Вопрос

Странный шум в районе ремня ГРМ

Я только что заменил ремень ГРМ и водяной насос на своей Mazda 626 1998 года выпуска.



После того как я всё собрал, я запустил двигатель. Я дал двигателю поработать несколько минут, несколько раз увеличил обороты до 3000 в минуту, а также несколько раз запускал и останавливал его. В какой-то момент я услышал странный звук, который, казалось, доносился из области ремня ГРМ. Если бы мне пришлось угадывать, я бы сказал, что это был звук от вибрации ремня ГРМ из-за его ослабления. Я никогда раньше не слышал такого звука в этой области. Я повторно использовал натяжитель, пружину и натяжной ролик, так как они были в хорошем состоянии, хотя я никогда раньше этого не делал, так что откуда мне знать.



Что мне показалось примечательным, так это то, что установить новый ремень было довольно просто (большинство людей говорили, что это настоящая головная боль). Я просто использовал шестигранный ключ, чтобы повернуть натяжитель влево до тех пор, пока отверстие для шестигранного ключа не оказалось точно слева от болта натяжителя. Сначала я надел ремень на звёздочки распределительного вала, затем довольно легко натянул его на звёздочки коленчатого вала, а затем с помощью резинового молотка аккуратно установил его на место, понемногу за раз. Это заняло меньше пяти минут.



Ещё я заметил, что после того, как я снял стяжку, натяжитель немного сдвинулся назад, а пружина натяжителя растянулась примерно в 2,5 раза по сравнению с длиной в спокойном состоянии. Я не знаю, что здесь нормально, у меня нет основы для сравнения.



Я думаю, что если шум действительно вызван провисанием ремня, то, возможно, несмотря на то, что раньше такого шума не было, и несмотря на то, что пружина натяжителя выглядела нормально, она просто недостаточно сильна, чтобы справиться с новым ремнём?



Мне бы очень хотелось узнать, что думают люди, потому что я немного боюсь садиться за руль, пока не разберусь, что это за шум, и не хочу просто менять детали.



Вот как я установил пружину натяжителя, зафиксировав его стяжкой:



введите описание изображения здесь



РЕДАКТИРОВАТЬ 13 ноября 2016 г.



Поэтому я снял клапанную крышку и верхнюю крышку ГРМ и посмотрел на ремень:



введите описание изображения здесь



Я продержал ремень на месте всего минут десять, а внешняя часть, которая соприкасается с натяжным и холостым шкивами, уже выглядит так, будто на ней что-то намазали (не знаю, хорошо ли это видно на фото).



Я также снял примерно минутное видео с ремнём при работающем двигателе, и на нём не видно ни провисания ремня, ни заметного движения натяжителя или пружины натяжителя. Однако на видео отчётливо слышен шум.



Итак, вот моя теория на данный момент. Когда я проверял натяжитель и холостой шкив, я крутил их и прислушивался, нет ли шума. Я не услышал никакого шума, поэтому решил, что они в порядке. Однако, когда я крутил их, они провернулись всего несколько раз и остановились, что противоречит тому, что я вижу на этом видео, где парень крутит шкив клинового ремня, и тот довольно долго вращается свободно.



Поэтому я задаюсь вопросом, не изношены ли подшипники в натяжном и холостом шкивах настолько, что давление от нового ремня значительно превышает давление от старого ремня, из-за чего они шумят там, где раньше не шумели.



Однако я наткнулся на другой пост, в котором говорится, что подшипники не должны вращаться свободно и должны практически сразу останавливаться.



Так что теперь я в полном замешательстве. Кстати, можно ли мне спокойно ездить на этой машине, пока я не разберусь с этим шумом?



РЕДАКТИРОВАТЬ 14 ноября 2016 г.



Ладно, теперь я кое-что понял. Сегодня у меня было всего двадцать минут, чтобы возиться с этим, но перед запуском двигателя я заметил, что клиновидный ремень свисает с края натяжного ролика примерно на миллиметр.



