今回のテーマはディープな共振のお話
今回修理するお車は
ランボルギーニ アヴェンタドールS
不具合内容は
走行中右フロントより
「クォーン」音がする
現象確認をすると
しばらく走行後
ブレーキを踏んでいない状態で
アクセルオフでエンジンブレーキが
かかり前のめりにGがかかって
40km/h前後で非常に大きな
「クォーン」音が
一定時間継続的に発生
ブレーキを踏んだり
ハンドルを切ったりして
足回りに変化を与えると
一時的に音は変化したり消えたりする
…という状態でした
動画はお客様にいただいた異音を録音したものです
音の感じはカーボンディスク車両で
洗車直後に動かす際に
ブレーキを踏むとたまに出る
「クォーン」音と非常に似ています
(あの音が出ている時に
キャリパーやホイールを触ると
想像以上に激しく振動してます)
自動車の各部品は走行中
常に振動しています
しかしその振動が人間の
可聴周波数でないから
耳に聞こえないのです
ブレーキ鳴き(キー音)も同じですが
発生条件下における
何らかの部品の固有振動数や
作動による振動の周波数が一致し
音の波が合成(共振)したときに
振動は大きくなり
またその振動の周波数が
人間の可聴周波数の場合に
異音として私たちに聞こえます
部品の作動による振動や
走行による振動は
無くすことは出来ないため
重りをつけたり
取り付け部にマウンティングゴムを
用いたりして
部品の固有振動数を変化させ
共振点をずらすことで
振動の周波数を
人の可聴周波数から外します
今回の共振異音に対しては
発生中ブレーキングやハンドリングで
音が変化することから足回りの
部品が共振していると言えます
また音質的に音が出ている部位自体は
ブレーキディスクと推定します
タイヤ、ホイール、ブレーキ
ドライブシャフト、フロントデフなど
関係部位の固有振動数を何らかの方法で
変化させていきます
車を拝見すると
ブレーキやタイヤの表面は荒く
ハードなブレーキングや
トラクションがしっかりかかる加速を
してきたように受け取れます
まずは基本的な手法で
ブレーキパッドの表面研磨
ピストンやキャリパーとパッド間に
減衰力を持たせるシートの貼り付け
ブレーキ鳴きの時と同じ手法で
ブレーキパッドの固有振動数をずらします
試乗した結果変化はありません
次にバッキングプレート
ブレーキディスクの後ろについている
バッキングプレートを取り外して
試乗してみます
これにより変化すれば
バッキングプレートに
ウェイトを貼り付けたりして
固有振動数をずらします
試乗した結果こちらも変化はありません
念のためディスクローターの振れも点検
ディスクローターの振れ幅に異常はなく
ブレーキ時にペダルに脈動等ないため
ディスクローターは主原因ではないと判断
次にタイヤです
前進方向に激しくトラクションが
かかってきたタイヤは
トレッド面が波状摩耗しています
この波状摩耗は路面に逆立つような
格好でトレッドの角が立っているため
ロードノイズや振動が大きくなります
今回はフロントタイヤを左右入れ替え
回転方向を変えることで固有振動数を
変化させてみます
試乗した結果異音は解消しました
ブレーキ、ディファレンシャル等の
正常な振動に
この波状摩耗したタイヤの振動が
ある条件下でちょうど共振したとき
「クォーン」という音が
人間に聞こえる…ということになります
今回音を出していたのは
ブレーキディスクですが
ブレーキディスクを交換しても
現在のブレーキディスクと
新品のブレーキディスクの
固有振動数が変わらなければ
治らなかった可能性があります
今回はタイヤの入れ替えで変化したため
タイヤを違う物に履き替えて
修理完了となります
先程記載したとおり
車の各部品の作動によるや
走行中の振動は
無くすことはできません
また共振による異音や振動は
車速や温度、エンジン回転数
湿度など特定の条件が
重なったときのみ
発生する場合があるため
診断が難しいケースがあります
追求するのは時間が必要ですが
今回はしっかりと診断できたため
ご紹介致しました
当店では各部門のスペシャリストが
お客様のお車に最適な作業を
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国産車・輸入車の整備、修理
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この記事を書いた人
S&Company大阪整備
前田英祐
国家一級自動車整備士
