динамический демпфер на приводе для чего нужен

Немного о динамических демпферах

В нескольких постах ранее делал упоминания о динамических демпферах, так вот решил посетить этой теме отдельный пост. Итак, что-же такое динамические демпферы и какую роль они могут сыграть в сфере шумоподавления в условиях автомобиля. Будет много буков и слайдов 🙂
Всезнающая Википедия говорит нам следующее: Де́мпфер — устройство для гашения (демпфирования) или предотвращения колебаний, возникающих в машинах, приборах, системах или сооружениях при их работе.
Так вот, если вспомнить курс физики, то шум это и есть колебания распространяющиеся по поверхности на определенных частотах. Вывод: демпфер позволяет гасить шум. Изначально, я слабо верил, что кусок железа прикрученный через резиновую проставку к различным элементам кузова и ходовки может положительно повлиять на шумовую составляющую автомобиля. Почитав интернеты и полазив по автомобильным каталогам, выяснил, что такая технология шумогашения давно применяется в автотранспорте. В большей степени заводской демпферизации подвергались машины из Японии и европейский премиум, в последние годы европейцы стали ставить демпферы на машины так сказать бюджетного сектора, даже китайцы на Chery Tiggo установили демпфер на подушку двигателя. Следовательно — надо было приступать к внедрению «нанотехнологий» в свой пепелац. Основная проблема данной технологии такова, что в большей массе, цена заводских демпферов очень не прилична, но попадаются исключения. Так же, загвоздка заключается в том, что каждый узел автомобиля, (даже в зависимости от марки машины) создает свою шумовую какафонию — частота шума каждого элемента различна, в заводских условиях производится шумовой\вибрационный анализ, вычисляются наиболее вибронагруженные элементы, измеряется их частотная составляющая и уже под этот частотный диапазон делается и устанавливается демпфер. В домашних условиях, как мы понимаем, все эти измерения произвести не возможно. Следовательно данный процесс сводится к методу проб и ошибок 🙂 Демпферизацию, я начал еще на фокусе. Установив на правую опору двигателя самодельный демпфер и заметив «приход», меня было уже не остановить и это перешло в болезнь :))) В итоге, на фокусе, у меня было установлено около 30 демпферов. На нем я тренировался, лепил демпфера где можно и где нельзя 🙂 В большей степени это были самодельные демпферы и при их изготовлении приходилось подбирать упругость демпфирующего элемента (толщину и мягкость резины) между металлической болванкой (телом демпфера) и основанием демпфера, чтобы подобрать его рабочую частоту под определенный элемент. После этих экспериментов, для себя сделал вывод, что основная шумовая вибронагрузка на фокусе приходится на опоры двигателя, конечно же ходовку, подрамники, моторный щит кузова. На С-MAX картина в принципе та-же, кроме подрамников. У нас подрамники и рулевая рейка установлены через мягкие втулки, на фокусе втулки пластмассовые.
На сегодняшний день конфигурация демпферов на C-MAX следующая:
Подвеска/подрамник (установленные демпферы позволяют снизить шумы от щербатого асфальта, стыков, ямок):
1. На передних рычагах установлены демпферы ASVA TEXB011, это аналог демпфера Toyota 17581-50090. У Toyota он устанавливается на выхлопную систему. Подвес очень мягенький. Вес одного 800 гр.

2. На рулевых наконечниках установлены демпферы Hyundai 218233k000. Они достаточно компактны, вес каждого по 250 гр. Больший демпфер туда не поставить т.к. будет цеплять диск при выкрученном руле.

3. На передних амортизаторах, в точке крепления стойки стабилизатора стоят демпферы от Мазды 3. BP4K-34-980C — левый демфер, BP4K-34-970C — правый демпфер. Вес около 350 гр. Так же можно установить эти демпферы от Фокуса 3 или Kuga, у них вес чуть больше.

4. На задних подпружинных рычагах установлены по 3 демпфера General Motors 13 337 450 на каждый рычаг. Масса демпфера 186 гр. Штатно, на подпружинные рычаги демпферы устанавливали на Focus 3 ST и Volvo V40.

5. Такие же демпферы General Motors 13 337 45 установлены на малые поперечные рычаги (косточки, восьмерки и т.д.) При установке надо очень тщательно выбирать место, т.к. если расположить демпфер чуть ближе к подрамнику, то при ходе подвески, он упрется в подрамник и канет в бездну.

