РазноеКак работает сайлентблок – Сайлентблок: для чего предназначен, неисправности и замена сайлентблока

Как работает сайлентблок – Сайлентблок: для чего предназначен, неисправности и замена сайлентблока

Содержание

Что такое сайлентблок в автомобиле

Объяснять, что такое сайлентблок, долго не нужно – металлическая втулка вставлена в резиновую и приварена к ней. Иногда изделие имеет внешнюю металлическую обойму, иногда – нет. Но, несмотря на видимую простоту, эта деталь, в зависимости от её состояния, во многом определяет поведение автомобиля на дороге. Это непосредственно сказывается на безопасности и комфорте водителя и пассажиров.

Расположение и принцип работы сайлентблоков

Сайлентблоки устанавливаются в точках крепления рычагов подвески к кузову (балке, подрамнику). Для чего нужны сайлентблоки, становится понятно из их «официального» названия. В технической литературе их называют резинометаллическими шарнирами – так как это именно они обеспечивают «качание» рычагов при работе подвески. В то же время сайлентблоки ограничивают значительное смещение рычагов относительно точек крепления, при котором могли бы измениться установочные углы колёс.

Роль демпфера, гасящего вибрацию и создающего упругое сопротивление смещению рычагов играет резиновая втулка. На рисунке ниже шарнирное соединение рычага и кузова показано в разрезе.

Схема сайлентблока
Схема установки сайлентблока нижнего рычага ВАЗ 2101-2107

В гнездо рычага запрессована наружная обойма сайлентблока 2. Внутренняя же его втулка 6 зажата между внутренней и наружной шайбами и не может свободно поворачиваться относительно оси. Ввиду того, что между рычагом и его осью зажата также резиновая втулка шарнира 1, поворот рычага относительно оси возможен только одновременно с деформацией (перекручиванием) демпфера – наружная и внутренняя металлические втулки приварены к резине.

Такое плотное соединение деталей и обеспечивает ограничение излишних перемещений рычага – ось, рычаг и сайлентблок установлены без каких-либо зазоров, которые могут стать причиной возникновения вибрации и неприятных стуков при движении. Шарниры в таких подвесках устанавливаются по два на рычаг и дополняют друг друга. А вообще, в зависимости от того, где находится тот или иной сайлентблок, работать он может по-разному:

  1. За счёт «скручивания» резиновой втулки.
  2. За счёт сжатия/растяжения резины.

В однорычажных подвесках типа «Макферсон» зачастую используется такое сочетание резинометаллических шарниров: один работает на скручивание, второй соединяет кузов с дополнительным плечом рычага, которое придаёт жёсткость всей конструкции. Демпфер «дополнительного» сайлентблока работает больше на растяжение/сжатие.

Рычаг подвескиРычаг передней подвески Opel Corsa

Передний сайлентблок такого рычага в основном нужен для амортизации внешнего воздействия на колесо при ходах подвески во время её работы. Задний же, установленный вертикально, противодействует усилиям, направленным поперечно плоскости качания рычага. Попросту говоря, предотвращает его перекос.

Схема такой подвески может быть немного изменена – рычаг (22 на рис. ниже) крепится к кузову в одной точке (28), а в поперечной плоскости между ним и кузовом устанавливается растяжка 29, также крепящаяся посредством резинометаллических шарниров (30 и 22).

Схема подвескиСхема крепления рычага подвески автомобилей ВАЗ 2108-99, ВАЗ 2114-15

Сайлентблок рычага этой подвески без наружной металлической втулки. От проворачивания в гнезде он удерживается за счёт того, что запрессовывается со значительным усилием.

Так называемые «плавающие» сайлентблоки устроены совсем иначе – это, скорее, шаровые шарниры:

Шарнирный сайлентблок

Центральная втулка 6 в средней части выполнена в виде сферы, которая может вращаться в пластмассовом вкладыше 5. Узел заполняется смазкой и закрывается защитными чехлами 1. Такой шарнир обычно устанавливается в некоторых многорычажных подвесках – в таких местах, где необходимо обеспечить большую степень свободы в одной плоскости и одновременно исключить взаимное смещение деталей в другой (в данном случае – в плоскости, перпендикулярной оси шарнира). Чаще всего применяется в «поворотных кулаках» задних независимых подвесок (или в реактивных тягах, их поддерживающих).

Необходимость своевременной замены сайлентблоков

Со временем резиновый демпфер приходит в негодность – растрескивается и теряет упругость. Также может произойти его отслаивание от металлических втулок. В таком случае резина быстро стирается и в шарнирном соединении появляется люфт.

Поведение автомобиля на дороге в таком случае становится непредсказуемым и опасным.

