Skip to Content

BMW 320d M Sport xDrive Touring: salono vibracija greitkelio greičiu

Kiekvienas meistras žino, kad yra klientų nusiskundimų, kurie tikrai taps rimtu iššūkiu, ir vienas iš jų — salono vibracija. Jei jau apie tai kalbame, yra ir nemažai klientų, kurie taps iššūkiu, bet tai — tema kitam kartui.

Nusiskundimai dėl salono vibracijos yra subjektyvūs ir priklauso nuo daugelio žmogiškųjų veiksnių, tokių kaip tolerancijos lygis, lūkesčiai ir klaidingas interpretavimas.

Spręsti nusiskundimus dėl triukšmo, vibracijos ir šiurkštumo (Noise-Vibration-Harshness, NVH) reikia lygiai taip pat, kaip ir bet kurį kitą diagnostikos iššūkį. Naudojame procesą, kuris duos rezultatų ir kurį galime pritaikyti, kad priimtume pagrįstą sprendimą, kaip elgtis toliau ir kaip padaryti išvadą. Tačiau atkreipkite dėmesį, kad išvada gali būti ir ne remontas, bet vis tiek priimtina visoms šalims!

Jei galėčiau duoti vieną patarimą kiekvienam, susidūrusiam su tokiu iššūkiu: užsirašinėkite ir fiksuokite bei išsaugokite objektyvius duomenis.

Toliau pateikta atvejo studija — būtent toks pavyzdys.

Kliento aprašymas

Klientas praneša, kad vibraciją per automobilį galima pajusti apie 75 mph greičiu. Simptomas jaučiamas jau daugiau nei 2,5 metų, buvo daug bandymų problemą išspręsti.

Techninis aprašymas

Kliento nusiskundimo patvirtinimas yra esminis diagnostikos proceso žingsnis, o kalbant apie nusiskundimus dėl vibracijos, jis yra absoliučiai svarbiausias. Kadangi vibracijos yra subjektyvios (nuomonės reikalas), patarimas būtų atlikti bandomąjį važiavimą kartu su klientu ir paprašyti jo nurodyti, kada jis pajunta tai, dėl ko skundžiasi. Paprastai šioje diagnostikos stadijoje renkame gyvybiškai svarbią informaciją nenaudodami jokios matavimo įrangos. Tačiau šiuo atveju norėčiau nukrypti nuo tradicijos.

Jei mums pasisekė ir turime galimybę atlikti bandomąjį važiavimą su klientu, patariu šio patikrinimo metu prie automobilio prijungti NVH rinkinį! Informaciją, kaip prijungti ir rinkti duomenis, rasite šioje atvejo studijoje mūsų NVH vaizdo įrašų serijoje.

Kai mūsų klientas nurodo, kad jaučia vibraciją, esame pasiruošę užfiksuoti objektyvų matavimą, kurį galime išsaugoti peržiūrai ir, dar svarbiau, turėti kaip įrodymą. Tai gali skambėti šiek tiek keistai, bet vieno žmogaus vibracija kitam yra šiurkštumas (vėlgi, nuomonės reikalas).

Pirmasis mūsų NVH įrašas (dalyvaujant klientui) parodė pirmos eilės priekinių ir galinių padangų sukimosi greičio / dažnio vibraciją (FT1 ir RT1). Didžiausias „kaltininkas“ buvo vertikalioji ašis (raudoni stulpeliai stulpelinėje diagramoje). Taip pat užfiksavome antros eilės variklio vibraciją (E2), kurios galime nepaisyti, kol automobilis vysto galią važiavimo greičiui palaikyti. Daugiau informacijos apie variklio eilių vibracijas rasite šioje forumo gijoje.

Šiuo atveju su klientu sutinku. Nemaloni vibracija buvo aiškiai juntama per grindų plokštę ir vairuotojo sėdynės pagalvėlę, tačiau per vairą nieko nejutau, išskyrus stabdžių virpėjimą stabdant (verta įrašyti į užrašus).

