Värähtelyiden aiheuttamat ajomukavuushäiriöt. Periaatteet. Taajuus. Värähtely ja amplitudi. Resonanssitaajuus

Transkriptio

1 Periaatteet Periaatteet Koska ajomukavuusongelmien arviointi on subjektiivista, nämä ongelmat ovat vaikeasti mitattavissa. Vaikka niitä esiintyy hyvin usein, niiden korjaamiseen ei ole vakioratkaisua. Ongelman tunnistamista varten on tunnettava joitakin perusasioita. Taajuus Taajuuden mittayksikkö on Hz (hertsi) ja se määrittää jonkin tapahtuman, esim. liikkeen, toistotiheyden. Kolme kertaa sekunnissa tapahtuvan värähtelyn taajuus on 3 Hz. 6 7 hertsin taajuinen värähtely tuntuu vatsanpohjassa tai pohjelihaksissa. Värähtely ja amplitudi Värähtelyllä tarkoitetaan säännöllisesti toistuvaa liikettä. Amplitudi on puolet värähtelyn korkeudesta (Y). Y Ihmiset kokevat yleensä epämiellyttävänä 0 25 hertsin taajuisen värähtelyn. Yli 25 hertsin taajuinen värähtely koetaan sitä vastoin meluna. Resonanssitaajuus Resonanssitaajuus määräytyy pääasiassa järjestelmän massan ja jäykkyyden (jousivakion) perusteella. Kullakin komponentilla on sen vuoksi resonanssitaajuus, joka riippuu sen massasta ja kiinnityksestä. Resonanssitaajuus pienenee massan kasvun ja suurenee jäykkyyden kasvun myötä, ja päinvastoin. Jos jokin häiriötaajuus osuu kappaleen resonanssitaajuudelle, seurauksena on sen resonanssi. Tämä resonanssivärähtely usein havaitaan, koska amplitudi kasvaa epätavallisen suureksi tällä taajuudella. T T = värähtelyjakso Y = Korkeus :10-04 Painos 2 fi-fi 1 (17)

2 Periaatteet Vaimennus Jos rakennetta ei vaimenneta lainkaan, se alkaa värähdellä hallitsemattomasti. Yksi vaimennusmenetelmä on kitkavaimennus. Sen saa aikaan kahden pinnan keskinäinen liike kitkan alaisena. Vaimennusteho lisääntyy liikkeen ja/tai kitkan kasvaessa. Värähtelyenergia muuntuu lämpöenergiaksi. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 2 (17)

3 Värinät Värinät Jos häiriötaajuus osuu ajoneuvon jonkin komponentin resonanssitaajuudelle, seurauksena voi olla voimakasta värähtelyä (suuret amplitudit). Tämä on yleisintä taajuusalueella 1 13 Hz. Värähtelyongelmien tunnistus Värähtelyongelmien tunnistusta varten on tärkeää paikantaa ongelman syy. 1. Keskustele kuljettajan kanssa, joka on kokenut ongelman. On tärkeää saada vastauksia seuraaviin kysymyksiin: Miltä värinät tuntuvat? Millä nopeuksilla värähtelyä ilmenee? Paheneeko ongelma ajonopeuden kasvaessa? Paheneeko ongelma moottorin kierrosluvun kasvaessa? Tulevatko värinät edestä vai takaa? Esiintyykö värähtelyä, kun ajoneuvo on kuormattu vai kuormaamatta? Vaikuttaako tukiakselin nosto ongelmaan? Esiintyykö värähtelyä, kun ajoneuvoon on liitetty puoliperävaunu vai ilman puoliperävaunua? Esiintyykö värähtelyä samaan aikaan moottorin vedon aikana vai ilman vetoa (rullauksen aikana)? 2. Koeaja ajoneuvoa vastaavissa olosuhteissa, joissa värähtelyongelmia tavallisesti esiintyy. Suorita seuraavat toimenpiteet: Ajo suurimmalla sallitulla kuormalla Rullaus alamäkeen Moottorijarrutus Ajo kytkinpoljin alaspainettuna Ajo puoliperävaunu liitettynä ja ilman puoliperävaunua Ajo moottoritiellä tai muulla hyväkuntoisella päällystetyllä tiellä Ajo tavalla, joka aiheuttaa kuljettajan mukaan värähtelyitä 04:10-04 Painos 2 fi-fi 3 (17)

