Акустическая диагностика автомобиля что такое

Об акустических методах диагностики

Акустика — наука о звуковых явлениях. Читателю, конечно, известно, что звук — это колебания воздуха. Однако он может распространяться не только в воздухе, но и в жидкости, и в твердых телах. Существенно, что для прохождения звука требуется упругая среда. В отличие от радиоволн он не может распространяться в пустом пространстве.

О среде, по которой передается звук, говорят, что в ней происходит волновой процесс. Звук идет от источника, например от говорящего человека, до приемника (слушателя) в виде волн. Поэтому акустика — это учение о волнах.

Волновые процессы часто встречаются в природе — свет, радиосигналы, землетрясения и т. д. Любой волновой процесс связан с колебаниями. При появлении волн щепка, плавающая в воде, начинает колебаться — она периодически поднимается и опускается. Такие же колебания совершает корабль в океане. Колеблется и датчик, установленный на корпусе механизма, при возникновении в механизме волнового процесса. В такт колебаниям он вырабатывает электрический сигнал. Поэтому акустика тесно связана с наукой о колебаниях. Ее можно назвать учением о колебаниях упругой среды.

Чтобы в среде возник волновой процесс, требуется вывести из состояния покоя одну или несколько ее точек — создать возмущение. Но не всякое движение вызывает волновой процесс. Если мы быстро сблизим ладони, то услышим хлопок, что свидетельствует о возбуждении волн в воздухе. Но если сведем ладони медленно, то хлопка не услышим — волны не появились. Падение камня в воду вызывает волны, а медленное его опускание — нет. Удар молотка по рельсу заставляет последний колебаться, но если мы просто надавим молотком на рельс, хотя и очень сильно, колебаний не будет. Данный пример имеет прямое отношение к диагностике. Используемые там сигналы своим рождением обязаны соударению деталей. Информация, которую они приносят,- это сведения об ударах деталей одна о другую.

Итак, мы наметили ряд вопросов, которые рассмотрим в этой главе. Речь пойдет о волнах, распространяющихся в материале машины. Они возбуждаются ударами деталей, соединенных в кинематические пары, и служат сигналами, переносящими информацию из недр механизма к диагностической аппаратуре, находящейся снаружи. Приемником волн служит датчик колебаний, устанавливаемый обычно на корпусе машины. Когда волны проходят мимо датчика он, как поплавок рыболова, колеблется вместе с поверхностью среды и вырабатывает электрический сигнал, повторяющий эти колебания.

Когда говорят об акустике, то прежде всего имеют в виду звуковые волны, распространяющиеся в воздухе. Поэтому может возникнуть вопрос, почему сигнал в акустической диагностике регистрируется датчиком колебаний, устанавливаемым на машину, а не микрофоном?

Соударения деталей, действительно, находят отражение в шуме машины. Именно его ловят «слухачи». Поэтому сигнал, принятый микрофоном, содержит информацию о состоянии машины, но эта информация будет из «вторых рук», а значит, менее надежна и достоверна. Шум, который мы слышим,- это вторичный эффект соударения деталей. В начале колебания возбуждаются в самом механизме, а уже затем этими колебаниями возбуждаются волны в воздухе. Кроме того, звуковой сигнал в воздухе — очень «капризный» переносчик информации. Его форма существенно зависит не только от колебаний механизма, которыми он возбуждается, но и от находящихся вблизи предметов. Стена сарая или дерево, около которых стоит трактор, могут до неузнаваемости изменить его шум. Вот почему в акустической диагностике предпочтение отдают датчику колебаний, а не микрофону. Даже при обычном прослушивании машины механик часто вооружается стетоскопом вроде медицинского. Иногда его заменяют простой палочкой: один конец ее приставляют к машине, а другой — берут в зубы. Стетоскоп и палочка позволяют воспринимать колебания, которые распространяются в самом механизме, а не те, что возбуждаются им в воздухе.

Методы акустической диагностики обладают рядом преимуществ перед другими методами. Во-первых, они позволяют получить о состоянии машины наиболее полные сведения. Акустический сигнал порождается силовыми взаимодействиями деталей. Но скорость их износа и разрушения также определяется этими взаимодействиями. Таким образом, акустический сигнал машины и ее разрушение — два параллельно протекающих процесса, вызванные одной и той же причиной. А заботясь о диагностике, мы прежде всего стремимся овладеть способом оценки скорости износа и разрушения деталей, чтобы иметь возможность предсказывать аварии и назначать машине тот ремонт и обслуживание, в которых она нуждается в данный момент. Следовательно, поняв, о чем шумит машина, мы получим сведения о ее состоянии из «первых рук». Такую информацию о состоянии деталей, которая содержится в акустическом сигнале, нельзя получить даже, если разобрать машину на части и измерить каждую деталь. Свойства деталей наиболее полно проявляются в процессе их взаимодействия, а о детали, вынутой из механизма, не всегда можно сказать с полной определенностью, насколько она хороша или плоха. Машиностроителям и ремонтникам, например, давно известно, что работоспособность одной шестерни существенно зависит от успешного подбора другой шестерни.

