Как уменьшить шум дизельного двигателя?

Шумоизоляция двигателя своими руками – убираем ненужные раздражители

При движении по трассе постоянно возникают посторонние шумы, связанные с работой отдельных узлов вашей машины. Для борьбы с этим явлением необходима шумоизоляция двигателя автомобиля, своими руками вы сможете ее сделать уже после прочтения статьи. Рассмотрим все особенности этой операции.

Шум двигателя автомобиля – принцип устранения

Кроме мотора дополнительный шум создают покрышки при трении об дорогу, а также ветровые потоки, воздействующие на выступающие конструкции и детали машины. Но работа двигателя создает наибольший шумовой эффект, требующий принятия неотложных мер. И первоочередным мероприятием является проведение изоляции в моторном отсеке.

Это действие, как правило, входит в общий комплекс мероприятий по устройству полной шумоизоляции. Однако может быть проведена работа только на каком-либо конкретном участке. Изоляция именно моторного отсека является наиболее эффективной для всего автомобиля и доводит уровень шума до оптимального значения. В данном случае основной задачей является создание герметичного покрытия, когда изнутри обрабатываются все поверхности моторного отсека.

Для того чтобы эффективно убрать шум двигателя автомобиля, необходимо придерживаться определенной технологии при нанесении таких материалов, как вибропоглотитель и, непосредственно, шумоизоляция. В первую очередь обрабатывается перегородка между моторным отсеком и салоном, а также внутренняя сторона капота.

В настоящее время в практику начинает входить установка изоляционных материалов на защиту картера двигателя. Здесь могут быть варианты, изготовленные в заводских условиях или приобретенные самостоятельно.

Шумоизоляция двигателя автомобиля своими руками – выбор материала и подготовка

От правильного выбора материала зависит и решение вопроса, как уменьшить шум дизельного двигателя. Здесь существует ряд особенностей, связанных со спецификой моторного отсека, где всегда велика вероятность попадания на поверхность бензина, масла, антифриза, а также тормозной жидкости. Основой многих шумоизоляционных материалов служит поролон, который может пострадать от воздействия технических жидкостей и прийти в негодное состояние.

В этом случае необходимо выбирать такие материалы, которые изначально устойчивы к агрессивным воздействиям. Здесь существует определенный риск, поскольку качество материала может не соответствовать его заявленным свойствам. Более практичным способом считается нанесение на шумоизоляционные слои специальной мастики или жидкого антигравийного покрытия.

Перед тем, как непосредственно приступать к работе, необходимо устранить все обнаруженные неисправности, касающиеся работы самого двигателя и другого оборудования. Затем нужно тщательно осмотреть моторный отсек, с целью обнаружения посторонних щелей и дыр. Там, где это необходимо, должны быть установлены заглушки. Капот не должен иметь люфта, вызывающего дополнительные посторонние звуки.

Как уменьшить шум дизельного двигателя – порядок работ

После устранения неисправностей можно приступать непосредственно к устройству шумоизоляции. Лучше всего начинать с капота, являющегося наиболее простым элементом. В этом случае производится обычное наклеивание листового изоляционного материала с внутренней стороны, между ребрами жесткости.

При отсутствии ребер жесткости в конструкции капота шумоизоляционные листы могут просто отклеиться от поверхности. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать облегченные материалы, которые продержатся гораздо дольше. Таким же самым образом покрываются перегородки моторного отсека и арок передних колес.

После проведенных мероприятий, как показывает практика, шум от работы двигателя значительно уменьшается. Однако следует помнить, что техническое состояние автомобиля во всех случаях может играть решающую роль. Поэтому своевременно проверяйте состояние вашего транспортного средства и не забывайте про небольшие хитрости для снижения шума, которые мы описали.

Уменьшение звука двигателя автомобиля в салоне

Начнем с того, что качественная шумоизоляция в значительной мере повышает комфорт во время эксплуатации автомобиля независимо от класса и типа ТС. К сожалению, автопроизводители также прекрасно это понимают. В результате повышенное внимание акустическому комфорту уделяется только тогда, когда речь заходит о премиальных моделях «топового» сегмента.

Естественно, владельцы бюджетных автомобилей и машин среднего класса вынуждены самостоятельно искать решения, чтобы уменьшить шум двигателя, улучшить шумоизоляцию колесных арок и т.п. В этой статье мы поговорим о том, как выполняется шумоизоляция моторного отсека и на какие результаты стоит рассчитывать.