введите описание изображения здесь



Поэтому перед запуском двигателя я немного сдвинул ремень в сторону двигателя как на натяжном ролике, так и на звездочке распределительного вала. Шум не появлялся примерно до тех пор, пока я не запустил двигатель и не проехал на нем около десяти минут. Затем я начал слышать тот же щелкающий стук, который, казалось, доносился снизу. В этот момент я заметил, что клиновидный ремень слегка раскачивается вперед и назад на натяжном ролике ( видео ) в плоскости, касательной к точке его соприкосновения. Ещё через пять минут или около того (всего 15 минут с момента запуска двигателя) шум стал снова очень отчётливым.



Возможно, я не до конца натянул кривошипный шкив и в кривошипной звездочке есть небольшой люфт, который проявляется только после того, как ремень нагревается и немного ослабевает.



Так что, пожалуй, завтра я проверю эту теорию.



РЕДАКТИРОВАТЬ 17 ноября 2016 г.



Итак, шум всё ещё присутствует (хотя и не такой сильный), и вот что я нашёл и сделал.



Когда я снял нижнюю крышку ГРМ, то заметил несколько вещей:



введите описание изображения здесь



Первое, что я заметил и на что раньше не обращал внимания, — это то, что кожух поликлинового ремня сильно деформирован. Настолько сильно, что он соприкасается с задней частью корпуса кривошипного шкива и зубьями кривошипа, отполировывая их до блеска.



Второе, что я заметил, — это то, что ремень сидел на самом краю звёздочки, а край ремня был стёрт настолько, что можно было разглядеть медные нити в самом ремне. Это хорошо видно здесь, после того как я натянул ремень на звёздочку до упора:



введите описание изображения здесь



После того как я полностью натянул клиновой ремень на звездочку кривошипа, он автоматически встал ровно посередине натяжного ролика:



введите описание изображения здесь



Я также заметил аналогичные повреждения (хотя и не такие серьёзные) на обратной стороне ремня:



введите описание изображения здесь



Помните, я говорил, что крышка ГРМ сильно деформирована? Похоже, что и ремень, и натяжной ролик в какой-то момент начали тереться о внутреннюю часть крышки ГРМ.



введите описание изображения здесь



Дело, конечно, в том, что я не знаю, когда это произошло, так как не обратил внимания на внутреннюю часть крышки, когда снимал её, а размер круглой царапины примерно на полсантиметра меньше диаметра натяжного ролика.



Ситуация становится всё более запутанной. Я думаю, что, возможно, первым делом мне следует заменить крышку ГРМ, так как она явно деформирована и в какой-то момент соприкасалась с ремнём и натяжителем, либо в настоящем, либо в прошлом.



РЕДАКТИРОВАТЬ 22 ноября 2016 г.



Ладно, теперь становится по-настоящему интересно, и мы уходим в сторону, куда, думаю, никто не ожидал.



Я решил посмотреть, смогу ли я немного улучшить действительно отличный ответ Зака, добавив более точные измерения и данные. Поэтому я взял видео, загрузил его в аудиоредактор Audacity и немного увеличил масштаб, чтобы лучше рассмотреть аудиоданные:



введите описание изображения здесь



Как видно на выделенном участке, щелчки, которые слышны на видео, очень равномерны и происходят с частотой ровно 16 щелчков в секунду, или 16 герц. Прослушивание всего аудиофайла подтверждает эту частоту, даже если иногда щелчки приглушаются или пропускаются.