Рис. 22. Механизм — многоканальная система связи

Малое число используемых датчиков — второе преимущество акустической диагностики. Акустический сигнал отличается большой информационной емкостью, поэтому он один способен доставить информацию о состоянии всех кинематических пар механизма.

И, наконец, третье преимущество акустической диагностики — быстродействие приборов.

В основе теории акустической диагностики лежит почти тривиальная идея о представлении механизма в виде многоканальной системы связи. На ее входе кинематические пары генерируют сигналы, несущие сведения о их состоянии. Сигналы поступают в материал механизма и в форме упругих волн приходят к датчику колебаний, который превращает их в электрический сигнал и направляет его в диагностическую аппаратуру. Задача последней заключается в том, чтобы сначала разделить поступивший сигнал на составляющие, каждая из которых принадлежит только одной кинематической паре, а затем расшифровать их. Мы уже говорили, что первая задача значительно сложнее второй, поэтому основной нашей заботой будет выявление различий в сигналах, генерируемых разными кинематическими парами. Для этого рассмотрим, как передается информация о состоянии кинематической пары изнутри механизма к датчику, установленному на его корпусе.

Акустическая диагностика автомобиля

Существует интересный метод диагностики неисправностей в автомобиле, вполне доступный любому автолюбителю и не требующий обращения в СТО. Его применение позволит автовладельцу заранее обнаружить самые типичные неисправности и немного сэкономить на ремонте. Конечно, никто не отменяет страхование имущества, в данном случае движимого. И всё же использование этого метода настолько просто, что любой автовладелец может его быстро освоить.

Это метод акустической диагностики, то есть определение неисправностей по звукам и шумам, которые издаёт двигатель. Перед диагностикой проверьте навесные агрегаты и состояние их крепления, чтобы они не вносили помехи в процесс диагностики.

Что нужно из оборудования?

Нам понадобится медицинский стетоскоп. К мембране стетоскопа нужно прикрепить зонд из металла, чтобы защитить мембрану от повреждений из-за сильного давления.

Двигатель необходимо слушать прогретым на различных оборотах. Вот некоторые характерные звуки и неисправности:

Тикающий звук на низких оборотах свидетельствует о неравномерности износа двух соприкасающихся поверхностей или о тепловом зазоре в клапанах.

Стрекочущий звук, возникающий при включении непрогретого двигателя и не пропадающий при прогреве, говорит о неисправностях в плунжерной паре одного из поршней.

Звук, похожий на тиканье часов, тоже может свидетельствовать об износе направляющих втулок клапанов.

Резкий звук возникает вследствие большого зазора между гнездом в головке блока и толкателем клапана. Он со временем пропадает при прогреве двигателя.

Глухой звук говорит о завышенном зазоре в подшипниках коленного вала. Если обороты двигателя снижаются, то этот звук усиливается.

Хлопки свидетельствуют о повреждениях цепного механизма. Они больше слышны на холостых оборотах двигателя и при резком снижении оборотов.

Как видите, метод достаточно прост и позволяет надёжно диагностировать неисправности в условиях обычного гаража.

Диагностика подвески

Мы предлагаем своим клиентам диагностику подвески двумя способами

Диагностика на люфт-детекторе

Подразделения оказывающие данную услугу

Когда нужна диагностика подвески авто на люфт-детекторе?

Если, при движении автомобиля, в подвеске возникает стук, машина при движении «гуляет» по дороге, то необходимо провести такую диагностику.

Что это такое?

Диагностика на люфт-детекторе представляет собой имитацию движения автомобиля по неровной дороге (автомобиль находится на платформе, совершающей возвратно-поступательные движения). Тем самым выявляются люфты и износы в рулевых тягах, наконечниках рулевых тяг, шаровых опорах и в узлах подвески автомобиля.

Преимущества по сравнению с диагностикой в «гаражном сервисе»

При диагностике подвески мы не используем ломы, молотки и другие несоответствующие предметы. Диагностика производится на нагруженной подвеске, что дает наиболее объективные показатели её состояния.

