• Dlaczego w nowoczesnych pojazdach drobne odchylenia akustyczne są natychmiast słyszalne i stanowią coraz większe wyzwanie diagnostyczne dla warsztatów?
• Metodyka diagnostyki hałasów w pojeździe: wywiad z klientem, jazdy próbne oraz analiza warunków pracy zespołu napędowego i elementów przeniesienia napędu.
• Typowe źródła hałasów w praktyce warsztatowej – układ zaworowy i rozrząd, napędy pasowe i osprzęt, turbosprężarka, wydech, poduszki zespołu napędowego oraz wały napędowe.

W takich sytuacjach często działa mechanizm psychologiczny polegający na koncentracji uwagi – podobnie jak w przypadku kapiącego kranu. Gdy kierowca raz uświadomi sobie istnienie hałasu, zaczyna go słyszeć coraz wyraźniej, nawet jeśli jego natężenie dźwięków w rzeczywistości się nie zmienia. Opisy takich odgłosów są bardzo różne: od brzęczenia i buczenia, przez stuki, klekotanie i szuranie, aż po gwizdy, drżenie czy metaliczne uderzenia.

Dlaczego lokalizacja źródła hałasu bywa trudna? 

Jednym z największych wyzwań w diagnostyce akustycznej jest fakt, że źródło hałasu nie zawsze znajduje się w miejscu, w którym dźwięk jest odbierany przez kierowcę. W nowoczesnych konstrukcjach nadwozi drgania bardzo łatwo przenoszą się przez elementy nośne, ramy pomocnicze oraz puste przestrzenie w strukturze karoserii.

Przenoszenie drgań i dźwięków przez elementy konstrukcyjne pojazdu sprawia, że intuicyjne podejście do diagnostyki często zawodzi. Dodatkowym utrudnieniem są rosnące oczekiwania klientów – wraz z ceną pojazdu rośnie wymaganie względem cichej i bezawaryjnej pracy zespołu napędowego.

Rozmowa z klientem – kluczowy etap diagnostyki 

Skuteczna diagnostyka hałasów powinna zaczynać się od dokładnej rozmowy z użytkownikiem samochodu. To właśnie na tym etapie można znacząco zawęzić obszar poszukiwań i uniknąć kosztownych, a często również zbędnych demontaży.

Kluczowe są informacje dotyczące warunków występowania hałasu:

• temperatury otoczenia i silnika,
• prędkości jazdy,
• obciążenia,
• rodzaju nawierzchni
• oraz wpływu dodatkowych odbiorników energii.

Warto zwracać szczególną uwagę na dosłowne określenia używane przez klienta. Różnica między stukiem, grzechotaniem a buczeniem bywa istotna dla diagnostyki i często pozwala wstępnie zawęzić krąg podejrzanych podzespołów.

W przypadku hałasów słyszanych wyłącznie podczas jazdy dobrą praktyką są dwie jazdy próbne z klientem – przed naprawą oraz po jej zakończeniu. Podczas wywiadu diagnostycznego należy ustalić:

• moment pojawienia się nieprawidłowych odgłosów,
• częstotliwość występujących dźwięków
• oraz możliwość ich odtworzenia,
• a także reakcję na zmiany obciążenia silnika i włączanie dodatkowych odbiorników.

Hałasy podczas rozruchu silnika 

Problemy akustyczne pojawiające się podczas rozruchu silnika wymagają w pierwszej kolejności sprawdzenia układu elektrycznego. Niezbędne jest odczytanie kodów błędów oraz weryfikacja parametrów rzeczywistych w systemie diagnostycznym.

Akumulator rozruchowy należy sprawdzić pod obciążeniem przy użyciu odpowiedniego testera, a następnie zmierzyć spadki napięcia na przewodach zasilania oraz na połączeniach masowych. Nie można pominąć kontroli głównych połączeń masowych z nadwoziem, które narażone są na korozję lub poluzowanie śrub mocujących.

