Что такое плавающий сайлентблок
Что такое сайлентблок: назначение, виды и неисправности
Сегодняшний материал будет полезным не только тем, кто знает, что такое сайлентблок, но и тем, кто сюда пришел это узнать. Разберем его разновидность, что такое плавающий сайлентблок. Где находятся в автомобиле и зачем нужен. Научимся диагностировать основные неисправности. Чем отличается он от втулки и как визуально можно их отличать.
Что такое сайлентблок в автомобиле и для чего он нужен
Это узел, состоящий из двух втулок, залитых резиной. Вместо резины может использоваться полиуретан. У него есть свои достоинства и недостатки, но об этом потом. Не стоит путать с обычными резиновыми втулками, это разные изделия, хотя с виду их можно попутать.
Сайлентблок – это шарнир, предназначенный для гашения колебаний элементов подвески. Он соединяет рычаги с подрамником, рамой или силовым элементом кузова.
Подрамник в машине – это небольшая часть автомобильной рамы. В современных авто рамы уже нет. Для облегчения конструкции её заменили подрамники. На них крепятся элементы автомобиля, включая мотор, редукторы (задний и передний), подвеска. В зависимости от типа транспортного средства они бывают задние, передние или промежуточные. В легковых автомобилях используется передний подрамник.
Кроме задних и передних рычагов, сайлентблоки могут находиться:
Так как между рычагом и внутренней втулкой сайлентблока резина, она смягчает колебания ходовой, делает её бесшумной. Именно поэтому этот узел назвали «silentblock», с английского – бесшумный блок. Если резиновая вставка порвётся, то появиться большой люфт. В результате этого вы услышите металлические стуки в подвеске на ямах. Это основная неисправность этой детали.
Из чего он состоит
Он состоит из двух втулок, между которыми резиновая вставка. Существуют разборные и не разборные. Те, которые можно разобрать называются резиновыми втулками, неразборные – сайлентблоки.
Способ запрессовки в резину втулок тоже бывает разным. Можно её завулканизировать и шарнир получится жесткий, это отражается на его подвижности и плавности хода подвески. Если её приклеить, то узел будет чересчур эластичным. У рычага появятся избыточная подвижность, это отразиться на управляемости и устойчивости авто. Поэтому комбинируют два способа установки резиновой прослойки.
Кроме этого, сама резина может быть цельной или в ней вырезают кусочки. Так производитель добивается необходимой упругости резиновой вставки и необходимой подвижности рычага в определенных плоскостях. Из-за этого на шарнире указана стрелка направления движения, она должна совпасть со стрелкой на рычаге. Это означает, что запрессован сайлентблок правильно.
Разновидности или какие типы существуют
Можно разделить на несколько видов:
Хочется отметить, резина быстро теряет свои упругие свойства под действием химических реактивов, которыми посыпают дороги зимой. Перепад температур тоже плохо влияет на неё, масло и любые нефтепродукты снижают её эластичность. В результате резина «дубеет» и под действием нагрузок рвётся. Это сказывается на комфорте езды и управляемости автомобиля.
Полиуретан избавлен от подобных явлений. Он дольше сохраняет упругость и эксплуатационные свойства. На практике было проверено, что полиуретановые сайлентблоки в рычагах «ходят» дольше своих резиновых собратьев. Но если в конструкции подвески есть инженерный просчет, то и они быстро выходят из строя и требуют замены.
Плавающий сайлентблок – это своего рода шаровый шарнир. Внутренняя втулка посередине имеет форму шара. Он заключен в пластиковый вкладыш. Полость, в которой вращается шар, закрыта от внешнего мира сальником. Внутрь закладывается пластичная смазка.
Плюсы и минусы плавающих сайлентблоков
Признаки неисправности сайлентблоков в передних рычагах
Как проверить
Первый способ – визуальный. То есть, просто осматривайте сайлентблоки рычагов. Если резиновая вставка порванная или на ней есть трещины, то ему «хана». В запущенных случаях наблюдается отрыв внутренней или наружной втулки от резины.