Теперь вопрос в том, что издает щелкающий звук с частотой 16 герц? Здесь я немного отступлю от своего подхода. Чтобы определить число оборотов в минуту любой шестерни или шкива в системе, достаточно знать число оборотов в минуту любой одной шестерни, а также диаметр этой шестерни и любой другой шестерни, число оборотов в минуту которой вы хотите определить. Расчет производится следующим образом:




(Диаметр ведущей шестерни / Диаметр ведомой шестерни) * Число оборотов ведущей шестерни в минуту




Это работает так, потому что ремень ГРМ и вспомогательные ремни заставляют любые шестерни или шкивы, с которыми они соединены, работать так, как если бы у них была прямая физическая связь. Если шестерня A перемещается по дуге длиной в один сантиметр, ремень перемещается на один сантиметр, и шестерня B также перемещается по дуге длиной в один сантиметр. Насколько быстрее или медленнее вращается ведомая шестерня, определяется соотношением длин окружностей шестерён, которое равно соотношению их диаметров, поскольку из 2*PI*R можно просто вычесть ПИ. Вы можете вынести множитель 2 и оставить только отношение радиусов, но, думаю, с диаметрами работать проще.



В общем, я измерил или нашёл диаметры всех деталей в системе и провёл расчёты. Есть две группы: первая — это детали, приводимые в движение звёздочкой коленчатого вала, а вторая — детали, приводимые в движение шкивом коленчатого вала / гасителем крутильных колебаний.



+-------------------------------------------------+
|Gear / Pulley |Diameter in Cm.|RPM |Hz |
+-------------------------------------------------+
|Camshaft | 10 |375 |6.25 |
|Tensioner | 6.2 |604.84 |10.08 |
|Idler | 5.2 |721.15 |12.02 |
|Crank Sprocket | 5 |750.00 |12.5 |
|Ball Bearings ?? | 0.5 |7500.00 |125.00|
| | | | |
|Harmonic Balancer| 14.11 |750 |12.5 |
|Air Conditioner | 12 |881.88 |14.70 |
|Power Steering | 12 |881.88 |14.70 |
|Water Pump | 11 |962.05 |16.03 |
|Alternator | 5.5 |1924.09 |32.07 |
|Ball Bearings ?? | 0.5 |21165.00|352.75|
+-------------------------------------------------+


Итак, что меня поразило, так это то, что шкив водяного насоса вращается почти с частотой 16 герц, то есть именно с той частотой, на которой происходил щелчок.



Почему мой новый водяной насос GMB шумит?



Я говорю «был», потому что с тех пор звук исчез без видимой причины, которую я могу предположить. Может быть, подшипникам в новом водяном насосе просто нужно было притереться?



В любом случае, я подожду комментариев от других пользователей, но думаю, что Зак определённо заслуживает награды за этот ответ, даже если окажется, что вывод был немного неверным.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/38580/strange-noise-from-timing-belt-area

31 Комментарий

  1. Это, конечно, догадка, но я бы указал на пружину натяжителя. На мой взгляд, звук на видео очень... глухой. Если не подобрать более подходящего термина, то можно сказать, что он глухой. Похоже, что на одном из шкивов зубья расположены не совсем правильно, из-за чего зубья ремня ударяются о канавку.



    Дело в том, что ремень может казаться идеально натянутым, если вы наблюдаете за ним вручную, но как только кривошип начнёт вращать его, он разделится на натянутую и провисающую части. Если ваш кривошип вращается по часовой стрелке, правая сторона будет натянута, а левая — провиснет. Это в той или иной степени характерно для всех вращающихся систем, потому что совершенства не существует.



    Если натяжной ролик не оказывает достаточного давления на ремень во время вращения, он может немного провиснуть, и даже провисание в 1 мм может привести к появлению такого звука.



    Вот что вы можете сделать, чтобы помочь: прислушайтесь к звуку, когда вы увеличиваете обороты двигателя. Возможно, его будет трудно различить, но если звук станет громче, то, я бы сказал, это подтвердит мою теорию о «проскальзывании», поскольку по мере увеличения вращательной силы проскальзывание будет усиливаться, а давление будет возрастать.