Шумоизоляция двигателя автомобиля

Как уже было сказано, что касается бюджетных автомобилей и представителей среднего класса, штатной защиты от проникновения посторонних шумов в салон зачастую оказывается недостаточно. На практике владелец такого авто при движении, особенно на высокой скорости, отчетливо слышит характерное «шуршание» шин по дорожному покрытию. Также явно прослушиваются удары мелких камней в области колесных арок и т.п.

При этом если машина эксплуатируется в городе на малых скоростях, тогда описанные выше шумы досаждают не особенно. Однако этого не скажешь о ДВС. Как правило, кроме вибраций после 3-4 тыс. об/мин в салоне многих авто отчетливо различим еще и звук работающего на повышенных оборотах двигателя, причем такой звук зачастую не самый приятный и вызывает акустический дискомфорт.

При этом необходимо соблюдать определенную технологию при нанесении указанных материалов. Как правило, используются два основных материала: вибропоглотитель и шумоизоляция. Данные материалы монтируют на перегородку между моторным отсеком и салоном. Еще в ряде случаев изолируется внутренняя поверхность капота. Добавим, что сегодня также практикуется монтаж изоляции на защиту двигателя, что также снижает общий уровень шумов.

Какой материал для шумоизоляции двигателя выбрать, подготовка автомобиля к шумоизоляции

Прежде всего, от качества выбранного материала напрямую зависит конечный результат. Также важно учитывать, на каком автомобиле необходимо избавиться от лишних шумов, (бензиновая машина или дизельная). Например, если машина с дизелем, который сам по себе более шумный и вибронагруженный, тогда нужно не только знать, как уменьшить шум дизельного двигателя, но и учитывать особенности работы такого агрегата.

Еще следует уделять внимание тому, как реализован моторный отсек на конкретном ТС, в каком состоянии находится двигатель и его системы. На практике в основе многих материалов для изоляции лежит слой поролона, который разрушается в случае попадания на него моторного масла, горючего, тосола или антифриза и т.д.

По этой причине специалисты по шумоизоляции рекомендуют наносить непосредственно на поверхность шумоизоляционного слоя мастику, жидкий антигравий или другие похожие составы. Также перед тем, как начать наносить материалы, необходимо устранить все неполадки двигателя и навесного оборудования.

Затем производится осмотр подкапотного пространства с целью выявления щелей, увеличенных зазоров и т.д. В случае обнаружения таких участков в определенных местах ставятся заглушки, капот также тщательно выставляется, чтобы добиться максимально плотного прилегания.

Что касается самих материалов, все зависит от финансовых возможностей покупателя. При этом не рекомендуется отдавать предпочтение самым дешевым решениям неизвестных производителей. На практике хорошо зарекомендовали себя материалы StP, Butyplast, Izolon Auto, СПЛЕН, Sylomer.

Нанесение шумоизоляции

Подготовив нужные материалы, а также устранив возможные проблемы с ДВС, можно переходить к монтажу шумоизоляции моторного отсека. Начинать следует с нанесения шумоизолирующего материала на внутреннюю сторону капота. Данный кузовной элемент простой, доступ к нему не затруднен.

Для «обесшумки» капота достаточно наклеить листовой шумоизоляционный материал с внутренней стороны. Как правило, шумоизоляцию размещают между ребер жесткости капота.

Если таких ребер устройство капота не предполагает, тогда лист шумоизоляции может со временем отклеиться. Для решения задачи можно использовать облегченные материалы или же дополнительно закрепить лист путем проделывания в нем отверстий и последующей фиксации по штатным отверстиям теплоизоляции (утеплитель капота).

Что касается обесшумки моторного щита, процедура похожа на обесшумку капота. Перед нанесением вибро и шумоизоляции оклеиваемые поверхности необходимо очистить, затем изолирующий материал приклеивается и по возможности раскатывается (например, при помощи специального раскаточного валика).

Что в итоге

Результатом проделанной работы становится шумоизоляция перегородки моторного отсека и капота, которая позволяет значительно уменьшить или даже избавиться от шума работающего двигателя в салоне при достижении средних оборотов (около 3.5 — 4 тыс. об/мин), на которых автомобиль обычно эксплуатируется чаще всего. Также уместно говорить об определенном снижении уровня вибраций.

