Диагностика автомобиля по звукам – как услышать проблему?

Для того чтобы определить неисправность в машине, не обязательно поднимать авто на подъёмнике или подключать к нему диагностическое оборудование. Иногда однозначный диагноз можно поставить на основе звуков, которые он издаёт. Рассмотрим, о каких неисправностях сообщают различные шумы в машине?

Выхлопная система

Если при разгоне машина начинает реветь, то это верный признак проблем с выхлопной системой. Также о неполадках с глушителям расскажет и изменившийся на более грубый звук работы мотора. Чаще всего причина в прогорании или механическом повреждении выхлопной трубы.

Приводные ремни

Если при запуске двигателя из-под капота раздаётся громкий свист, который постепенно стихает по мере прогрева мотора, то виноват в этом приводной ремень. В этой ситуации желательно заменить ремень на более качественный, а вместе с ним и натяжной ролик.

Колёса

Когда при движении в салоне появляется поскрипывания со стороны колёс, то это верный признак износа ступичных подшипников. Не стоит откладывать замену этих подшипников, так как их разрушение в движении может привести к потере контроля над машиной.

Подвеска

Дребезг при проезде лежачих полицейских, а также значительные крены при прохождении поворотов говорят о сильном износе элементов подвески. Шарнирные соединения выработали свой ресурс и их необходимо, как можно скорее, заменить.

Посторонние шумы в моторе — ищем причину

Диагностика мотора на слух — целое искусство. Обладают этим даром только опытные и профессиональные автомобильные доктора. В одном сервисе могут ошибиться в диагнозе из-за недостатка опыта, а в другом намеренно пойдут на обман, дабы развести клиента на капитальный ремонт.

При любом постороннем шуме мотора (особенно при стуке или грохоте) необходима вдумчивая диагностика. Однако у самых распространенных звуков есть свои закономерные причины, понять которые под силу и рядовому автовладельцу. Это поможет примерно оценить затраты и уберечься от обмана в сервисе.

Увы, диагностика на слух по большей части применима к бензиновым агрегатам. Из-за естественной шумности работы услышать и идентифицировать посторонние звуки у дизелей крайне сложно.

Привод навесного оборудования

Классический свистящий звук изношенного навесного ремня не так уж прост. Сильнее он проявляется при работе холодного мотора в зимний период, до момента его прогрева. Однако часто характер шума иной — возможен гул или металлические звуки. И круг подозреваемых значительно расширяется: от уставших роликов до деформации одного из шкивов (из-за чего он периодически касается крышки мотора) или подклинивания прижимного диска муфты компрессора кондиционера.

Вычислить, ремень ли это свистит, очень просто. Достаточно побрызгать на него «вэдэшкой» или аналогичной универсальной смазкой во время работы мотора. Если посторонний шум пропал полностью или значительно стих, с его источником всё ясно. Ремню грозит не только естественный износ в виде трещин — он еще и неизбежно дубеет. При прогреве мотора эластичность ремня частично восстанавливается, поэтому посвистывания сходят на нет. В возникновении металлических звуков иногда виноваты мелкие камешки, попадающие в ручейки ремня и контактирующие со шкивами.

Исправность роликов в большинстве случаев можно проверить, сняв ремень и оценив их люфт. Гораздо реже приходится применять стетоскоп. Иногда подшипники роликов гудят или рокочут без заметного люфта.

До инфаркта могут довести владельца водяной насос или генератор. При износе подшипников они гремят так, будто в металлическом ведре болтаются стальные шарики. При этом не всегда их шкивы имеют ощутимый люфт, а «помпа» — еще и видимую течь. Без стетоскопа предварительно выявить этих виновников можно простым приемом: надо снять навесной ремень и пустить мотор. Такая кратковременная проверка не опасна для двигателя. Разумеется, описанный прием применим лишь к моторам с цепным приводом ГРМ, когда водяной насос приводится в движение навесным ремнем. В противном случае таким способом «помпу» не проверишь.

