отложения не позволяют свечам должным образом зажигаться, чтобы воспламенить топливо. Это приводит к пропуску воспламенения двигателя, который проявляется как вибрация автомобиля на холостом ходу.
Если вы не делали этого в последнее время, замена свечей зажигания часто может исправить ситуацию. Существует много типов свечей зажигания, поэтому вы должны убедиться, что используете правильные. Точные спецификации всегда ищите в руководстве владельца автомобиля. Лучшие свечи зажигания для вашего автомобиля могут полностью отличаться от свечей, которыми пользуется ваш сосед.
№ 3. Отключенный вакуумный шланг
Вакуумный шланг в двигателе может оторваться во время вождения или быть случайно отсоединен при работе на вашем автомобиле — это случается чаще, чем вы думаете. Отсоединение шланга может привести к колебаниям и вибрации двигателя и, возможно, даже к его остановке.
Трещина или разрыв в шланге также могут вызвать вибрацию, хотя и в меньшей степени. Проверьте все соединения шлангов, чтобы убедиться, что они надежно закреплены. Если соединение ослаблено, шланг нужно заменить, иначе он снова оторвется.
Труднее всего найти маленькие утечки воздуха. В этих случаях вы можете распылять мыльную воду вдоль шланга при работающем двигателе. Если где-то есть трещина, мыльная вода временно ее герметизирует, и вы заметите изменение работы двигателя в режиме холостого хода.
№ 4. Разорванный или потрескавшийся ремень ГРМ
Ремень ГРМ (или другой зубчатый ремень), который растянулся, потрескался или был частично порван, также может вызвать вибрации автомобиля при работе на холостом ходу. Кроме того, это предупреждающий знак возможного отказа ремня ГРМ, на который вы должны обратить внимание. Если ремень ГРМ полностью порвется, это может привести к серьезному повреждению двигателя, поэтому очень важно соблюдать рекомендованные производителем интервалы замены ремня ГРМ. Хотя менять ремень ГРМ недешево, так как в большинстве случаев придется сменить и водяной насос, невыполнение этого требования может привести к поломкам, которые обойдутся вам в тысячи долларов.
№ 5. Загрязненный воздушный фильтр
Наряду с непостоянной подачей топлива (см. выше «Загрязненные или забитые топливные форсунки»), в случае прерывистой подачи воздуха двигатель вашего автомобиля тоже будет вибрировать и работать не так гладко, как следовало бы. Когда воздушный фильтр автомобиля загрязнен или забит, в камеру сгорания поступает недостаточное количество воздуха и поэтому впрыскивается недостаточно топлива.
Это сочетание приведет к тому, что обороты двигателя упадут ниже нормального диапазона холостого хода (обычно около 700 об./мин), и автомобиль будет слегка дрожать при остановке. В некоторых случаях число оборотов падает достаточно низко, поэтому двигатель глохнет и его необходимо перезапустить.
К счастью, замена воздушного фильтра — это простая работа, которую можно выполнять самостоятельно, а новый фильтр стоит всего около 10–20 долларов. Также вы можете приобрести многоразовый воздушный фильтр (например, K&N), который вместо замены можно очистить. Хотя покупка обойдется дороже, но в конечном итоге вы сможете сэкономить.
№ 6. Засоренный топливный фильтр
Если топливный фильтр вашего автомобиля засорен, из топливного насоса в форсунки будет поступать недостаточно топлива. Это вызовет дрожание такого же типа, что и в случае засоренных топливных форсунок.
Неисправный или засоренный топливный фильтр вам придется заменить. Поскольку топливный фильтр часто находится внутри топливного бака или рядом с ним, для большинства людей рекомендуется оставить эту работу профессионалам. Но если у вас уже есть некоторый опыт, замена топливного фильтра большинства автомобилей не будет слишком сложной.
№ 7. Неисправная опора двигателя
Так как одна из задач опоры двигателя состоит в гашении вибрации, чтобы люди в автомобиле ее не чувствовали, неисправность этой детали немедленно даст о себе знать. Хотя проблемы с опорой двигателя более заметны, когда двигатель работает интенсивно (например, при ускорении), вибрация и дребезжание обычно также появляются и на холостом ходу.
Если вы заподозрили неисправность опоры двигателя, как можно скорее отвезите автомобиль к механику, чтобы подтвердить проблему и заменить деталь. В противном случае это может привести к выходу из строя других креплений двигателя и даже вызвать повреждение других его частей.
Например, от удара об окружающий кожух могут сломаться лопасти вентилятора радиатора, так как из-за сломанной опоры двигатель опускается ниже.