При этом следует понимать, что частичная шумоизоляция моторного щита со стороны двигателя и/или со стороны водителя не убирает шум колесных арок. Другим словами, для достижения наилучшего акустического комфорта потребуется изолировать не только моторный щит и передние арки колес, но и двери, пол, крышу и т.д.

Напоследок еще раз отметим, что повышение шума во время работы двигателя не всегда связано с плохой шумоизоляцией. Двигатель может работать шумно и по ряду других причин: низкий уровень, несоответствие или плохое качество/состояние моторного масла, некорректная работа системы охлаждения, шум от подшипников и приводов в подкапотном пространстве, стук гидрокомпенсаторов или клапанов и т.д.

Получается, для максимально тихой работы ДВС под нагрузкой и на ХХ силовой агрегат должен быть исправен, все системы и узлы должны работать в штатном режиме. Только в этом случае после проведение частичной шумоизоляции следует рассчитывать на заметное снижение шума работы двигателя.

Что такое опоры (подушки) двигателя, на что влияют. Какие симптомы и признаки указывают на то, что порвана подушка двигателя. Диагностика опор, советы.

Почему двигатель может начать громко работать: моторное масло, проблемы с зажиганием, смесеобразованием, системой охлаждения и питания, другие неполадки.

Стук или шум двигателя после замены моторного масла. Чем вызвано повышение уровня шума, масло или неисправность самого мотора. Что делать в такой ситуации.

Стук гидрокомпенсаторов: основные причины появления посторнних звуков на холодном двигателе или прогретом моторе. Как найти стучащий ГК без разбора ДВС.

По каким причинам возникает стук поршневых пальцев во время разгона автомобиля и работы под нагрузкой: качество топлива, зажигание, состав смеси и другие.

Что может стучать, свистеть, шелестеть и издавать другие посторонние звуки под капотом после запуска двигателя. Диагностика и определение неисправностей.

Как уменьшить шум дизельного двигателя?

Сначала поставил в «среднее положение» насос. Заводится взрывом, «стрекочет», «не едет», при перегазовке дымит.
Крутанул от мотора и добавил цикловую подачу, заводится стал хуже, работать по мягче, поехал, без нагрузки газанеш дымит.

Как побороть шумность ?
давление в насосе с годами только падать может 🙂
Износ плунжера по идее на шумность не должен влиять ?
Что в нем можно «покрутить» не снимая с мотора чтобы уменьшить шумность не в ущерб всему остальному ?

Ну вот ты и вывел новый закон природы: топливщик залез — шум неизбежен.
А теперь ты сам выступил в роли такого топливщика. И ничего уже сделать нельзя.
Закон есть закон!

Добавлено (15 Июл 2013, 09:08)
———————————————
А если серьёзно, во первых — регулировка форсунок, ты их отрегулировал произвольно, как сам решил, а по моим данным разброс приличный: 116-124 — HIACE, CROWN, 151-159 — LAND CRUISER, HILUX/4 RUNNER, CROWN. Без различия на всякие там Европы и Японии.
Напиши номер насоса, я найду твоё давление.
Дальше. «Стрёкот» — непонятно. Не помню я чтобы из за насоса был, как я себе представляю «стрёкот», жёсткая, звонкая работа — да, это может, но не «стрёкот». Полагаю не в насосе тут дело.
А если всё таки у тебя шум от раннего положения насоса и если сделать позже, то машын не едет, то наверно дело в автоматике опережения впрыска, может износ по корпусу. И ничего ты не сделаешь без ремонта насоса.
А теперь по вопросам:

В основном — да. Но могут быть нюансы. Смотря где износ.
Например износ по поводку шайбы влияет на опережение, а значит и на характер работы двига.

Только установочное положение, ты это уже делал, больше ничего.
Ну можешь проверить внутреннее давление на стартовых оборотах. Редукционник проверь.
Кто плохо ест, тот плохо работает. Кто хорошо ест, тот хорошо спит.

А если подрегулировать автомат опережения «ослабив пружину» ?

По давлению форсунок, по идее чем выше давление, тем экономичнее должен быть мотор или Я не прав ?
Как давление форсунок при прочих равных сказывается на шумности работы ?

