Urządzenie diagnostyczne OBD2 jest w stanie odczytać błędy z pamięci sterowników i skontrolować parametry rzeczywiste w trakcie procesu. Czy można połączyć diagnostykę elektroniki z diagnostyką hałasu i drgań? Okazuje się, że tak. Na rynku zadebiutowały komputery diagnostyczne OBD2 z możliwością analizy hałasu i drgań. To ogromne wsparcie dla mechaników.

Hałas i drgania to jedne z najważniejszych objawów awarii, jakie mechanik musi zdiagnozować

Hałas i drgania to często najważniejsze objawy awarii samochodu, stanowiące punkt wyjścia do dalszej diagnostyki samochodu. Hałas i drgania to często jedyne objawy awarii układu hamulcowego, zawieszenia, dwumasowego koła zamachowego, łożysk kół, zawieszenia i silnika spalinowego. Hałas i drgania to także objawy awarii aut elektrycznych, np. dotyczące łożysk silnika lub uszkodzeń redukcyjnej skrzyni biegów.

Nowoczesne testery diagnostyczne OBD2 mają na celu ułatwienie rozpoznawania objawów awarii, związanych z hałasem i drganiami. Dzięki dodatkowemu oprogramowaniu oraz dodatkowym elementom pomiarowym, urządzenie diagnostyczne jest w stanie zmierzyć hałas oraz drgania, pokazać je na wykresie. Następnie oprogramowanie może powiązać pomiar z konkretną częstotliwością oraz prędkością obrotową elementu, który może być źródłem problemu.

Tester diagnostyczny NVH – OBD2, pomiar hałasu i drgań w jednym urządzeniu

Co oznacza NVH? To skrót od słów: Noise – hałas, Vibration – drgania, Harshness – szorstkość / niepożądana twardość pracy. Urządzenie diagnostyczne NVH ma na celu dokonywanie pomiarów i analizowanie zjawisk, które do tej pory musiały być oceniane przez mechanika tylko i wyłącznie na podstawie zmysłów (słuchu, dotyku) i doświadczenia. Człowiek może mieć czuły słuch, ale nawet i wtedy może mieć problem z dokładnym określeniem, skąd dochodzi dźwięk. Do tego w warsztacie samochodowym albo na ulicy (w trakcie jazdy testowej) raczej rzadko jest cicho.

Objawy awarii wielu podzespołów to hałas i drgania

Elektronizacja samochodów postępuje, ale nadal pozostaje wiele części, które nie są zelektronizowane. Znalezienie awarii wymaga wiedzy i doświadczenia, a także sprawnego ucha.

Nietypowe dźwięki lub drgania generują: uszkodzone łożyska kół, uszkodzone przeguby napędowe zewnętrzne i wewnętrzne, półosie napędowe, skrzynie biegów, silniki spalinowe (problemy z panewkami, układem rozrządu, układem korbowo-tłokowym), zawieszenie samochodu, elementy układu kierowniczego, tarcze hamulcowe, zaciski hamulcowe, łożyska pompy wody, łożyska alternatora, łożyska i sprzęgło sprężarki klimatyzacji, częściowo oderwane osłony podwozia.

Co ciekawe, także w samochodach elektrycznych BEV powstają drgania i hałasy, które są objawami awarii. Hałasują elementy tożsame z autami spalinowymi (łożyska kół ,przeguby napędowe, półosie napędowe, zawieszenie, układ hamulcowy). Hałasują też podzespoły stosowane tylko w autach elektrycznych, jak silnik elektryczny (uszkodzone łożyska, skrzywiony wał wirnika), przekładnia redukcyjna EV (uszkodzone łożyska, zębatki, zębatki dyferencjału), uszkodzone pompy układu chłodzenia.

Diagnostyka NVH upraszcza pracę mechanika

Znalezienie źródła hałasu jest trudne. Przykładowo, jeśli kierowca przyjeżdża do warsztatu i skarży się, że auto zaczyna hałasować przy prędkości 80 km/h, mechanik ma dwie opcje:

• Najlepsza – wykonać jazdę próbną, rozpędzić auto do 80 km/h i starać się zlokalizować źródło hałasu;
• Najgorsza – starać się zlokalizować problem po objawach awarii, opisanych przez kierowcę.