4 Tienpinnan aiheuttamat värinät Tienpinnan aiheuttamat värähtelyt voivat johtua seuraavista tekijöistä: Tieolosuhteet Viallinen ohjaamon iskunvaimennin Virheellisesti säädetty ajotaso alustassa tai ohjaamossa Heikko päällirakenne Voimakkaasti värähtelevä ohjauspyörä (shimmy) Ohjauspyörä värähtelee voimakkaasti ja jatkuvasti. Ilmiö esiintyy taajuusalueella 8 12 Hz suurilla amplitudeilla. Huonokuntoinen tie - Pyörien epätasapaino Tarkista caster-kulmat kaikilla ohjaavilla akseleilla Tarkista kaikkien ohjaavien pyörien dynaaminen tasapainotus Tarkista ohjausgeometria, jos ongelma ei korjaannu Ajoneuvon on seistävä paikallaan, jotta värähtelyt lakkaavat. Jos tien häiriötaajuus on sama kuin ohjausjärjestelmän resonanssitaajuus, ohjausjärjestelmä värähtelee ilman vaimennusta. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 4 (17)

5 Ohjauspyörä iskee käsille Ohjauspyörä nykii tai värähtelee voimakkaasti ja epäsäännöllisesti. Tämä tapahtuu taajuudella 8 Hz. Kuoppainen tie - Yleensä heikkokuntoinen tienpinta - Vialliset iskunvaimentimet Vaihda iskunvaimentimet Ohjaavassa akselissa esiintyy rullausliikettä Tarkista ohjausgeometria Alustan vastajousto Ohjaamo liikkuu pystysuunnassa 1 1,5 Hz:n taajuudella. Alusta tekee nyökkääviä liikkeitä, joiden keskipiste on kaukana ajoneuvon takaosassa. Takaylitys on liian suuri - Tienpinnan aiheuttama häiriötaajuus osuu resonanssitaajuudelle Vaihda etuakselin iskunvaimentimet 04:10-04 Painos 2 fi-fi 5 (17)

6 Renkaiden ja levypyörien aiheuttamat värinät Pyörien ja renkaiden tuottamia värähtelyitä esiintyy pyörien muotovirheiden, epätasapainon tai kulutuspinnan jäykkyysvaihtelujen vuoksi. Tämä tarkoittaa akselivärähtelyitä. Ne ovat selvimmin havaittavissa tasaisilla tienpinnoilla. Renkaan vastajousto Renkaan vastajoustoa esiintyy sekä tasaisilla että epätasaisilla tienpinnoilla. Ilmiö esiintyy kaikkein useimmin kuormaamattomissa maansiirtoajoneuvoissa tai raskaissa lehtijousitetuissa 6x4-vetoautoissa. Ohjaamo liikkuu pituussuunnassa, kun ajoneuvon vetävien akselien renkaat tekevät joustoliikettä. Ilmiö esiintyy taajuusalueella 2 5 Hz. Muuta rengaspaineita ja tarkista, että taajuus muuttuu. Jousitus on niin jäykkä, että kuormaamattoman ajoneuvon jousitus jää renkaiden tehtäväksi. - 04:10-04 Painos 2 fi-fi 6 (17)