Объясняется это просто – свободно «гуляющие» рычаги становятся причиной самопроизвольного изменения установочных углов колёс. В результате авто либо с запозданием реагирует на поворот руля, либо самостоятельно «подруливает».

Помимо опасности создания аварийной ситуации, повышенные люфты в соединениях подвески с кузовом «гарантируют» ускоренный износ шин.

Проверка

Выявляются неисправные сайлентблоки обычно путём проверки на свободное смещение рычага как вдоль оси, так и поперёк её. Делается это просто – монтажной лопаткой делаются попытки «отжать» рычаг от деталей кузова. Также визуально оценивается состояние резины. Трещины на ней, как правило, свидетельствуют о подходе к концу срока службы шарнира – даже если не выявлено люфта.

Проверка сайлентблока

Плавающие сайлентблоки проверяются так же, но иногда их износ можно предупредить – если вовремя заметить, как смазка покидает шарнир через повредившийся пыльник. Кроме того, неисправный плавающий сайлентблок выдаёт себя скрипом, слышным во время движения по неровной дороге.

Процедура замены

Иногда сайлентблоки удаётся поменять прямо на машине, высвободив нужный конец рычага. Но не всегда такой метод работает – во-первых, возникают проблемы, вызванные теснотой, во-вторых, некоторые шарниры физически невозможно извлечь обычным съёмником.

Особенно это касается сайлентблоков с широкой наружной металлической втулкой. Если «внутренности» можно разрушить или выжечь, то наружную втулку приходится разрубать пневмозубилом или распиливать ножовкой вдоль оси.

Окончательную затяжку крепежа после установки детали необходимо осуществлять, придав подвеске положение, которое соответствует её «проседанию» под весом автомобиля – иначе сайлентблоки могут оказаться «перекрученными» при движении по ровной дороге и долго не прослужат.

Вообще, это работа несложная, но без хорошего инструментального арсенала может занять много времени. В автосервисах, как правило, есть всё необходимое – съёмники, пресс, пневмоинструменты, слесарные тиски, наконец.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Сайлентблоки: устройство, работа, неисправности, замена

«Надо менять сайлентблоки» – такую фразу чаще всего слышат автолюбители после диагностики подвески и ходовой. И такой ремонт можно считать «малой кровью», поскольку и сам резинометаллический шарнир, и его замена обойдется сравнительно недорого. Зато после такого ремонта пропадут подозрительные стуки и скрипы, а машина будет намного уверенней держать трассу. Что такое сайлентблоки, какие существуют их разновидности, для чего они нужны и как их меняют – расскажем вам в этой статье.

Что такое сайлентблоки, какие они бывают?

Сайлентблок – небольшая, но необходимая деталь, которая устанавливается в точках соединения элементов подвески. В классической форме сайлентблок представляет собой две металлические втулки, вставленные одна в другую, между которыми находится эластичная прокладка. Внешней стороной он запрессовывается в отверстие одной детали подвески (например, в посадочное отверстие рычага), через внутреннее отверстие крепится вторая деталь, и таким образом получается прочное, но подвижное соединение. Как раз то, что надо.

Расположение сайлентблоков в подвеске автомобиля

Если хотя бы поверхностно ознакомиться с ассортиментом сайлентблоков, можно выделить несколько особенностей их конструкции. Конечно, их посадочные размеры, форма и конструктивные особенности зависят в первую очередь от того, что целесообразней всего для конкретного узла подвески. Но можно условно разделить сайлентблоки по нескольким критериям.

По конструкции.

  • Классический сайлентблок с двумя втулками.
  • Сайлентблок с одной втулкой.
  • Резиновый сайлентблок без металлических элементов.

По расчетной нагрузке.

  • Стандартный сайлентблок со сплошной эластичной вставкой.
  • Сайлентблок с отверстиями в резиновой вставке, уменьшающими сопротивление при скручивании.

По типу крепления.

  • С обычными втулками.
  • С проушинами (одной или двумя) под крепление на болт.

По подвижности крепления.

  • Обычный сайлентблок, дающий среднюю свободу движений узла.
  • «Плавающий» сайлентблок, предоставляющий больший диапазон подвижности соединения.

По материалу эластичной вставки.

  • Резиновые (к ним относятся сайлентблоки из разных сортов резины).
  • Полиуретановые.

Назначение сайлентблоков не только в том, чтобы соединить две детали, но и в том, чтобы это соединение было подвижным, демпфировало удары, вибрацию, раскачивания и скручивания, и, к тому же, не издавало лишних звуков. Именно за свою удачную бесшумную конструкцию сайлентблок получил такое красноречивое название.