    Я основываюсь на звуке, который издает велосипед, когда цепь соскочила с звездочки. :) Кроме того, моя мотоциклетная цепь издавала похожий звук, когда была слишком натянута... так что теоретически она тоже может быть натянута слишком сильно... 🤔


  1. Я под большим впечатлением. Хотел бы я выразить это как следует
  1. Кстати, я измерил диаметр натяжного ролика, чтобы сравнить его с диаметром окружности на крышке ГРМ. Диаметр натяжного ролика составляет 6 сантиметров, а диаметр окружности на крышке — 5,5 сантиметра.
  1. Чувак, ты в моём вкусе. Я только что проснулся, посмотрю, смогу ли ответить на это позже. Независимо от того, правильно это или нет, респект за отличную методологию. Кстати, все здесь так хорошо знают мой 626-й, что я иногда забываю написать, что это двухлитровая модель.
  1. Серьёзно, отличный ответ! Жаль, что нельзя поставить двойную оценку.
  1. Ваш следующий уровень. Дедукция — это не только наука, но и искусство.
  1. Даже отклонение на 1/2 градуса в подшипнике может привести к смещению ремня. Поэтому ремень просто заменяют вместе с натяжителем и подшипником. Старые добрые методы.
  1. @RobertS.Barnes, теперь есть ещё ответ Зака, в котором сказано довольно много.
  1. @RobertS.Barnes отредактировал мой ответ, добавив, что, если у вас есть старый ремень, вы можете соединить их и посмотреть, что получится.
  1. Чего я не понимаю, так это почему это началось только после того, как я надел новый ремень.
  1. @RobertS.Барнс обновил свой ответ.
  1. Что конкретно наводит вас на мысль, что в натяжителе плохие подшипники? Я только что добавил ещё немного информации в свой пост.
  1. Ха-ха-ха-ха! Значит, проблема решилась сама собой? Ну что ж, мы повеселились. Спасибо, что улучшили метод. Надеюсь, в будущем кто-нибудь воспользуется этой работой, чтобы действительно решить проблему, ха-ха.
  1. @RobertS.Barnes По этой ссылке вы можете увидеть совершенно новый ремень SKF. На нём хорошо видны волокна. auto-bitner.com/ebay/SKF-BMP/SKF-BMP-6.jpg Что касается проблемы с крышкой ГРМ: я бы посоветовал вам нанести маркировочную жидкость (синюю или какую-то другую) на внутреннюю поверхность крышки, дать двигателю немного поработать, а затем посмотреть, есть ли на ремне её следы.
  1. Я не знаю, заслуживаю ли я всей этой похвалы. Моя идея была здравой, но я плохо провёл измерения, поэтому мои цифры сильно отличаются от реальных.


    Если вы попробуете это сделать, используйте более точное программное обеспечение, которое в итоге применил Роберт С. Барнс, и не полагайтесь на видео на YouTube, чтобы измерить скорость вращения ремня на 200 оборотах в минуту!






    В вашем первом видео ремень ГРМ проходит через 1 оборот в секунду, или 1 Гц.


    (Я замедлил ваше видео в 25 раз. Смотрите с 7-й по 15-ю секунду. Вы увидите 3 быстрые белые полосы. Это надпись на ремне. Затем эти 3 полосы не будут появляться в течение 1 секунды. А потом всё повторится.)


    [Просмотрев видео, я пришёл к выводу, что понятия не имею, какова его частота, но она намного выше 1 Гц. Видео было размытым, и я думаю, что белые вспышки были слишком быстрыми для камеры.]


    Постукивание происходит намного, намного быстрее. Это говорит нам о том, что проблема не в конкретном участке ремня.




    Я проанализировал звуковую волну в вашем первом видео:
    Форма звукового сигнала


    Видите два больших пятна? Это проезжающие мимо машины. Посмотрите на первое большое пятно: в нём есть два пика. Первый пик находится на отметке 14,5 секунды. Я подсчитал количество тиков (или мест, где должен был быть тик, но движение камеры прервало работу микрофона). За первые 14,5 секунды я насчитал 205 тиков.



