Что такое подушка двс

Виды, устройство и принцип работы опоры двигателя

Работа любого двигателя сопровождается динамическими вибрациями. Они распространяются по всему кузову и передаются в салон автомобиля. Сделать езду комфортной помогают опоры (подушки) двигателя. Кроме того, данные элементы конструкции предназначены для фиксации деталей, а также защиты их от деформации и раскачивания в процессе движения транспортного средства.

Что такое опора двигателя (подушка) и для чего она предназначена

Опоры двигателя – это специальные узлы, с помощью которых двигатель и коробка передач закрепляется на раме, подрамнике или кузове автомобиля. Чтобы надежно выполнять свою работу, опора должна обладать высокой износостойкостью и прочностью. Поэтому конструкция детали представляет собой основу из стали, оснащенной в областях стыка с мотором резиновыми подушками. Именно последние гасят колебания, производимые работающим двигателем.

Помимо поглощения вибраций, опора служит амортизатором двигателя, предотвращая его механическое повреждение после наезда на неровности дорожной поверхности.

Главные функции опор двигателя:

Количество и расположение опор двигателя

Расположение опор многим автовладельцам не известно до тех пор, пока не начнется сильная вибрация при работе мотора. Тогда детали обратят на себя внимание сами, хотя под капотом их не всегда видно. Чаще всего без специальной подготовки и знаний увидеть можно только верхнюю опору.

Главными факторами, которые определяют количество подушек двигателя и их расположение, считается масса и положение силового агрегата в моторном отсеке, а также тип кузова транспортного средства.

Как правило, для крепления силовой установки применяется 3 или 4 опоры ДВС. Причем трехточечная фиксация является наиболее распространенной практически у всех производителей. Несмотря на различный способ расположения и метод их крепления, фиксация должна быть настолько надежной, чтобы в процессе эксплуатации автомобиля не было значительных смещений мотора.

Кроме двигателя на резинометаллических опорах крепится также и трансмиссия. Поэтому необходимо разграничивать опоры коробки передач и двигателя.

Виды опор двигателя

Для конкретных моделей своих автомобилей производители разрабатывают разные опоры силовых установок, которые обладают оптимальными показателями жесткости. Если резина на металлических каркасах деталей будет меньшей твердости, чем нужно, то при езде мотор будет сильно раскачиваться.

На текущий момент опоры двигателя представлены двумя большими категориями:

Чаще всего “резиновые” встречаются на отечественных автомобилях или иномарках старых выпусков. Их конструкция очень простая, с низкой себестоимостью и обеспечивает сносное качество выполнения своих прямых функций. Гидравлические подушки устанавливаются на автомобилях заграничных производителей. Отличаются детали более комфортным и удобным использованием, а также высокой эффективностью и износостойкостью.

По типу управления гидравлические опоры бывают:

Динамические опоры были разработаны инженерной командой компании Porsche и внедрены на собственный спорткар в 2011 году.

Устройство и принцип работы различных видов подушек двигателя

Независимо от типа опоры и ее конструктивных особенностей, принцип действия один и тот же: производится гашение толчков (колебаний) и удерживание силового агрегата.

Однако, детали разных категорий имеют свои особенности:

Подушки двигателя на основе полиуретанового компонента чаще всего используются на спортивных машинах, где болиды разгоняются до больших скоростей и нуждаются при этом в конструкции повышенной жесткости.

Различают такие типы управления гидроопор:

На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются гидравлические опоры, однако, резинометаллические все еще используются. Независимо от того, какой тип подушек установлен в машине, стремительно начинать движение с места или на высоких скоростях проезжать глубокие неровности на дорогах не рекомендуется. Это может быстро вывести их из строя.

Источник

Основные признаки износа и диагностика подушек (опор) двигателя

Кроме того, в отличие от статично спящего человека, движущийся автомобиль испытывает разновекторные нагрузки (особенно на неровных дорогах), воздействующие на его узлы и механизмы. Двигатель в сборе с КПП – очень тяжелый агрегат, его колебания довольно быстро приведут к разрушению крепежа, если он будет жестким, а не эластичным. Не допустить этого как раз и призвана подушка (она же опора) двигателя – упругий элемент, фиксирующий силовой агрегат, не допускающий его смещения и гасящий вибрации, связанные с работой двигателя.

СТРОЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОПОР ДВИГАТЕЛЯ

В современных автомобилях, в зависимости от конструкции, используется от 3 до 5 подушек (опор) двигателя, а точнее – силового агрегата, потому что система эластичного крепления объединена, в обязательном порядке, и с коробкой переключения передач. Чаще всего подушки располагаются в моторном отсеке следующим образом:

передняя опора – на моторной балке;

верхняя опора прикреплена к лонжерону кузова (иногда – к чашке амортизатора). Чаще находится справа;

задняя опора, при ее наличии, закреплена на днище или на переднем подрамнике;

под коробкой передач, ближе к задней части двигателя, закреплена общая подушка.

Резинометаллические. По форме во многом напоминают другие элементы подвески (например, сайлент-блоки рычагов). Это либо металлический цилиндр (стальной или алюминиевый) с

резиновой вставкой, либо кронштейн с проставкой из резины, либо упругий элемент, размещенный между двумя металлическими шайбами или пластинами. Дополнительно может оснащаться буферами (отбойниками) для смягчения ударов и/или пружиной для повышения жесткости опоры. С той же целью, а также для повышения износостойкости, вместо резины может использоваться полиуретан. Резинометаллические опоры могут быть как разборными, так и неразборными.

Гидравлические. Этот тип подушек двигателя является наиболее современным и прогрессивным. Принцип работы гидроопоры сходен с классическим амортизатором: колебания гасятся за счет перемещения жидкости между камерами. Они разделены между собой резиновой мембраной, в которой находится дроссель. Отличие в том, что внутри гидроопоры в качестве рабочей жидкости находится не масло, а пропиленгликоль (используемый, в том числе, и при производстве антифриза).

Основной плюс гидравлических опор в том, что жидкость более динамична и быстрее реагирует на колебания. Гидравлические подушки чаще устанавливают в качестве ведущих (обычно попарно) вместе с классическими резинометаллическими, конструктивно перераспределяя нагрузки. Это приводит не только к оптимизированию демпфирования, но и способствует увеличению ресурса обычных подушек.

Гидравлические опоры разделяются по типу управления:

механические, управляемые по вышеописанному принципу (при малых амплитудах колебаний работает мембрана, при больших подключается канал-переток (дроссель);

электровакуумные, где кроме гидравлической есть еще и воздушная камера, к которой при помощи электромагнитного клапана подводится либо атмосферный воздух, либо вакуум из впускного коллектора. Управляются такие опоры электронным блоком управления двигателя (ЭБУ) на основании показаний датчика положения коленчатого вала (ДПКВ);

электромагнитные, где гидравлическая камера разделена подвижной диафрагмой, к которой прикреплена электромагнитная катушка, по краям заключенная в магнит. При подаче напряжения и отключении его катушка перемещается вместе с диафрагмой. Так же, как и в предыдущем случае, управление осуществляется посредством ЭБУ, но согласно не только показаний ДПКВ, а еще и акселерометра, фиксирующего вибрации двигателя, передающиеся на кузов;

магнитореологические (динамические), чей принцип работы примерно аналогичен амортизаторам некоторых адаптивных подвесок: используется свойство магнитореологической (т.е. ферромагнитной – насыщенной наночастицами материалов, содержащих железо) жидкости менять плотность под воздействием магнитных полей. Также управляются ЭБУ, но уже на основе входных сигналов целого спектра электронных датчиков.

Однако, несмотря на столь высокотехнологичную конструкцию, гидравлическая составляющая опоры выполняет не основную, а вспомогательную функцию при гашении вибраций. Как и в случае с резинометаллическими опорами, массу двигателя держит резина. В случае утечки жидкости работоспособность гидравлической опоры не теряется полностью, и даже далеко не всегда заметна сразу. Тем не менее, продолжение эксплуатации автомобиля с неисправными подушками двигателя крайне нежелательно: увеличиваются амплитуды вибрации, что может привести как к повреждению двигателя, навесного оборудования, патрубков, шлангов и т.п., так и к ускоренному износу иных, пока еще исправных опор.