Если визуально не видно разрывов, то нужно проверить люфт. Его не должно быть или он минимальный. Когда в рычаге подвески сайлентблок болтается как в проруби, то его пора менять. Запрессовать новый сайлентблок в рычаг можно в домашних условиях, поэтому не нужно платить мастеру за замену.
Подведём итог
Видео, что такое сайлентблок и какие виды бывают:
Спасибо за внимание. Если статья пригодилась вам, то оцените её и поделитесь с друзьями, мне важна обратная связь с вами.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Сайлентблоки: как их выбирать, и почему нельзя ремонтировать
О том, что такое сайлентблок, многие автолюбители только догадываются, ошибочно называя так любую штуку, состоящую из резины и металла. Особенно, если у нее есть наружная и внутренняя металлические обоймы. Сегодня мы наконец-то внесём ясность в этот вопрос и расскажем, что такое сайлентблок на самом деле, и почему отремонтировать его попросту невозможно.
Что такое РМШ и что такое сайлентблок
Н ачнём с развенчивания мифа о том, что любой резинометаллический шарнир – это сайлентблок. Скорее, наоборот: любой сайлентблок – это РМШ. Разберёмся в терминологии.
Резинометаллический шарнир – это соединение, в котором взаимное перемещение деталей обеспечивается за свет эластичности резины, без проскальзывания. Сайлентблок – это резинометаллический шарнир, в котором эластичная часть соединяется с внутренней и внешней обоймами вулканизацией при изготовлении или с помощью клея. Это позволяет получить лучшую несущую способность и лучшие эластокинематические характеристики, а заодно кардинально повысить ресурс узла.
В обычном резинометаллическом шарнире неподвижность резиновой части обеспечивается преднатягом или за счет радиального сжатия вставки при монтаже. Со временем это условие может нарушиться, что быстро выведет шарнир из строя. При превышении же нагрузки или изменении внешней среды КШМ склонен к небольшим проскальзываниям, при которых издает характерные звуки «пищащей» резины.
А вот сайлентблок гораздо более «молчалив», за что и получил свое название. Он не издает никаких поскрипываний и писков при превышении нагрузки до самого обрыва «резинки». Материалами для эластичной вставки обычно служат синтетические каучуки, например, изопреновые или бутадиен-стирольные, каучуки на основе натурального, а для агрессивных условий – фторкаучуки или бутадиен-нитрильные. В качестве сменных вставок часто применяют полиуретановые смеси как имеющие меньшую адгезию к металлу.
Преимущества и недостатки
Чем так хороши резинометаллические шарниры вообще и сайлентблоки в частности? Почему они смогли вытеснить все остальные типы соединений из подвесок легковых автомобилей, кроме шаровых шарниров?
Хороши они, например, тем, что не требуют обслуживания. В случае поломки их просто заменяют, но в процессе эксплуатации эти детали требуют только контроля. Смазка им не нужна, она только повредит, зато они не боятся воды и малочувствительны к пыли, пока находятся в исправном состоянии. Эта способность достигается отсутствием в конструкции деталей трения скольжения, все перемещения деталей осуществляются исключительно за счет изгиба эластичной части шарнира.
Резинометаллические шарниры на легковом автомобиле Nissan Avenir: 1 — задний резинометаллический шарнир; 2 — передний резинометаллический шарнир; 3 — поперечный рычаг передней подвески; 4 — крепление шаровой опоры; 5 — коробка передач; 6 — вал привода левого переднего колеса (с ШРУСами)
Разумеется, в отсутствие трения нет и звуков: металл в исправном сайлентблоке не соприкасается с металлом, нет ударов, а все вибрации гасятся в резиновой подушке. Также у сайлентблоков отличная несущая способность по всем направлениям, можно задать жесткость относительного перемещения по всем осям, и он предельно дешев. И он не меняет установочные размеры в процессе износа, что важно для элементов с точным взаимным расположением.