Rozrusznik powinien zapewniać prędkość obrotową wału korbowego wystarczającą do uruchomienia silnika, która w praktyce wynosi orientacyjnie ok. 40–100 obr./min w silnikach benzynowych oraz ok. 150–200 obr./min w jednostkach wysokoprężnych. Jeżeli te parametry są prawidłowe, kolejnym krokiem będzie sprawdzenie poprawności pracy samej jednostki napędowej oraz stanu łożysk skrzyni biegów i ich osadzenia. Źródłem nietypowych dźwięków podczas rozruchu bywa również układ napędu osprzętu:

• zużyty napinacz,
• uszkodzone sprzęgło jednokierunkowe alternatora
• lub koło pasowe

mogą generować charakterystyczne hałasy.

Metaliczne dźwięki spod pokrywy zaworów 

Głośne stukanie, które dobiega spod pokrywy zaworów podczas zimnego rozruchu lub przy bardzo wysokiej temperaturze oleju silnikowego jest najczęściej związane z nieprawidłową pracą hydraulicznych elementów regulacji luzu zaworowego. W takich warunkach hałas może utrzymywać się aż do momentu osiągnięcia przez olej temperatury roboczej.

W miarę zużywania się elementów popychacza hydraulicznego lub w przypadku nieszczelności jego zaworu zwrotnego olej może stopniowo wypływać podczas postoju silnika. Gdy krzywka wałka rozrządu ponownie zaczyna oddziaływać na główkę popychacza, powstała w jego wnętrzu poduszka powietrzna zostaje gwałtownie sprężona – towarzyszy temu charakterystyczny, metaliczny stuk.

Hałas ten może występować rytmicznie lub sporadycznie i zazwyczaj narasta wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika. W pierwszej kolejności można spróbować odpowietrzenia popychaczy hydraulicznych.

W praktyce polega to na pozostawieniu rozgrzanego silnika przez kilka minut przy stałych obrotach rzędu ok. 2500 obr./min, a następnie umożliwienie mu pracy przez kilkadziesiąt sekund na biegu jałowym. W wielu przypadkach elementy regulacyjne zostają w ten sposób prawidłowo odpowietrzone, a hałas ustępuje już po jednym cyklu.

Procedurę można powtórzyć kilka razy, obserwując reakcję silnika. Jeżeli dźwięk nadal się utrzymuje, należy przyjąć, że popychacze zaworów są zużyte i wymagają wymiany. Podobne objawy może powodować pęknięta sprężyna zaworu, przy czym hałas ten ujawnia się zwykle dopiero przy wyższych prędkościach obrotowych.

Diagnostyka w takim przypadku wymaga częściowego demontażu układu rozrządu i wizualnej kontroli sprężyn. Nie bez znaczenia pozostaje także jakość oleju silnikowego – osady i zanieczyszczenia w kanałach olejowych mogą bowiem prowadzić do wtórnych problemów akustycznych.

Hałasy generowane przez pasek i łańcuch rozrządu 

Metaliczne uderzenia pojawiające się przy gwałtownych zmianach prędkości obrotowej silnika są często efektem luźnego lub niewłaściwie napiętego paska rozrządu, który uderza o elementy osłony rozrządu. Po demontażu osłony konieczna jest dokładna ocena stanu paska, rolek prowadzących i napinaczy, a także sprawdzenie współosiowości poszczególnych elementów układu.

Nietypowe uszkodzenia paska, takie jak:

• pęknięcia wzdłużne,
• wykruszenia zębów
• czy nadmierne zużycie boków,

zawsze wymagają ustalenia przyczyny ich powstania, a nie jedynie wymiany samego elementu. W silnikach wyposażonych w łańcuch rozrządu charakterystycznym objawem zużycia bywa grzechotanie dochodzące spod obudowy rozrządu.

Może ono wynikać z nadmiernego wydłużenia łańcucha, uszkodzeń łożysk rolek prowadzących, zużycia ślizgów prowadzących lub nieprawidłowej pracy hydraulicznego napinacza. Częstą przyczyną takich objawów jest także zbyt niskie ciśnienie oleju, szczególnie odczuwalne podczas rozruchu.

W takich przypadkach pomiar ciśnienia oleju zgodnie z wytycznymi producenta pojazdu stanowi nieodzowny element diagnostyki. Pomocna bywa również kontrola wzrokowa podczas ręcznego obracania wałem korbowym w kierunku normalnej pracy silnika przy otwartej obudowie łańcucha.