ПРИЧИНЫ ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ ПОДУШЕК (ОПОР) ДВИГАТЕЛЯ

Подушки большинства современных автомобилей – деталь весьма надежная и долговечная, ресурс которой нередко составляет 150-200 тыс. км, но лишь при условии правильной эксплуатации в относительно щадящих условиях. К факторам, ускоряющим износ, относятся:

постоянная езда по неровным дорогам и пересеченной местности;

частые запуски двигателя при крайне низких температурах;

крены и перекосы кузова (связанные с перегрузом или неисправностью элементов подвески);

попадание на резиновую часть опоры технологических жидкостей (бензина, дизтоплива, масла, антифриза), загрязнение двигателя;

резкие рывки с места, резкие торможения, повороты;

механические повреждения (наезды на препятствия, обрыв кронштейнов);

вмешательство в заводские параметры подвески: изменение (тюнинг) жесткости амортизаторов, пружин, использование дисков и шин нестандартного диаметра.

Поясним: что жесткость опор двигателя специально рассчитывается согласно характеристикам конкретной модели автомобиля, и любое их изменение может отрицательно сказать на долговечности деталей. Резина, их которой изготовлены резинометаллические подушки или оболочка гидроопор, не обладает стойкостью к маслу и топливу, и попадание на нее как самих жидкостей, так и грязи, ими насыщенной, приводит к разрушению опор, ровно как и нарушение температурного режима.

ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТИ ПОДУШЕК ДВИГАТЕЛЯ

О том, что одна или несколько подушек полностью или частично утратили работоспособность, можно догадаться по изменившемуся поведению автомобиля. И хотя ситуация может отличаться в зависимости от типа детали, а также марки/модели автомобиля, рекомендуется обратить внимание на следующие симптомы:

вибрация, передающаяся на кузов и больше всего ощущаемая на холостых оборотах – особенно, если двигатель при этом работает ровно;

стуки, щелчки, небольшие удары под капотом при старте или торможении;

посторонние звуки при проезде неровностей, передающиеся на рычаг механической КПП;

вибрация руля на высоких оборотах двигателя;

затрудненное включение передач МКПП, а в некоторых случаях и их выбивание.

Кроме того, возможно изменение геометрии расположения двигателя относительно других элементов моторного отсека, уменьшение зазоров между оборудованием, соприкосновение патрубков, жгутов проводов и прочих элементов, ранее находящихся на расстоянии друг от друга.

В некоторых случаях проблемы могут быть вызваны не состоянием опор двигателя, а незатянутым их креплением. В любом случае, при появлении вышеупомянутых симптомов необходимо провести диагностику автомобиля.

ДИАГНОСТИКА ОПОР ДВИГАТЕЛЯ

Первичную проверку целостности подушек двигателя можно провести самостоятельно.

Первый этап – визуальный осмотр опор, находящихся в поле зрения. Трещины, разрывы, расслоение слоев резины, отслоение ее от металлических частей будут говорить об износе. У гидравлических опор, кроем того, о выходе из строя свидетельствуют подтеки рабочей жидкости.

Далее можно попробовать пошевелить двигатель в районе одной из опор при помощи ломика (монтировки). Повышенный люфт укажет на снижение упругости подушки или незатянутый крепеж. Лучше работать с помощником, чтобы один человек имел возможность, не отвлекаясь, провести визуальный контроль.

Усадив помощника за руль, попросите его завести двигатель и слегка протронуться (несколько сантиметров) – сначала вперед, потом назад. Повышенная амплитуда колебаний двигателя, «клевки», вибрация, стуки также будут говорить о неисправности подушек.Следует иметь ввиду, что, в отличие от обычных резинометаллических подушек двигателя, проверить работоспособность гидроопор практически невозможно – неисправная опора почти также упруго ответит на приложенное усилие, как и рабочая, без опыта или сравнения с таким же заведомо исправным автомобилем определить разницу вряд ли получится. Косвенно о неполадках гидроопор можно через ошибки Check engine, которые выдаст блок управления при обнаружении повышенных вибраций двигателя.