А служит он достаточно долго, если соблюдать простые правила эксплуатации: не перегревать, не перегружать, не помещать в агрессивные среды. Срок службы может составить десятки лет при незначительном изменении характеристик. За такое время любая смазка успеет высохнуть и закоксоваться в негерметичных шарнирах, а в герметичных испортит оболочку и просто утечет.
Конечно, и на Солнце есть пятна, и недостатков у сайлентблоков тоже хватает. Например, у них жесткость связана с несущей способностью. Ну, или они боятся агрессивных сред, сильно зависят от рабочей температуры, имеют ограниченные углы взаимного перемещения деталей, и их срок службы зависит от амплитуды рабочего хода.
Часто при замене сайлентблока нарушают простое правило, которое гласит, что резинометаллический шарнир в средней точке рабочего хода должен иметь минимальную деформацию эластичной части. Другими словами, затягивать соединения подвески с сайлентблоками нужно под нагрузкой – машина должна стоять колёсами на земле, а не висеть на подъёмнике.
Плавающие и не очень
Очень часто сайлентблоки путают с другим широко распространенным типом подвижного соединения в подвеске автомобиля. Даже опытные мастера склонны вносить путаницу, называя часть шаровых шарниров «плавающими сайлентблоками».
На самом деле этот элемент никакого отношения к сайлентблокам не имеет. Внутри него стоит обычный шаровый шарнир, имеющий внешнюю и внутреннюю обоймы для запрессовки в узлы подвески. В нем нет упругого элемента, а резина тут только снаружи: она защищает рабочий элемент шарнира от грязи, а смазку внутри него – от высыхания и утечки. Применяют «плавающие» сайлентблоки там, где настоящие сайлентблоки применять нельзя. Например, в высокоподвижных соединениях или там, где требуется повышенная точность перемещения одного элемента относительно другого.
И немного о ремонте
Сайлентблоки нужно менять в сборе. Это совершенно логично проистекает из того факта, что элемент этот неразборный. Но в современных конструкциях сайлентблоки могут быть частью сложных и дорогих узлов подвески, где эластичная вставка – лишь малая часть цены элемента. Но при ее износе он подлежит замене.
Жизненную несправедливость пытается исправить множество компаний, выпускающих ремонтные втулки для таких деталей. Обычно никаких дополнительных данных по установке нет, разве что прилагается переходник для запрессовки.
Собранный таким образом резинометаллический шарнир сайлентблоком уже не является. У него значительно снижена несущая способность, и при нагрузке намного меньше номинальной он может перейти в режим работы простой резиновой втулки. В результате этого его посадочное место в рычаге изменит геометрию и будет непригодно к дальнейшей эксплуатации. К сожалению, ситуация эта очень распространенная. Проблемы можно было бы избежать, за счет использования значительно большего преднатяга или клея для лучшей фиксации, благо современная химическая промышленность предоставляет хороший выбор надежных способов соединения резины или полиуретана с металлическими обоймами. И если ваше соединение работает на растяжение или кручение, то постарайтесь не использовать сомнительные способы восстановления.
Еще более серьезную ошибку совершают те, кто использует консистентные смазки для упрощения запрессовки эластичной втулки или просто смазывает скрипящие узлы. Смазка только вредит любому РМШ: соединение резины и металла должно быть максимально надежным. Для ремонта старайтесь использовать сменные элементы с уже завулканизированными металлическими обоймами: обеспечить качественное соединение вне заводских условий может оказаться сложно.
Что делать, чтобы увеличить срок службы сайлентблоков?
Для начала помните золотое правило установки, о чём уже говорили выше. И это очень важно: сайлентблок не является упругим элементом подвески, его эластичная вставка не должна быть нагружена при среднем состоянии загрузки машины.
Не оставляйте машину надолго с перегруженными элементами подвески или с вывешенными колесами – это больше вредит ей. Постарайтесь в холодную погоду не допускать излишней амплитуды раскачки подвески.