Возможно это и есть причина твоих проблем.
Тебе нужно понять по двигателю, какой насос там стоял и искать такой насос или подгонять тот что есть по тестплану того который нужен.
Напиши марку машины и год выпуска, мож чё нарою.

Почему бы нет, попробуй. Но если нет внутреннего давления, то бесполезно.

Не прав.
По твоей логике надо отрегулировать твои форсунки килограмм на 350 и тогда двиг перестанет есть солярку вовсе. Это смешно.
Давление должно быть такое, какое рассчитано для данного двигателя. В том числе по опережению — чем выше давление, тем позже начало впрыска.
Так же уменьшается порция (плунжеру труднее продавить нужное количество), ты начнёшь увеличивать общую подачу, воздействуя на регулятор, тем самым нарушится весь нормальный цикл впрыска для этого двига.
Двиг будет работать в совершенно неправильном непредсказуемом режиме и вряд ли это положительно скажется на его шумности.
Кто плохо ест, тот плохо работает. Кто хорошо ест, тот хорошо спит.

+100

А вот прилично изношенный плунжер может давать неприятный металлический стук. Если интересно, физика процесса, примерно, такая: изношенный плунжер, при движении к своей ВМТ, не поднимает плавно и равномерно давление в магистрали из-за частичного сброса через места износа, а в конце хода, как бы «упирается» в жидкость, и происходит, по-сути, маленький гидроудар, который и дает этот звук.
У кого грязные руки, у того, обычно, чистая совесть.

Там оказалось 17 вариантов насосов и тестпланов для Хайлюкса. Какой из них твой непонятно.

Не скажите!
Например привод газа — бывает рамочный, бывает просто рычаговый.
И номера у них разные, например: рамочный 096460-1780, рычаговый 096450-0310. В основном из 17 насосов этот привод рычаговый, но и он может быть разный, например бывает 096450-0310 и 096450-0180. Так что не всё так просто.

Упорствуешь? Ну ну.

Добавлено (16 Июл 2013, 08:41)
———————————————
Мало того, мотор 85го и 95го года внутри мало чем отличается.
Поршня, шатуны, коленвал одинаковый.
Разные головки (под разные форсунки и разную схему ГРМ).
Мой текущий мотор на вскидку года 85го.

Единственное что меня при его (мотора) переборке смутило это распредвал.
Судя по мурзилке он ближе к 2ЛТ чем к 2Л. Но это влияет на момент/обороты но не на шумность 🙂

Я не смотрел, вот изучай, семь штук здесь: http://webfile.ru/6606201

Влияет на характер работы двигателя, а значит и на шумность тоже.

Не. Тут надо определиться об чём мы беседуем.
Если о теории, то конечно — чем выше давление впрыска, тем качественнее распыл, а значит и горение, тем отчётливее начало и конец впрыска, а значит и газораспределение и конечно тем ниже расход.
Для того и придумали этот ваш коммон рейл, чтобы повысить давление впрыска и повысить экономичность. Это всё ясно.
Но если взять како-либо конкретный двигатель и тупо повысить давление открытия форсунки, то это не понизит расход, а приведёт к неправильной работе двига и расход повысится.
Кто плохо ест, тот плохо работает. Кто хорошо ест, тот хорошо спит.

Добавлено (16 Июл 2013, 13:29)
———————————————
Судя вот по этому
http://en.wikipedia.org/wiki/Toyota_L_engine#2L
Видать настройками насоса и возможно распредвалом варьировали мощность мотора.

Проблема в том, что это делали в некоторых сервисах.
И по теме.
Есть двигатель с номером, но по этому номеру Я лично не знаю как определить его комплектацию. Помог бы номер рамы но эта информация утеряна, насос на моторе не родной, контрактный.
Есть несколько тестпланов, что мешает выбрать «первый попавшийся» и по нему настроить насос и форсунки ?

По форсунке.
На сколько Я помню из теории в ней всего 2 элемента привязываются к конкретному двигателю, это распылитель и пружина.
У меня «большие» форсунки, у более новых мелкие. Поэтому взаимозаменяемости деталей нет в принципе.
Почему Я не могу воспользоваться данными для более новых форсунок ?

Но это не так суть важно.

