Vibrace: příčiny, metody zkoušení

Je známo, že jakýkoli motor se „třese“, pokud jeho válce pracují nerovnoměrně.

Nejjednodušší případ je, když jeden válec nefunguje vůbec. V tomto případě se motor při volnoběhu třese, zkušení řidiči o tom říkají: “Motor běží špatně.” S přibývajícími otáčkami se toto chvění zmenšuje a řidiče již tolik nedráždi, ale výkon takového motoru i v otáčkách se samozřejmě sníží. Na otázku, zda je možné pokračovat v jízdě, když jeden válec nefunguje, odpovíme takto: je to možné, ale je to vysoce nežádoucí. Nespálené palivo v nepracujícím válci totiž smývá mazivo ze stěn válce, zvyšuje pravděpodobnost skórování a způsobuje roztavení katalyzátoru výfukových plynů (pokud tam je). Roztavený katalyzátor dále snižuje výkon motoru a nakonec se motor zastaví: výfukové plyny nemají kam jít.

V podstatě všechny motory, i plně funkční, při provozu mírně vibrují (třesou se). Říká se, že na motor Rolls-Royce můžete položit minci na její okraj a nespadne. Ale vibrace z motoru by se v žádném případě neměly přenášet na karoserii vozu. Aby k tomu nedocházelo, neměl by se motor žádnou částí přímo dotýkat karoserie (rámu) vozu – pouze prostřednictvím polštářů a speciálních tlumičů. Dost často do dílny přijíždějí auta, jejichž majitelé tvrdí, že se jim třesou motory. Jděte ven a mrkněte. Opravdu, starý diesel se na volnoběh trochu třese, ale s takovým natřásáním se dá jezdit celkem pohodlně ještě mnoho let. Jakmile ale rukou chytnete otevřené dveře nebo se opřete čelem o volant, okamžitě pocítíte svědění celého těla. V takové situaci je pobyt v autě s běžícím motorem velmi nepříjemný, ale příčinou nepohodlí vůbec není motor. Je známo, že i při zcela nefunkčním jednom válci u čtyřválcového vznětového motoru nedochází k žádným zvláštním vibracím karoserie, celý vznětový motor se pohybuje s trhnutím a interiér je docela pohodlný. Pokud je však „zabit alespoň jeden airbag“, výfukové potrubí nebo tlumič se dotkne karoserie nebo není správně zajištěn celý motor, karoserie vozu vibruje, což samozřejmě vyvolává negativní emoce u řidiče a cestujících.

Když tedy zákazník nahlásí, že se mu v autě třese motor, neměli byste hned ze všeho vinit pohonnou jednotku. Za prvé, prakticky neexistují dokonale fungující motory. Za druhé, v devíti případech z deseti je příčinou obav špatná izolace pohonné jednotky od karoserie.

Mnoho moderních japonských aut používá kombinované pryžové držáky pro uložení motoru namísto obvyklých a známých. Kromě pryže je v nich dutina s tekutým plnivem (silikonem) a nelze navenek určit, zda je v dobrém stavu nebo ne. Například, když auto s předním náhonem (Toyota Vista, Toyota Corona atd.) přijde do opravy s reklamací na vibrace a jsou cítit vibrace karoserie, pak by se s největší pravděpodobností mělo vyměnit přední uložení motoru (pravé na karoserii). Navíc může vadný polštář (podpora) vypadat jako nový.

Velmi často tuto pravou (na karoserii) podpěru u vozů s pohonem předních kol porušují samotní autoopraváři. Zde je příklad. Zpátečka v automatické převodovce Toyota Camry 4WD zmizela. Tento jev je mimochodem docela běžný: u převodovky řady „540“ je zpátečka vždy první, kdo selže. Auto přijede do dílny vyměnit automatickou převodovku. Demontovali jste někdy převodovku na vozidle s pohonem 4WD? U těchto vozů je jednodušší demontovat převodovku společně s motorem. Ale “specialisté” mají “cestu ven”.

Uvolní všechny úchyty motoru a převodovky kromě předního (přímo na karoserii) a odpojí pohony od kardanu. Poté se celá jednotka strašně zkřiví a visí na jednom polštáři. „Specialisté“ udělají svou práci (a obvykle nemění automatickou převodovku úplně, ale pouze namontují jiný zadní kryt spolu s jednotkou zpátečky – je to jednodušší) a vše vrátí na místo. Karoserie začne vibrovat okamžitě nebo možná po měsíci. A zdá se, že neexistují žádní viníci. Byl stroj opraven? Opraveno, jaké mohou být stížnosti? A pokud karoserie vozu vibruje, kontaktujte mechanika motoru, je to jejich problém. V literatuře byla zmínka, že polštář se silikonovou výplní lze opravit. Tato oprava zahrnuje vyvrtání otvoru do železné části polštáře, nalití běžného motorového oleje do ní a následné utěsnění otvoru. Prý nejsou problémy s vibracemi minimálně rok.

