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

На двигателе ЗИЛ-130 были испытаны воздухоочистители двух типов: ВМ-16 и ВПМ-3. По спектрам шума, приведенным на рис. 145, видно, что при воздухоочистителе ВПМ-3 двигатель является менее шумным, чем в случае установки воздухоочисти­ теля ВМ-16. Следовательно, можно сделать вывод, что для сни­ жения уровня шума впуска двигателя целесообразно применять воздухоочистители большого объема или специальное устройст­ во с глушителями шума.

Вынужденные и собственные колебания в системе выпуска двигателя обусловливают наличие в спектре шума ряда тональ-

dS

Рис. 145. Спектры шума двигателя ЗИЛ-130:

/ — с воздухоочистителем ВМ-16; 2 — с воздухоочистителем ВПМ-3

ных составляющих, имеющих весьма высокий уровень особенно при возникновении резонансных колебаний.

Современные шумоизмерительные приборы позволяют с вы­ сокой точностью измерять спектр шума выпуска. Такие спектры и следует принимать в качестве исходных при разработке кон­ струкции системы выпуска с глушителями шума.

ШУМ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Шум коробки передач возникает вследствие вынужденных и собственных колебаний ее основных деталей—картера, крыш­ ки, зубчатых колес и валов.

Шум при работе коробки передач зависит от ряда факторов: жесткости картера и валов; точности изготовления отдельных деталей и особенно зубчатых колес: качества сборки коробки передач и качества подшипников. В спектрах шума обнаружи­ ваются, как правило, составляющие, частоты которых равны пли кратны числу сопряжений в секунду зубьев шестерен включен­ ной передачи.

Основные показатели по шуму и вибрациям коробки .передач ЗИЛ-130 были получены на лабораторной установке, состоящей из балансирной машины, вспомогательной коробки передач ЗИЛ-130, примененной в качестве редуктора, гидравлического

360

или индукторного тормозов и платформы на упругой подвеске. В подвеске платформы, на которую устанавливалась испытуемая коробка передач, были применены резиновые амортизаторы с суммарной жесткостью 2300 кгс/см. При такой жесткости под­ вески резонансные колебания платформы и коробки передач на­ блюдались при частоте вращения приводного вала 1000 об/мин.

б)

мозубых шестерен происходит более интенсивно, чем при косо­ зубых шестерен.

Анализ результатов измерений шума и вибраций показал, что к наиболее интенсивным источникам их образования надо отне­ сти шестерни постоянного зацепления, прямозубые шестерни заднего хода и первой передачи, а также шестерни четвертой передачи. Из табл. 102 и 103 следует, что у различных коробок передач наибольшая разница в уровнях отдельных составляющих шума достигала 12 дБ, а в уровнях вибраций 15 дБ. Такая раз­ ница в уровнях шума и вибрациях считается значительной. По субъективной оценке коробка передач № 1 имеет невысокий уровень шума, коробка передач № 2 — средний уровень шума и коробка передач № 3 — весьма высокий уровень шума.

В спектре собственных колебаний картера коробки передач ЗИЛ -130 имеются составляющие, частоты которых равны 1550,

361

2500, 3100 и 5000 Гц. Эти собственные колебания картера вызы­ вают высокочастотный шум при работе коробки передач.

Оценка коробок передач по уровням шума и вибраций при­ менялась при выборе наиболее рационального способа обработ­ ки зубчатых колес и сопоставлении технических показателей ко­ робок передач различных автомобилей, а также для виброакустического контроля серийных коробок передач ЗИЛ-130.

ШУМ, ВЫЗЫВАЕМЫЙ НИЗКОЧАСТОТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ СИЛОВОГО АГРЕГАТА И КАРДАННЫХ ВАЛОВ

Двигатель рассматривается обычно как непосредственный из­ лучатель шума и как возбудитель вибраций в автомобиле. Вы­ нужденные низкочастотные колебания двигателя, основными ис­ точниками которых являются силы инерции и неравномерность крутящего момента, передаваясь через его подвеску, вызывают колебания рамы и кабины автомобиля.

Кроме вынужденных колебаний, двигатель совершает и соб­ ственные колебания на упругой подвеске. На ряде испытанных

362

103. Уровни колебательной скорости коробок передач ЗИЛ-130 (частота вращения первичного вала 1500 об/мин, нагрузка 10%)

автомобилей ЗИЛ-130 частота собственных колебаний силового агрегата составляла 10— 13 Гц.