Устройство сайлентблоков, как они работают

Устройство типового сайлентблока

Итак, основное устройство сайлентблоков понятно: это резинометаллический шарнир (РМШ), предназначенный для подвижного скрепления двух жестких деталей. Причем резиновая прослойка скреплена с металлическими элементами не только за счет давления (как правило, в подобных шарнирах эластичную часть сжимают перед запрессовкой в металл, но и за счет фиксации специальным клеем или «приваривания» в процессе вулканизации.

Схема установленного сайлентблока: 1 — резиновая втулка; 2 — внешняя металлическая втулка; 3 — гайка; 4 — стопорное кольцо; 5 — наружная шайба; 6 — внутренняя металлическая втулка.

В итоге получается удивительно прочная конструкция, выдерживающая множество нагрузочных циклов. Такой РМШ позволяет узлу сохранять определенную подвижность, при этом гасит часть ударов и вибраций подвески, защищает от износа более дорогие элементы. Однако под такой нагрузкой и изнашиваются сайлентблоки первыми, поэтому в большинстве автомобилей их можно без проблем заменить на новые и ездить дальше.

Преимущества и недостатки

Основной недостаток сайлентблоков – короткий срок службы. К тому же, и так недолгая жизнь этой детали сильно сокращается, если автомобиль используется для перевозки грузов, постоянно ездит по плохим дорогам, перемерзает зимой и перегревается летом. При этом даже серьезно «подуставший» сайлентблок не даст о себе знать до тех пор, пока не порвется резиновая вставка. А до этого момента он будет тихонько выполнять свою работу.

А в защиту резинометаллического шарнира можно сказать лишь то, что за всё время с момента их изобретения инженеры не предложили ничего лучше и только совершенствовали конструкцию и материалы.

Еще одно преимущество – эта деталь недорогая, ее можно заменить и этим полностью восстановить характеристики подвески и ходовой. По сути, сайлентблок можно назвать расходным материалом, хоть он и способен прослужить достаточно долго.

Говоря о преимуществах и недостатках, нельзя не упомянуть полиуретановые сайлентблоки. Автолюбители давно поняли, насколько они лучше стандартных резиновых.

Основное преимущество полиуретана перед различными сортами резины – долговечность. Этот материал не боится дорожной химии, морозов и перегрева, он очень долговечный. Резина, даже самая лучшая, служит в несколько раз меньше, к тому же страдает от воздействия агрессивных веществ, а под нагрузкой срабатывает эффект «выдавливания» резиновой прокладки. Полиуретан лишен этих недостатков, но основная его проблема – цена.

Полиуретановые сайлентблоки

Если есть возможность, силы и время, можно постепенно (или одномоментно) заменить резиновые сайлентблоки на полиуретановые и ощутить, насколько комфортней ездить, всего лишь приведя в порядок эти небольшие детальки в подвеске.

Основные неисправности и их признаки

Основная неисправность у сайлентблоков одна: повреждение или разрыв эластичной подушки между втулками. Реже встречается ситуация, когда резина отслоилась от металла. Но даже если резиновая подушка еще не в критическом состоянии, неисправностью можно считать трещины на ней, неравномерно выступающие резиновые элементы, расслоения. И даже если визуально сайлентблок в порядке, на неисправность однозначно указывает его люфт.

Полная деформация резины в шарнире

Что происходит, если сайлентблок перестает выполнять свои функции? Учитывая, что он установлен в подвеске, можно ожидать снижения «собранности» автомобиля и его управляемости на дороге.

  1. Автомобиль стал явно хуже держаться в поворотах, поворачивать с задержкой после поворота руля (эта заминка чувствуется как «ватный руль»).
  2. На ровной дороге автомобиль хуже держит полосу, раскачивается на малейших неровностях, нужно постоянно корректировать курс.
  3. Нарушается геометрия развал-схождения, из-за этого на покрышках появляются следы неравномерного износа.
  4. В подвеске появляются скрипы, постукивания и прочие предвестники скорых расходов.

Если отмахнуться от этих признаков, последствия могут быть довольно неприятными: при «несобранной» подвеске увеличивается тормозной путь, ухудшается траектория поворота, снижается маневренность. К тому же неисправный сайлентблок начинает разбивать и совершенно целые детали, с которыми он связан, так что может привести и к замене рычагов, шаровым опорам и к другим затратам.

Причины неисправности, как правило, вполне естественные: деталь изнашивается от постоянной нагрузки или страдает от перепадов температур и дорожной химии. Гораздо реже бывает, что сайлентблок изначально был неправильно установлен, и в этом случае лучше поискать мастера с более «прямыми» руками.

Как быстро заменить сайлентблок?