Diagnostika

Patvirtinę kliento nusiskundimą, patikslinome automobilio identifikacinius duomenis ir specifikaciją.

Automobilio specifikacijos patvirtinimas yra ypač svarbus, kai kalbame apie nusiskundimus dėl vibracijos!

Dažnai kyla suprantama klientų pagunda modifikuoti automobilį madingais priedais, kurie gali suteikti „gražų kosmetinį akcentą“, tačiau jiems trūksta esminės kokybės kontrolės ir inžinerijos, numatytos automobilio projektavimo etape. Kalbu apie ratlankius ir padangas. Galima ginčytis, kad niekas taip nekeičia automobilio išvaizdos kaip ratlankiai ir padangos (ir aš sutikčiau), bet taip pat teigčiau, kad niekas taip nepakeičia automobilio valdymo, našumo, važiavimo savybių ir triukšmo bei vibracijos lygio kaip prastesnės kokybės ratlankiai ir padangos.

Pokalbis su klientu atskleidė, kad per visą nusiskundimo laikotarpį, trukusį daugiau nei 2 metus, buvo atlikta daugybė ratų balansavimo procedūrų, ratų geometrijos reguliavimų, padangų keitimų (įskaitant ratlankių tiesinimą). Manau, verta dar kartą paminėti, kokia gyvybiškai svarbi diagnostikos procese tapo kliento apklausa. Neretai klientai neturi laiko atsakinėti į klausimus — jie nori atsakymų, ir būtent todėl mums reikia gilintis „tiksliniais“ atvirais klausimais, tokiais kaip:

1. Kiek laiko problema pastebima?

Tai puikus klausimas klientams, kurie automobilį įsigijo neseniai, nes jie išgyvena pereinamąjį laikotarpį nuo pažįstamo automobilio prie naujo. Jei klientas automobiliu naudojasi trumpiau nei du mėnesius, pasiteiraučiau apie ankstesnį jo automobilį. Jei jis persėdo iš visureigio į sportinį kabrioletą, jo nusiskundimas dėl vibracijos ar šiurkštumo, nors ir pagrįstas, yra automobilio savybė.

Mes negalime suremontuoti ar patobulinti automobiliui būdingo elgesio!  Jei bandysime, atvirai pripažįstame klientui, kad yra gedimas, ir pasirinkę šį kelią turėsime ilgą kelionę atgal namo.

2. Kada pirmą kartą pastebėjote problemą?

Šis klausimas man patinka, nes jis nustato laiko žymą, kada vibracija tapo nemaloni. Jis taip pat išplaukia iš 1 klausimo, jei atsakymas yra „nuo tada, kai nusipirkau automobilį“. Jis taip pat gali nuvesti prie ankstesnių automobilio įvykių, jei klientas atsako „nuo pat kėbulo remonto po avarijos“ arba „nuo paskutinio techninio aptarnavimo“. Tokius atsakymus mes mielai vadiname „nuo-tada sindromu“.

3. Ar automobiliui neseniai buvo atlikta kokių nors darbų?

Šis klausimas gali nuvesti į tas automobilio sritis, apie kurias nebuvote pagalvojęs — jei tik klientas pasiryžęs tokia informacija pasidalyti. Bet čia būkite atsargūs: klientas gali nelaikyti padangos pradūrimo remonto atliktu darbu, klaidingai manydamas, kad tai paprasta procedūra, neverta paminėjimo. Negaliu sugalvoti nė vieno remonto, kuris vibracijos atveju būtų didesnis „žaidimo taisyklių keitėjas“ nei pradurtos padangos remontas!