Существуют еще некоторые методы проверки, характерные для определенных типов автомобилей. Например, на дизельных моделях, оснащенных электровакуумными опорами, можно поочередно отключать шланги вакуума от подушек на двигателе, работающем в режиме холостого хода и затыкая их пальцем. Изменение звука, исходящего из-под клапанной крышки, будет говорить о неисправности именно этой опоры.

Нюансов диагностики очень много, поэтому, чтобы грамотно проверить, а уж тем более, заменить подушки двигателя, обращайтесь за помощью к профессионалам. Лучше всего – на СТО сети умных автосервисов Wilgood. И тогда работа вашего двигателя всегда будет ровной – как сон здорового человека.

Источник

Гидроопора двигателя: как устроена, как её диагностировать и можно ли ремонтировать?

Редкий современный мотор не опирается под капотом на гидравлические подушки, дабы минимально беспокоить своими вибрациями водителя и пассажиров. Чем хороши такие опоры, когда они появилась в автопроме, как эволюционируют и… когда исчезнут?

То, что колеблющиеся детали механизма нужно виброизолировать от неподвижных, было ясно еще древним римлянам, который аж в первом веке до нашей эры догадались подвесить «кузов» повозки к шасси с колесами на ремнях из толстой амортизирующей кожи. В автомобилестроении резиновые демпферы для установки двигателя на шасси внедрил Уолтер Крайслер в конце 20-х годов прошлого столетия – изначально для моделей Plymouth. Виброизоляция была хорошим конкурентным преимуществом, поэтому технологии даже придумали маркетинговое название Floating power. В Европе пионером внедрения резиновых демпферов стал Ситроен, который купил права на технологию у Chrysler для внедрения её в конструкцию Traction Avant.

Резиновая подушка крепления двигателя долгие десятилетия оставалась одной из самых консервативных деталей любого автомобиля, а ее эволюции были крайне малозаметны. И в наши дни по дорогам ездит все еще немало машин (УАЗы, Волги, Москвичи), чьи опорные подушки моторов представляют собой простейший монолитный резиновый брусок или диск.

В принципе, для того, чтобы вибрации двигателя не разрушали стальной каркас кузова и не вызывали хронической морской болезни у водителя, этих примитивных резиновых «чурок» вполне достаточно. Однако рост требований к комфорту внутри автомобиля породил некоторое их развитие – инженеры играли с формой демпферов, делали сэндвичи из резины разной упругости, включали в структуру стальные пружины. Это дало свои плоды – опоры стали работать в более широком диапазоне колебаний и нагрузок: на разных по силе и направлению нагрузках в работу включались разные элементы резиновых модулей, обеспечивая, когда надо, повышенную эластичность или, наоборот, повышенную жесткость:

Однако в середине 80-х годов ХХ века европейские автопроизводители начали внедрять в свои модели резино-гидравлические опоры двигателей. Так, одним из первых автомобилей, примеривших гидроопору, был Mercedes-Benz W124. В отличие от чисто резиновых, они демпфировали колебания в более широком диапазоне частот и амплитуд, действуя по принципу амортизатора – гася вибрации за счет сопротивления жидкости, продавливаемой через калиброванные дросселирующие отверстия.

Никакой революции в автопроме резино-гидравлические опоры не вызвали – к периоду их появления инженеры давно научились хорошо просчитывать обычные резиновые подушки под конкретные двигатели с их особенностями распределения колебаний и вибраций, и работали они весьма эффективно. Но конструкции с гидравликой несколько более точно настраивались под характеристики двигателя, чем чисто резиновые. Одну резино-гидравлическую опору на двигатель (реже две) стали ставить, перераспределяя на нее нагрузки так, чтобы улучшить демпфирование и продлить жизнь соседним опорам с обычной структурой, из простой резины.

Устройство и диагностика​

Устройство гидравлической части опоры двигателя несложное. Внутри нее, под основным несущим резиновым упором (как у опоры без гидравлики), имеются две расположенные одна над другой камеры-отсека, заполненные жидкостью. Камеры разделены резиновой демпфирующей стенкой-мембраной, но также они сообщаются между собой через небольшое отверстие – дросселирующий переток. На малых амплитудах вибраций колебаниям сопротивляется мембрана, на больших – вступает в работу канал-переток. В сущности, у такой опоры имеется два «поддиапазона», в которых она проявляет разные демпфирующие характеристики.