Сколько занимает времени?

Диагностика занимает 5-15 минут.

Результат

В результате диагностики клиент получает «карту» неисправностей узлов подвески автомобиля с рекомендациями к их устранению.

Как попасть на диагностику?

Акустическая диагностика

Подразделения оказывающие данную услугу

Когда нужна акустическая диагностика?

В том случае, если на диагностическом стенде (люфт-детекторе) выявить люфт не удалось, т.к. на люфт-детекторе не определяются вертикальные люфты, как правило, применяется акустическая диагностика подвески.

Что это такое?

Акустическая диагностика проводится с применением специального прибора состоящиего из четырёх датчиков, объединенных общим блоком управления.

Как проводится диагностика?

На детали подвески, прикрепляются акустические датчики, провода от которых проводятся в салон автомобиля и подключаются к блоку управления. Автомобиль приводится в движение, во время которого специалист-диагност переключает сигналы с датчиков и выявляет наличие и интенсивность шумов и стуков в агрегатах и деталях на которых эти датчики закреплены. Обычно проводится от одной до трех поездок для того, чтобы определить дефект конкретной детали.

Сколько занимает времени?

Акустическая диагностика может занимать достаточно много времени — от 1 до 4 часов.

Как попасть на диагностику?

Обращаем ваше внимание! Данный вид диагностики подвески выполняется только в подразделении у м. Киевская!

Данный вид диагностики подвески осуществляет по записи. Для записи вам необходимо позвонить в наше подразделение и записаться.

Дополнительная информация

По вашему желанию возможна диагностика задней подвески.

Мы выполняем попутные работы связанные с ремонтом ходовой части автомобилей.

Акустические методы диагностирования

Для акустической диагностики применяют специальные шумомеры и анализаторы, позволяющие замерять уровень шума и его спектр. Основными элементами этих приборов являются микрофоны, воспринимающие звуковое давление усилителя с ча­стотными характеристиками специальной формы, и выходные приборы, проградуированные в децибелах *

Измерительные микрофоны имеют в измеряемом диапазоне частот (100—1000 Гц) линейную частотную характеристику. Они не чувствительны к температуре, давлению и влажности окру­жающей среды.

Наименьший прирост силы звука, воспринимаемый человече­ским ухом, равен примерно 1 дБ. Тихий шепот оценивается 10 дБ, тикание часов—20 дБ, речь средней громкости—60 дБ, шум поезда метро — 95 дБ. Шум двигателя автомобиля в зави­симости от его технического состояния изменяется в пределах 60—100 дБ.

Выполненные измерения показывают, что с увеличением на­грузки показатели шума возрастают на 5—10 дБ. Наибольшие уровни шума наблюдаются в интервале частот 150—400 Гц.

Если в результате общего диагностирования поставлен отри­цательный диагноз, производится локализация дефекта в несколь­ко уровней в соответствии со структурной схемой (см. рис. 77). Методом последовательного перебора систем, существенно влия­ющих на работоспособность систем питания, зажигания, охлаж­дения, цилиндропоршневой группы и клапанного механизма, определяется дефектная система. Аналогично ведется поиск на третьем—пятом уровнях до локализации дефектной детали.

Техническое состояние кривошипно-шатунных и газораспредели­тельных механизмов можно оценить по шумам и стукам с по­мощью простейших устройств, а.

Рис. 86. Зоны прослушивания (а) двигателя с помощью трубчатого стето­скопа (б): для а-1—зона клапанов, 2—поршней, 3—толкателей. 4—подшипников, 5—распределитель­ных шестерен! для 61— стержень, 2 — мембрана, 3 — резиновые трубки, 4 — ушные наконечники

.* Децибел—единица, применяемая в акустике для измерения уровня звукового давления. Она соответствует такому уровню звукового давления, двадцать десятичных логарифмов отношения которого к условному порогу давления, равному 0,00002 Н/м 2 и принимаемому за нулевой уровень, равно единице.

также по анализу акустических сигналов с применением специальной виброакустической аппа­ратуры

По характеру стука или шума и по месту его возникновения можно определить ряд неисправностей двигателя. Простейшая проверка шумов и стуков двигателя выполняется стетоскопами. С их помощью можно определить увеличение зазоров в шатун­ных и коренных подшипниках коленчатого вала, между поршнем и цилиндром, клапанами и толкателями, клапанами и втулками, в подшипниках распределительного вала.

