Vào năm 1990, một thương hiệu chi nhánh non trẻ của nhà sản xuất ô tô Nhật Bản Toyota Motor Co. nhận thấy rằng mình rất háo hức tạo ấn tượng với những người mua vốn coi sự sang trọng bậc nhất với các thương hiệu châu Âu. Hãng Lexus mới nổi đã phát sóng một đoạn quảng cáo trong đó một kim tự tháp gồm 15 cây sáo sâm panh nằm cân bằng trên mui của một chiếc Lexus LS 400. Với chiếc xe chạy trên máy chạy bộ, tốc độ tương đương hơn 140 dặm một giờ (225,3 km một giờ), động cơ quay vòng, cặp kính vẫn bất động trên mui xe - có lẽ là bằng chứng về độ chính xác chi tiết của nhà sản xuất xe sang mới và sự êm ái mượt mà của ô tô [nguồn:Dawson].
Nhân tiện, nó đã được chứng minh rằng đóng thế trong quảng cáo thực sự là xác thực. Nhưng bản thân diễn viên đóng thế có chứng minh được điều gì không?
Nếu sự gia tăng nhanh chóng về nhận diện thương hiệu của Lexus là bất kỳ chỉ số nào, thì điều đó cho thấy những người mua xe cao cấp đặt tầm quan trọng đáng kể vào các phép đo chất lượng như độ rung của động cơ. Cụ thể, càng ít càng tốt:Như bất kỳ ai đã chịu đựng khung vợt bên trong hộp tiết kiệm đều biết, những rung động của động cơ truyền đến cabin có thể cản trở nghiêm trọng chất lượng xe.
Độ rung của động cơ là một trong những yếu tố chất lượng mà các kỹ sư ô tô gọi là Tiếng ồn, Độ rung và Độ khắc nghiệt, hoặc đơn giản là NVH. Điều quan trọng là phải tập trung vào vì NVH xác định phần lớn là người tiêu dùng nghĩ gì và cảm nhận về một chiếc xe; ngược lại, điều đó ảnh hưởng đến số tiền họ sẵn sàng trả cho nó và liệu họ có sẵn sàng mua nó hay không.
Trong tất cả các lý do khiến một chiếc xe có thể rung lắc và kêu lạch cạch khi đang lăn bánh, độ rung của động cơ đáng được quan tâm đặc biệt vì nó có thể ảnh hưởng đến:
Vì vậy, hãy cùng xem xét năm cải tiến từ quá khứ, hiện tại và tương lai có thể giảm rung động của động cơ, tăng sự thoải mái và mang lại trải nghiệm lái tổng thể tốt hơn.
Nội dungTheo một nghĩa nào đó, giá đỡ động cơ là tuyến bảo vệ đầu tiên trong việc ngăn chặn sự rung lắc của động cơ lan truyền khắp toàn bộ xe.
Đầu tiên, có lẽ chúng ta nên nói về lý do tại sao động cơ tạo ra rung động ngay từ đầu. Nhớ lại rằng quá trình đốt trong là một loạt các vụ nổ. Chúng được điều khiển và biên đạo một cách tinh vi, nhưng dù sao thì chúng vẫn là những vụ nổ mạnh mẽ. Thứ hai, động cơ đốt trong là tổ hợp của các bộ phận bơm, quay và quay. Các bộ phận đó có khối lượng, khi chuyển động sẽ phản lại khối động cơ một lực bằng nhau và ngược chiều nhau. Những phản ứng đó, nhân với hàng nghìn mỗi phút bên trong một động cơ điển hình, tự biểu hiện dưới dạng rung động.
Vì vậy, một số rung động của động cơ là hoàn toàn tự nhiên - chỉ là chúng tôi không muốn cảm thấy nó bên trong khoang hành khách. Giá đỡ động cơ thường là mặt bích kim loại trên động cơ và dọc theo thành của khoang động cơ. Chúng được lót bằng grommet dày hoặc khối làm bằng polyurethane hoặc cao su để hấp thụ một số năng lượng rung động từ động cơ khi nó đang chạy.
