Файл: Шасси автомобиля ЗИЛ-130. Практика проектирования, испытаний и доводки.pdf

№ 35 получено напряжение 670 кгс/см2 при движении по булыж­ ному шоссе среднего качества и 530 кгс/см2 — по разбитой грун­ товой дороге. Таким образом, задний угол кабины обладает достаточной прочностью и конструкцию узла можно признать равнопрочной.

В продольной балке каркаса пола наибольшее напряжение возникает в зоне, прилегающей к боковой опоре кабины (датчик № 10). Преобладающие напряжения в этом сечении составили 1580 кгс/см2 при езде по булыжному шоссе плохого качества и 2400 кгс/см2 при переезде кювета. В данном случае напряже­ ния превысили предел текучести материала (сталь 08, предел текучести 2200 кгс/см2). Причина такой перегрузки — отсутствие связи между поперечной балкой и боковыми панелями. В резуль­ тате этого горизонтальные силы, возникающие от перекосов ра­ мы автомобиля, в значительной мере передаются на продольную балку каркаса, которая испытывает одновременно поперечный изгиб и действие продольных сил. Этим и объясняются высокие напряжения в этой зоне.

Передняя поперечная балка каркаса пола не вызывает опасе­ ний (датчики № 16, 17 и 18).

Большие напряжения зафиксированы в «башмаке», соединя­ ющем продольную балку со щитом передка (датчик № 19). На булыжном шоссе среднего качества напряжение составляло 3320 кгс/см2 и на разбитом булыжном шоссе 2500 кгс/см2. В то же время датчик № 19 при испытании автомобиля с преоблада­ нием деформации кручения показал незначительные напряжения.

Высокие напряжения выявлены при переезде через кювет в месте искривлений вертикальных стоек проема ветрового окна (датчик № 24). На булыжном шоссе плохого качества напряже­ ние равно 1280 кгс/см2, а на булыжном шоссе среднего качества 450 кгс/см2 Это свидетельствует о недостаточной жесткости стой­ ки в вертикальном направлении.

В верхней части крыла на линии соединения с щитом передка (датчик № 37) напряжения были 950 кгс/см2 и 500 кгс/см2 при

грунтовой дороге составили 1070 кгс/см2, по булыжному шоссе плохого качества 1870 кгс/см2 и по булыжному шоссе среднего качества 390 кгс/см2. Высокие напряжения возникают вследствие малой жесткости панели пола в вертикальном направлении.

Анализ результатов дорожных тензометрических испытаний кабины автомобиля ЗИЛ-130 позволил выявить напряжения,

349

Глава XIV. ШУМ АВТОМОБИЛЯ

Шумовая характеристика автомобиля является важнейшим критерием его конструктивного совершенства, точности изготов­ ления отдельных деталей и качества сборки основных узлов и агрегатов. В автомобиле доминирует шум, возникающий в сис­ темах впуска и выпуска двигателя и так называемые структур­ ные шумы, образующиеся из-за вибраций двигателя, карданных валов, коробки передач, ведущих мостов, кабины, кузова, колес и шин.

Результаты исследовательских и экспериментальных работ показали, что в большинстве случаев уровни внешнего и внут­ реннего шума автомобиля зависят от: эффективности глушителя шума, примененного в системе выпуска двигателя; степени за­ глушения шума, возникающего в системе впуска двигателя; точности изготовления вращающихся деталей и степени сбалан­ сированности двигателя, карданных валов, колес и шин; пра­ вильности подбора упругих характеристик амортизаторов под­ вески силового агрегата и резиновых элементов промежуточной опоры карданных валов; степени вибро- и звукоизоляции каби­ ны автомобиля; качества изготовления зубчатых колес коробок передач и ведущих мостов автомобиля.

Автомобиль может иметь невысокий уровень шума лишь в том случае, если при обосновании выбора конструкции его от­ дельных узлов и агрегатов не пренебрегают требованиями, огра­ ничивающими их уровень шума.

УРОВНИ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГО ШУМА ПЕРВЫХ ОБРАЗЦОВ АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130

Измерения внешнего и внутреннего шума автомобилей ЗИЛ-130 производились на всех этапах их испытаний. Замеря­ лись уровни и спектры шума при движении автомобиля на раз­ личных передачах с установившейся скоростью и на режимах разгона, с полной нагрузкой и без груза.

Для измерений шума и вибрации автомобилей и их агрегатов применялась следующая аппаратура: шумомеры типа 2203 и 1400D, измерители уровней и анализаторы типа 2112 и 2107,

351

октавные фильтры типа 1613, анализаторы с постоянной относи­ тельной полосой пропускания типа 1401D и 1401DX, виброметры типа 1433В и 1402С.