Наиболее характерные зоны прослушивания двигателя пока­заны на рис. 86. Стуки коренных подшипников появляются при зазорах 0,1—0,2 мм и прослушиваются на прогретом двигателе в нижней части блока цилиндров (вблизи плоскости разъема картера). Характер стука: сильный, глухой, низкого тона. Осо­бенно хорошо прослушиваются стуки при резком изменении ча­стоты вращения коленчатого вала двигателя.

Стуки шатунных подшипников более резкие и звонкие, чем стуки коренных подшипников, прослушиваются при резком из мененки частоты вращения. После выключения зажигания стук исчезает или значительно уменьшается.

Стуки поршневых пальцев прослушиваются при резко пере­менном режиме работы прогретого двигателя в верхней части блока цилиндров. Это резкий металлический стук, пропадающий при выключении зажигания. Наличие стука указывает ка повы­шенный зазор (0,1 мм) между пальцем и втулкой головки шатуна или отверстия для пальца в бобышке поршня.

Стуки поршня появляются в случае значительного износа поршня и цилиндра (0,3—0,4 мм) при работе недостаточно про­гретого двигателя на малых оборотах холостого хода. Прослу­шиваются эти стуки в верхней части блока цилиндров со стороны, противоположной распределительному валу. Легче всего они обнаруживаются в момент перехода поршня через мертвую точ­ку. Характер стука: сухой, щелкающий, уменьшающийся по мере прогрева двигателя. При сильном износе стуки поршня прослу­шиваются и на прогретом двигателе.

Стуки клапанов возникают при увеличении тепловых зазоров между стержнями клапанов и носком коромысла (толкателем). Эти отчетливые звонкие стуки хорошо прослушиваются на про­гретом двигателе при малых оборотах. Ясно слышимые стуки подшипников распределительного вала обнаруживаются на ма­лых оборотах холостого хода прогретого двигателя.

Способ оценки технического состояния двигателя с помощью стетоскопов нельзя считать достаточно надежным. Правильность диагноза в значительной степени зависит от личного опыта меха­ника. По этой причине часто имеют место ошибки.

Стетоскопом или на слух можно зафиксировать изменение периодического шума, если его уровень превосходит основной уровень шума (аварийный стук в подшипниках, шестернях). Если уровни сигнала и шума одного порядка, этот метод диагностики становится непригодным.

Для оценки технического состояния газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов наиболее перспективны акустические или виброметрическне методы диагностирования специальной измерительной аппаратурой.

Виброакустические методы диагностирования агрегатов до сих пор окончательно не разработаны. В этом направлении еще предстоит выполнить значительные теоретические и эксперимен­тальные исследования.

Акустические исследования влияния технического состояния агрегатов автомобиля на изменение параметров вибрации и зву­ка затруднены, так как возникающие колебательные процессы (волны) распространяются в различных акустических средах, накладываются друг на друга, отражаются и преломляются. По­этому разрабатываются преимущественно экспериментальные методы определения технического состояния агрегатов автомо­биля без их разборки по параметрам зонального уровня вибра­ции и звука.

Лекция11.Диагностирование основных элементов конструкции двигателя и его систем.

9.1.Диагностирование ЦПГ и ГРМ

Определение герметичности камеры сгорания путем измерения компрессии в цилиндрах, по составу и давления картерных газов, по угару масла, по пульсациям давления отработавших газов на выпуске, по разряжению на впуске, по утечкам сжатого воздуха, впускаемого в камеру сгорания.

9.2.Диагностирование КШМ и ГРМ виброкустическими методами

Импульсный метод в вибродиагностике. Диагностика по частотным характеристикам акустических сигналов.

9.3.Диагностирование систем двигателя

Диагностирование систем воздухозабора и газовыхлопа, системы охлаждения и системы смазки, системы питания и системы топливоподачи дизельного двигателя.

Техническое состояние цилиндропоршневой группы двигателей оценивают по таким показате­лям: по угару масла и давлению газов в цилиндре в конце такта сжатия; разрежению во впускном трубопроводе; давлению газов в картере двигателя и по количеству газов, прорывающихся в картер двигателя; по утечке воздуха из цилиндров при подаче воздуха под давлением; степени дымления и загрязнения масла продуктами износа (концентрация железа в масле). Перечислен­ные признаки позволяют косвенно характеризовать степень из­носа цилиндропоршневой группы двигателя.

При износе цилиндров, поршней и колец двигателя угар масла возрастает в 10—15 раз по сравнению с исправным двигателем. Однако этот признак не применим для оценки технического состояния двигателя, работающего на стенде в течение 30—40 мин.

Дата добавления: 2019-09-08 ; просмотров: 851 ; Мы поможем в написании вашей работы!