Nếu bạn bắt đầu nhận thấy rung động quá mức từ động cơ mà trước đó không có (và bạn biết đó không phải là thứ khác, chẳng hạn như hệ thống treo bị lệch), thì nơi tốt để kiểm tra là lắp động cơ. Các lắp động cơ bị mòn có thể là điều hiển nhiên - thường là cao su hoặc vật liệu hấp thụ khác sẽ bị nứt, rách hoặc mòn rõ rệt. Đôi khi bạn không thể nhận biết chỉ bằng cách kiểm tra bằng mắt, vì cao su có thể đã bị xẹp bên trong. Nếu bạn không chắc chắn, hãy gặp kỹ thuật viên đủ điều kiện [nguồn:Denby].
Ngoài giá đỡ động cơ, bạn nên kiểm tra hộp số các giá đỡ cũng vậy - chúng cũng phục vụ cùng một mục đích, để cách nhiệt phần còn lại của xe khỏi sự rung lắc nặng do hộp số gây ra.
Khi bạn gọi một người là "cứng nhắc", đó thường không được coi là một lời khen. Nhưng khi áp dụng cho xe cộ, độ cứng là một điều tốt.
Khi nói đến việc kiểm soát rung động của động cơ, điều quan trọng là phải bắt đầu với một nền tảng vững chắc. Và do đó, chúng tôi có nghĩa là khung - bộ xương, nếu bạn muốn, của bất kỳ phương tiện giao thông đường bộ nào. Khung được xây dựng vững chắc, có cấu trúc cứng chắc chống lại sự uốn, bẻ cong và truyền các rung động khó chịu.
Việc bổ sung các thanh ngang - còn được gọi là thanh ổn định - là một thực tế phổ biến để giúp giảm độ uốn cong của thân ô tô và làm cho xe cứng hơn về tổng thể.
Tiếng rít, tiếng lạch cạch và tiếng vo ve thường phát ra từ một khung lắp ráp lỏng lẻo và trở nên tồi tệ hơn do dung sai rộng trên cấu trúc tổng thể của ô tô. Trong kinh doanh ô tô, điều này đôi khi được gọi là "vừa vặn và hoàn thiện". Đó là một thuật ngữ rộng về cơ bản có nghĩa là, "Các nhà chế tạo đã dành bao nhiêu sự quan tâm đến chất lượng và độ chính xác khi lắp ráp chiếc xe này?"
Sự vừa vặn và hoàn thiện kém, cùng với khung được hàn và uốn lỏng lẻo, có thể khiến bất kỳ độ rung động cơ hiện tại nào phát ra âm thanh và cảm giác tồi tệ hơn.
Đôi khi, để tìm và loại bỏ rung động của động cơ, bạn phải đi thẳng vào nguồn. Máy đánh rung động cơ tiếp theo của chúng tôi chắc chắn sẽ gây ra một số sự công nhận trong số những người thợ vặn cờ lê có kinh nghiệm.
Giải phẫu Rung động của Động cơNVH thường có hai dạng:qua đường không khí, bạn cảm nhận được bằng tai của mình; và cấu trúc mà bạn chủ yếu cảm nhận được - thông qua ghế ngồi, vô lăng và sàn xe của xe. Rối loạn trong không khí thường là những âm thanh có tần số cao hơn trong dải tần 300 Hz trở lên. Các kỹ sư chống lại chúng bằng cách loại bỏ chúng tại nguồn hoặc khử âm chúng bằng vật liệu giảm âm (chèn trong các khoang cửa và thân xe). Rối loạn cấu trúc diễn ra ở tần số thấp đến mức chúng được cảm nhận (như rung động) nhiều hơn là nghe thấy. Các kỹ sư ô tô phải đo lường tỉ mỉ và cố gắng giảm thiểu cảm giác khó chịu mà người lái xe phải trải qua, vì năng lượng rung được truyền đến tay, chân của người lái xe và thậm chí cả ghế trong quần của họ! [Nguồn:Duncan, Su và Wolf]
Đánh lửa sai cũng là một thủ phạm khác gây ra hiện tượng rung động cơ. Hệ thống đánh lửa và phun nhiên liệu hiện đại, bao gồm bugi tốt hơn và máy tính quản lý động cơ thông minh, đáng tin cậy hơn nhiều so với các hệ thống dựa trên nhà phân phối của những năm trước.
