Уменьшить шум двигателя на весте
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.
На обеспечение акустического комфорта в автомобиле премиум-сегмента (на иллюстрации ― элементы седана Mercedes-Benz S-класса W221) работает до двух сотен деталей.
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.
Есть два основных пути распространения шума от источника к пассажирам: структурный, по кузову, и акустический ― по воздуху.
Резонаторы Гельмгольца, которые Honda предлагала встраивать в колёса, чтобы гасить звук от качения шин, интересны как пример систематически правильного подхода к борьбе с шумом: главное — первым делом снизить интенсивность источника!
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.
Активные опоры силового агрегата бывают разные. Например, с переменной жёсткостью. Показанная на иллюстрации электромагнитная опора фирмы Audi под управлением электроники создаёт противоколебания, нивелируя передачу вибраций на кузов.
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.
Подштамповки на крупных панелях кузова располагают в точно рассчитанных местах, чтобы максимально увеличить жёсткость и уйти от резонансов. Для примера ― Audi A6 образца 2011 года.
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?
Цветом выделены вибродемпферы на элементах подвески автомобиля Genesis. Порой такие детали ставят даже на тормозные суппорты. Польза от грузов-демпферов оказывается важнее, чем влекомое ими повышение неподрессоренных масс.
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.
В разные местах актуально применять шумоизоляционные материалы разной плотности и толщины. Обратите внимание на элементы красного цвета ― это пена или вставки из неё. На иллюстрации ― Mercedes-Benz S-класса W222, выпускающийся с 2013 года.
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.
Вместо того чтобы облепить весь кузов битумными матами, производители располагают их максимально эффективно. Лишь там, где действительно нужно ― как на показанном здесь Мерседесе S-класса.
Неоценимое подспорье в расчёте акустических параметров автомобиля ― суперкомпьютеры. На видео фирмы Skoda показано, как можно рассчитать распространение по кузову звука от прохождения неровностей.
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.
Борьба с аэродинамическими возмущениями строится по тем же канонам. Первым делом надо придать кузову и его элементам гладкую форму, чтобы ничего не генерировало шум. Затем ― задемпфировать пути распространения, например, стойки кузова. И точечно звукоизолировать.
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.
Инструментальные замеры проводятся в основном в точках расположения ушей водителя и пассажиров. Это логично.
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.
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.
С электромобилями тоже не всё просто, что демонстрирует Audi e-tron. Казалось бы, тихому электромотору всё равно требуется капсула шумозащиты и установка на отдельном жёстком подрамнике для развязки с кузовом.
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.
Одной из главных проблем мотора 1.8 можно назвать масложор. Это происходит потому, что форсунки в автомобиле расположены не очень удачно, они находятся под вкладышем коленвала и под углом к поршню. Масляный туман характеризуется высокой плотностью, также наблюдается процесс реактивного истечения.
Если машина часто находится в эксплуатации, то автовлалельцу следует убрать форсунки и установить маслоотражающую пластину в картер. А если нужно сохранить гоночные способности авто, рекомендуется заменить форсунки на аналоги другой конструкции. В форсунки лучше установить часть самореза, чтобы масло двигалось по спирали.
Свист двигателя 1.6 – еще одна проблема, с которой может столкнуться владелец авто. Этот агрегат имеет особый модуль впуска, который приводит к растрескиванию шлангов. Через определенное время они начинают выходить из строя, начинают доноситься посвистывания.
Нередко возникает протечка топливного шланга. Бензин протекает в большинстве случаев в тех местах, где топливный шланг соединяется с пластиковой трубкой. Здесь часто образуются трещины.
В свечных колодцах появляется масло. Протечка возникает по причине недостаточной герметизации ДВС между клапанной крышкой и головкой блока цилиндров. Чаще всего подтёки образуются во втором и четвертом свечных колодцах. Эту проблему легко устранить при замене свечей после снятия индивидуальных катушек зажигания. Официальный дилер сделает это бесплатно.
Можно самостоятельно почистить свечи от масла, для этого нужно разобрать ГБЦ, вынуть все катушки, очистить колодцы и соединительные элементы. Затем обработать обезжиривателем места соединения клапанной крышки, корпусов подшипников распределительных валов и основного корпуса, после этого покрыть все свежим герметиком.
