A jó szaki fülre megmondja mi a baja

A zajdiagnosztika nem újkeletű dolog, hiszen amíg kevesebb járműtípus volt a szakik fülre megmondták, hogy 1-1 zaj milyen problémára utal. A Lada motor járásegyenetlensége, a futóműből érkező zajok vagy a fals levegőt szívó motor hangja már elég volt, hogy a műhelyudvarba érkező autót diagnosztizálja a szakember. Ehhez persze nagy rutin kellett és kevés hangszigetelés a motortérben. Akkor még a mikrofont fülnek hívták, a jelfeldolgozó számítógép pedig kantáros munkaruhát hordott. Szép kis nosztalgia…

Mi változott azóta?

A rendszerváltás után megugrott az import járművek száma, és a forgalomba állított újabb és újabb típusok más-más hanggal és javítási technológiával rendelkeztek. Ma már az autógyártók száma is végtelen, annál csak a típusok és a hozzá rendelhető motorok száma nagyobb. A komfortérzet javítása miatt a motortereket egyre jobban szigetelik, ráadásul a kipufogó is hangolható vagy akár egy hangszóró is lehet benne, így egyre kevésbé lehet a meghibásodásokat kívülről is jól hallható és megkülönböztethető zajokhoz kötni.

A hangnyomás jelentősége

A zajmérés egyik lehetséges célja, hogy a hangnyomást megállapítsuk, és az elvárt szinttel összehasonlítsuk. Ez leginkább a komfortérzet szempontjából lehet fontos, valamint az előírások teljesítését is ellenőrizhetjük ilyen módon, például a kipufogó hangerejének mérésékor. Az ilyen jellegű vizsgálatok során általában megadott távolságból és szabványban vagy rendeletben előírt szűrővel kell a mérést elvégezni. A szűrés alatt a felvett villamos jel szűrését értjük, amire azért van szükség, hogy a környezeti zajt figyelmen kívül tudjuk hagyni.

A szűrés általában valamely frekvenciatartományba tartozó zajkomponensek kiszűrését értjük. Amikor valamely célzott frekvenciatartományban szeretnénk mérni, akkor a többi tartományt ki tudjuk venni a mérésből, így kevesebb zajt (méréstechnikai értelemben vett zajt) tartalmaz a mérés.

Melyik alkatrész a hibás?

Amikor nem valamely határértéknek kell megfelelni, akkor általában egy-egy alkatrész állapotára vagyunk kíváncsiak vagy a zajforrás megállapítása a cél. Mindkét esetben frekvenciatartományban kell vizsgálnunk a zajt, hiszen a mechanikai folyamatokkal legjobban a kibocsátott zaj frekvenciaspektruma állítható párba.

Vegyük a legegyszerűbb példát: van 3 fogaskerekünk különböző csapágyazással és átmérővel. Valami nincs rendben a hajtóművel, ezért meg kell vizsgálni a kibocsátott zajt, hogy megfejtsük az eredetét. A különböző átmérőhöz eltérő fordulatszámok társulnak, melyből arra is következtethetünk, hogy a hajtóműből érkező zaj 3 fő komponenst fog tartalmazni. Minél nagyobb az átmérő, annál kisebb a fordulatszám, vagyis annál kisebb lesz maga a frekvencia is, mivel az egyenes arányosságban van a fordulatszámmal. Miután a felvett zajt kiértékeljük frekvenciatartományban, az alábbi ábrán látható eredményt kapjuk.

Jól látható a 3 fő frekvenciakomponens, ha a hajtómű hibás lenne, akkor valamely komponens kiugróan nagy értéket venne fel a többihez képest és már meg is állapíthatnánk, hogy melyik tengellyel hibás.

Ugyanez a módszer alkalmazható a belső égésű motorokra szerelt, szíjtárcsákkal hajtott segédberendezésekre és magára a motorra is. Mivel a motor fordulatszámát valamint a hajtó és hajtott szíjtárcsák, lánckerekek és fogaskerekek átmérőjét tudjuk mérni, ezért minden alkatrészhez meg tudunk határozni egy áttételt a főtengely fordulatszámához képest. Ha ismerjük ezeket az adatokat, akkor már minden alkatrészhez egy adott mérés során egyértelműen hozzá tudunk rendelni egy frekvenciát, mely a meghatározó lesz a zajmérés kiértékelése során.

Probléma lokalizálás

Lehetnek olyan helyzetek, amikor nem tudunk ennyire egzakt frekvenciát meghatározni, de szeretnénk a zajforrást megtalálni. Ehhez több mikrofont kell elhelyezni a területen, és figyelni a mért zaj erősségét és időbeni eltolódását. Minél erősebb és előrehaladottabb a mért a jel, annál közelebb van a zajkibocsátás helye. Főleg a futómű és a karosszéria diagnosztikájára alkalmazzák a módszert.

A cikksorozat következő részében a hang terjedési sebességének diagnosztikai módszereit részletezzük ki, amit az autógyártók már az OBD-felügyeletben is alkalmaznak.