4. Kada patiriate problemą?

Čia — mūsų galimybė kliento atsakymo metu užduoti papildomų konkrečių klausimų. Pavyzdžiui: „Problema pasireiškia tik greitkelyje“ — čia galime pridurti „kokiu greičiu?“. Jis gali atsakyti „60 mph“, o tai veda prie tolesnio klausimo: „Ar problemą vis dar jaučiate 70 mph greičiu?“ ir t. tTai labiau primena įtraukiantį pokalbį nei klausimų ir atsakymų seansą. Jei atsigręžtume, iš viso uždavėme šešis klausimus ir gavome milžinišką kiekį svarbiausios informacijos.

Bazinė apžiūra patvirtino, kad nėra matomų pakabos komponentų, lietų ratlankių ar padangų pažeidimo požymių. Kalbant apie padangas: idealiu atveju visos sumontuotos padangos turėtų būti to paties prekės ženklo ir specifikacijos, beveik identiškos pagaminimo datos (įspaustos padangos šone), „patvirtintos“ tam automobiliui ir sumontuotos ant rekomenduojamų ratlankių. Realybėje tai beveik neįmanoma, tačiau to nereikėtų ignoruoti. Darbas su keliais automobilių gamintojais atvėrė man akis, kokia svarbi yra „patvirtintų padangų“ tema. Šioje atvejo studijoje padangos buvo pažymėtos žvaigždute (Star-rated), o tai reiškia, kad jos yra BMW patvirtintos pagal našumą, deformaciją ir radialinės jėgos kitimą (Radial Force Variation, RFV).

Diagnozuojant salono vibraciją RFV dažnai arba pražiūrimas, arba iš viso į jį neatsižvelgiama. Tačiau paaiškėjo, kad būtent jis yra pagrindinė padangų sukimosi greičio eilių vibracijų (T1, T2 ir T3) priežastis.  Laimei, Hunter „Road Force Balancer“ gali išmatuoti ratlankio ir padangos radialinį mušimą (esant apkrovai) ir parodyti operatoriui optimalią padangos ir ratlankio fazių atitiktį bei rekomenduojamą rato / padangos orientaciją automobilyje.

Šis vaizdo įrašas paaiškina, kaip tai pasiekiama, ir tikiuosi, kad jis padės pašalinti erzinančias vibracijas, kurių įprastais ratų balansavimo būdais išspręsti nepavyksta.

Prieš pradedant nardyti gilyn, būtina žengti žingsnį atgal ir patikrinti techninius biuletenius (atšaukimus, kampanijas ir pan.). Nė vienas nebuvo aktualus, todėl, remdamiesi automobilio istorija ir simptomais, galėjome pereiti prie galimų priežasčių.

Galimos priežastys

  • Rato / padangos disbalansas
  • Per didelis padangos RFV
  • Deformuotas ratas / ratlankis
  • Netaisyklingai sumontuota padanga
  • Stabdžių disko / stebulės disbalansas
  • Rato centro ir stebulės sutapdinimas
  • Pusašio deformacija, mušimas arba disbalansas
  • Per didelis pakabos komponentų susidėvėjimas, dėl kurio perduodama esama vibracija

Veiksmų planas

Veiksmų planą daugiausia lėmė prieinamumas, tikimybė ir kaina.

  1. Automobilio zonavimas, siekiant susiaurinti vibracijos šaltinio paiešką
  2. Ratų balanso patvirtinimas
  3. Ratlankio ir padangos mušimo matavimai
  4. RFV matavimas

Apibendrinant:

  • Salone jaučiama vibracija greitkelio greičiu.
  • NVH programinė įranga užfiksavo pirmos eilės su padangų sukimosi greičiu susijusią vibraciją (vertikalioji ašis).
  • Vibracijos pikas pasireiškia 83 mph greičiu.
  • Sumontuotos pakaitinės padangos yra patvirtintos šiam automobiliui (Star-rated).
  • Sprendžiant problemą automobiliui buvo atlikta daugybė ratų balansavimo procedūrų.  

Vienas klausimas, kuris dažnai iškyla nustačius vibraciją: „Kaip sužinoti, kuris automobilio kampas atsakingas už vibraciją?“ Kitaip tariant, kaip galime lokalizuoti vibraciją?