Druhým důvodem vibrací karoserie je nesprávně namontovaný motor. Pojďme si to vysvětlit na příkladu. Pokud zvednete auto na zvedáku, vyměníte všechny silentbloky v odpružení a pak celé odpružení utáhnete přímo tam na zvedáku, auto bude velmi „tuhé“ a jízda bude extrémně nepříjemná. Aby se tak nestalo, po instalaci nových gumiček se auto spustí na zem a celé odpružení se utáhne na zem. Poté jsou všechny silentbloky upevněny ve „střední“ poloze a odpružení funguje velmi hladce. Všichni automechanici, kteří se specializují na odpružení, znají tuto zvláštnost práce s odpružením, ale většina automechaniků si to neuvědomuje. A když se namontuje motor (nebo se vymění polštáře), nainstalují a dotáhnou vše podle potřeby. V důsledku toho se v kabině objevují vibrace. Aby zmizel, stačí povolit všechny úchyty motoru, nadzvednout a znovu utáhnout. Pokud není karoserie vozu zdeformována, vibrace zmizí. Pokud je karoserie vašeho vozu „pokřivená“, pak některé podpěry nebudou fungovat v optimálním režimu a přirozeně budou špatně tlumit vibrace motoru. Diagnostiku uložení motoru provádíme dodržením následujícího postupu.

U vozů s automatickou převodovkou: usedněte za volant, nastartujte motor, zahřejte jej, nastavte volič automatické převodovky do polohy „neutrál“ („N“) a dotkněte se volantu čelem. Chvíli čekáme, zvykáme si na hučení těla. Poté musíte zařadit zpátečku a pomocí plynového pedálu nastavit stejnou rychlost jako při volnoběhu v poloze „N“. Zvýšily se vibrace těla? Nebo méně? Poté zapneme polohu „D“. Jak je to s vibracemi? Stalo se to větší nebo menší?

Myšlenka testu je taková , abyste mohli nakloněním motoru (při zapnutém „R“ se motor mírně naklonit na jednu stranu, při zapnutém „D“ na druhou stranu) odlehčit určité polštáře, všímat si, jak se mění vibrace, a vyvodit závěry.

Dále, s otevřenou kapotou, musíte levou nohou sešlápnout brzdový pedál, zapnout „R“, lehce sešlápnout plynový pedál (asi do 1500 ot./min) a prudce jej uvolnit. Poté udělejte totéž, ale zapněte “D”. Během těchto manipulací by se váš asistent měl podívat na motor. Pokud vše funguje správně, pak když zapnete „R“, motor se „nafoukne“ a vychýlí se o 10 stupňů na jednu stranu, a když zapnete „D“, vychýlí se o stejný úhel na druhou stranu ze své neutrální polohy (v „N“ nebo „P“). Při prudkém uvolnění plynu se motor vrátí do neutrální polohy bez jakéhokoli klepání a celkem plynule. Pokud je jedna z podpěr (polštářů) zničena, motor se natočí do většího úhlu v jednom směru a po uvolnění plynu doslova „zaskočí“ zpět na místo. Při otáčení motoru všechny díly mechanicky spojené s tímto motorem mění svou polohu vůči karoserii – výfukové potrubí, převodovka. V případě poškození polštáře může být rotace motoru tak velká, že se tyto části budou dotýkat karoserie vozu. Navíc, pokud je úhel natočení motoru větší než normálně, všechny trubky, hadice a elektrické svazky spojující motor s karoserií jsou více nataženy a mohou prasknout nebo vypadnout potrubí (konektory).