№ 8. Неисправный датчик массового расхода воздуха
Вероятно, самой редкой причиной вибрации вашего автомобиля во время остановки является неисправный датчик массового расхода воздуха. Так как его задачей является правильное вычисление соотношения воздух-топливо, неисправный датчик отправляет неверные показания на компьютер автомобиля, и в двигатель может попасть неправильное количество топлива в неправильное время.
Как уже говорилось выше, если в двигатель попадает недостаточно топлива, ощущается избыточная вибрация или тряска. Неисправный датчик массового расхода воздуха почти всегда приводит к тому, что загорается сигнальная лампочка «Проверить двигатель», и сканирование любых сохраненных диагностических кодов неисправности может подтвердить проблему.
Рационально гасим автомобильные шумы и вибрации
Для настройки и проверки акустических свойств, в частности, используются безэховые камеры ― в том числе с беговыми барабанами или интегрированные в аэродинамические трубы.
Каждый из нас сам определяет важность тех или иных потребительских свойств автомобиля. Кого-то больше интересует простор, например, кого-то ― управляемость. Но акустический комфорт актуален для всех. Не нужно быть экспертом, чтобы понять, шумен ли автомобиль. Первые выводы можно сделать буквально в начале поездки. Тогда как, скажем, оценка плавности хода или тормозов требует времени. В индустрии шумы и вибрации объединены в англоязычное понятие NVH (Noise, Vibration, Harshness). За последним словом скрывается, скажем так, жёсткость, интенсивность явлений ― прямой аналог слову harshness в техническом русском не найти.
Если в области NVH всё плохо, человек физически это чувствует: перегружается нервная система и головной мозг, уходит внимание, снижаются тонус и реакция. Поэтому в современных ― более тихих ― автомобилях легче ездить на дальняк. Только не надо говорить, что со временем «стала лучше шумоизоляция»! С точки зрения теории, шумоизоляция ― последний и совершенно не обязательно самый эффективный способ обеспечить акустический комфорт. Сейчас разберёмся почему.
Про NVH трудно рассуждать без глубокого погружения в физику и математику. Чтобы не завязнуть в высоких материях, мы упростим некоторые вещи. Но не будет ошибкой сказать, что шум генерируется вибрациями. Сами по себе они тоже вредны, причём особенно для техники.
Итак, у любого колебания есть источник. Автомобильные шумы и вибрации генерируются прежде всего двигателем и выхлопной системой, катящимися колёсами, а также воздухом, обтекающим кузов. Есть ещё несколько десятков источников, но доминируют именно перечисленные. Обычно на городских скоростях основной «вклад» вносит силовой агрегат, на шоссейных 90-100 км/ч всё голосит практически в равной степени, а после 120-130 км/ч беспокоят в первую очередь возмущения аэродинамического и дорожного происхождения. Это в теории.
Любой шум, например от мотора, распространяется двумя путями. Механически — через вибрации панелей кузова и структурных элементов, имеющих физическую связь с источником, — и непосредственно по воздуху, в том числе «проникая» через те самые панели, как показано на иллюстрации. Поэтому есть три основных пути борьбы с шумом. В порядке приоритета это снижение интенсивности его происхождения, гашение вторичного излучения структурными элементами и только в третью очередь ― звукоизоляция, то есть «ловля» той составляющей, что передаётся воздушным путём.
Например, снижение шума от двигателя начинается ещё с организации процесса сгорания, которое по возможности должно быть сглаженным. Крупные излучатели звука ― блок цилиндров, крышка головки, поддон картера ― конструируются так, чтобы не резонировать в такт рабочему процессу в цилиндрах. Всё чаще подобные элементы делают из пластмасс, прямо на них наносятся шумопоглощающие материалы, а весь мотор по возможности «капсулируется». Раньше сильно шумели выхлопные системы, но невольно помогли катализаторы и фильтры твёрдых частиц, сглаживающие пульсации отработавших газов в помощь глушителям.
Дальнейшему распространению вибраций должны препятствовать опоры силового агрегата. Точки их крепления выбирают так, чтобы не провоцировать колебания кузова. Памятна история первых серийных ВАЗов-2108, у которых из-за неверно расположенной передней опоры вибрации и шум на холостом ходу достигали дискомфортного уровня. Опору переносить было поздно, её сделали мягче, что принесло ряд других проблем.
Сегодня гидравлические опоры силового агрегата, объединяющие в себе упругую и гасящую функцию (как дуэт пружины и амортизатора в подвеске), перестали быть экзотикой. Наиболее эффективны активные опоры, создающие движение в противофазе к вибрации либо изменяющие свою жёсткость в зависимости от условий.