Tiems, kuriems pasisekė turėti išplėstinį NVH rinkinį (su 4 kanalų PicoScope), tenka aiškus pranašumas: galime pastatyti po akselerometrą kiekviename automobilio kampe ir išmatuoti mus dominančią vibraciją (pirmos eilės padangų vibraciją vertikalioje [Y] ašyje). Toliau pateiktas įrašas parodo vertikalios vibracijos lygius, užfiksuotus kiekvieno šiame automobilyje pastatyto akselerometro.

Atkreipkite dėmesį, kad raudonas stulpelis rodo didžiausią vibracijos lygį, atitinkantį kairiąją priekinę važiuoklės dalį netoli rato. Vis dėlto, manau, sutiksime, kad visi FT1 ir RT1 stulpeliai rodo aukštą vibracijos lygį arti visų ratų. Įžvalgesnieji taip pat galėjo pastebėti, kad nors NVH programinė įranga atskyrė šio BMW priekinių ir galinių padangų vibracijos lygius, reikšmės amplitudės ir dažnio atžvilgiu beveik identiškos (18,6 Hz).

Taip yra todėl, kad rato ir padangos komplektų bendrieji skersmenys beveik identiški, nors padangų dydžiai skiriasi. Esant beveik identiškiems skersmenims, priekiniai ir galiniai ratai suksis beveik identišku dažniu. Tačiau mūsų NVH programinė įranga vis tiek pateiks priekinių ir galinių padangų dažnius atskirai, net esant tokiems minimaliems skirtumams.

Priekinė padanga 225/40R19 = 66,26 cm

Galinė padanga 255/35R19 = 66,11 cm

Skersmens skirtumas = 66,26 – 66,11 = 0,15 cm

Šiame diagnostikos etape 4 akselerometrų naudojimas neleido padaryti išvados, kuri automobilio zona kalta. Ar tikrai neleido?

Kas galėtų sukelti tokį aukštą pirmos eilės su padangų sukimosi greičiu susijusių vibracijų lygį visuose keturiuose automobilio kampuose? Gal keturi nesubalansuoti ratai arba deformuoti lieti ratlankiai?

Kadangi ratai buvo balansuoti ne kartą (o RFV balansavimo staklių neturėjome), kitas diagnostikos žingsnis buvo lietų ratlankių mušimas. Vėlgi, tai lėmė prieinamumas ir tikimybė.

Rezultatai

Remdamasis gautais bandymų rezultatais, kiekvieno lieto ratlankio ir padangos radialinį bei šoninį mušimą išmatavau nebrangiu, patikimu indikatoriumi. (Įrankis, kuris nuo tada, kai pradėjau dirbti su NVH, dar nebuvo matęs tokio darbo.)

Toliau pateikti vaizdo įrašai aprašo matavimo procedūrą ir gautus rezultatus. Automobiliui prireikė neatidėliotino dėmesio, kad būtų atkurtos važiavimo savybės, priimtinos visoms susijusioms šalims.

Kaip matome kairiojo priekinio rato atveju, kurį pasirinkau matuoti aukščiau pateiktuose vaizdo įrašuose, nustatėme didelį šoninį ir radialinį mušimą — atitinkamai apie 0,7 mm ir 1,45 mm. Tai tiesiogiai neabejotinai paveiktų ir padangos radialinį mušimą. Norėčiau pridurti, kad rasti lietų ratlankių mušimo specifikacijas iš įvairių automobilių gamintojų buvo tikras iššūkis. Rasta nemažai reikšmių, susijusių su bendruoju mušimu 0,1 mm, o kitos nurodo santykį tarp stebulės centro ir ratlankio komplekto. Tačiau nė viena nenurodė didžiausio mušimo rato apimties / apsisukimo atžvilgiu.