7 Runkovärinät Runkovärähtely on alustan ja päällirakenteen resonanssivärähtelyä, jonka alkuunpanijana toimivat pyörät. Runkovärinä alkaa häiritä ajomukavuutta, jos sen amplitudi kasvaa suureksi ja vaimennus on puutteellinen. Resonanssitaajuus on 5 7 hertsiä. Pyörissä esiintyvä heitto muodostaa värinöitä, jotka osuvat 5 7 hertsin taajuudelle km/h:n nopeuksissa. Runkovärähtelyitä voi esiintyä myös km/h:n nopeudella. Runkovärähtelyt, ajoneuvo Runko värähtelee pystysuunnassa 5 7 hertsin taajuudella. Ilmiötä esiintyy km/h:n nopeuksilla sekä tasaisilla että epätasaisilla teillä. Heikko runko - Heikko apurunko - Heikko päällirakenne - Apurungon kiinnitys on liian joustava - Liian vähän vaimennusta värähtelevässä järjestelmässä - Staattinen epätasapaino - Renkaiden soikeus tai jäykkyysvaihtelut Vaihda vetävien akselien renkaat. Lisätietoja ehkäisevistä toimenpiteistä löytyy kohtien Renkaiden ja levypyörien tarkistus sekä Päällirakenteen tarkastus alta. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 7 (17)

8 Runkovärähtelyt, vetoauto ja puoliperävaunu Puoliperävaunu värähtelee 5 7 hertsin taajuudella. Ilmiötä esiintyy km/h:n nopeuksilla sekä tasaisilla että epätasaisilla teillä. Staattinen epätasapaino - Renkaiden soikeus tai jäykkyysvaihtelut Vaihda vetävien akselien renkaat Suuri muutos kuormauksessa muuttaa taajuutta ja siten myös ilmiön esiintymisnopeutta. Lisätietoja ehkäisevistä toimenpiteistä löytyy kohdasta Renkaiden ja levypyörien tarkistus. Voimalinjan värinät Ohjaamo liikkuu sivusuunnassa 7 7,5 hertsin taajuudella. Ilmiötä esiintyy tasaisilla teillä km/h:n nopeuksilla ja taajuus vaihtelee nopeuden muuttuessa. Koeaja vetoauto erityyppisellä puoliperävaunulla. Jos vetoautolla vedetään yleensä lavaperävaunua, se voidaan korvata säiliöperävaunulla, joka on jäykempi. Staattinen epätasapaino - Renkaiden soikeus tai jäykkyysvaihtelut - Lisätietoja ehkäisevistä toimenpiteistä löytyy kohdasta Renkaiden ja levypyörien tarkistus. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 8 (17)

9 Akselin rullausliike Ohjaamo liikkuu sivusuunnassa hertsin taajuudella. Ilmiö esiintyy nopeudella km/h. Renkaiden soikeus tai jäykkyysvaihtelut - Matalampi taajuus pienempien rengaspaineiden vuoksi - Lisätietoja ehkäisevistä toimenpiteistä löytyy kohdasta Renkaiden ja levypyörien tarkistus. Ohjausjärjestelmän värähtely (flutter) Ohjauspyörä värähtelee pienillä amplitudeilla ja taajuuksilla 7 10 Hz. Ilmiö esiintyy nopeudella km/h tasaisilla teillä. Tämä lakkaa sekä matalilla että korkeilla nopeuksilla. Renkaiden dynaaminen epätasapaino. - Lisätietoja ehkäisevistä toimenpiteistä löytyy kohdasta Renkaiden ja levypyörien tarkistus. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 9 (17)

10 Jarrujen aiheuttamat värinät Jarrujen tuottamia värähtelyitä esiintyy jarruvoimien värähtelyiden vuoksi. Tämän syynä voi olla jokin seuraavista: Jarrurummun soikeus Jarrurummun muotovirhe (tuntuu kevyessä jarrutuksessa pienillä nopeuksilla) Lämpölaikut (muodostuu pitkäaikaisissa jarrutuksissa suurilla nopeuksilla) Jarrurummun soikeus Ohjauspyörä värähtelee noin 7 tai 14 hertsin taajuudella kevyen jarrutuksen aikana. Amplitudi suurimmillaan nopeudella 40 km/h tai 80 km/h. Taajuus vaihtelee nopeuden muuttuessa. Jarrurummun muotovirhe Aiheutuvat levypyörän ja jarrurummun väliin tai jarrurummun ja pyörännavan väliin jääneistä epäpuhtauksista. Jarrurumpu saattaa vääntyä soikeaksi myös levypyörän suoruusvirheen vaikutuksesta. Vaihda jarrurumpu Ota yhteys Scania-korjaamoon 04:10-04 Painos 2 fi-fi 10 (17)