Привод ГРМ

Грохот в первые секунды после пуска холодного мотора, как будто встряхнули ведро с болтами, говорит о том, что виноват или натяжитель цепи ГРМ, или изношенная муфта механизма изменения фаз газораспределения. Такой характерный звук сложно с чем-то спутать.

В фазовращателях со временем разбивает внутренние элементы, и они грохочут, пока полости не заполнятся маслом.

Помимо естественного износа проблемы с натяжителем цепи ГРМ могут быть связаны с его конструкцией. Натяжитель работает благодаря подаче масла под давлением, при этом у многих натяжителей не предусмотрен запорный клапан. По этой причине после остановки двигателя масло в ряде случаев беспрепятственно стекает из корпуса, и цепь провисает. После пуска мотора нужно некоторое время, чтобы восстановить рабочее давление жидкости в натяжителе.

Если цепь растянулась, она шумит постоянно. При этом возникает рассогласование фаз, что оборачивается более жесткой работой мотора — вплоть до того, что бензиновый агрегат может звучать как дизель. Важно понимать, что уже при небольшом растяжении цепи, еще до появления легкого постукивания, современные моторы начинают терять в динамике и нестабильно заводятся при холодных пусках.

Клапанный механизм

Неправильные зазоры в клапанном механизме вызывают отчетливый звонкий стук. Его частота увеличивается с ростом оборотов мотора. Температура двигателя на характер звука не влияет.

Практически идентичный стук издают изношенные гидрокомпенсаторы. Однако для некоторых двигателей шум в первые секунды после холодного пуска — нормальное явление: требуется некоторое время на заполнение их маслом. Постоянный же стук говорит о выходе из строя гидротолкателей: внутренние клапаны перестают удерживать масло, давление внутри компенсатора падает и увеличивается зазор в клапанном механизме — это и вызывает стук.

Продолжительность жизни компенсаторов напрямую зависит от чистоты масла (читай: от интервалов замены) и его давления.

Цилиндропоршневая группа

Стук цилиндропоршневой группы связан с чрезмерными зазорами, появляющимися вследствие износа деталей. Он напоминает звук, возникающий из-за гидрокомпенсаторов или клапанов, только более глухой. В зависимости от величины зазоров стук поршней может быть постоянным или пропадать после прогрева мотора.

Временный стук, который многие автовладельцы порой даже не слышат, часто возникает из-за локального перегрева цилиндров и поршней. С современными моторами это может произойти, даже если не было общего перегрева с закипанием антифриза. По причине локального повышения температуры ведет юбку поршня, он теряет конусность, зазор между ним и стенкой цилиндра увеличивается — в итоге при его перекладке в верхней мертвой точке возникает стук. С прогревом мотора тепловые зазоры уменьшаются и посторонний шум пропадает — чего практически не происходит при серьезном износе цилиндра.

В случае деформации поршня можно отделаться малой кровью, заменив лишь собственно поршни. А вот постоянный стук поршней говорит о чрезмерных зазорах, и тут уж неизбежен капитальный ремонт двигателя.

Вкладыши

Критический износ шатунных и коренных вкладышей коленвала становится причиной звонкого грохота — как будто долбят молотком по стали. Его частота возрастает с увеличением оборотов и не зависит от рабочей температуры двигателя. Особенно сильно грохот проявляется под нагрузкой. Проще всего это смоделировать на машинах с автоматом, проведя столл-тест (stall-test): удерживая педаль тормоза, чтобы автомобиль не тронулся с места, селектор трансмиссии нужно перевести в положение «драйв» и кратковременно повышать до средних обороты мотора — посторонние шумы будут слышны отчетливо.

Заслонки во впускном трубопроводе

Многих сервисменов и автовладельцев сбивает с толку стук заслонок во впускном трубопроводе. На холостых оборотах мотора этот шум очень похож на тот, что издают умершие гидрокомпенсаторы. Но под нагрузкой звук приобретает явный «пластмассовый» тон. Так шумит ось заслонок, которая со временем изнашивается в посадочных местах и начинает вибрировать.