Несмотря на то, что жидкость в вышедшей из строя опоре обычно черная от резиновой пыли, гидравлическая часть опоры редко страдает от физического износа – как правило, первым сдается резиновый блок, теряя с возрастом упругость из-за частичных отслоений от металла, микроразрывов и трещин.

Важно понимать, что жидкость и вообще вся гидравлическая часть в резино-гидравлической опоре играет все же не ведущую роль, а вспомогательную. Массу двигателя, как в случае с обычными резиновыми опорами, держит мощный упругий резиновый элемент. И если жидкость по какой-то причине покинет опору (что иногда случается из-за прорыва эластичного дна или из-за утечки по завальцовке частей корпуса), то катастрофы не произойдет – разве что повысится уровень вибраций по кузову. И не факт, что даже во всем диапазоне оборотов – обычно дефект заметнее на холостых.

Однако затягивать с заменой опоры все же не стоит – усилившаяся амплитуда раскачки двигателя заставляет его при запуске или наборе оборотов под нагрузкой биться о неподвижные элементы подкапотного пространства, от чего могут пострадать разные патрубки, шланги, провода. Да и остальные, обычно еще вполне живые, опоры начинают интенсивно изнашиваться после смерти ведущей, гидравлической.

Если взять опору за рабочую часть (ту, к которой прикручивается кронштейн, соединяющий ее с двигателем) и покачать (за опору в чистом виде или за сам двигатель непосредственно), то ее «гидравлическую сущность» вы никак не ощутите – только обычную резиновую упругость. Поэтому визуально неисправности в резино-гидравлической подушке обычно невозможно обнаружить. Ну, за исключением случаев откровенно текущей из нее жидкости… И новая опора, и убитая отвечают определенной упругостью на приложенное вручную усилие – без опыта или хотя бы сравнения с аналогичной машиной с заведомо исправной опорой найти проблему в одиночку сложно для неспециалиста, хотя опытный механик делает это легко.

Поэтому для диагностики исправности подушки в гаражных условиях требуется понаблюдать за поведением опоры в условиях, приближенных к рабочим, когда помощник газует под нагрузкой (включение режима «D» или легкое приотпускание сцепления на ручнике). Контролируется амплитуда раскачки двигателя и возможное касание центральным осевым крепежом опоры ее обоймы (корпуса), что недопустимо:

Ремонт резино-гидравлических опор не практикуется. Они неразборные и запчастей к ним в продаже нет. Хотя существует гаражная практика замены опор на похожие (не будем употреблять термин «аналогичные») от других моделей и даже марок машин. У опор переделывают крепления – пересверливают отверстия, изготавливают переходные пластины и т.п.

В принципе, при использовании опор от другой машины с двигателем сопоставимой мощности и массы подобные ухищрения в целом работоспособны и допустимы от безысходности. Разве что крайне нежелательно использовать на продольно расположенных моторах подушки от поперечно расположенных, и наоборот – нагрузки на сдвиг и сдавливание у них рассчитаны совершенно по-разному, и работают такие опоры при нештатной установке некорректно – либо не гасят вибрации, либо быстро разрушаются.

Пик развития и… грядущее исчезновение

При создании некоторых моделей авто высокого класса инженеры пошли еще дальше, добавив к резино-гидравлической опоре систему из двух-трех клапанов, управляемых по команде электроники импульсами тока, вакуумом или подводимым извне давлением масла в зависимости от оборотов и нагрузки на двигатель. В частности, подобная конструкция применяется на Lexus RX с 1998 года.

20 лет спустя внедрили опоры с бесступенчато-изменяемыми характеристиками – с ферромагнитной жидкостью и катушкой, создающей магнитное поле, которое меняет вязкость – тут пионером стал Porsche 911 GT3 2010 года. Оправданность таких радикальных усложнений в далеко не самом функционально важном узле машины – вопрос дискуссионный, но в некоторых случаях навороченные конструкции однозначно обоснованы. Например, в автомобилях, двигатели которых оснащаются системой отключения части цилиндров и скачкообразно меняют свои вибрационно-резонансные характеристики. Активные опоры могут менять свою упругость импульсно, с высокой частотой – синхронно с вибрацией двигателя, но в противофазе к ней – и гасить колебания, как наушники с шумоподавлением гасят внешний шум.