11 Rumpujarrujen lämpölaikut Ohjauspyörä värähtelee noin hertsin taajuudella pitkäaikaisen jarrutuksen aikana ja suurilla nopeuksilla. Taajuus seuraa nopeutta jarrutuksen aikana. Jarrurummun lämpölaikut Vaihda jarrurumpu Tarkista jarrujen sovitus Ota yhteys Scania-korjaamoon Jarruvärinät levyjarrut Ohjauspyörä värähtelee 8 14 hertsin taajuudella kevyen jarrutuksen aikana. Taajuus seuraa nopeutta jarrutuksen aikana. Jarrulevyn heitto tai paksuusvaihtelu aiheuttaa jarruvoiman vaihtelua. Vaihda jarrulevy. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 11 (17)

12 Moottorin aiheuttamat värinät Moottorin aiheuttamat värinät tuntuvat usein kaikkialla ajoneuvossa, ja niitä esiintyy sekä paikallaan että ajon aikana. Kampiakselin taajuus Koko ajoneuvo värähtelee kampiakselin taajuudella (moottorin kierrosluku/60). Taajuus seuraa moottorin kierroslukua. Epätasapaino tuntuu myös kaasupolkimen nopeassa vapautuksessa. Moottorin mekaaninen epätasapaino Virheellinen tai vaurioitunut moottorin ripustus Tarkasta moottorin ripustus ja varmista, että ajoneuvoon on asennettu oikeat komponentit. Tarkista etutyynyjen värikoodi. Tarkista, ovatko kumityynyt vahingoittuneet. Jos vikaa ei löydy, ota yhteys Scania-korjaamoon. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 12 (17)

13 Sytytystaajuus Koko ajoneuvo värähtelee kampiakselin taajuudella (moottorin kierrosluku x n/ 60). n = puolet sylinterien lukumäärästä Taajuus seuraa moottorin kierroslukua. Virheellisesti säädetty ruiskutusjärjestelmä Suuttimen avautumispaine on liian matala. Tarkasta moottorin eturipustus ja varmista, että ajoneuvoon on asennettu oikeat komponentit. Ota yhteys Scania-korjaamoon ruiskutusjärjestelmän tarkistusta varten. Vaihteiston aiheuttamat värinät Vaihteiston tuottamat värähtelyt voivat johtua vaihteiston hammaskosketuksissa esiintyvistä momentti- ja voimavaihteluista. Nivelakselin värinä Koko ajoneuvo värähtelee suurella taajuudella. Taajuus muuttuu nopeuden mukaisesti. Nivelakselin värähtelyä esiintyy nopeudella km/h. Vetävän akselin ajoasennon nostaminen tai laskeminen lisää tai vähentää värinää. Virheelliset murrosnivelten kulmat Ota yhteys Scania-korjaamoon nivelakselin tarkistusta varten. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 13 (17)

14 Taka-akselin pomppiminen Koko ajoneuvo värähtelee 3,5 5,5 hertsin taajuudella. Ilmiö esiintyy usein ajoneuvoissa, joiden taka-akseli on ilmajousitettu ja joita ajetaan kevyellä kuormalla sekä suurella vetävän akselin vääntömomentilla (esimerkiksi mäkilähdöt luistonestolla). Tämä ajomukavuushäiriö on epätavallinen mutta normaali ilmiö. Yhteisvaikutus, joka muodostuu vetovoiman vaihteluista ja taka-akselin nousutaipumuksesta vääntömomentin välittämisen aikana - Voimansiirron tärinä Koko ajoneuvo värähtelee 5 6 hertsin taajuudella. Tämä aiheuttaa värähtelyä voimansiirrossa. Tämä ajomukavuushäiriön tyyppi on normaali ilmiö. Vetävät pyörät kaivautuvat pehmeään ajoalustaan, kun vetävien akselien kuormitus on kevyt. - 04:10-04 Painos 2 fi-fi 14 (17)