Перегрев мотора тесно связан со сложностями работы системы охлаждения. После того как автомобиль начинает движение, стрелка указателя температуры охлаждающей жидкости уходит в красную зону, даже если агрегат работал совсем немного.
Причиной дефекта является крыльчатка водяного насоса. Она разрушается и оказывает отрицательное влияние на систему охлаждения. Когда циркуляции нет, а охлаждающая жидкость не движется должным образом, установка перегревается.
В этом случае машину лучше не ремонтировать своими силами. Это сопряжено с опасностью, как для двигателя, так и для владельца. В этом случае помогут специалисты.
ДВС и выхлопной системы шумно работают из-за гофрированной вставки дополнительного глушителя, которая нередко разрушается или прогорает. По гарантии можно заменить глушитель в сборе. Если гарантия истекла, проще будет вварить новую гофру самостоятельно.
Отремонтировать гофру нельзя, ее можно только заменить. Лучше выбрать элемент с тремя слоями в металлической оплетке.
Естественно, владельцы бюджетных автомобилей и машин среднего класса вынуждены самостоятельно искать решения, чтобы уменьшить шум двигателя, улучшить шумоизоляцию колесных арок и т.п. В этой статье мы поговорим о том, как выполняется шумоизоляция моторного отсека и на какие результаты стоит рассчитывать.
Шумоизоляция двигателя автомобиля
При этом если машина эксплуатируется в городе на малых скоростях, тогда описанные выше шумы досаждают не особенно. Однако этого не скажешь о ДВС. Как правило, кроме вибраций после 3-4 тыс. об/мин в салоне многих авто отчетливо различим еще и звук работающего на повышенных оборотах двигателя, причем такой звук зачастую не самый приятный и вызывает акустический дискомфорт.
Итак, для сведения таких шумов к минимуму необходима дополнительная изоляция моторного отсека. Данную операцию можно проводить как в комплексе, то есть в рамках полной шумоизоляции автомобиля, так и отдельно. Главной задачей является качественный монтаж соответствующих шумо и вибороизоляционных материалов в области моторного щита. В результате удается уменьшить или убрать шум двигателя автомобиля.
При этом необходимо соблюдать определенную технологию при нанесении указанных материалов. Как правило, используются два основных материала: вибропоглотитель и шумоизоляция. Данные материалы монтируют на перегородку между моторным отсеком и салоном. Еще в ряде случаев изолируется внутренняя поверхность капота. Добавим, что сегодня также практикуется монтаж изоляции на защиту двигателя, что также снижает общий уровень шумов.
Какой материал для шумоизоляции двигателя выбрать, подготовка автомобиля к шумоизоляции
Прежде всего, от качества выбранного материала напрямую зависит конечный результат. Также важно учитывать, на каком автомобиле необходимо избавиться от лишних шумов, (бензиновая машина или дизельная). Например, если машина с дизелем, который сам по себе более шумный и вибронагруженный, тогда нужно не только знать, как уменьшить шум дизельного двигателя, но и учитывать особенности работы такого агрегата.
Еще следует уделять внимание тому, как реализован моторный отсек на конкретном ТС, в каком состоянии находится двигатель и его системы. На практике в основе многих материалов для изоляции лежит слой поролона, который разрушается в случае попадания на него моторного масла, горючего, тосола или антифриза и т.д.
Учитывая данную особенность, для изоляции моторного отсека со стороны двигателя нужны материалы, которые отличаются устойчивостью к воздействию перепадов температур и технических жидкостей. При этом нужно понимать, что не всегда заявленные свойства материала полностью соответствуют действительности.
По этой причине специалисты по шумоизоляции рекомендуют наносить непосредственно на поверхность шумоизоляционного слоя мастику, жидкий антигравий или другие похожие составы. Также перед тем, как начать наносить материалы, необходимо устранить все неполадки двигателя и навесного оборудования.
Затем производится осмотр подкапотного пространства с целью выявления щелей, увеличенных зазоров и т.д. В случае обнаружения таких участков в определенных местах ставятся заглушки, капот также тщательно выставляется, чтобы добиться максимально плотного прилегания.
Что касается самих материалов, все зависит от финансовых возможностей покупателя. При этом не рекомендуется отдавать предпочтение самым дешевым решениям неизвестных производителей. На практике хорошо зарекомендовали себя материалы StP, Butyplast, Izolon Auto, СПЛЕН, Sylomer.