Кулачковая/распределительная шайба одинаковая для серии, именно она задает диаграмму впрыска для конкретного мотора. Если поставить шайбу например с 2С работать будет, но ощутимо жестче (ездил на такой «солянке).
Под нагрузкой, перегазовках на стук/шум может влиять автомат опережения. Конструктивно он у не турбовых моторов серии одинаков. Разница принципиальная в том, что у старых моделей не предусмотрена точная регулировка, винт регулировочный отсутствует как класс.
Все остальные узлы могут влиять на расход/динамику/стабильность поддержания оборотов но ни как на шум. Особенно на статичных режимах. В частности на х.х. Речь идет об исправных узлах 🙂

Форсунки.
Геометрия цилиндров по годам не отличается одинаковая, форкамеры у всех.
Распылителей 2 вида, разница в размерах. Можно сделать предположение что форма распыла кардинально не отличается, также не отличаются характеристики пружин.

Уход от коромысел в газораспределении позволяет повысить макс. обороты. Т.е. в теории несколько увеличив мощность. Изменением профиля кулачков, можно сдвинуть кривую момента.

У турбованного мотора кулачки ниже чем у не турбованного, но если заглушить/отключить турбину мотор шумнее работать не начинает 🙂

Поэтому все упирается ИМХО в настройки топливной аппаратуры.
1. Как влияет изменение давления открытия форсунок на шумность работы ? Что тише 120 или 160 ? А как в плане экономичности ?
2. Допустим насос выставлен боле менее нормально (речь про б.у. насос), на х.х. шумность не устраивает. Если крутить регулировку автомата опережения, можно уменьшить шумность ? Куда крутить ?

Шумоизоляция двигателя автомобиля или как можно уменьшить шум от мотора

Считаете, что мотор вашего автомобиля работает слишком громко? Существует несколько способов уменьшить шум двигателя. Рассмотрим наиболее распространенные методы и один радикальный способ доработки.

Шумоизоляция моторного щита со стороны двигателя

Преимущество именно этого способа в том, что нет необходимости разбирать салон и снимать панель приборов (торпедо), вся работа выполняется в моторном отсеке. Подробно об этой доработке мы рассказывали ранее, а также попробовали определить, есть ли от такой шумоизоляции эффект.

Шумоизоляция декоративной крышки двигателя

Пластиковый кожух, который крепится на двигателе сверху, является декоративным элементом. В некоторых случаях шумоизоляция этого экрана выполнена с завода. Если ее нет, вы можете наклеить ее своими руками. Перед использованием материала для установки его на кожух двигателя убедитесь в том, что он не горючий и способен выдержать рабочую температуру силового агрегата. Выбирайте материал, который не горит, не плавится и не выделяет запаха.

Подробней об этой доработке мы рассказывали ранее.

Шумоизоляция капота

Считается, что шумоизоляция капота имеет ряд преимуществ:

• уменьшается шум от двигателя в салоне.
• дополнительный утеплитель (теплоизоляция мотора в холодное время года).
• капот станет прочней, что исключит появлением случайных вмятин.
• капот не будет зимой нагреваться, что исключит таяние на нем снега и образование ледяной корки.

Подробней об этой доработке читайте тут.

Шумоизоляция моторного отсека

Владелец Lada Vesta решил сделать полную шумоизоляцию подкапотного пространства:

В результате он пишет :

Если заклеить весь двигатель шумкой

Парни из «Гаража 54» провели эксперимент, наклеив шумоизоляционные материалы (вибродемпферы и теплошумоизоляцию) непосредственно на двигатель «Жигулей».

Проверяли уровень шума с помощью приложения на смартфоне:

• Двигатель без шумоизоляции — 98 дБ.
• Двигатель с вибродемпферами — 88 дБ.
• Двигатель с вибродемпферами и теплошумоизоляцией — 82 дБ.

В результате шум от двигателя уменьшился, но не значительно.

Чтобы получить «тихий двигатель» не нужно его дорабатывать. Это должно быть все заложено на этапе проектирования. Можно немного уменьшить вибрации и шумы всасывающих/выходящих газов в ходе капитального ремонта (подобрать ШПГ с минимальной разницей в весе поршней и шатунов, проточить коленвал, распредвал, отполировать блок цилиндров, поменять выхлопную и т.д.) Но кардинально ничего не изменишь, т.к. тихий двигатель проектируется «с нуля».

А вас беспокоит шум двигателя на автомобилях LADA? Какой способ шумоизоляции выбрали вы?