• Odłamki rolek,
• uszkodzenia ślizgów
• lub wyraźne ślady zużycia na kołach zębatych

należą do typowych obrazów usterek. Należy jednak zachować ostrożność – niektórych silników nie wolno obracać w przeciwnym kierunku, ponieważ może to doprowadzić do nieprawidłowej pracy lub uszkodzenia hydraulicznego napinacza łańcucha, a w skrajnych przypadkach wymagać jego ponownego ustawienia do pozycji roboczej.

Pasek osprzętu i jego elementy jako źródło hałasów 

Piszczenie lub nierówna praca układu napędu osprzętu to typowe objawy zużycia paska osprzętu oraz współpracujących z nim podzespołów. Prostą, choć pomocniczą metodą zawężenia źródła hałasu jest krótkotrwałe zwilżenie paska wodą.

Zmiana charakteru dźwięku pozwala wstępnie potwierdzić podejrzenia, jednak do nawilżania paska nie należy stosować preparatów silikonowych ani uniwersalnych sprayów, ponieważ przyspieszają one zużycie rolek i elementów gumowych. Podczas oględzin należy sprawdzić pasek pod kątem wystrzępień, nierównomiernego zużycia profilu oraz stwardniałych, pękniętych lub wypolerowanych boków.

Pęknięcia i ubytki w strukturze paska mogą świadczyć o niewłaściwym napięciu, obecności ciała obcego w napędzie albo o uszkodzeniu jednej z rolek prowadzących. W układach wyposażonych w automatyczne napinacze konieczna jest kontrola ich pracy przy użyciu odpowiednich narzędzi specjalnych.

• Rolki,
• napinacze
• oraz koła pasowe

można rzetelnie ocenić dopiero po zdjęciu paska, obracając je ręcznie i sprawdzając pod kątem luzów, oporów czy śladów zużycia. Częstym źródłem hałasów są również łożyska alternatora, sprężarki klimatyzacji, pompy wspomagania czy pompy cieczy chłodzącej.

Charakterystyczne, krótkie piszczenie pojawiające się przy uruchamianiu lub gaszeniu silnika bywa objawem zużytej uszczelki mechanicznej pompy wody. Tego typu dźwięk można często odtworzyć po zdjęciu paska, wykonując ręcznie krótkie, pulsacyjne ruchy wałem pompy.

W pojazdach intensywnie eksploatowanych w ruchu miejskim problemy sprawiają także sprzęgła jednokierunkowe kół pasowych alternatora, których zadaniem jest tłumienie nagłych zmian prędkości obrotowej. Podczas ręcznej próby ich działania koło pasowe powinno obracać się swobodnie w jednym kierunku i blokować w drugim. Typowym objawem uszkodzenia jest krótkie piszczenie przy nagłym odjęciu gazu lub metaliczne grzechotanie w fazie wybiegu.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Diagnostyka

Porównanie emisji hałasu w samochodach z napędem konwencjonalnym, elektrycznym i hybrydowym

Obecnie dużą wagę przywiązuje się do ochrony środowiska, także w kontekście wpływu oddziaływania motoryzacji na środowisko naturalne. 

Hałasy generowane przez turbosprężarkę i układ doładowania 

• Gwizdy,
• świsty
• oraz wycie w silnikach doładowanych

mogą wskazywać zarówno na zużycie łożysk i uszczelnień turbosprężarki, jak i na nieszczelności w układzie dolotowym. W przypadku uszkodzeń samej turbosprężarki często pojawiają się dodatkowe objawy, takie jak nadmierny luz wirnika, ślady tarcia łopatek o obudowę, wzrost zużycia oleju silnikowego, jak również stopniowy spadek mocy.

Najczęstszą przyczyną zużycia łożysk i uszczelnień jest niewłaściwe smarowanie turbosprężarki. Może ono wynikać z przekraczania interwałów wymiany oleju, stosowania oleju o niewłaściwych parametrach lub obecności zanieczyszczeń w układzie smarowania.