    (# тактов) / (время в с) = (частота в Гц)


    205 / 14.5 = 14.14



    Тик происходит 14,14 раза в секунду, то есть с частотой 14 Гц.




    Время между тиками (почти) идеально равномерное. Это не случайный стук.





    (частота вращения ремня) / (частота колебаний) = (коэффициент длины)


    1 / 14



    Проблема в том, что окружность шкива (примерно) равна 1/14че в зависимости от длины ремня.




    Длина вашего ремня ГРМ составляет 42,53 дюйма. (Кстати, задавая вопросы о двигателе, следует указывать его модель. ;)


    Помните, что окружность измеряется в единицах длины, например в метрах, дюймах и т. д. При перемещении ремня на один дюйм шкив перемещается ровно на один дюйм.



    (длина ремня) / (коэффициент длины) = (окружность шкива)


    42.53 / 14.14 = 3.00" окружность шкива



    Убедитесь, что при выполнении этих вычислений вы используете одну систему единиц измерения. Не делите mm на cm или in.



    (длина окружности) = [Пи] * (диаметр)


    (длина окружности) / [Пи] = (диаметр)


    3.00 / 3,14 [Пи] = .96" диаметр шкива



    Диаметр вашего натяжного ролика = 2,05 дюйма


    Диаметр шкива натяжителя ремня ГРМ = 2,44 дюйма




    Я не думаю, что у какого-либо шкива двигателя диаметр составляет всего 0,96 дюйма. Полагаю, это означает, что тик происходит дважды за один оборот шкива. (Почему дважды? Ну, симметрия, интуиция и т. д.) [Нет. Я просто начал с неверных измерений, вот и всё.]



    Диаметр шкива: 96 дюймов * 2 = 192 дюйма.



    В этом расчёте было несколько возможностей для человеческой ошибки. Я считаю, что 1,92 дюйма можно округлить до 2,05 дюйма. Погрешность составляет всего 0,13 дюйма. (Это немного!)


    Я бы начал с замены натяжного ролика ГРМ, потому что его диаметр (почти) идеально соответствует рассчитанному диаметру ролика в 0,96 дюйма.


  1. Несмотря на возможные погрешности в измерениях, основная идея была очень новаторской, и я думаю, что вы заслуживаете той похвалы, которой вас осыпают. Я пришёл к правильному выводу только благодаря вашей идее, которую я просто развил.
  1. @RobertS.Barnes 6 см = 2,36 дюйма, так что я бы всё равно сказал, что это не совсем то. Не могли бы вы проверить ремень и убедиться, что группа из трёх белых надписей встречается только один раз по всей длине?
  1. Что ж, у вас либо плохие подшипники в натяжителе, либо очень быстрый телеграфный оператор.



    Замените натяжитель и его пружины — это почти всегда нужно делать при замене ремня. Суть в том, что есть вещи, на которые стоит тратить деньги, а есть вещи, на которые не стоит. На ремнях ГРМ и сопутствующих деталях не стоит экономить. Если что-то сломается, это может привести к необходимости замены двигателя, особенно если это двигатель с гидрокомпенсаторами. Вот хорошее видео о том, почему нужно менять эти детали, а не ждать, пока они сломаются.



    Да, если он не вращается какое-то время, скорее всего, подшипники вышли из строя.



    После установки ремня убедитесь, что распределительные валы и коленчатый вал по-прежнему расположены правильно, даже если натяжитель ослаблен. Иногда натяжитель может немного повернуть распределительные валы, а если ремень слишком ослаблен, то и сильно.






    Что ж, это меняет дело. Тем не менее, если натяжитель провернулся всего на пару оборотов, возможно, вам всё равно стоит его заменить. Но из вашего обновления я понял, что шум был вызван тем, что одна часть ремня немного выпирала по сравнению с остальными, и это приводило к трению о деформированное место на крышке ГРМ.