Điều đó nói rằng, việc đánh lửa sai vẫn có thể xảy ra trên các phương tiện mới hơn. Trong quá trình đánh lửa sai, một hoặc nhiều bugi không đánh lửa và bắt lửa xung nhiên liệu khi chúng được lập trình. Việc không bắn được trong một hoặc nhiều buồng đốt gây ra tiếng nấc theo nhịp của các pít-tông, và kết quả là trục khuỷu mà chúng được gắn vào. Kết quả là động cơ bị rung, giật và thậm chí là chết máy. Bây giờ là phần đổi mới:nếu bạn không thể phân biệt được những rung động co thắt của một động cơ ốm yếu chỉ là một động cơ cũ kỹ, thì công nghệ ngày nay đã giúp bạn giải quyết. Gần như chắc chắn rằng kết hợp bugi xi-lanh bắn sai hoặc không bắn sẽ kích hoạt đèn "kiểm tra động cơ" trên bất kỳ chiếc xe hiện đại nào. Từ đó, bạn có thể sử dụng một thiết bị đọc chẩn đoán dễ tìm và mua để xác định vấn đề hoặc mang xe đến cửa hàng dịch vụ tại địa phương để kỹ thuật viên xem xét.
Về cơ bản, rung động không mong muốn của động cơ là sự thiếu hài hòa. Như chúng tôi đã lưu ý, quá trình đốt cháy bên trong là một quá trình khá bạo lực để bắt đầu. Sự đổi mới tiếp theo của chúng tôi là nỗ lực của một người tiên phong nhằm mang lại sự hài hòa cho phương trình.
Nếu bạn đã từng nhìn cận cảnh trục khuỷu ô tô và cá nhân, bạn sẽ biết rằng đó là một thiết bị lớn, nặng và cực kỳ khó khăn. Nó phải như vậy, để có thể chịu được lực đập, nó phải trải qua hàng nghìn lần nhấn pít-tông nổ mà nó nhận được mỗi phút.
Khó khăn do nó vốn có, một trục khuỷu dễ bị xoắn và uốn theo phản ứng với sức ép mà nó lấy từ các pít-tông và các thanh kết nối phía trên nó. Nó cũng có thể truyền rung động không mong muốn khắp động cơ và phần còn lại của xe. Hơn nữa, ở một RPM nhất định, trục khuỷu có thể đạt đến trạng thái được gọi là cộng hưởng, nơi nó rung ở tần số có thể gây ra hỏng hóc nghiêm trọng (hãy nghĩ đến quảng cáo truyền hình mà bạn đã xem nơi một ca sĩ vang dội hoặc âm thanh cao vút được sử dụng để vỡ tan một ly rượu không may mắn).
Năm 1911, thiên tài ô tô Frederick Lanchester đã phát minh ra một thiết bị bắt vít vào đầu trục khuỷu đang quay để loại bỏ hoặc ít nhất là giảm thiểu những vấn đề này. Bộ cân bằng sóng hài (có tên gọi bao gồm bộ giảm chấn / giảm chấn, hoặc puli trục khuỷu) ra đời. Bộ cân bằng này làm giảm lực cắt, lực xoắn truyền lên trục khuỷu bằng cách đẩy các pít-tông. Để hấp thụ năng lượng to lớn của trục khuỷu, bộ cân bằng có một phần có thể được làm bằng cao su hoặc chứa đầy chất lỏng tiêu tán năng lượng [nguồn:Hillier].