15 Ennalta ehkäisevät toimenpiteet Ennalta ehkäisevät toimenpiteet Etupyörien tarkistus VAROITUS! Älä tue akselia pukkien varaan. Käytä niitä ainoastaan turvatoimenpiteenä etuakselin alla. 1. Nosta etuakseli nosturilla. 2. Aseta pukit etuakselin alle. 3. Poista kaikki kivet renkaasta. 4. Pyöritä pyörää noin 40 km/h:n nopeudella tai nopeammin ja tarkasta renkaan säteisheitto, soikeus ja värähtelyt. 5. Tarkasta rengas ja levypyörä mittakellon ( ) avulla. Merkitse suurimman säteisheiton kohta renkaan sivuun. Merkitse suurimman säteisheiton kohta myös levypyörän sivuun. Huom! Älä kelpuuta pyöriä, joissa on heittoa tai värähtelyä. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 15 (17)

16 Ennalta ehkäisevät toimenpiteet Vetävien akselien renkaiden tarkistus VAROITUS! Älä tue vetopalkkia pukkien varaan. Niitä saa käyttää ainoastaan turvatoimenpiteenä vetopalkin alla. 1. Kohota vetävien akselien pyörät ilmaan akselin keskelle asetetulla nosturilla. 2. Aseta pukit vetopalkin alle. 3. Tarkista renkaat ja kuluneisuus. 4. Aja ajoneuvoa noin 40 km/h:n nopeudella tai nopeammin vetävä akseli nostettuna. Huomaa, mitkä pyörät aiheuttavat värähtelyitä. Säteisheitto ei saa olla yli 1,5 mm. 5. Irrota pyörät ja aja ajoneuvoa vetävä akseli ilmassa. Tarkasta mahdollinen värinä. Tarkasta soikeus ja säteisheitto. 6. Käännä rengasta levypyörällä niin, että renkaan ja levypyörän suurimpien säteisheittojen väli on Tarkasta säteisheitto. Kysy lisätietoja renkaiden tarkistuksesta Scania-korjaamolta. 04:10-04 Painos 2 fi-fi 16 (17)

17 Ennalta ehkäisevät toimenpiteet Pyörien asennus Asenna pyörä ja kiristä öljytyt mutterit ristiin 600 Nm:n tiukkuuteen. Lisätietoja pyörien asentamisesta on kuljettajan käsikirjassa. Karkeakuvioiset renkaat Tarkasta oikean rengastyypin käyttö. Karkeakuvioiset renkaat voivat aiheuttaa värinöitä. Levypyörien pyöreys ja suoruus ovat tärkeitä tekijöitä. Moottorin, voimansiirron ja jarrujen tarkistus Ota yhteys Scania-korjaamoon tarkistuksia varten, jos värähtelyn syyksi epäillään moottoria, vaihteistoa tai jarruja. Päällirakenteen tarkastus Huom! Jotta rungon värähtelyt pystytään vaimentamaan, apurunko tulee siirtää eteenpäin ja puristaa kiinni alustarunkoon mahdollisimman lähelle etuakselia. Tämä on erityisen tärkeää ajoneuvoissa, joissa etuakseli on ilmajousitettu. Suurin sallittu etäisyys etuakselin keskikohdan ja apurungon etureunan välillä: Ilmajousitettu etuakseli: 600 mm Lehtijousitettu etuakseli: 800 mm Etuakselin keskikohdan ja ensimmäisen apurungon kiinnityksen välinen etäisyys: Ilma- tai lehtijousitetun ajoneuvon etuosa. Ilmajousitettu etuakseli: niin pitkälle eteenpäin kuin mahdollista välillä mm. Lehtijousitettu etuakseli: niin pitkälle eteenpäin kuin mahdollista välillä mm 04:10-04 Painos 2 fi-fi 17 (17)