6. Так как передний подрамник полый, то он достаточно хорошо резонирует. Для ликвидации этого эффекта, я стянул подрамник металлической втулкой. Демпфера как на передний так и на задний подрамник не устанавливал. Может со временем и поставлю, на задний подрамник подходит демпфер от Мазды 3 C236-28-660C., но буду ставить самоделку. Защиту днища к подрамнику фиксирую через резиновые прокладки.

7. В планах поставить демпферы на задние продольные рычаги.
Опоры двигателя и коробки (замечательно снижают шум двигателя):
1. На правую опору двигателя, со стороны крепления к двигателю, установлен демпфер ТагАз T111001320, под этим же артикулом есть и демпфер Chery. Данный демпфер имеет в основании два лепестка для крепления. Для установки на опору один лепесток нужно срезать. Так же, для установки нужно сделать выемку в декоративной крышке двигателя. Хочу предостеречь тех, кто захочет поставить самодельный демпфер. Я предпринимал 5 попыток установки в это место самодельного демпфера. Во всех случаях демпфер обламывало. В последнем 5 варианте демпфера, основание демпфера было сделано из 5 мм. каленой пластины (вес демпфера был около 500 гр., так вот спустя неделю, пластину переломило, а демпфер успешно упал в приводной ремень. Видимо от двигателя идут высокочастотные вибрации, которые вызывают резонансное разрушение металла. У демпфера T111001320 опора, на сколько я понял, чугунная. Демпфер проехал уже в районе 30 тыс. км. и чувствует себя отлично. У Chery он устанавливается как раз в это же место.

2. В месте крепления правой опоры двигателя к лонжерону, ближе к моторному щиту, установлен самодельный демпфер весом 1 кг.

3. На левой опоре двигателя, та что под аккумулятором установлен самодельный демпфер весом 1 кг. Существует заводской демпфер для установки на это место от Мазды 5, арт. BR9L-39-07YB, но цена его говорит о том, что он сделан из драг. металла 🙂

4. На задней опоре установлен демпфер весом 1 кг. сделанный из двух блинов для гантель 0,5 кг.

Моторный щит:
1. На моторный щит, на шпильку крепления предпускового обогревателя, установлен самодельный демпфер весом 1 кг., На это место хорошо походит демпфер VOLVO 30714071, но опять же видимо полу драг. металл 🙂 Так же верхнюю часть моторного щита, со стороны двигателя, я покрыл войлочным матом с битумной мембраной. Такой же войлочный мат простелен по полу со стороны салона от передних точек крепления передних сидений, до передней панели.

Такая конфигурация у меня прошла 10-30 тыс. км. и на данный момент обеспечивает достаточно высокий уровень комфорта при передвижении по нашим дорогам. Уровень шумов от дорожного полотна снизился где-то на 30 %, от двигателя на все 50%. Но тут все работает в комплексе, дополнительно у меня проклеены виброй передние арки, установлены задние пластиковые подкрылки, протянуты уплотнители всех дверей, обтянуты карпетом боковые панели багажника. Но всегда есть стремление к лучшему, так что на этом я не останавливаюсь…:)
Всем эффектной демпферизации 🙂

Источник

Инерционный демпфер приводного вала — зачем он нужен?

Многие автовладельцы видели на приводных валах инерционные демпферы, в частности на В3 они выглядят следующим образом — правый (стоит у всех, кроме VR6):

И левый (я так и не понял в какие комплектации В3 его ставили, но на В4 левый приводной вал немного отличается от В3 и на нём демпфера уже нет):

Попытавшись поискать доступную информацию по инерционным демпферам в рунете ничего толкового не нашёл, зато была статья в английской википедии.

Предлагаю собственный свободный перевод некоторых интересующих нас частей.

Инерционный демпфер, также известный как гармонический гаситель, является устройством, установленным в конструкциях, требующих снижения амплитуды механических колебаний. Применение демпферов может предотвратить дискомфорт, повреждение или прямое разрушение конструкции.

Инерционные демпферы стабилизируют вредное движение, вызванное гармоническими колебаниями. Демпфер уменьшает вибрацию системы со сравнительно лёгким компонентом так, чтобы в худшем случае колебания последнего были менее интенсивными. Грубо говоря, на практике системы настроены так, чтобы или отодвинуть рабочий режим от опасной частоты или демпфировать резонансную частоту в тех случаях, когда сложно или дорого амортизировать непосредственно саму конструкцию. Примером последнего случая может служить демпфер крутильных колебаний коленвала. Демпферы часто включают в себя фрикционный или гидравлический компонент, который превращает механическую кинетическую энергию в тепло, таким примером может служить автомобильный амортизатор. Электрический аналог — колебательный контур.