Cho đến nay, chúng tôi đã xem xét rất nhiều cách để ngăn chặn thụ động, hoặc ít nhất là làm giảm bớt những rung động động cơ khó chịu đó. Nhưng cải tiến chống rung cuối cùng của chúng tôi thực sự bắt đầu tấn công để ngăn chặn những rung cảm xấu đó.
Cân nặng khi cạo và mạo hiểm khi lắcBộ cân bằng sóng hài rất nặng, cần thiết để chống lại khối lượng quay đáng kể của trục khuỷu. Nhưng trong thế giới hiệu suất cao của việc tùy chỉnh xe hơi, trọng lượng sẽ tính thành mã lực. Do đó, nhiều người đam mê tốc độ thay thế bộ cân bằng điều hòa trên ô tô của họ bằng các phiên bản hậu mãi nhẹ hơn hoặc loại bỏ hoàn toàn các bộ phận này để đi nhanh hơn một chút. Sự đánh đổi:họ có được một chuyến đi khắc nghiệt hơn, run hơn và có khả năng làm giảm tuổi thọ động cơ ô tô của họ.
Nếu bạn đã từng xem qua danh mục của một trong những cửa hàng tiện ích đắt tiền đó, rất có thể bạn đã bắt gặp một chiếc tai nghe khử tiếng ồn được quảng cáo tràn lan. Nếu vậy, bạn có thể nhớ rằng chúng hoạt động bằng cách phát hiện tiếng ồn khó chịu bằng micrô, sao chép âm thanh theo mọi cách và đưa nó trở lại tai bạn. Điểm khác biệt duy nhất:âm thanh sao chép cố tình bị lệch pha 180 độ so với tiếng ồn ban đầu.
Trong khi các âm thanh đấu tay đôi có cùng tần số và biên độ, sự lệch pha khiến chúng triệt tiêu lẫn nhau. Đối với bạn, người nghe, tiếng ồn ban đầu trở thành một tiếng thì thầm khó nghe của chính nó, cho phép bạn thưởng thức âm nhạc của mình hoặc nếu bạn thích, là sự im lặng ngọt ngào.
Đó là cách hoạt động của hệ thống kiểm soát rung động chủ động, vốn có thể được sử dụng trong ô tô, hoạt động. Trong một hệ thống, của một công ty có tên Trelleborg Automotive, một micrô gắn trong xe hơi sẽ lắng nghe những rung động trong một dải tần số được xác định trước. Tương tự như ví dụ về tai nghe, hệ thống phản hồi bằng một lực phản rung tương đương nhưng ngược lại. Một cơ cấu truyền động điện từ, được gọi là "bộ lắc", truyền các dao động của bộ đếm tại các điểm lắp được chọn, ví dụ:tay lái hoặc chân của chảo sàn.
Tất nhiên, một nhược điểm có thể có của một hệ thống như vậy là nó có thể hoạt động quá tốt và che giấu một số triệu chứng của một chiếc ô tô thực sự ốm yếu. Tuy nhiên, như đã đề cập trước đó, rất có thể bạn sẽ nhận được một số loại cảnh báo khác, chẳng hạn như đèn báo kiểm tra động cơ, để báo hiệu sự cố chính đáng.
Như bạn vừa đọc, có thể cảm nhận được rung động của động cơ trong buồng lái vì nhiều lý do. Thật may mắn cho chúng tôi, những cải tiến trước đây cung cấp những cách hiệu quả để chống lại tiếng kêu, tiếng lục cục và tiếng ầm ầm không mong muốn của động cơ.
Xuất bản lần đầu:20 tháng 7, 2012
7 lần sửa chữa ô tô quan trọng mà mọi người đều trải qua
Tại sao động cơ Mercedes của tôi lại rung?
Engine Spark Knock - Tiếng gõ khó chịu, tiếng ping hoặc tiếng lách cách
Làm gì với ô tô cần động cơ mới?