Kaip matote pirmame vaizdo įraše, užfiksavome 1,45 mm radialinį mušimą per labai trumpą rato apsisukimo dalį (maždaug 45°). Jei tai perdėtume iliustravimo tikslais, tai būtų panašu į „V“ formos įspaudą mūsų idealiame apskritime. Tokia deformacija sukeltų pirmos eilės su padangos sukimosi greičiu / dažniu susijusią vibraciją (FT1 ir RT1) — vieną trikdį per rato apsisukimą.

Tolesni matavimai patvirtino panašią situaciją visiems lietiems ratlankiams (įskaitant tariamai ištiesintus). Informavome klientą.

Po ilgų svarstymų ir naršymo internete radome keturis naudotus lietus ratlankius su padangomis, kurie buvo visiškai originalūs ir nerestauruoti. Kiek įtikinėjus, naudotų ratų / padangų pardavėjas leido mums atvykti ir prieš perkant išmatuoti mušimą, kad įsitikintume jų autentiškumu. Patarimas išmintingiesiems: tai buvo ne pirmas naudotų / restauruotų lietų ratlankių ir padangų komplektas, kurį teko matuoti! Žodis „restauruotas“ mane neramina, remiantis mano patirtimi matuojant tokius ratlankius. Nors jie atrodo puikiai, tie, kuriuos matavau, buvo labiau trikampiai nei apvalūs! Tai nereiškia, kad visi restauruoti lieti ratlankiai yra prastesni — tiesiog noriu, kad tie, kurie ryžtasi juos pirkti, būtų budrūs.

Gera žinia ta, kad šie naudoti ratlankiai su padangomis buvo patvirtinti kaip originalūs. Didžiausias visų ratlankių radialinis mušimas buvo apie 0,3 mm (matuojant sumontavus ant balansavimo staklių), o komplekte esančios Star-rated padangos nuo naujų nė karto nebuvo nuimtos nuo ratlankių. (Žaidžiant naudotų dalių žaidimą geriau nebūna.)

Tuomet ratlankiai su padangomis buvo sumontuoti ant kliento automobilio, ir prieš bandomąjį važiavimą taip pat išmatavome šoninį bei radialinį mušimą.

Kaip matote vaizdo įrašuose, su šiais pakaitiniais ratlankių ir padangų deriniais tikrai pataikėme į dešimtuką. Ironiška, bet prieš pirkdamas ratlankių radialinį mušimą matavau ant balansavimo staklių ir gavau 0,3 mm, o sumontavus juos ant automobilio pasiekėme 0,15 mm. Tai leidžia manyti, kad mušimą turėjo pačios balansavimo staklės!

Remonto patvirtinimas

Tikrasis įrodymas — rezultatas, o remonto patvirtinimas dažnai yra procedūra, kurios atsisakoma arba kuri aukojama dėl laiko stokos. Matavimai po remonto suteikia papildomų objektyvių įrodymų, kurie apsaugo visas susijusias šalis ir užtikrina pasitikėjimą perduodant automobilį klientui. Niekada nebuvo taip svarbu pagrįsti bet kokį atliktą remontą kaip nusiskundimų dėl triukšmo ar vibracijos atveju. Jie yra nuomonės reikalas, ir be mokslinių matavimų mums „striuka“! Atliekant patvirtinimą po remonto įsitikinkite, kad kintamųjų būtų kuo mažiau: būtinai suderinkite kelio ir variklio greičius prieš remontą ir po jo ir, jei įmanoma, matuokite tame pačiame kelio ruože, atitinkamai nustatę automobilio važiavimo režimus. Tai gali būti vairo, pakabos slopinimo, transmisijos ir stabilumo režimai.

Manau, sutiksime, kad, remiantis ratlankių bei padangų vaizdo įrašais ir aukščiau pateiktais duomenimis, salono vibracijos lygį, kurį priskyrėme pirmos eilės padangų vibracijoms (T1), pagerinome. Nors po remonto neužfiksavau 4 akselerometrų duomenų pagrindinėse važiuoklės vietose, palyginę šios studijos pradžioje gautą vertikalios ašies piko reikšmę (18,3 mg) su reikšme po remonto (3,99 mg), matome, kad vertikalios salono vibracijos lygį 83 mph greičiu pagerinome daugiau nei 75 %.