Nejnepochopitelnější případy související s vibracemi se ale vyskytly u vozů RVR. Auto s dieselovým motorem “4D-68” přichází na opravu. Majitel vozu říká, že s autem bylo vše v pořádku, dokud mu nedaleká dílna nevyměnila rozvodové řemeny. Právě byl čas je změnit a on to udělal. A od té doby motor „řve“ a „nejede“. Mechanici, kteří měnili rozvodové řemeny, nyní jen krčí rameny, a tak nás žádá, abychom se pokusili tento jev zjistit. Toto je pozadí této vady. Rychle otevřeme ochranné kryty a. ujistěte se, že značky časování a instalace vysokotlakého palivového čerpadla (HPFP) jsou správné. Po tomto nepříjemném, ale očekávaném zjištění jsme motor jako obvykle znovu smontovali a zkontrolovali jeho výkon. Udělali jsme parkovací test, vyjeli na testovací kopec, porovnali tahovou sílu motoru při rozjezdu s jiným podobným autem (naštěstí přišlo na výměnu oleje úplně stejné se stejným motorem) a udělali jsme závěr. Síla je v pořádku. Ale motor „řve“, zejména při 3000 – 4000 otáčkách za minutu, jako vyřezaný. Přitom se chvěje celá karoserie a dokonce i hnací hřídel. A subjektivní dojem, že auto „nejede“, vzniká pouze kvůli silnému hluku motoru. Před pár lety jsme měli případ, kdy bylo po nehodě vyměněno přední křídlo auta. Staré křídlo bylo rozbito a odhozeno. Spolu s ní ale vyhodili i roztrženou plastovou nádobu (vzduchový „pytel“), která byla napojena na vzduchovodu před vzduchovým filtrem. Co se dá dělat, opraváři karoserií jsou opraváři karoserií. A pak navenek absolutně provozuschopný motor, bezchybně pracující na volnoběh a mírně vyšší, začal po 3000 ot./min. Akustický hluk ze sání vzduchu při chodu ve vysokých otáčkách byl takový, že se v kabině nedalo mluvit. Poté byl problém identifikován a na místo vyřazeného airbagu byla instalována odříznutá plastová láhev. Veškerý hluk najednou zmizel. Zde na RVR byly vzduchovody v pořádku a závada vznikla po montáži pásů. Poté jsme znovu kontrolovali značky, ale tentokrát veškerou práci odvedli jiní řemeslníci. Výsledek jejich činnosti byl stejný – všechny značky na všech ozubených řemenech byly správné. Po dlouhé diskusi a debatě jsme dospěli k následujícímu závěru. Ozubené kolo klikového hřídele, jak známo, má poloviční velikost než ozubené kolo vačkového hřídele a hnací ozubené kolo vstřikovacího čerpadla paliva. A pokud to (převodovka klikového hřídele) udělá dvě otáčky, pak vačkový hřídel a hnací ozubená kola vstřikovacího čerpadla dělají pouze jednu. A tak pokaždé bez jakýchkoliv možností. Vyvažovací hřídel je jiná věc. Je menší než klikový hřídel, ale ne dvakrát menší. A pokud jsou všechny značky na všech rychlostních stupních nastaveny podle jejich „odpovědí“ a pak se motor otočí o dvě otáčky, pak se značky na klikovém hřídeli a vačkovém hřídeli shodují (a také pohon vstřikovacího čerpadla paliva), ale značky na vyvažovacích hřídelích nikoli. A teprve po šesti otáčkách motoru se všechny značky opět shodují. A také vyvažovací hřídele. Pak se ukáže, že po instalaci značek na klikový hřídel, vačkový hřídel a hřídel vstřikovacího čerpadla lze řemen vyvažovacího hřídele nainstalovat třemi způsoby. Po tomto závěru jsme začali motor znovu otáčet, dokud se všechny značky na všech hřídelích neshodovaly. Když se shodovaly, otočili jsme motor o dvě otáčky ve směru otáčení. Poté značky vyvažovacího hřídele přirozeně „šly“ na 1200. Dále, aniž bychom se dotkli hlavního řemenu (je nastaven podle značek), vrátili jsme (povolením hnacího řemene) ozubené kolo vyvažovacího hřídele zpět, čímž jsme jej znovu nastavili podle značky. Dále jsme smontovali motor a nastartovali jej. Zdá se, že se nic nezměnilo. Poté jsme operaci zopakovali. Otáčením motoru jsme opět dosáhli úplného vyrovnání všech značek. Poté jsme motor otočili ještě o dvě otáčky. Znovu jsme povolili hnací řemen vyvažovacího hřídele a vrátili jsme ozubené kolo tohoto hřídele na značku. Smontovali jsme motor a. všechny vibrace, všechen „řev“ a hučení zmizely! Proč je záhadou. Nikde jsme se o tom v návodu nedočetli. A když o pár měsíců později dorazil na opravu další RVR (s vibracemi karoserie po výměně rozvodových řemenů), ale s benzínovým motorem (a jak známo, jsou tam instalovány i vyvažovací hřídele), pak jsme bez přemýšlení zopakovali výše uvedené manipulace. Jen tentokrát hluk (vibrace) zmizel po prvním otočení převodu vyvažovacího hřídele zpět na značku. Došli jsme k závěru, že ke zvýšeným vibracím nedochází pokaždé po výměně rozvodových řemenů, ale pouze v těch případech, kdy se ozubená kola vyvažovacího hřídele otáčí prsty s odstraněným řemenem. A pak se nedostanou na své staré místo. Pokud řemeny vyměníte takto: povolte, sundejte, nasaďte, utáhněte – nebudou žádné problémy. Pokud se však při pokusu o posouzení stavu ložisek (nebo ze zvědavosti) otočíte ozubeným kolem hřídele a nevrátíte jej na místo, zaznamenáte vibrace.