Колебания, всё же попадающие на кузов, нужно минимизировать. Очень важно избежать резонансов. Максимально жёсткий кузов совершенно не обязательно получается и тихим. Монолитная конструкция может снизить резонансы, но увеличить структурную передачу шума.
В отличие от журналистов, автомобильные инженеры чаще оперируют понятием резонансных частот кузова, а не его жёсткости на кручение. Причём оптимальная частота не должна быть как можно больше или меньше ― она должна быть ровно такой, чтобы избегать резонансов. Потому что кузов ― лишь один из членов сложнейшей колебательной системы, в которую входят и упругие элементы подвесок, шины, сиденья, и все источники колебаний.
Силовая схема кузова разрабатывается с учётом всего перечисленного. Даже те детали, которые не несут серьёзной нагрузки, обладают усилителями и подштамповками, чтобы максимально противодействовать вибрациям. Высокопрочные и термически обработанные стали, прокат переменной толщины, технологии склеивания кузовных деталей и прочие ухищрения применяются даже в массовом автостроении. При этом компьютерная симуляция всё равно выявит остаточные вибрации. Что с ними делать?
Если в двух словах, в таких точках нужно изменить частоты собственных колебаний, чтобы уйти от резонанса. Например, применив вибродемпферы — жёстко или мягко закреплённые массы. Не стоит удивляться, обнаружив при ремонте где-нибудь в недрах переднего бампера чугунную трёхкилограммовую чушку: её здесь не забыли на заводе, а прикрутили строго согласно конструкторскому расчёту, дабы нивелировать колебания определённых частот. Грузы поменьше часто ставятся на детали подвески или выхлопной системы.
В определённых местах в полости кузова заливается пена, свойствами напоминающая строительную, а на плоские панели клеятся, например, битумные маты. Но не сплошняком, как при гаражном тюнинге, а точечно, выбирая места на базе компьютерного моделирования. Шум использует любые лазейки, поэтому минимизируется число отверстий в кузове, а особенно в моторном щите. Любое из них тщательно изолируется. Хорошо, что ушли в прошлое механические приводы акселератора и автоматических коробок передач, служившие мощным каналом передачи вибраций. И только после того, как все конструктивные резервы выбраны, наступает время звукоизоляции.
Если всё сделано верно на предыдущих стадиях, много её не потребуется. Например, для Гольфа седьмого поколения использовалось на четыре килограмма меньше шумоизоляционных материалов, чем для предшественника. Современные мягкие маты и ковры ― технологические шедевры, точно отформованные под контуры и рельеф моторного щита или пола. В салоне совсем без покрытия не обойтись, ибо оно выполняет ещё и теплоизоляционную функцию. Но не удивляйтесь, например, голому металлу вокруг запасного колеса в багажнике — это значит, по мнению производителя, шум успешно погашен первичными мерами.
Подобные «протоколы» касаются не только шума от двигателя, а применяются для каждого источника. Поверьте, о борьбе с гулом качения шин, аэродинамическими возмущениями или наружными звуками можно написать по отдельной статье. Там масса нюансов, тонкостей и хитростей. Домашняя оклейка дополнительными матами безусловно даёт эффект, но такой подход нельзя назвать рациональным. Ради пары децибел выигрыша придётся не только потратить тысячи рублей на материалы и работы, но ещё и возить с собой десятки лишних килограммов, расплачиваясь за них повышенным расходом топлива.
Последний писк моды ― системы активного шумоподавления, создающие с помощью колонок аудиосистемы полезный звук в противофазе вредному. «То на то» должно давать тишину. Увы, подобные системы работают не идеально точно, ограничены по мощности и частотному диапазону: такова физика. Шумы от мотора и дороги достигают ушей водителя и пассажиров всего за 0,009 с, а лучшие противосистемы реагируют за 0,002 с. Ясно, что они будут улучшаться, ― но главное, чтобы не получилось, как с ESP, когда развитие страховочной электроники обернулось ослаблением базовых конструкторских принципов.
Чем выше частота звука, тем сильнее он беспокоит. Например, в зоне частот 2000-4000 Гц утомляющее действие начинается с громкости 80 децибел (дБ), а при 5000-6000 Гц ― уже с 60 дБ. «Структурные» шумы, которые распространяются кузовом, в основном имеют частоту ниже 500 Гц и на слух воспринимаются как более низкочасточные, гудящие, басовитые. В автомобиле они в основном приходят от дороги, но есть и вклад выхлопной системы.