Колебания убитой оси отчетливо слышны стетоскопом. Неисправность оси можно отловить и без «прибора», если удастся подлезть к ее концу, выходящему из коллектора, или к тяге от привода. Немного прижав «хвост», к примеру, отверткой, вы временно исключите вибрацию — и шум пропадет. Кстати, не спешите менять дорогостоящий трубопровод в сборе: неисправную деталь можно отремонтировать.

Благодарим ООО «Иномотор» (Москва) за помощь в подготовке материала.

Диагностика проблем автомобиля с помощью смартфона по звуку двигателя и другим косвенным данным

Представьте, что вы садитесь в такси и, глядя на свой смартфон, объясняете водителю, что левая передняя шина его автомобиля нуждается в подкачке, воздушный фильтр следует заменить на следующей неделе, а на двигателе требуют замены свечи зажигания.

Через год или два можно будет получить такую ​​диагностическую информацию всего за несколько мину на любом автомобиле — утверждают исследователи из Массачусетского технологического института. Не нужно ничего знать об истории обслуживания автомобиля или подключаться к нему каким-либо способом. Информация будет получена при анализе звуков и вибраций автомобиля, измеряемых микрофоном и акселерометрами телефона.

Такое исследование Массачусетского технологического института было опубликовано в серии статей журнала Engineering Applications of Artificial Intelligence. Соавторами материала являются ученый-исследователь Джошуа Зигель, доктор философии Санджай Сарма и профессор механики и вице-президент открытого обучения в Массачусетском технологическом институте Даниэль Форт Флорес.

Приложение для смартфона, объединяющее различные диагностические системы, разработанные командой, может сэкономить среднему водителю до 120 долларов в год и уменьшить потребление бензина на несколько процентов, говорит Зигель. Для грузовиков экономия может составить до 600 долларов за год. И все это не считая выгоды предотвращения аварийных ситуаций, которые могли бы привести к еще большим потерям.

Зигель объясняет: «Чувствительность современных смартфонов настолько высока, что вы можете провести диагностику на основании полученных сигналов микрофона и акселерометра, не требуя какого-либо специального подключения к системам автомобиля». Однако для некоторых диагностических процедур потребуется жесткая установка телефона на держатель на приборной панели. По словам разработчиков, точность результатов диагностических тестов, которые они разработали, превышают 90 процентов. Это касается и диагностических процедур для обнаружения пропусков зажигания.

Основная идея разработчиков заключается в создании системы предупреждении водителя о предстоящих проблемах с автомобилем или необходимости текущего обслуживания, прежде чем это приведет к сбоям или поломкам.

Возьмем, например, предмет последних изысканий команды — задачу определения срока своевременной замены воздушного фильтра. Звуки двигателя помогут выявить признаки того, на сколько засорился воздушный фильтр и, более того, подскажут срок его замены. «И здесь, в отличие от обычных задач технического обслуживания, так же плохо менять фильтр часто, как и ждать слишком долго», — говорит Зигель.

Дело в том, что новые воздушные фильтры пропускают максимальное количество частиц, пока они в конечном итоге не накопят на своей поверхности слой пыли, который уменьшает размеры пор, в результате чего в определенный момент достигается оптимальный уровень фильтрации. Затем, по мере того как нарастание частиц на фильтре продолжается, поры становятся настолько маленькими, что они ограничивают поток воздуха, снижая производительность двигателя. Знание подходящего времени для замены фильтра может привести к заметной экономии на эксплуатационных расходах.

Как телефон может понять, что фильтр засорился? «Мы сканируем звук работы двигателя и определяем, когда он начинает давать сбои», — говорит Зигель. «Когда фильтр засоряется, двигатель издает свистящий шум, обусловленный затрудненным прохождением воздуха. На слух вы не сможете отличить его от других шумов двигателя, а ваш телефон может».