    Вы можете заменить крышку ГРМ, а если хотите сэкономить, то можете нагреть её и выправить. Её основная задача — защищать ремень ГРМ от грязи и крупных частиц мусора.



    Этот тикающий звук из вашего видео может быть слышен, если один из подшипников станет меньше остальных. Это может быть вызвано заклиниванием одного из подшипников и прекращением вращения, что приводит к образованию плоского пятна, или разрушением, приводящим к образованию кармана. Каждый раз, когда этот подшипник или его отсутствие проходит точку, в которой кольца прижимаются друг к другу, в данном случае это будет около центра изгиба вашего ремня, он будет щелкать.



    Кроме того, повреждённый, деформированный или сломанный подшипник может привести к замедлению работы всего «подшипника» из-за того, что мусор прилипнет к дорожкам качения или застрянет в других подшипниках, или из-за того, что что-то будет цепляться за сломанный подшипник. Если у него нет сепаратора, то подшипники могут тереться о тот, который не вращается.






    Вероятно, всё началось с нового ремня просто потому, что старый был либо уже, либо уже был изношен. Я предполагаю, что ремень был уже.


  1. @Myself Мой предыдущий ремень был полностью чёрным по бокам. Я подумал, что это из-за трения, потому что ремень не выглядит так по всей длине.
  1. @RobertS.Barnes Открытые «медные нити», которые вы видите, — это арамидная/кевларовая/какая-то ещё подкладка ремня. Насколько мне известно, они есть и на новом ремне. При производстве ремень отрезают от большой трубки из «поясного» материала.
  1. По поводу проблемы с гусеницей: mechanics.stackexchange.com/questions/35311/…
  1. Нашёл отличное видео от Schrodinger's Box о диагностике подобных проблем: youtu.be/Is_02fID1_g
  1. @Myself Вы надеваете ремень до того, как прикрепите пружину натяжителя, и завязываете натяжитель таким образом, чтобы было проще надеть пружину.
  1. @RobertS.Barnes Я не понимаю, как выполняется указанная установка. Насколько я знаю, ремень 1. устанавливается, 2. натяжитель освобождается, чтобы пружина прижала натяжитель к ремню, и 3. натяжитель блокируется с помощью затягивания болта. Я не понимаю, зачем нужно блокировать натяжитель стяжкой
  1. @Ben Lovely, метод исключения. Это будет больно. Думаю, сначала я сниму ремни генератора и водяного насоса и посмотрю, исчезнет ли шум. Если это не поможет, я сниму шкив коленчатого вала, нижнюю крышку ремня ГРМ, установлю все ремни на место и посмотрю, что получится...
  1. На видео не видно, что ремень ослаблен. Если надавить на ремень, он должен быть натянут. Обычно, когда ремень ослаблен, он болтается из стороны в сторону. Возможно, стоит снять нижнюю крышку и запустить двигатель без клиновых ремней.
  1. @Ben Я снял видео со снятой крышкой ГРМ, ссылка есть в посте.
  1. @Ben да, я планировал сегодня утром снять крышку ГРМ и посмотреть, не болтается ли ремень. Может быть, я выложу видео.
  1. Снова снимите крышки ГРМ и проверьте натяжение ремня. Если натяжной ролик удерживается пружиной, вам понадобится новая пружина. Если ремень ослаблен, проверьте метки ГРМ. При установке ремня ГРМ начинайте с коленчатого вала, затем переходите к натяжному ролику, после чего обведите ремень вокруг распределительных валов и в последнюю очередь наденьте его на натяжной ролик.
  1. @spicetraders Я бы хотел знать конкретную причину, по которой нужно что-то менять, прежде чем тратить деньги и запчасти на старую машину.
  1. Я бы заменил обе пружины натяжителя и натяжные ролики. Они оба изнашиваются.
Вы уже ответили на этот вопрос