|
|
|
|
一級小型自動車整備士2003年11月【No.37】
|
| ◆エンジン・ノイズ（ビート音） |
問題
|
6気筒ガソリン・エンジン搭載の後輪駆動車(FR式)を表の条件で走行したとき,90～105Hzの間でビート音が発生した。この場合の不具合要因に関する記述として,適切なものは次のうちどれか。
|
| 車速 |
80km/h |
| トランスミッションの変速比 |
0.7(4速ロックアップON) |
| 最終減速比 |
4.0 |
| タイヤの有効半径 |
0.3m |
| 電動ファンの回転速度 |
2700min-1 |
|
|
|
|
|
|
解説
回転速度に関するおさらいは、エンジン回転速度と車速 を参照してください。
ビート音(beat noise)とは、高速道路など滑らかな路面を70～110km/hで走行中に感じられることのある周波数60～120Hzで毎秒2～4回聞こえるうなり音です。
タイヤの不均一性が原因となって発生する振動の高次成分等と、エンジンやプロペラ･シャフト系から発生する振動の振動数が近いとき、双方の音が干渉して起こります。
つまり２つの近接する振動数が干渉したノイズということができます。
次の振動数を求めます。
①エンジンのトルク変動周波数
②電動ファンのアンバランスによる振動周波数
③プロペラ･シャフトのジョイントの位相ずれによる振動周波数
④プロペラ･シャフトの振動周波数
4速の変速比をK4＝0.7、ファイナル･ギヤの減速比KF＝4.0と表すこととします。
|
①エンジンのトルク変動周波数
公式を利用します。 |
| 車速V[km/h]＝ |
エンジン回転速度N[min-1]
総減速比KT |
× 2πｒ× |
60
1000 |
|
| エンジン回転速度N[min-1] ＝ |
車速V[km/h]×総減速比KT
2πｒ |
× |
1000
60 |
|
| ＝ |
80×0.7×4.0
2×3.14×0.3 |
× |
1000
60 |
|
|
|
| 6気筒エンジンのトルク変動に振動周波数。 |
1982[min-1]
60[秒] |
×3 |
≒99[Hz] |
|
②電動ファンのアンバランスによる振動周波数
題意により、つぎのようになります。 |
2700[min-1]
60[秒] |
＝45[Hz] |
|
③プロペラ･シャフトのジョイントの位相ずれによる振動周波数
題意により、つぎのようになります。 |
エンジン回転速度N[min-1]
60[秒]×K4 |
×2＝ |
1982[min-1]
60[秒]×0.7 |
×2＝ |
≒94[Hz] |
|
④プロペラ･シャフトの振動周波数
題意により、つぎのようになります。 |
エンジン回転速度N[min-1]
60[秒]×K4 |
＝ |
1982[min-1]
60[秒]×0.7 |
＝ |
≒47[Hz] |
|
| データを比べてみます。 |
| プロペラ･シャフトの振動周波数 |
47[Hz] |
6気筒エンジンのトルク変動に振動周波数 |
99[Hz] |
| 電動ファンのアンバランスによる振動周波数 |
45[Hz] |
プロペラ･シャフトのジョイントの位相ずれによる振動周波数 |
94[Hz] |
|
上記の表は、2組の干渉系が存在していることを示しますが、
題意により90～105Hzの間でビート音という条件では選択肢は
「プロペラ・シャフトのユニバーサル・ジョイントの位相ずれ」と
「エンジンのトルク変動」しかありませんので、(4)が答えになります。
もし、計算方法を忘れたとしても、直感で解いてみましょう。
ビートはある特定の車速度で発生します。
スピードは80km/hです。
考えられるのは、エンジンのトルク変動とプロベラ・シャフトの位相ずれでしょう。
プロペラシャフトのアンバランスによる振動は、プロペラシャフトの回転数と同じですから、
高速では、位相ずれによる振動のより優先順位は後です。
ですから、車速から、おおよその原因は推測できます。
関連用語 タイヤの振動･騒音 |
|
|
|
|
|
|
|
 |
| Copyright(C) 2003-2006 自動車整備士.com. All rights reserved. |