*Дальше пропущу, так как конкретно для нашего случая ничего не нашёл, просто идут показательные графики колебаний до применения демпфера и после, разговоры об эффективности его применения*

Демпферы в автомобилестроении

*Тут идёт часть с примером использования демпфера в Формуле 1 фирмой Рено, но для нас ничего интересного, больше обсуждается аспект законности использования такой конструкции регламентом Ф1*

Инерционные демпферы широко используются в серийных автомобилях, как правило на шкиве коленчатого вала, для контролирования крутильных колебаний и, несколько реже, изгибающей способности коленвала. Также они используются в трансмиссии для gearwhine (?) и в других узлах, таких как выхлопная система, кузов или подвеска для снижения шумов и вибраций. Практически все современные машины имеют по крайней мере 1 инерционный демпфер, у некоторых моделей их количество доходит до 10 и более.

Традиционная конструкция инерционного демпфера коленвала заключается в тонком слое резины между ступицей шкива и внешней оправой (outer rim). Эта конструкция часто называется гармоническим гасителем (жаль схемы нет — прим. от меня). Аналогичной конструкцией является центробежный маятниковый демпфер, который используется для снижения крутильных колебаний в двигателях внутреннего сгорания некоторых современных автомобилей.

*Пример использования инерционного демпфера в автомобиле Citroёn 2CV*

Это всё. Дальше идут примеры использования демпферов в высотных зданиях для поддержания их устойчивости. В качестве другого примера использования инерционного демпфера в автомобиле можно обратиться к подвеске Land Rover:

Комментарии, данные по демпферу (судя по стилю написания источник официальный): It’s a mass damper, attached to the damper spring seat, used to absorb vibration and prevent noise intrusion into the vehicle interior.
Its efficacity/effectivness is mostly observed on gravel roads (or on roads paved with granite cubic stones) where the vibrations are with high frequency and short course.

Перевод: это инерционный демпфер, прикрепленный к седлу пружины и используемый для поглощения вибраций и предовращения шумов, проникающих в салон автомобиля.
В наибольшей степени эффективность этой конструкции наблюдается на гравийной дороге (или на дороге, выложенной гранитной брусчаткой), где вибрации происходят с высокой частотой на коротком расстоянии.

Информации немного, но для себя можно сделать такой вывод: инерционный демпфер ставится для гашения вибраций и колебаний, думаю в случае приводных валов навряд ли мы почувствуем вибрацию «на себе», а вот подшипники дифференциала и остальные близлежащие узлы конструкции на мой взгляд потеряют в своём ресурсе, принимая на себя бОльшие вибрации, нежели в конструкции с таким демпфером.

UPDATE #1: касательно В3 инерционный демпфер устанавливается ещё на траверсе передней опоры двигателя 9A:

Тут по-моему совершенно очевидно его прямое предназначение гасить вибрации. Только фото траверсы в сборе с демпфером не нашёл.

UPDATE #2: интересную статью по демпферам нашёл на сайте tkn.by. Оригинал тут.

Демпфер — приспособление для снижения механических колебаний путем поглощения части энергии колеблющейся системы. На работающем дизеле наибольшую опасность представляют угловые колебания коленчатого вала (крутильные колебания).

Крутильные колебания возникают, когда периодичность возмущающей силы кратна собственной частоте колебаний коленчатого вала. Совпадение вынужденных и собственных частот колебаний, которое называется резонансом, приводит к поломкам. В качестве поглотителей крутильных колебаний коленчатого вала используются демпферы.

Демпфер в основном состоит из двух сочленяемых деталей: корпуса и инерционной массы, разделенных между собой слоем силиконовой жидкости или резины.

При угловых колебаниях корпуса демпфера, жестко связанного с коленчатым валом, относительно инерционной массы возникает трение, которое обусловлено вязкостью силиконовой жидкости или резины.

Мощные бензиновые генераторы в своей конструкции, аналогично дизельным генераторам имеет демпфер. Проект ast-power.ru предлагает генераторы работающие на любых видах топлива: бензин, дизель, газ. Продукция компании отличается высоким качеством.

На преодоление трения между деталями демпфера расходуется энергия, что уменьшает размах крутильных колебаний. Если по тем или иным причинам инерционная масса маховика относительно корпуса неподвижна, то демпфер не уменьшит, а увеличит размах крутильных колебаний коленчатого вала.

Фирмы Ford, Mazda, Volvo и другие для предотвращения поломок коленчатых валов на дизелях вместо демпферов, которые снижают размах резонансных угловых колебаний вала, устанавливают на носок коленчатого вала шкив, изолированный посредством эластичной прослойки от ступицы.