Nie bez znaczenia pozostaje również zbyt niskie ciśnienie oleju – szczególnie podczas rozruchu, które prowadzi do niedostatecznego smarowania elementów wirujących. Narastające syczenie połączone ze spadkiem mocy oraz przejściem silnika w tryb awaryjny zazwyczaj świadczy o rozszczelnieniu przewodów powietrza doładowującego lub o nieprawidłowym osadzeniu opasek zaciskowych.

Przed ponownym montażem przewodów należy dokładnie oczyścić powierzchnie styku z oleju i innych zanieczyszczeń, ponieważ połączenia te projektowane są do montażu na sucho. W przypadku uporczywego zsuwania się przewodów, szczególnie w pojazdach po modyfikacjach, skutecznym rozwiązaniem bywają wzmocnione przewody dolotowe, a także kontrola stanu i doboru opasek zaciskowych pod kątem średnicy i siły docisku.

Układ wydechowy jako źródło hałasów 

Metaliczne stuki dochodzące z układu wydechowego, szczególnie podczas rozruchu, mogą być efektem poluzowanego lub uszkodzonego wkładu katalizatora. Tego typu usterka rzadko generuje błędy zapisywane w sterowniku silnika, dlatego jej rozpoznanie wymaga dokładnej diagnostyki mechanicznej, w tym kontroli wzrokowej i opukiwania elementów układu wydechowego.

Charakterystyczny hałas powstaje, gdy fragmenty zniszczonego monolitu ceramicznego luzują się wewnątrz obudowy katalizatora i uderzają o jej ścianki. W przypadku znacznego stopnia uszkodzenia odłamki mogą przedostać się do dalszych elementów układu wydechowego – tłumika środkowego lub końcowego – powodując tam dodatkowe hałasy.

Demontaż i kontrola katalizatora pozwalają ocenić skalę uszkodzenia: jeśli po wysypaniu fragmentów monolitu katalizator jest częściowo lub całkowicie pusty, prawdopodobne jest, że część odłamków znajduje się już w dalszych elementach układu. Równie częstym źródłem niepożądanych dźwięków są zużyte poduszki silnika i skrzyni biegów.

Z upływem czasu i wraz ze wzrostem przebiegu elementy gumowo-metalowe tracą swoje właściwości tłumiące, co prowadzi do przenoszenia drgań zespołu napędowego na nadwozie oraz do powstawania wtórnych hałasów, często mylnie przypisywanych skrzyni biegów lub sprzęgłu. Dodatkowo nierównomierne osiadanie gumy pod wpływem masy zespołu napędowego, a także kontakt z olejem silnikowym, płynem chłodzącym lub paliwem przyspieszają degradację tych elementów.

W przypadku wizualnie nieuszkodzonych poduszek tymczasową poprawę może przynieść ich ponowne prawidłowe ułożenie. Aby odciążyć punkty mocowania, pojazd powinien stać na kołach, najlepiej na podnośniku najazdowym lub nad kanałem.

Po poluzowaniu elementów mocujących możliwe jest samoczynne wycentrowanie zespołu napędowego podczas krótkiej pracy silnika na biegu jałowym. Przy ponownym dokręcaniu z wymaganym momentem należy zachować szczególną ostrożność, aby nie doprowadzić do przemieszczenia zespołu napędowego.

Wał napędowy jako źródło buczenia i drgań 

W pojazdach wyposażonych w wał napędowy buczenie i dudnienie pojawiające się przy określonych prędkościach jazdy są często związane ze zużyciem przegubów elastycznych, z uszkodzeniem łożyska podporowego lub z niewyważeniem wału. Charakterystyczne jest, że dźwięki te nasilają się podczas przyspieszania lub hamowania, a także przy zmianach obciążenia układu napędowego.

Szczególną uwagę należy zwracać na stan elementów gumowych oraz na obecność fabrycznych mas wyważających, których utrata lub przemieszczenie znacząco pogarsza komfort akustyczny i przyspiesza zużycie elementów przeniesienia napędu. Podczas demontażu wału napędowego konieczne jest oznaczenie jego położenia montażowego względem kołnierzy,a także zachowanie szczególnej ostrożności, by nie uszkodzić ani nie przemieścić fabrycznych mas wyważających. Problemy z wyważeniem wału, jak również zużycie przegubów Cardana lub elementów z nimi współpracujących, bardzo często ujawniają się w postaci drgań występujących w wąskim zakresie prędkości jazdy.