При замене устанавливайте сайлентблоки в нужном положении. Часто жесткость блока различается по радиусу, и на нем есть специальные установочные метки или визуально заметные элементы, на которые нужно ориентироваться. Конечно же, нельзя допускать попадания на сайлентблоки масла и топлива, которые быстро разрушают большую часть синтетических каучуков.
Ну и, наконец, общий совет: старайтесь промывать элементы подвески, особенно если у вас внедорожник и вы любите загородные вылазки. Попавшая в микротрещины резины пыль ускоряет износ эластичного элемента, а вода еще и разрывает его при замораживании. И нелишним будет периодическое использование специальных смазок для очистки восстановления поверхностного слоя резинометаллических узлов.
PS: Немного истории вопроса
Резинометаллических шарниров в автомобилях огромное множество. Тут же почти все элементы крутятся, вращаются, вибрируют и перемещаются по сложным траекториям. Причем требования к каждому соединению разные: нужны разная степень свободы по направлениям, разные частотные характеристики, да и ресурс тоже требуется разный и в разных условиях.
Удивительно, но идея сочетать резину и металл в единой конструкции, позволяющей одновременно удерживать детали и гасить перемещения, родилась в голове именно автомобильного конструктора. Это на самом деле редкость, ибо большая часть важных технических идей пришла в автомобилестроение из других областей.
Имя непосредственного изобретателя история утеряла, но доподлинно известно, что идея родилась в коллективе талантливого менеджера и конструктора Вальтера Крайслера, основателя одноименной компании. В конструкции машины New Finer Plymouth, которая вышла в феврале 1932 года, впервые в мире применили резинометаллические шарниры в подвеске двигателя, что позволило получить отличные показатели виброизоляции. Отличные на то время, разумеется.
На фото: New Finer Plymouth 1932
Идея была оценена всеми автопроизводителями, и очень скоро резинометаллические шарниры прочно прописались в подвеске моторов и коробок передач всех автомобильных марок. Но применения подобной конструкции в подвесках машин пришлось ждать еще добрых двадцать лет. Кстати, первый резинометаллический шарнир по совместительству был и первым сайлентблоком. Он был неразборным, и в нем резиновая прослойка не имела возможности перемещения относительно внешней и внутренней обойм.
Развитие этой перспективной автомобильной технологии происходило, как и во многих других случаях, за счет военных и железнодорожного транспорта. Военных резинометаллические шарниры заинтересовали в качестве элемента гусениц для танков и другой техники.
Теоретически, качественная резина способна выдержать сотни тысяч циклов изгибания на ограниченный угол. И при этом не боится коррозии, грязи и песка. Если создать гусеницу из резинометаллических элементов, то она будет надежнее, чем из стальных деталей, соединенных шарнирами. На практике все оказалось намного сложнее, но с начала сороковых годов резинометаллические гусеницы в армии США нашли свое применение и продолжали совершенствоваться. Были наработаны технологии соединения резины и металла, натяжение и вулканизация, исследованы сорта резины, условия её работы, предельные возможности и многое другое из того, что необходимо для внедрения технологии в промышленности.
Как нельзя кстати резинометаллические шарниры пришлись и на железнодорожном транспорте. Дело в том, что привод с электродвигателя на колесную пару локомотивов при креплении мотора к тележке должен быть гибким для снижения воздействия поезда на путь. Так называемое опорно-рамное подвешивание имело много вариантов исполнения, в том числе и с привычными водителям карданными валами, но в пятидесятые годы на волне прорыва в создании эластичных синтетических материалов обрел популярность привод с муфтой Alstom. В СССР такой привод применялся, например, на тепловозе ТЭП60.
На фото: тепловозе ТЭП60
Во многих странах велись исследования в области применения резинометаллических шарниров, сравнивались возможности вулканизированных элементов и собранных с преднатягом. Появление шарниров в конструкции автомобилей стало лишь вопросом времени.