Изоляция инерционной массы шкива от ступицы посредством эластичной прослойки повышает собственную угловую частоту коленчатого вала и смещает резонанс крутильных колебаний первого порядка за пределы рабочих оборотов дизеля.

Неработоспособный демпфер создает реальную опасность поломки коленчатого вала, вызываемой крутильными колебаниями.

В связи с этим каждый демпфер перед его установкой на отремонтированный дизель необходимо проверять на степень поглощения им крутильных колебаний.

Из-за сложности измерения крутильных колебаний коленчатого вала оценка эффективности демпфера на ремонтных предприятиях и в процессе эксплуатации не проводится.

Даже замена демпфера на новый, поступивший с завода-изготовителя, не гарантирует его эффективности.

В результате поломки коленчатых валов с характерным изломом от крутильных колебаний при резонансе не связывают с неэффективностью демпфера.

Чтобы обеспечить простой и надежный контроль эффективности демпфера, устанавливаемого на отремонтированный дизель, предложено простое устройство штатного контроля (УШК) по измерению собственной затухающей частоты угловых колебаний упругого вала.

Если кто ещё обладает инфой к размышлению — делитесь, добавим.

Источник

Вибродемпферы (динамические виброгасители)

Друзья, не терпится рассказать вам об одной необычной доработке, сделавшей мою машину значительно комфортнее.

«Вкратце» в этот раз не будет, так как кратко, но живо — не получается 🙂

С год назад я сделал Шумовиброизоляцию. Приведу выдержку из того отчёта:

Но вот свежий участок заканчивается, и мы съезжаем на старый шершавый асфальт, коего на моих путях-дорогах большинство. Что тут шумит — понять невозможно, потому что шумит всё. От такого асфальта идёт меленкая вибрация, которая раскачивает, как мне кажется, все панели кузова от пола до крыши. Может быть на нём сильно шумит и резина. Трудно понять, потому что звук идёт отовсюду. Звук, напоминающий гром, но не красотой, а мощью и немного частотной характеристикой.

Ну я и подумал что если просто сделать чтобы машина не вибрировала, то на шершавом асфальте останется только шум ветра и шелест шин. То есть не полная шумовиброизоляция, а просто оклеить виброй большие участки тонкого звонкого металла — и вуаля: и денег сэкономлю, и комфорта увеличу.

Видите-ли, оказалось что когда машина едет по множеству шероховатостей зернистого асфальта, то каждая из таких шероховатостей сообщает машине такой ма-а-аленький толчёчек. А тысячи таких толчёчков от тысячи шероховатостей как раз сотрясают (дрожат) машину с относительно высокой частотой, воспринимаемой ухом как гул. После виброобработки гул хоть и остался, но теперь он хотя бы не подзвучен, да и спектр его сузился, как мне кажется.

Вот на борьбу с оставшимся гулом и направлена описываемая доработка.

Итак, вибродемпфер (динамический виброгаситель) устанавливается на автомобиль в те точки, где зарождается вибрация. От дороги ли, от работы двигателя ли — от чего угодно. Представляет собой груз на упругом подвесе. Разумеется, у штатного демпфера и вес груза, и упругость подвеса, и точка установки рассчитаны при разработке автомобиля.

В Мазде Демио DE я знаю три штатных демпфера: один на движке и два на передних стойках. Выглядят вот так:

А если взять, например, Мазду 3, то в ней уже в одной только подвеске будет пять демпферов: два на передних стойках, два на передних рычагах и один на заднем подрамнике. Хотя если взять соплатформенный ей Форд Фокус, то в нём, насколько мне известно, демпферов не будет вообще.

А вообще в иные машины производители ставят сколько угодно демпферов, до полутора-двух десятков. Не только в подвеску, но и на кузов. У старых Вольво, например, штатные демпфера стоят на моторном щите и глушителе, и много где ещё. У своего бывшего Эйрвейва помню вибродемпфер на двери багажника (только я тогда ещё не знал что это такое и для чего нужно).

А кто-то из производителей ставит на кузов очень большие и тяжёлые демпферы:

Для уменьшения гула на шершавом асфальте я установил на машину несколько дополнительных универсальных демпферов.

Пробовал очень много вариантов. Так много, что перейду сразу к конечному 🙂

Два демпфера по 340 граммов на передние стойки вместо штатных:

Два демпфера по 400 граммов на передние рычаги.

Пришлось просверлить под них отверстия 10 мм, так как при установке в любое из существующих отверстий демпферы задевали либо стабилизатор, либо привод, либо пыльник. Кроме того, при установке в подвеску не забываем предусмотреть чтобы при работе подвески демпферы ничего не задели.