Hałasy układu napędowego a dwumasowe koło zamachowe 

W praktyce warsztatowej dwumasowe koło zamachowe (DMF, Dual Mass Flywheel) bardzo często bywa pierwszym podejrzanym w przypadku hałasów układu przeniesienia napędu. Doświadczenie pokazuje jednak, że źródło problemu nierzadko leży w osprzęcie silnika, układzie rozruchowym, sprzęgle lub w łożyskach skrzyni biegów.

Z tego względu decyzja o wymianie dwumasowego koła zamachowego powinna być podejmowana dopiero po przeprowadzeniu pełnej diagnostyki i wykluczeniu innych potencjalnych przyczyn. Jednym z charakterystycznych objawów problemów z DMF są stuki pojawiające się podczas gaszenia silnika.

Tego typu symptomy wymagają w pierwszej kolejności odczytania kodów usterek oraz analizy parametrów rzeczywistych. Istotne jest:

• sprawdzenie szczelności układu dolotowego przy pełnym zamknięciu przepustnicy,
• usunięcie nagaru z elementów dolotu
• oraz weryfikacja poprawności działania zaworu recyrkulacji spalin EGR.

Nie bez znaczenia pozostaje też kontrola poziomu i stanu oleju w skrzyni biegów. Jeżeli diagnostyka wymaga demontażu skrzyni biegów, należy zwrócić szczególną uwagę na kilka istotnych elementów.

Obejmują one weryfikację długości śrub mocujących docisk sprzęgła, ocenę stanu łożyska pilotującego na kole zamachowym lub wale korbowych oraz luzu wałka sprzęgłowego. Należy także przeprowadzić kontrolę tulei centrujących połączenie skrzyni biegów z blokiem silnika, a także stan łożyska oporowego. Dopiero na tym etapie zasadny jest pomiar luzów i charakterystyki pracy dwumasowego koła zamachowego.

Hałasy występujące na biegu jałowym i pod częstościowym obciążeniem

Hałasy pojawiające się podczas pracy silnika na biegu jałowym lub pod częściowym obciążeniem wymagają wieloaspektowego podejścia diagnostycznego. W pierwszej kolejności niezbędne jest odczytanie zapisanych kodów usterek oraz analiza parametrów rzeczywistych, a także weryfikacja procesu regulacji mieszanki paliwo-powietrznej i pracy układu zapłonowego.

Istotna jest również ocena stanu elementów gumowych odpowiadających za tłumienie drgań, takich jak zawieszenia układu wydechowego oraz mocowania silnika i skrzyni biegów. Nie można pomijać kontroli przegubów napędowych oraz stanu ich połączeń wielowypustowych, które w określonych warunkach pracy mogą generować wtórne dźwięki.

Konieczna jest także weryfikacja przegubów Cardana wraz z elementami z nimi współpracującymi oraz sprawdzenie obecności i stanu ciężarków wyważających. W przypadku stwierdzenia nieszczelności układu dolotowego przy pełnym zamknięciu przepustnicy należy usunąć nagar z elementów dolotu oraz zweryfikować poprawność działania zaworu recyrkulacji spalin EGR.

Metodyczne podejście 

Hałasy w układzie napędowym rzadko są jedynie problemem komfortu – często stanowią pierwsze ostrzeżenie przed rozwijającą się usterką. Skuteczna diagnostyka wymaga metodycznego podejścia i systematycznego wykluczania kolejnych potencjalnych źródeł hałasu, zamiast pochopnego zakładania, że problem leży w konkretnym podzespole.

Tylko takie podejście pozwala uniknąć chaotycznej i kosztownej wymiany części. Współczesne układy napędowe, coraz cichsze i bardziej złożone, sprawiają, że umiejętność precyzyjnej diagnostyki akustycznej staje się jedną z kluczowych kompetencji współczesnego warsztatu.

Źródło: Materiały redakcyjne