Чтобы обучить правильной работе диагностические системы, включающие в себя и обнаружение пропусков зажигания, и неисправности свечей зажигания, и необходимость их настройки, Зигель и его коллеги сравнивали данные с различных автомобилей, в том числе с тех, которые исправно работали и тех, в которых была преднамеренно вызвана одна из проблем: от забитого пылью фильтра до пропусков зажигания. Часто, чтобы протестировать разные модели машин, исследователи арендовали искомые автомобили, искусственно создавали неисправность, которую они хотели научиться диагностировать, а затем снова приводили автомобиль в порядок.

«Мы создавали условия для возникновения неполадок у совершенно исправного автомобиля, а затем устраняли их и возвращали автомобиль в лучшем состоянии, чем то, в каком мы его брали в аренду. Я ставил на арендованные автомобили новые воздушные фильтры, балансировал их колеса и менял масло, прежде чем отдавать их обратно», — вспоминает он.

Некоторые диагностические процедуры новой программы требуют сложного многоступенчатого процесса. Например, чтобы определить, являются ли шины автомобиля лысыми и когда их нужно будет заменить, или что они плохо отбалансированы, исследователи используют анализ данных из нескольких источников. Во-первых, система использует встроенную GPS-систему телефона для контроля фактической скорости автомобиля. Данные акселерометра используются для определения скорости вращения колес. Эти и другие косвенные данные, в свою очередь, могут использоваться для измерения фактического диаметра шины, который можно сравнить с диаметром нового колеса и понять степень износа.

Многие данные для диагностики получены путем сравнения множества аудиозвуков и вибраций хорошо настроенных автомобилей и автомобилей, которые имеют заведомо известную неисправность. Система может определить даже очень тонкие различия в звуках. Например, наши алгоритмы, предназначенные для обнаружения проблем с балансом колес, лучше справились с обнаружением дисбаланса, чем опытные водители из крупной автомобильной компании, — говорит Зигель.

Приложение для смартфона, которое включает в себя все эти диагностические инструменты, уже разрабатывается и должно быть готово к бета-тестированию примерно через к весне 2018 года, говорит Зигель, а коммерческая версия будет доступна к концу 2018 года. Инновационная диагностическая система будет распространяться стартап-компанией Джошуа Зигеля.

Российский «Автошазам» определит состояние двигателя автомобиля по звуку

Алгоритмы распознавания звука вскоре пригодятся не только пользователям Shazam для поиска музыкальных треков, но и автомобилистам. Рабочая группа НТИ «Автонет» представила новый проект, предлагающий уникальную технологию диагностики двигателя автомобиля. По заверению разработчиков, приложению достаточно будет предоставить фрагмент аудиозаписи звучания мотора после чего сервис даст развёрнутое описание его технической исправности.

По словам авторов проекта, его название, «Автошазам», было выбрано неслучайно. Технология использует схожий с популярным сервисом алгоритм, но вместо распознавания «на слух» песен определяет возможные поломки автомобиля. Провести диагностику пользователь сможет самостоятельно, воспользовавшись мобильным приложением и микрофоном своего гаджета.

«Всем знакомо приложение Shazam, которое умеет определять исполнителя и название песни онлайн. У нас появилась идея использовать технологию искусственного интеллекта для определения возраста автомобиля и пробега — «Автошазам». Созданием разработки занимается НП «ГЛОНАСС». Мы выделяем финансирование и планируем вывод проекта на рынок в рамках платформы «Автодата» в 2021 году», — заявили создатели сервиса.

Специальный ИИ-алгоритм, по заявлению разработчиков, сможет по звуку мотора определять возраст автомобиля и его предположительный пробег. Дополнительно программа будет искать информацию о транспортном средстве по номеру телефона в социальных сетях и мессенджерах. На основе полученных данных владельцу будет предложен отчёт о состоянии двигателя с возможностью предварительной записи на ремонт.

Запуск сервиса «Автошазам» в России предварительно запланирован на 2021 год.