Рационально гасим автомобильные шумы и вибрации

Для настройки и проверки акустических свойств, в частности, используются безэховые камеры ― в том числе с беговыми барабанами или интегрированные в аэродинамические трубы.

Каждый из нас сам определяет важность тех или иных потребительских свойств автомобиля. Кого-то больше интересует простор, например, кого-то ― управляемость. Но акустический комфорт актуален для всех. Не нужно быть экспертом, чтобы понять, шумен ли автомобиль. Первые выводы можно сделать буквально в начале поездки. Тогда как, скажем, оценка плавности хода или тормозов требует времени. В индустрии шумы и вибрации объединены в англоязычное понятие NVH (Noise, Vibration, Harshness). За последним словом скрывается, скажем так, жёсткость, интенсивность явлений ― прямой аналог слову harshness в техническом русском не найти.

Если в области NVH всё плохо, человек физически это чувствует: перегружается нервная система и головной мозг, уходит внимание, снижаются тонус и реакция. Поэтому в современных ― более тихих ― автомобилях легче ездить на дальняк. Только не надо говорить, что со временем «стала лучше шумоизоляция»! С точки зрения теории, шумоизоляция ― последний и совершенно не обязательно самый эффективный способ обеспечить акустический комфорт. Сейчас разберёмся почему.

Про NVH трудно рассуждать без глубокого погружения в физику и математику. Чтобы не завязнуть в высоких материях, мы упростим некоторые вещи. Но не будет ошибкой сказать, что шум генерируется вибрациями. Сами по себе они тоже вредны, причём особенно для техники.

Итак, у любого колебания есть источник. Автомобильные шумы и вибрации генерируются прежде всего двигателем и выхлопной системой, катящимися колёсами, а также воздухом, обтекающим кузов. Есть ещё несколько десятков источников, но доминируют именно перечисленные. Обычно на городских скоростях основной «вклад» вносит силовой агрегат, на шоссейных 90-100 км/ч всё голосит практически в равной степени, а после 120-130 км/ч беспокоят в первую очередь возмущения аэродинамического и дорожного происхождения. Это в теории.

Любой шум, например от мотора, распространяется двумя путями. Механически — через вибрации панелей кузова и структурных элементов, имеющих физическую связь с источником, — и непосредственно по воздуху, в том числе «проникая» через те самые панели, как показано на иллюстрации. Поэтому есть три основных пути борьбы с шумом. В порядке приоритета это снижение интенсивности его происхождения, гашение вторичного излучения структурными элементами и только в третью очередь ― звукоизоляция, то есть «ловля» той составляющей, что передаётся воздушным путём.

Например, снижение шума от двигателя начинается ещё с организации процесса сгорания, которое по возможности должно быть сглаженным. Крупные излучатели звука ― блок цилиндров, крышка головки, поддон картера ― конструируются так, чтобы не резонировать в такт рабочему процессу в цилиндрах. Всё чаще подобные элементы делают из пластмасс, прямо на них наносятся шумопоглощающие материалы, а весь мотор по возможности «капсулируется». Раньше сильно шумели выхлопные системы, но невольно помогли катализаторы и фильтры твёрдых частиц, сглаживающие пульсации отработавших газов в помощь глушителям.

Дальнейшему распространению вибраций должны препятствовать опоры силового агрегата. Точки их крепления выбирают так, чтобы не провоцировать колебания кузова. Памятна история первых серийных ВАЗов-2108, у которых из-за неверно расположенной передней опоры вибрации и шум на холостом ходу достигали дискомфортного уровня. Опору переносить было поздно, её сделали мягче, что принесло ряд других проблем.

Сегодня гидравлические опоры силового агрегата, объединяющие в себе упругую и гасящую функцию (как дуэт пружины и амортизатора в подвеске), перестали быть экзотикой. Наиболее эффективны активные опоры, создающие движение в противофазе к вибрации либо изменяющие свою жёсткость в зависимости от условий.

Колебания, всё же попадающие на кузов, нужно минимизировать. Очень важно избежать резонансов. Максимально жёсткий кузов совершенно не обязательно получается и тихим. Монолитная конструкция может снизить резонансы, но увеличить структурную передачу шума.