Visos sumontuotos dalys

Lietų ratlankių ir padangų derinys:

BMW 19“ 403 M Sport lieti ratlankiai (2 priekiniai 8J x 19 ir 2 galiniai 8,5J x 19)

4 x Bridgestone Potenza S001 RFT (2 priekinės 225/40R19 ir 2 galinės 255/35R19)

Papildomos pastabos

Šios atvejo studijos pradžioje minėjau, kad per vairą jaučiau tik stabdžių virpėjimą, o ne salonui būdingą vibraciją ties „auksiniu“ 83 mph greičiu. Žvelgdami į toliau pateiktus duomenis matome užfiksuotą antros eilės su padangų sukimosi greičiu / dažniu susijusią vibraciją (T2), kuri atitinka du trikdžius per rato apsisukimą stabdant nuo didelio greičio. Nors tai nebuvo pirminis mūsų kliento nusiskundimas, maniau, kad būtina apie šiuos radinius pranešti, nes vibracijos lygis identiškas pradinei problemai (apie 18 mg)! Taip išvengiame kliento sumaišties ir klaidingo interpretavimo po remonto ir apsaugome savo remonto proceso vientisumą.

Apibendrinant:

Nė vienas automobilių gamintojas tyčia negamina „blogo automobilio“. Visi automobiliai suprojektuoti veikti taip, kaip numatyta, ir tai apima ratlankių bei padangų pasirinkimą.

Dirbdamas su keliais automobilių gamintojais įsitikinau, kokios svarbios yra „patvirtintos padangos“, ypač automobiliams, kurie yra kruopščiai suderinti našumui. Tokie automobiliai projektuojami iškeliant ratlankius ir padangas į pirmą planą, kad vairuotojas gautų „grįžtamąjį ryšį“ visomis eksploatacijos sąlygomis.

Tai apima ne tik greičio indeksą ir standumą, bet ir „formą“ bei RFV — nuo greitkelio iki kaimo kelių, bet kokiu oru! Iš padangos to reikalaujama labai daug, ir gamintojas, automobiliui jau parduotam, to (kalbant apie keitimą) nebekontroliuoja. Pagunda sumontuoti nepatvirtintas padangas yra suprantamai didelė, tačiau ji turi savo kainą! Dauguma problemiškų vibracijos atvejų, kuriuos man teko nagrinėti, buvo susiję su ratlankiais ir padangomis, ir drįsčiau teigti, kad jos yra didžiausias kaltininkas.

Padangų gamintojai užtikrina, kad jų produkcijos grietinėlė gautų automobilių gamintojų (VM) ir automobilių sporto patvirtinimo statusą. Padangos, neatitinkančios griežtų patvirtinimo reikalavimų, platinamos atitinkamai. Nors tokios padangos daugiau nei tinkamos savo paskirčiai, be automobilio gamintojo patvirtinimo rizikuojame įvesti kintamųjų, o diagnostika reikalauja, kad kintamųjų būtų kuo mažiau.

Platūs lieti ratlankiai (kai kurie viršija 22“) šiandienos keliuose yra pažeidžiami, ir deformacijos tikimybės negalima ignoruoti, atsižvelgiant į jėgas, veikiančias automobiliui įvažiavus į duobę. Prisiminkite: vidinis ratlankio kraštas neturi jokios atramos, išskyrus energijos perdavimą į išorines rato stipinas lietame komplekte!

Dar kartą dėkoju, kad skyrėte laiko šiai studijai; nuoširdžiai tikiuosi, kad ji padės jūsų diagnostikos kelyje.

Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.

Manitou teleskopinis krautuvas: lėta gervė (2 dalis)