Вибрации рамы и кабины, возникающие из-за колебаний дви­ гателя, могут быть дополнительными источниками шума. Боль­ шое значение в передаче колебаний от силового агрегата к раме автомобиля имеет жесткость амортизаторов подвески. Прибли­ женный расчет показал, что жесткость подвески, примененной на первых опытных образцах автомобиля ЗИЛ-130, целесообразно было уменьшить примерно до 3000 кгс/см. В связи с этим была разработана и испытана экспериментальная подвеска, обеспе­ чившая уменьшение уровня вибраций рамы автомобиля и пони­ жение уровня шума в кабине водителя на 3 дБ (А).

Карданные валы могут быть весьма интенсивными источни­ ками вибраций и шума в автомобиле. Высокий уровень вибраций наблюдается обычно при повышенной несбалансированности кар­ данных валов. Если в промежуточной опоре карданных валов применен резиновый элемент, имеющий большую жесткость, то неизбежные резонансные колебания возникают при относительно высоких скоростях движения автомобиля. Например, если жест­ кость резинового элемента в промежуточной опоре карданных

3 6 3

валов равна 500 кгс/см, то резонасные колебания возникнут на частоте 29 Гц при движении автомобиля ЗИЛ-130 на пятой пере­ даче со скоростью около 48 км/ч. На этом режиме движения автомобиля будет наблюдаться повышение уровня звукового давления в кабине, особенно при большой несбалансированности карданных валов.

Ориентировочно допускаемый дисбаланс карданного вала мо­ жет быть определен по графику, приведенному на рис. 143.

Рис. 147. Номограмма для подбора жесткости подвески силово­ го агрегата и резинового элемента промежуточной опоры кар­ данных валов автомобилей ЗИЛ-130:

Весьма неблагоприятные условия могут возникнуть при сов­ падении резонансных колебаний карданных валов и силового агрегата автомобиля, которое возможно, например, в том слу­ чае, когда жесткость резинового элемента промежуточной опо­ ры карданных валов Ск = 450 кгс/см, а суммарная жесткость подвески силового агрегата Сд = 5000 кгс/см. При этих условиях резонансные колебания возникают во время движения автомо­ биля ЗИЛ-130 на пятой передаче со скоростью 45 км/ч (частоты fp это резонансного режима для гармоник первого и второго по­ рядков показаны штриховыми линиями на номограмме, приве­ денной на рис. 147). Следовательно, жесткость резинового эле­ мента промежуточной опоры карданных валов и амортизаторов подвески силового агрегата должна быть ниже, чем в приведен­ ном примере.

3 6 4

ШУМ В КАБИНЕ

Уровни вибраций кабины и уровни шума в ней должны быть отнесены к основным показателям комфортабельности грузового автомобиля. Уровни внутреннего шума грузового автомобиля существенно зависят от степени звукоизоляции кабины.

Качество звукоизоляции кабины опытных образцов автомо­ биля ЗИЛ-130 определяли с помощью аппаратуры, включающей в себя магнитофон МАГ-8МІІ, усилитель типа 90-У2 громкогово­ ритель типа 25А-13, шумомер типа 1400D и анализатор типа

Частота

Рис. 148. Октавные спектры внешнего и внутреннего шума автомобиля ЗИЛ-130, измеренные согласно от­ раслевой нормали ОН 025 304—67:

/ — в кабине; 2 — на расстоянии 7,5 м от автомобиля

1401D. Громкоговоритель размещали под капотом двигателя. Измерительный микрофон устанавливали поочередно под капо­ том двигателя и в кабине на высоте 0,7 м от сиденья. На магнит­ ную ленту предварительно записывался шум двигателя ЗИЛ-130. При воспроизведении этого шума регистрировались спектры в кабине и под капотом двигателя. По разности звуковых давлений в соответствующих полосах строили кривую звукоизоляции для диапазона частот 25—8000 Гц. На одном из опытных образцов автомобилей звукоизоляция кабины в диапазоне частот 25—150; 150— 1000 и 1000—8000 составляла соответственно 10—20; 20— 30 и 20 дБ. В действительности при работающем двигателе раз­ ность уровней звукового давления под капотом двигателя и в кабине значительно меньше, особенно в высокочастотной облас­ ти спектра, из-за вибраций отдельных панелей кабины.

При контрольных испытаниях автомобилей ЗИЛ-130 было установлено, что уровень внутреннего шума составляет 85 дБ (А), а уровень внешнего шума 87 дБ (А). Октавные спектры внешнего и внутреннего шума автомобиля приведены на рис. 148.

365