W pierwszym przypadku nawet dobry mechanik może się pomylić. W drugim przypadku można wymieniać podzespół za podzespołem, na skutek czego koszty naprawy lawinowo rosną.

Tester diagnostyczny NVH zdecydowanie upraszcza diagnostykę auta. Mechanik montuje elementy pomiarowe urządzenia i wykonuje jazdę próbną. W trakcie jazdy urządzenie diagnostyczne NVH dokonuje pomiaru drgań i ich częstotliwości. Następnie oprogramowanie urządzenia prezentuje pomiar hałasu w formie częstotliwości i amplitudy. Oprogramowanie dokonuje analizy i mechanik może zawęzić poszukiwania.

Powróćmy do naszego przypadku. Klient skarży się, że auto hałasuje przy prędkości 80 km/h.

Lista podejrzanych części jest długa: łożyska kół, niewyważone koła, opony, elementy układu napędowego, skrzynia biegów, silnik. Mechanik wykonuje jazdę próbną z urządzeniem diagnostycznym NVH, które rejestruje drgania i hałas. Po zakończonej jeździe zebrane dane są analizowane. Jeżeli częstotliwość sygnału zmienia się w sposób odpowiadający prędkości obrotowej koła, można zawęzić poszukiwanie źródła do łożyska, niewyważonego koła i opony.

Jeżeli dwa czujniki zostaną umieszczone np. po lewej i prawej stronie samochodu, można sprawdzić, gdzie sygnał jest silniejszy.

Jak wygląda nowoczesny tester NVH?

Standardowy tester NVH składa się z następujących elementów:

• Interfejsu diagnostycznego OBD2, bezprzewodowego;
• Komputera diagnostycznego OBD2, najczęściej w formie przenośnego tabletu z ekranem dotykowym, dostosowanego do pracy w warsztacie samochodowym (wzmocniony ekran, obudowa chroniąca przed wilgocią i upadkiem);
• Czułego mikrofonu lub mikrofonów;
• Trójosiowego akcelerometru;
• Oscyloskopu;
• Oprogramowania, łączącego funkcje diagnostyki OBD2 oraz analizy pomiarów z urządzeń dodatkowych.

Jak to działa w praktyce?

• Mechanik montuje mikrofon i akcelerometr w pobliżu miejsca hałasu i drgań.
• Mikrofon rejestruje dźwięk, a akcelerometr rejestruje drgania. Można zamontować dwa mikrofony i dwa akcelerometry (to zazwyczaj standardowe wyposażenie, są zestawy, w których są po cztery urządzenia pomiarowe). Im więcej mikrofonów i akcelerometrów, tym więcej punktów pomiaru.
• Trójosiowy akcelerometr dokonuje pomiaru w trzech kierunkach, dzięki czemu można nie tylko sprawdzić siłę drgań, ale również w jakim kierunku te drgania występują.
• Czujniki mają mocowania magnetyczne i mechaniczne.
• Mechanik wykonuje jazdę próbną.
• Po zakończonej jeździe oprogramowanie analizuje zebrane sygnały (częstotliwość, amplitudę, drgania, dźwięk, zależność od prędkości obrotowej)
• System może również wykorzystywać informacje o prędkości obrotowej do obliczania częstotliwości harmonicznych/orderów. Dzięki temu może próbować powiązać konkretny sygnał z pracą określonego elementu wirującego.

Jeżeli np. hałas pojawia się z określoną częstotliwością, a częstotliwość ta odpowiada konkretnej prędkości obrotowej wału lub innego elementu (np. łożyska koła), mechanik może dużo szybciej ustalić prawdopodobne źródło problemu.

Przeciętna cena za zestaw do diagnostyki OBD2 z możliwością analizy hałasu i drgań zaczyna się od ok. 14500 złotych.

Dawniej zaawansowana analiza drgań kojarzyła się przede wszystkim z: laboratoriami, przemysłem, producentami samochodów, specjalistycznymi stanowiskami badawczymi. Dzisiaj także warsztat samochodowy może mieć do dyspozycji profesjonalny sprzęt, który analizuje hałas i drgania.

Mechanik nie musi już tylko słuchać, skąd dochodzi hałas. Może go zmierzyć i poddać analizie. Dzięki temu warsztat może szybciej ustalić, czy źródłem problemu jest łożysko, układ napędowy, zawieszenie, hamulce czy inny element pojazdu.