В отличие от журналистов, автомобильные инженеры чаще оперируют понятием резонансных частот кузова, а не его жёсткости на кручение. Причём оптимальная частота не должна быть как можно больше или меньше ― она должна быть ровно такой, чтобы избегать резонансов. Потому что кузов ― лишь один из членов сложнейшей колебательной системы, в которую входят и упругие элементы подвесок, шины, сиденья, и все источники колебаний.

Силовая схема кузова разрабатывается с учётом всего перечисленного. Даже те детали, которые не несут серьёзной нагрузки, обладают усилителями и подштамповками, чтобы максимально противодействовать вибрациям. Высокопрочные и термически обработанные стали, прокат переменной толщины, технологии склеивания кузовных деталей и прочие ухищрения применяются даже в массовом автостроении. При этом компьютерная симуляция всё равно выявит остаточные вибрации. Что с ними делать?

Если в двух словах, в таких точках нужно изменить частоты собственных колебаний, чтобы уйти от резонанса. Например, применив вибродемпферы — жёстко или мягко закреплённые массы. Не стоит удивляться, обнаружив при ремонте где-нибудь в недрах переднего бампера чугунную трёхкилограммовую чушку: её здесь не забыли на заводе, а прикрутили строго согласно конструкторскому расчёту, дабы нивелировать колебания определённых частот. Грузы поменьше часто ставятся на детали подвески или выхлопной системы.

В определённых местах в полости кузова заливается пена, свойствами напоминающая строительную, а на плоские панели клеятся, например, битумные маты. Но не сплошняком, как при гаражном тюнинге, а точечно, выбирая места на базе компьютерного моделирования. Шум использует любые лазейки, поэтому минимизируется число отверстий в кузове, а особенно в моторном щите. Любое из них тщательно изолируется. Хорошо, что ушли в прошлое механические приводы акселератора и автоматических коробок передач, служившие мощным каналом передачи вибраций. И только после того, как все конструктивные резервы выбраны, наступает время звукоизоляции.

Если всё сделано верно на предыдущих стадиях, много её не потребуется. Например, для Гольфа седьмого поколения использовалось на четыре килограмма меньше шумоизоляционных материалов, чем для предшественника. Современные мягкие маты и ковры ― технологические шедевры, точно отформованные под контуры и рельеф моторного щита или пола. В салоне совсем без покрытия не обойтись, ибо оно выполняет ещё и теплоизоляционную функцию. Но не удивляйтесь, например, голому металлу вокруг запасного колеса в багажнике — это значит, по мнению производителя, шум успешно погашен первичными мерами.

Подобные «протоколы» касаются не только шума от двигателя, а применяются для каждого источника. Поверьте, о борьбе с гулом качения шин, аэродинамическими возмущениями или наружными звуками можно написать по отдельной статье. Там масса нюансов, тонкостей и хитростей. Домашняя оклейка дополнительными матами безусловно даёт эффект, но такой подход нельзя назвать рациональным. Ради пары децибел выигрыша придётся не только потратить тысячи рублей на материалы и работы, но ещё и возить с собой десятки лишних килограммов, расплачиваясь за них повышенным расходом топлива.

Последний писк моды ― системы активного шумоподавления, создающие с помощью колонок аудиосистемы полезный звук в противофазе вредному. «То на то» должно давать тишину. Увы, подобные системы работают не идеально точно, ограничены по мощности и частотному диапазону: такова физика. Шумы от мотора и дороги достигают ушей водителя и пассажиров всего за 0,009 с, а лучшие противосистемы реагируют за 0,002 с. Ясно, что они будут улучшаться, ― но главное, чтобы не получилось, как с ESP, когда развитие страховочной электроники обернулось ослаблением базовых конструкторских принципов.

Чем выше частота звука, тем сильнее он беспокоит. Например, в зоне частот 2000-4000 Гц утомляющее действие начинается с громкости 80 децибел (дБ), а при 5000-6000 Гц ― уже с 60 дБ. «Структурные» шумы, которые распространяются кузовом, в основном имеют частоту ниже 500 Гц и на слух воспринимаются как более низкочасточные, гудящие, басовитые. В автомобиле они в основном приходят от дороги, но есть и вклад выхлопной системы.

А возмущения, передающиеся акустическим путём, доминируют на частотах выше 1000 Гц (после 800 Гц они считаются высокочастотными). Здесь в основном голосят силовой агрегат и аэродинамика. Человек воспринимает звук в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц, но в автомобиле обычно приходится иметь дело с вилкой 30–8500.