Так, Mercedes в кузове W186 1951 года выпуска все еще имел в подвеске резиновые демпферы на оси, резьбовые втулки, многочисленные шайбы и оси с отверстиями для смазки. А уже на модели в кузове W120 1953 года, первом «понтоне», и W105/W219 1956 года в подвеске появились первые резинометаллические шарниры. Впрочем, втулок там все еще хватало — подвески, использующие только сайлентблоки, шаровые шарниры и просто подвижные резинометаллические соединения появятся только в середине семидесятых. До этого момента подвеску приходилось периодически смазывать, промывать и шприцевать на всех машинах. Причем подобные технологии сохранились в США аж до начала двухтысячных годов на классических «фуллсайзах» и пикапах.
Сайлентблок что это такое и как работает
Сайлентблок это шарнир, состоящий из двух металлических втулок и прокладки между ними. Зачастую, такая вставка выполняется из резины или полиуретана и обеспечивает гашение колебаний, передающихся от одного узла к другому.
«Плавающий» сайлентблок – это тоже шарнир, но уже шаровой. Вместе с амортизаторами и остальными сайлентблоками он обеспечивает автомобилю все современные скоростные преимущества, а также динамику разгона, торможения и управляемость. По части подвески транспортного средства, революция в автомобилестроении произошла в 1954 году и своим появлением во многом обязана именно внедрению в практику шаровых опор.
Шаровые шарниры, в отличие от других аналогичных деталей, способны обеспечить плотную, и при этом подвижную связь между рычагами, опорами подвески и колесом машины, что позволяет ему двигаться в разных направлениях, придерживаясь при этом четко заданных плоскостей, включая и самую важную из них – вертикальную. Благодаря «плавающим» сайлентблокам стало возможным подвижное соединение рычагов подвески и стойки колеса, что, к примеру, обеспечивает поворот передних колес и одновременно дает возможность реагировать на вертикальные колебания пружины.
Автомобильный шаровой шарнир имеет несколько конструктивных вариаций. Первая состоит из корпуса, установленного в его отверстии шарового пальца со сферической головкой, вкладыша, изготовленного из композитного материала и охватывающего эту головку и пружины, поджимающей вкладыш. Корпусное отверстие – сквозное, а в состав его стенки входят цилиндрические и конические поверхности. С наружной стороны, на поверхности вкладыша имеются некие конические участки, размещенные большим диаметром друг напротив друга. Они взаимодействуют с эквидистантной поверхностью корпуса и поджимной пружиной в виде кольца, изготовленной из эластичного полимерного материала. Пружину прижимает крышка, установленная в корпусе, а сам пружинный элемент состоит из опорной и пружинной секции (пружинная секция опирается на крышку, а опорная – на шарнир).
Основным недостатком описанного конструктивного варианта шарового шарнира является высокий уровень его сложности и дороговизна пружинного элемента.
Исходя из совокупности наиболее существенных характеристик указанной детали, самым близким ее аналогом есть шаровой шарнир, включающий в себя корпус, имеющийся в нем шаровой палец (с такой же сферической головкой), вкладыш и поджимную втулку, которая, в отличие от предыдущего варианта, выполнена из полимерного материала.
Недостаток этой конструкции – сложность и трудоемкость процесса создания, что объясняется потребностью в обжатии всего корпуса со стороны хвостовой части пальца, а в работе с шарнирами, обладающими большой размерностью, для выполнения указанной задачи требуется специальное технологическое оборудование.
Если проанализировать все конструкции шаровых шарниров, то можно сделать следующие выводы:
1. Особенности строения таких деталей, в основном, определяются годом их выпуска и традициями производителей;
2. Тенденция развития «плавающих» сайлентблоков двигается по пути изменения материала и конструктивных особенностей вкладышей – начиная от металлических элементов (сухарей) и заканчивая деталями в тефлоновой рубашке, помещенными в пластмассовую обойму;
3. Количество составляющих деталей со временем уменьшилось с 12 до 6, чему поспособствовало исключение элементов, отвечающих за регулировку и принудительную смазку шаровой опоры в процессе эксплуатации транспортного средства;
4. Вне зависимости от типа конструкции шаровой опоры, всем им требуется надежная защита трущихся поверхностей от попадания на них грязи. В наше время защитные чехлы шаровых опор (пыльники), к сожалению, не могут похвастаться особой долговечностью, что вызвано разрывами при механическом воздействии и природным старением материала их изготовления (резины).