Нанесение шумоизоляции
Подготовив нужные материалы, а также устранив возможные проблемы с ДВС, можно переходить к монтажу шумоизоляции моторного отсека. Начинать следует с нанесения шумоизолирующего материала на внутреннюю сторону капота. Данный кузовной элемент простой, доступ к нему не затруднен.
Если таких ребер устройство капота не предполагает, тогда лист шумоизоляции может со временем отклеиться. Для решения задачи можно использовать облегченные материалы или же дополнительно закрепить лист путем проделывания в нем отверстий и последующей фиксации по штатным отверстиям теплоизоляции (утеплитель капота).
Что касается обесшумки моторного щита, процедура похожа на обесшумку капота. Перед нанесением вибро и шумоизоляции оклеиваемые поверхности необходимо очистить, затем изолирующий материал приклеивается и по возможности раскатывается (например, при помощи специального раскаточного валика).
Что в итоге
Результатом проделанной работы становится шумоизоляция перегородки моторного отсека и капота, которая позволяет значительно уменьшить или даже избавиться от шума работающего двигателя в салоне при достижении средних оборотов (около 3.5 — 4 тыс. об/мин), на которых автомобиль обычно эксплуатируется чаще всего. Также уместно говорить об определенном снижении уровня вибраций.
Рекомендуем также прочитать статью, почему при запуске двигателя слышен скрип, свист, стук и другие шумы. Из этой статьи вы узнаете о возможных причинах, по которым возникают посторонние звуки, а также о способах диагностики потенциальных неисправностей.
При этом следует понимать, что частичная шумоизоляция моторного щита со стороны двигателя и/или со стороны водителя не убирает шум колесных арок. Другим словами, для достижения наилучшего акустического комфорта потребуется изолировать не только моторный щит и передние арки колес, но и двери, пол, крышу и т.д.
Если же говорить о подкапотном пространстве, следует учесть, что во время нанесения шумоизоляции необходимо принимать в расчет и тот факт, что двигатель или отдельные элементы под капотом могут хуже охлаждаться. Другими словами, нельзя без разбора перекрывать буквально все щели, так как может потребоваться оставить возможность для притока воздуха. Также следует обязательно проверить систему охлаждения, которая должна быть абсолютно исправной.
Напоследок еще раз отметим, что повышение шума во время работы двигателя не всегда связано с плохой шумоизоляцией. Двигатель может работать шумно и по ряду других причин: низкий уровень, несоответствие или плохое качество/состояние моторного масла, некорректная работа системы охлаждения, шум от подшипников и приводов в подкапотном пространстве, стук гидрокомпенсаторов или клапанов и т.д.
Получается, для максимально тихой работы ДВС под нагрузкой и на ХХ силовой агрегат должен быть исправен, все системы и узлы должны работать в штатном режиме. Только в этом случае после проведение частичной шумоизоляции следует рассчитывать на заметное снижение шума работы двигателя.
Lada Vesta 2016, engine Gasoline 1.6 liter., 100 h. p., Front drive, Manual — observation
Comments 17
Шумить надо самые явные источники. Полностью поддерживаю мнение предыдущих ораторов о том, что стоит обратить внимание на арки и крышу в первую очередь.
Звенят крылья, крыша, капот .крылья как шумить?
Я пока смотрю как други делают, сам не делал. Но задние крылья доступны для оклейки изнутри. Уверен, что польза от оклейки виброй точно будет: площадь у них большая, металл тонюсенький. Ковролин из багажника нужно вынуть и вперёд. А передние крылья чтобы оклеить — надо снять. Но лично я бы к ним полез в предпоследнюю очередь.
А почему?кажется там легко снимаются передние крылья
Крылья снимаются очень легко, судя по крепежам. Это мой заскок: не люблю повреждать краску. Да и площадь у передних меньше чем у всего остального. А в моём понимании как раз площадь и количество рёбер жесткости определяют приоритет.
Единственное передние крылья самые первые звук передают.Поэтому про них подумал.Попробую наклеить на них вибру толстую
Передают звук двигателя? Я понял по записи именно с ним ты хочешь бороться.
Читайте также: