Hluky a pískání v převodovce: kdy se obávat | Oficiální webové stránky společnosti SUPROTEC | SUPROTEC

Každý řidič si alespoň jednou všiml, že jeho auto při řazení začíná vydávat neobvyklé zvuky. Hučení, pískání nebo skřípání v převodovce může znepokojit i zkušené řidiče. Je důležité pochopit, které akustické projevy jsou normální a které signalizují vážné poruchy vyžadující okamžitý zásah.

Jaké zvuky jsou považovány za normální?

Některé akustické signály během provozu přenosu jsou zcela normální:

• Mírné bzučení při určitých rychlostech — typické pro manuální převodovky
• Mírný šustivý zvuk při řazení
• Mírný pískavý zvuk při studeném startu v zimě, který po zahřátí mizí

Tyto zvuky jsou spojeny s běžným provozem převodových mechanismů. Mohou se zvyšovat s přirozeným opotřebením součástí převodovky, zejména u vozidel s vysokým počtem najetých kilometrů.

Varovné signály: Když zvuk v pozadí signalizuje problém

1. Hlasitý hukot při pohybu Zvyšující se hučení při zrychlování může naznačovat opotřebení ložisek nebo ozubených kol hlavního převodu. Za alarmující signál se považuje zvýšení zvukového pozadí během akcelerace, ale vymizení při jízdě setrvačností.
2. Vrzavý zvuk při řazení Pronikavé skřípění při řazení naznačuje problémy se synchronizátory nebo nedostatek převodové kapaliny. U automatických převodovek to může znamenat opotřebení třecích kotoučů.
3. Skřípavý zvuk při zařazení rychlostního stupně Křupavý nebo skřípavý zvuk při řazení v manuální převodovce je známkou vážných problémů se synchronizátory nebo ozubenými koly. V tomto případě může provoz vozu vést k úplnému selhání převodovky.
4. Hučení specifickou rychlostí Pokud převodovka hučí pouze při jednom konkrétním rychlostním stupni, naznačuje to lokální opotřebení odpovídající dvojice ozubených kol. K tomu často dochází při zařazení prvního rychlostního stupně nebo zpátečky.

Diagnostika problémů s převodovkou

První věc, kterou musíte udělat, když se objeví neobvyklé zvuky, je určit přesný zdroj akustického signálu:

• Jakou rychlostí se objevuje zvuk v pozadí?
• Závisí intenzita na rychlosti pohybu?
• Objevuje se zvuk při zátěži nebo v volnoběhu?

Je důležité kontrolovat hladinu převodové kapaliny – nedostatečné mazání součástí je příčinou přibližně 40 % všech akustických problémů v převodovce.

Řešení problémů: co můžete udělat sami

Kontrola a výměna oleje

Prvním krokem, když se objeví akustické signály, je kontrola hladiny a kvality převodové kapaliny. Ztmavnutí oleje signalizuje potřebu výměny. U manuálních převodovek se doporučuje použít převodový olej 75W-90, u automatických převodovek speciální kapalinu ATF.

Použití tribotechnických sloučenin

Když se objeví první zvukové signály, účinným řešením je použití speciálních tribotechnických směsí. Přísada „Suprotec MKPP“ pomáhá vytvářet ochrannou vrstvu na povrchu součástí, obnovovat mikrogeometrii zubů ozubených kol a snižovat akustické projevy.

Tribotechnické složení funguje na principu obnovy opotřebovaných povrchů. To umožňuje:

• Zmenšete mezery mezi díly
• Optimalizace kontaktní plochy ozubeného kola
• Snižte vibrace a hluk na pozadí
• Prodlužte životnost jednotky

Kdy je nutná profesionální oprava

Pokud se objeví závažné akustické projevy, zejména křupání nebo kovové skřípání, není možné problém sami odstranit. Bude nutná diagnostika ve specializovaném servisu.

Mezi hlavní operace během opravy patří:

• Výměna opotřebovaných ložisek
• Obnovení synchronizátorů
• Výměna poškozených ozubených kol

Prevence akustických projevů při přenosu

Včasná údržba pomáhá předcházet vzniku zvukových anomálií:

• Pravidelná výměna převodové kapaliny (každých 60–80 tisíc km u manuální převodovky, 40–60 tisíc km u automatické převodovky)
• Používání kvalitních maziv
• Hladké řazení, zejména v chladném počasí
• Preventivní použití tribotechnických směsí „Suprotec MKPP“ nebo „Suprotec AKPP“ každých 40–50 tisíc kilometrů

Závěry: na co si dát pozor jako první

Doporučené produkty pro řešení problémů

Nedovolte rozvoj problémů s převodovkou – včasné použití tribotechnických směsí Suprotec pomůže obnovit plynulý provoz a prodloužit životnost jednotky. Optimálním okamžikem pro zahájení obnovy je objevení se prvních akustických signálů.

Článek popisuje modelovací technologii zaměřenou na eliminaci hluku generovaného ozubenými koly převodovek.

Je popsána modelovací technologie, jejímž cílem je eliminovat hluk generovaný ozubenými koly přenosů výkonu. Jedná se o poměrně nepříjemný hluk s převahou vysokých frekvencí, který vzniká v důsledku rotačních odchylek (chyby přenosu) v důsledku tvaru zubů a výrobních vad. Pro snížení chyby přenosu je nutné určit vhodný profil zubu s ohledem na vliv několika faktorů.

Tato technologie simulace převodovek se používá v návrhu produktů od roku 2012. Příklad ukazuje snížení chyby převodu a hluku ozubeného kola optimalizací profilu zubu pomocí prezentované simulační technologie.

Jako výrobce komponentů skupiny Yanmar Group navrhuje, vyrábí a prodává hydraulická zařízení a různé převodovky. Společnost má rozsáhlé zkušenosti a vlastní technologie v široké škále konstrukčních a výrobních oblastí, zejména v oblasti převodů, které jsou hlavními součástmi kinematických systémů. Kromě toho v posledních letech trend směrem k vyšší rychlosti a vyššímu komfortu vozidel vedl k nutnosti snížit hluk převodů, čehož je pomocí tradičních technologií velmi obtížné dosáhnout. Tento článek popisuje simulační technologii pro snížení hluku převodů, na které společnost Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. v současné době pracuje.

2. Typy hluku převodovky

Hluk ozubených kol v převodovkách se obecně dělí na 2 typy: skřípání a chrastítko (viz tabulka 1). Skřípání je tenký, vysokofrekvenční zvuk způsobený hlavně malými chybami v profilu zubu ozubeného kola a jeho tuhosti. Chrastítko je zvuk kontaktu boční plochy zubů ozubeného kola, jehož hlavními zdroji jsou kolísání zatížení působícího na ozubené kolo a mezery mezi bočními plochami zubů (vůle boků). U produktů Kanzaki Kokyukoki Mfg. je skřípání nejčastějším hlavním problémem, proto společnost věnuje zvláštní pozornost určení vhodného profilu zubu ve fázích návrhu, konstrukce a kontroly kvality vyráběných ozubených kol.

3. Mechanismus pískání

Příčinou skřípání je jev, při kterém se vibrace způsobené malými rotačními odchylkami v důsledku chyb profilu zubů nebo výrobních vad přenášejí přes ložiska pastorku do skříně, což vede k vibracím povrchu skříně (viz obr. 1).

Tyto rotační odchylky vznikají v důsledku chyb v úhlu natočení zubů při jejich záběru, což se nazývá chyba přenosu.

Příčiny chyb převodu lze dále rozdělit na geometrické faktory a faktory tuhosti zubů. Pokud jsou přítomny geometrické faktory (viz obr. 2), dochází k odchylce od ideálního evolventního záběru v důsledku chyby instalace nebo posunutí hřídele, což vede ke zpoždění nebo předstihu v úhlu natočení poháněného ozubeného kola. Kromě toho dochází k odchylkám v úhlu natočení v důsledku nerovností bočních ploch zubů.

U faktorů tuhosti zubů (viz obr. 3) se tuhost záběru mění v závislosti na tom, kolik zubů je v daném okamžiku v kontaktu, což má za následek změny úhlu natočení hnaného ozubeného kola.

Jinými slovy, geometrické faktory a faktory tuhosti zubu působí společně a ovlivňují chybu přenosu, a tím generují budicí sílu. Proto je při navrhování tichého ozubeného kola nutné tyto faktory zohlednit a zvolit vhodný profil zubu.

4. Jak snížit chybovost přenosu

Jak je uvedeno výše, pro snížení chyby převodu u převodových stupňů je třeba vzít v úvahu několik faktorů.
Obrázek 4 znázorňuje vztah mezi krouticím momentem a chybou převodu pro šikmé ozubené kolo s ideálním evolventním profilem (nezměněným) a jiné ozubené kolo se speciálně upraveným profilem zubu. Zde je záměrně zavedena odchylka od ideálního evolventního profilu za účelem změny profilu zubu, jak je znázorněno na obrázku 4 (vpravo). Neupravené ozubené kolo s menší chybou profilu má optimální výkon z hlediska kolísání chyby převodu při nízkém momentu zatížení, zatímco ozubené kolo s upraveným profilem má lepší výkon, když je moment zatížení vyšší než určitá hodnota. To ukazuje, jak lze minimalizovat kolísání chyby převodu změnou profilu zubu v závislosti na zatížení ozubeného kola.

Aby bylo možné předpovědět vliv různých jevů na ozubené kolo v kinematickém systému a zohlednit ho ve fázi návrhu, vyvinula společnost Kanzaki Kokyukoki Mfg. simulační technologii, kterou používá v návrhu produktů od roku 2012 (viz obr. 5). Technologie využívá jako vstup data o profilu zubů různých typů ozubených kol a dokáže odhadnout parametry, jako je nosnost a chyba převodu, za skutečných provozních podmínek analýzou deformace hřídele ozubeného kola a ložisek.

5. Příklad aplikace technologie v designu produktu

Níže uvedený příklad ukazuje snížení chyby převodu v převodovce komunálního vozidla. V tomto případě je cílem snížit chybu převodu analýzou možné změny trojrozměrného profilu zubů kuželového kola v počáteční fázi návrhu, s přihlédnutím k odchylkám profilu zubu v důsledku deformace hřídele, ložisek a dalších součástí, jak je znázorněno na obr. 6.

Pro potvrzení zlepšení výkonu vylepšeného profilu zubu byly změřeny profily zubů, chyba převodu a hluk v záběru u sériového ozubeného kola a jeho vylepšené verze.
Výsledky chyby převodu jsou znázorněny na Obr. 7. Měření jsou zobrazena vlevo a výsledky analýzy těchto měření se sledováním pořadí záběru jsou zobrazeny vpravo. Výsledky porovnání pořadí záběru ukazují, že vylepšený převod má menší odchylku v chybě převodu.
Výsledky měření hluku v záběru uvedené na obr. 8 ukazují významné snížení hluku u vylepšeného ozubeného kola při záběrových frekvencích druhého a třetího řádu.

Tento článek popisuje simulační technologii vyvinutou společností Kanzaki Kokyukoki Mfg., součástí skupiny Yanmar, pro snížení hluku převodovek. Tato technologie se používá v nových vývojových projektech, aby pomohla predikovat výkon ve fázi návrhu. V budoucnu se očekává, že tato simulační technologie dále přispěje k vývoji lepších řešení pro zákazníky zmenšením velikosti a zvýšením výstupního výkonu a spolehlivosti produktů.