Чтобы хоть как-то снизить трение и уровень износа пары «палец-вкладыш», следует использовать вкладыш с тефлоновой рубашкой, помещенный в пластмассовый корпус. Также, для повышения надежности шаровых шарниров, можно повысить класс и точность шероховатости поверхности сфер пальца.
2. Как работает «плавающий» сайлентблок
В условиях малой и средней нагрузки «плавающий» сайлентблок ведет себя как обычный шарнир, однако в условиях серьезных воздействий он обладает большим уровнем стойкости к сильным ударам без нанесения ущерба резинке. Добиться подобного результата стало возможным благодаря наличию жидкости внутри детали, из-за чего шаровой шарнир и получил название «плавающего» сайлентблока.
При движении транспортного средства все его элементы, соединенные посредством описанного шарнира, также начинают перемещаться. Это приводит к угловому смещению шарового пальца относительно его корпуса, которое проходит по сферической поверхности головки. Приложенное усилие передается от корпуса к пальцу посредством вкладыша, а возможные износы головки пальца компенсируются с помощью пружины, которая вызывает сжимающие усилия на конических участках.
Внутренняя часть сферической поверхности вкладыша имеет больший диаметр, за счет чего снижается удельная нагрузка на рабочую поверхность головки и обеспечивается высокий уровень износостойкости всей конструкции. Перед началом сборки шарнира полимерный вкладыш запрессовывают на палец.
Как правило, на металлические элементы шарового шарнира автомобиля наносят защитное покрытие, предотвращающее появление коррозии.
3. Как заменить плавающий сайлентблоки
Процесс замены «плавающего» сайлентблока на разных автомобилях может иметь разные особенности, но сейчас мы постараемся описать его в общих чертах, характерных практически для всех случаев.
Итак, для начала нужно ослабить ручник и снять колесо (детально описывать эти действия нет смысла, ведь если водитель берется за самостоятельный ремонт транспортного средства, то он уж точно знает, как снять колесо).
Затем следует свести колодки, открутить тормозной суппорт и изъять сведенные детали (колодки).
Теперь необходимо открутить несколько крепежных болтов: сначала два болта поперечного рычага (уберите его в сторону), затем тормозную скобу, стойку стабилизатора и, наконец, – сам амортизатор. Выполнив указанные действия, снимают тормозной диск и откручивают на кузове болты крепления датчика АБС.
Дальше, вынув шплинт, нужно открутить гайку «развального рычага», ослабить болт «плавающих» сайлентблоков и открутить четыре болта крепления продольного рычага. В итоге Вы получите ступицу без «навесного». Открутите четыре болта крепления ступицы и механизма ручника, рассоедините их и Вы получите рычаг с сайлентблоком, висящим на проводе датчика (вполне возможно, что извлечь его не удастся).
Со стороны заднего бампера снимите с сальника пыльник, после чего Вы увидите там разъединяемую «обойму». Возьмите сверло (примерно на 6-8 мм) и высверлите ее с посадочного места. Затем переверните рычаг и достаньте шар сайлентблока (вместе с втулкой). Следом за ним, с помощью специального съемника или киянки с оправкой выбивают обойму старого сайлентблока.
Теперь можно переходить к установке новой детали, предварительно смазав новый шарнир. Для выполнения запрессовки подойдет та же оправка, которая использовалась для изъятия старого элемента, или же можно воспользоваться переносными тисками (серьезных усилий для этого не потребуется). Установив новый сайлентблок, соберите все в обратной последовательности и не забудьте проверить опоры амортизаторов, развальные рычаги и прочие элементы подвески – возможно, некоторые детали также придется менять.