При измерениях уровней внешнего шума микрофон устанав­ ливали на расстоянии 7,5 м от осевой линии движения автомоби­ ля на высоте 1,2 м от земли. В кабине автомобиля измеритель­ ный микрофон размещали в середине, на уровне головы води­ теля.

Измерения показали, что при движении автомобиля ЗИЛ-130 по асфальтобетонному шоссе на прямой передаче со скоростями до 75 км/ч уровни внешнего шума могут достигать 85 дБ (А).

ЦЩА)

Рис. 139. Уровни внешнего п внут­ реннего шума LA автомобиля ЗИЛ-ІЗО при движении с устано­ вившейся скоростью ѵя (груз массой 5 т ):

/ — уровни внешнего шума, заме­ ренные на расстоянии 7.5 м от авто­ мобиля при движении с включенной прямой передачей; 2—7 — уровни

шума в кабине, замеренные при дви­ жении автомобиля соответственно на первой, второй, третьей, четвертой и пятой передачах и накатом с выклю­ ченным двигателем

При более высоких скоростях движения, а также при движении

Уровни шума в кабине автомобиля ЗИЛ-130 не превышают 85 дБ (А). При движении автомобиля на третьей, четвертой и пя­ той передачах увеличение скорости на каждые 10 км/ч вызывает повышение уровня шума примерно на 5 дБ (А).

Во время испытаний автомобилей ЗИЛ-130 были отмечены три группы источников шума. Источники первой группы (короб­ ка передач и двигатель) ослаблялись путем повышения точности изготовления отдельных деталей и качества сборки этих агрега­ тов. Для ослабления источников шума второй группы (напри­ мер, насоса гидроусилителя рулевого управления) необходимо было внести некоторые изменения в конструкцию соответствую­ щих агрегатов. Чтобы ослабить источники шума третьей группы (система впуска компрессора и карданные валы), необходимо было провести экспериментальные работы и внести некоторые изменения в конструкцию указанных узлов.

352

ШУМ ДВИГАТЕЛЯ

К основным источникам шума в двигателе следует отнести: колебательные процессы в системах впуска и выпуска; вибрации блока и головок блока цилиндров, картера, крышки распредели­ тельных шестерен, впускного и выпускного трубопроводов; коле­ бательные процессы в вентиляторе, водяном насосе системы ох­ лаждения и в компрессоре тормозной системы автомобиля.

Рис. 140. Спектры шума двигателя ЗИЛ-130:

а — при различной нагрузке и л « 2000 об/мин; б — при различной частоте вращения п и полной нагрузке; 1 — пол* пая нагрузка; 2 — нагрузка 20%; 3 — холостой ход; 4 — п в* 900 об/мин; 5 — а = 2000 об/мин; 6 — п ~ 2800 об/мин

Спектры шума и вибраций двигателя ЗИЛ-130 с высоким уровнем составляющих занимают область частот 25— 10 000 Гц. Уровень шума двигателя зависит в основном от нагрузки и час­ тоты вращения коленчатого вала. При увеличении нагрузки-от нуля до полной уровни составляющих спектров шума и вибрации возрастают на 5—10 дБ (рис. 140, а). Более интенсивно повыша­ ются уровни составляющих спектра в диапазоне частот 100— 2000 Гц. При увеличении частоты вращения коленчатого вала от 900 до 2800 об/мин уровни составляющих шума возрастают на 10—20 дБ (рис. 140, б).

Во время доводки двигателя ЗИЛ-130 исследовался шум, вы­ зываемый работой клапанного механизма. Чтобы оценить шум,

создаваемый только им, в двигателе ЗИЛ-130 был осуществлен автономный привод распределительного вала. Результаты опытов показали, что клапанный механизм двигателя ЗИЛ-130 создает высокочастотный шум с высоким уровнем, особенно при боль­ шой частоте вращения коленчатого вала.

Основной вибрационный импульс, порождающий шум, возни­ кает при посадке клапана в седло, что видно по осциллограмме одноцилиндрового двигателя (рис. 141). Открытие клапана со­ провождается менее сильным вибрационным импульсом.

Рис. 141. Осциллограмма одноцилиндрового двигателя:

/ — осциллограмма вибраций головки цилиндров; 2 — индикаторная диаг­ рамма; I — закрытие выпускного клапана; II — закрытие впускного клапана:

I II — отметка зажигания

Величина зазора в клапанном механизме влияет на уровень высокочастотной области спектра шума двигателя. Если увели­ чить зазор, например, только у одного впускного клапана с 0,45 до 1 мм, то уровень составляющих в спектрах колебательной скорости и шума увеличится в диапазоне частот 5000—12 500 Гц

99. Фазы газораспределения двигателя ЗИЛ-130 при опытных распределительных валах

(в градусах угла поворота коленчатого вала)

354