Интересно, что исследования в области разработки подобных активных гидроопор (с ферромагнитной жидкостью и синхронизацией изменения ее свойств с источником вибраций в реальном времени) проводились и в СССР с 80-х годов ХХ века – в частности, в Институте машиноведения им. Благонравова Российской академии наук. Правда, в отечественном автопроме ничего из тех разработок так и не было реализовано – системы активного подавления вибраций применялись в промышленности, в энергетике, в станкостроении.

Впрочем, наиболее сложные и дорогостоящие управляемые опоры автомобильных двигателей, похоже, достигли своего пика развития. И не потому, что идеи для более продвинутых решений исчерпаны, а по причине грядущего вытеснения двигателей внутреннего сгорания электрическими. В эпоху электромобилей сложным управляемым опорам с плавно изменяемыми характеристиками придется уйти в прошлое, поскольку идеально сбалансированный ротор электромотора не порождает такого количества разнонаправленных сил инерции первого и второго порядков и моментов от них, как классические ДВС, в которых движутся поршни, шатуны и коленвал.

Источник

Что такое подушки (опора) для двигателя и для чего они нужны

Подушки (опора) для двигателя это специальные приспособления, которые поддерживают силовой агрегат и предназначены для увеличения строка его службы. Проще говоря, подушки это элементы, которые не дают двигателю болтаться в разные стороны.

Представьте себе такую ситуацию, Вы завели двигатель, а он рычит, бурчит и издает очень странные звуки, которые не то что раздражают Вас, можно сказать выводят с равновесия. При езде звуки увеличиваются, и Вы начинаете понимать, что что-то с Вашей машиной уже не так.

Это все виноваты подушки двигателя. Если они вышли из строя, то Ваш двигатель, скорее всего, просто плохо закреплен и во время езды болтается под капотом. Да, это грубо говоря, но вполне понятно и ясно.

Что же такое, эти самые «подушки»? Это опоры, предназначены для правильного и стойкого поддерживания двигателя Вашего автомобиля. Выход из строя хотя бы одной подушки очень негативно сказывается на работе всего двигателя и езды машины. Поездка будет очень шумной, а если контакт двигателя с кузовом будет жесткий, то вскоре Вы будете обладателем металлолома.

В таком случае, если Вы услышали звуки, похожие на поломку подушек, Вам нужно срочно ехать в центр сервисного обслуживания, где нужно показать автомобиль мастерам, которые обслужат Вашу машину, определят какие именно подушки сломались, есть ли трещины и многое другое, а после проведут ремонт и избавят Вас от множества проблем в будущем.

Как менять подушки (опору) двигателя

Проверить целостность опор Вы можете и сами. Для начала нужно открыть капот, завести двигатель автомобиля и поставить свою машину на ручник. После этого попытайтесь двинуться с места хотя бы на пару сантиметров.

Ах да, забыл сказать, обратитесь за помощью к еще одному человеку, который будет в это время наблюдать за состоянием двигателя под капотом. Самому Вам не определить. Если Ваш помощник скажет, что двигатель шатается, а может быть и бьется об капот, то это однозначно свидетельство тому, что опоры двигателя сломаны или почти сломаны. Нужно их срочно менять.

Теперь поговорим о цене опоры для двигателя. Все зависит от того, какой у Вас автомобиль. Если он дорогой и новый, где каждая деталь стоит кучу денег, то следует Вас огорчить, замена подушек дело не дешевое. Если же у Вас поддержанный автомобиль, которому уже 5-10 лет, то средняя стоимость подушек составит 70-100 долларов США за штуку.

И запомните, если Вы хотите долго ездить на своем автомобиле и не знать никаких проблем, то Вам следует бережно к нему относиться, особенно, если Вы не хотите менять опоры для двигателя.

Источник