А возмущения, передающиеся акустическим путём, доминируют на частотах выше 1000 Гц (после 800 Гц они считаются высокочастотными). Здесь в основном голосят силовой агрегат и аэродинамика. Человек воспринимает звук в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц, но в автомобиле обычно приходится иметь дело с вилкой 30–8500.
Кроме спектрального состава (частотности шума) важен и характер спектра. Бывают широкополосные шумы, то есть беспорядочное смешение звуков, и тональные шумы. Например, подвывание электродвигателя усилителя руля или сипение хладагента в недрах кондиционера. Автомобиль может производить сотни таких специфических «нот», и хорошие производители на стадии дорожных испытаний «выводят» их полностью.
Кстати, значение громкости шума в децибелах совершенно не обязательно соответствует субъективным ощущениям человека. Хотя бы потому, что наш орган слуха по-разному воспринимает звуки разных частот. Да, шумомеры тоже обрабатывают сигналы от микрофона по сложной программе, пытаясь скопировать чувствительность уха. Но работает это не всегда. На практике автопроизводители обязательно ориентируются не только на замеры, но и на мнение экспертов. Порой звук проще перевести на более приятную нам частоту, чем погасить. Всё это решается в ходе дорожных испытаний.
Каких-либо ограничений по внутреннему шуму легковых автомобилей ни в ЕС, ни в США нет ― только по внешнему. Ясно, что производители кровно заинтересованы в том, чтобы клиенту в салоне было комфортно. У России же свой путь. При сертификации все новые автомобили, включая Rolls-Royce или Mercedes-Maybach S-класса, проверяют на соответствие Приложению №3 к техническому регламенту «О безопасности колёсных транспортных средств». То есть реально вешают в салоне микрофоны и замеряют шум по нескольким методикам ― в том числе при движении на постоянной скорости и в разгоне.
В целом шум не должен превышать 77 дБ, но есть масса оговорок. Для машин вагонной и полукапотной компоновки типа минивэнов допустимы уже 79 дБ. Если автомобиль сертифицируется как внедорожник (так делают даже с некоторыми кроссоверами), эти величины можно превышать на два децибела. В своё время коллекционное купе Porsche 911 R не попало в Россию именно из-за несоответствия специфическим требованиям к уровню внутреннего шума.
Хотя для спорткаров предусмотрена отдельная сноска. Если снаряжённая масса меньше двух тонн, а удельная мощность выше 75 кВт/т (102 л.с. на тонну), то допускается превышение на четыре децибела. Если на тонну приходится более 110 кВт (почти 150 л.с.), испытания вообще проводятся щадящим образом, лишь на постоянной скорости. В эти рамки вписываются очень многие «гражданские» автомобили. Даже у не шибко мощной 145-сильной Весты Sport 109 л.с. на тонну. Зачем тогда вообще городить огород с сертификацией внутреннего шума, вынуждая производителей на ненужные расходы, которые в конце концов будут заложены в цену машины?
Любопытно, что в учебниках по теории автомобиля советских времён о шумах и вибрациях, как правило, не сказано ни слова. Борьба с ними часто велась по остаточному принципу: когда уже готовы были и кузов, и двигатель, конструкторы начинали смотреть: а как бы сделать в салоне потише? Например, добавляли ту самую изоляцию, пропустив два первых шага: борьбу с источником возмущений и их распространением. Сегодня конкурентоспособный автомобиль можно построить, только если думать об NVH ещё на стадии компоновки, не говоря уж о проектировании.
Современные технологии бросают акустикам новые вызовы. Активное облегчение кузовов, применение лёгких материалов типа алюминиевых сплавов или композитов способствуют увеличению «структурного» шума. Шины становятся шире ― а значит, голосистее. В погоне за экологичностью процесс сгорания топлива в цилиндре часто становится менее «плавным» ― то есть генерирует больше колебаний.
Отказ от ДВС в пользу электромотора не облегчает задачу. Спектр частот, излучаемых двигателем, вместо привычных 2500–3000 Гц оказывается в дискомфортном районе 5000 Гц, где к нему примешивается новый тип шума ― электромагнитный. Проявляются новые звуки, на которые раньше не обращали внимания, потому что их заглушал ДВС. Например, создаваемые заслонками климат-контроля. Если посмотреть ещё дальше, в навязываемое нам беспилотное будущее, то роль NVH только вырастет, ведь кроме акустического комфорта в автомобиле почти нечего станет обсуждать. А шум ― субстанция вроде как понятная каждому из нас.