Два демпфера по 240 граммов в заднюю подвеску как можно ближе к ступицам в существующие отверстия.

Наверное хорошо бы туда демпфера потяжелее, да не поместятся. Хотя можно изготовить для них переходный кронштейн и закрепить на него. Но, забегая вперёд, эти два демпферочка внесли в общий результат такую долю, что от добра добра не ищут.

Один 400 граммов на передний подрамник через болт крепления стабилизатора.

Так, с подвеской вместе с подрамником разобрались. Переходим к кузову. Пробовал прикручивать демпферы к кузову в районе задних арок.

Эффект есть, но они мешают ставить на место обшивку слева. Это можно решить, но мне и так хорошо, поскольку остановился вот на каком варианте демпферов сзади на кузове:

Установлены в существующие отверстия лонжерона. Вес точно не помню, но общий вес обоих где-то 550-600 г. На второй стороне такая же пара.

А на правую арку как на предыдущем фото я установил штатный демпфер от передней стойки. Не уверен что он даёт эффект, но куда ж его 🙂 А штатный демпфер на второй стойке у меня куда-то делся. Что поделать, такое бывает когда отдаёшь машину в ремонт на незнакомые СТО.

А вот на кузове спереди всё сложно. Очень плотная компоновка везде. По опыту с задней частью кузова я понял что демпферы лучше ставить на лонжероны, но куда? Пробовал через болт крепления подушки двигателя — эффекта ноль. Поставил на болт крепления крэш-бокса, но, как мне кажется, эффекта всё тот же ноль. Да ещё и пофотать забыл 🙂 В общем, это в районе бачка омывателя.

Ну вот, в общем-то, и всё! Итого 12 штук, общим весом примерно 4 кг, из них почти 1.5 кг в передней подвеске и примерно 0.5 кг в задней, остальное (получается, ещё два) — на кузове, из них 0.4 кг на подрамнике.

Ну и что в итоге-то?!

В итоге гул остался только на самом шершавом асфальте. И то он теперь звучит довольно-таки «обузданно». По-прежнему громко, но уже не досаждает. К сожалению, такого асфальта в моём городе немало. Зато если асфальт не совсем шершавый, то на скоростях где-то до 80 км/ч гул совсем ненавязчивый, а на скоростях выше — он ещё уменьшается! И как раз на межгороде асфальт обычно не совсем шершавый! Теперь на межгороде можно идти сотку и не слышать гул. Слышно ветер, слышно двигатель, слышно даже шум шин — но громоподобного гула кузова не слышно! Бинго! Это победа!

А вы когда-нибудь слышали двигатель в салоне Мазды 2/Демио при скорости 100 км/ч?

Ах, да! При езде на шипах стало тише. На шипах и раньше было негромко, но теперь на шипах по асфальту так: вроде слышишь что едешь на шипах, но они не издают гула, они издают ненавязчивое шипение. Это про скорости от 80 км/ч.

Но и это ещё не всё! Проезд неровностей перестал быть болезненным! Если до доработки проезд неровностей был таким громким, что хотелось ехать на диагностику ходовой, то теперь дискомфорт доставляют только ямы с острыми краями или реально большие неровности. Всё что меньше этого машина проходит, как это обычно пишут, «сбито», «упруго» и вообще с достоинством. Замечу что у меня мягкая резина 175/65R14.

Я не буду извиняться за много восклицательных знаков, так как только ими я могу передать насколько лучше стало с демпферами. Машина действительно стала комфортнее.

А диагностика ходовой показала только люфт в одной из рулевых тяг. Остальная ходовая в порядке, просто она громко работала.

Глядя на фотки новых демпферов, кто-то из читателей мог задаться вопросом о том где я их столько взял.

Демпферы приобретались у драйвовчанина enzo73 здесь: www.drive2.ru/market/offers/147801. В блоге enzo73 можно подробнее ознакомиться с их устройством и принципом действия, а так же ознакомиться с опытом их установки на некоторые модели автомобилей.

А вывод мой такой: всего на моей машине сейчас примерно 4 кг демпферов. Это раз в 8 легче чем шумовиброизоляция, сделанная по лёгкому варианту. Обошлись они мне чуть меньше 5000, что в два раза дешевле одних только материалов для ШВИ, которая по лёгкому варианту. А эффекта в плане убавления гула от них побольше чем от ШВИ. Но я не уверен что ШВИ не нужна, поэтому в следующей машине доработки по акустическому комфорту я начну именно с установки демпферов. Конечно, если это будет не Мерседес, или не старая Вольво. 🙂

Источник