Кроме спектрального состава (частотности шума) важен и характер спектра. Бывают широкополосные шумы, то есть беспорядочное смешение звуков, и тональные шумы. Например, подвывание электродвигателя усилителя руля или сипение хладагента в недрах кондиционера. Автомобиль может производить сотни таких специфических «нот», и хорошие производители на стадии дорожных испытаний «выводят» их полностью.

Кстати, значение громкости шума в децибелах совершенно не обязательно соответствует субъективным ощущениям человека. Хотя бы потому, что наш орган слуха по-разному воспринимает звуки разных частот. Да, шумомеры тоже обрабатывают сигналы от микрофона по сложной программе, пытаясь скопировать чувствительность уха. Но работает это не всегда. На практике автопроизводители обязательно ориентируются не только на замеры, но и на мнение экспертов. Порой звук проще перевести на более приятную нам частоту, чем погасить. Всё это решается в ходе дорожных испытаний.

Каких-либо ограничений по внутреннему шуму легковых автомобилей ни в ЕС, ни в США нет ― только по внешнему. Ясно, что производители кровно заинтересованы в том, чтобы клиенту в салоне было комфортно. У России же свой путь. При сертификации все новые автомобили, включая Rolls-Royce или Mercedes-Maybach S-класса, проверяют на соответствие Приложению №3 к техническому регламенту «О безопасности колёсных транспортных средств». То есть реально вешают в салоне микрофоны и замеряют шум по нескольким методикам ― в том числе при движении на постоянной скорости и в разгоне.

В целом шум не должен превышать 77 дБ, но есть масса оговорок. Для машин вагонной и полукапотной компоновки типа минивэнов допустимы уже 79 дБ. Если автомобиль сертифицируется как внедорожник (так делают даже с некоторыми кроссоверами), эти величины можно превышать на два децибела. В своё время коллекционное купе Porsche 911 R не попало в Россию именно из-за несоответствия специфическим требованиям к уровню внутреннего шума.

Хотя для спорткаров предусмотрена отдельная сноска. Если снаряжённая масса меньше двух тонн, а удельная мощность выше 75 кВт/т (102 л.с. на тонну), то допускается превышение на четыре децибела. Если на тонну приходится более 110 кВт (почти 150 л.с.), испытания вообще проводятся щадящим образом, лишь на постоянной скорости. В эти рамки вписываются очень многие «гражданские» автомобили. Даже у не шибко мощной 145-сильной Весты Sport 109 л.с. на тонну. Зачем тогда вообще городить огород с сертификацией внутреннего шума, вынуждая производителей на ненужные расходы, которые в конце концов будут заложены в цену машины?

Любопытно, что в учебниках по теории автомобиля советских времён о шумах и вибрациях, как правило, не сказано ни слова. Борьба с ними часто велась по остаточному принципу: когда уже готовы были и кузов, и двигатель, конструкторы начинали смотреть: а как бы сделать в салоне потише? Например, добавляли ту самую изоляцию, пропустив два первых шага: борьбу с источником возмущений и их распространением. Сегодня конкурентоспособный автомобиль можно построить, только если думать об NVH ещё на стадии компоновки, не говоря уж о проектировании.

Современные технологии бросают акустикам новые вызовы. Активное облегчение кузовов, применение лёгких материалов типа алюминиевых сплавов или композитов способствуют увеличению «структурного» шума. Шины становятся шире ― а значит, голосистее. В погоне за экологичностью процесс сгорания топлива в цилиндре часто становится менее «плавным» ― то есть генерирует больше колебаний.

Отказ от ДВС в пользу электромотора не облегчает задачу. Спектр частот, излучаемых двигателем, вместо привычных 2500–3000 Гц оказывается в дискомфортном районе 5000 Гц, где к нему примешивается новый тип шума ― электромагнитный. Проявляются новые звуки, на которые раньше не обращали внимания, потому что их заглушал ДВС. Например, создаваемые заслонками климат-контроля. Если посмотреть ещё дальше, в навязываемое нам беспилотное будущее, то роль NVH только вырастет, ведь кроме акустического комфорта в автомобиле почти нечего станет обсуждать. А шум ― субстанция вроде как понятная каждому из нас.