Из-за того, что посадка сайлентблоков на рычагах и других элементах довольно плотная, не каждый владелец автомобиля рискнет самостоятельно менять сайлентблоки. Однако если уже есть навыки ремонта автомобиля и вообще слесарных работ, справиться с задачей вполне сможет и малоопытный водитель. Пример того как можно поменять такие шарниры без специального оборудования. показан на видео, ниже.

Для работы понадобятся гаечные ключи для демонтажа пострадавшего рычага (чаще всего приходится менять их именно на рычагах подвески), а также проставки, большие шайбы и болт для запрессовки нового сайлентблока на посадочное место, тиски для фиксации рычага. Кроме того, в идеале для работы понадобится подъемник, но многие любители обходятся гаражом с ямой и домкратом.

Порядок действий при замене сайлентблока рычага.

  1. Машину загнать на яму, поднять домкратом так, чтобы вывесились колёса той оси, на которой будет проходить ремонт.
  2. Демонтировать нужные рычаги (сайлентблоки меняют парой, симметрично с левой и правой стороны, чтобы не нарушать функциональность подвески).
  3. Старые сайлентблоки извлечь из посадочных мест. Оптимальным вариантом будет выпрессовка, но зачастую их просто выбивают молотком.
  4. Посадочные отверстия обработать «вэдэшкой», высушить, зачистить, смазать.
  5. А дальше в дело вступает самодельная запрессовка: оправка подходящего диаметра (четко по размеру втулки), проставки, болт и шайба, которые и сработают вместо пресса. При этом важно сразу установить сайлентблок ровно, без перекосов, и он без проблем войдет на свое место.
  6. Установить рычаги на место.
  7. Опустить автомобиль и затянуть крепления рычагов.

Вот еще одит видео-пример, как поменять резинометаллический шарнир без съемника.

При замене сайлентблока нужно помнить несколько моментов.

  1. Некоторые модели резино-металлических шарниров нужно устанавливать в строго определенном положении. Как правило, это касается шарниров с полостями в резиновой части, которые выдерживают высокие нагрузки на кручение.
  2. Сайлентблоки, у которых вместо втулок пара проушин под болтовое крепление, не всегда симметричны, и нужно не перепутать их стороны при установке.
  3. Нормальное положение РМШ – минимальная нагрузка на него без нагрузок на подвеску. Поэтому перед тем, как окончательно зафиксировать сайлентблок, нужно убрать домкрат или опустить автомобиль (установить его ровно), тогда не будет предварительного натяжения узла и сайлентблок прослужит дольше.

Советы по эксплуатации

  1. Лучше не обнадеживаться цифрами про долгий срок службы, заявленный производителем сайлентблока. Очень многие пишут 100 тыс. км, но в реальности эту цифру можно смело делить на 2, а если ездить по плохим дорогам, то и на 4.
  2. Реально повлиять на срок службы сайлентблоков водитель не может. Если водитель щадит подвеску, сайлентблоки в ней тоже будут в порядке.
  3. При признаках проблем с подвеской лучше обращаться за диагностикой на СТО, пока от неисправных шарниров на начались более серьезные проблемы.
  4. Если есть возможность поставить полиуретановые шарниры, лучше так и сделать;
  5. После установки необходимо выставить развал-схождение.

Заключение

Качественный, правильно установленный сайлентблок принимает на себя часть нагрузки, идущей на подвеску. Так что если из строя вышел только шарнир, можно сказать, что всё в порядке и проблема не зашла далеко. Однако если одни и те же резинометаллические шарниры регулярно приходится менять, возможно, есть проблема со смежными элементами. В таких случаях лучше не заниматься самостоятельным ремонтом и обратиться к грамотным специалистам за решением вопроса.

Сайлентблоки: как их выбирать, и почему нельзя ремонтировать

Что такое РМШ и что такое сайлентблок

Начнём 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)

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».

Задний сайлентблок переднего рычага

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.

DSC_0649-980x0-c-default

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.

original-7.JPG20160824-15951-h3aku

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.

rear car suspension. the garage mechanic raised the car on the lift

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 1932На 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 ТЭП60На 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.

На фото: Mercedes-Benz 300 Cabriolet D (W186) На фото: Mercedes-Benz 300 Cabriolet D (W186) ‘1951–57
W120 W105
На фото: Mercedes-Benz W120 На фото: Mercedes-Benz W105

Опрос

А вы ремонтировали сайлентблоки?

Всего голосов:

Резинометаллический шарнир — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 мая 2016; проверки требуют 14 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 мая 2016; проверки требуют 14 правок. Возможные деформации резинометаллического 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) Резинометаллические шарниры: слева — неразборные, т. н. «сайлентблоки» (на верхнем фото — передний 2), справа — резиновые втулки разборных (на верхнем фото — задний 1).

Резинометаллический шарнир (РМШ) , так же иногда называется «сайлентблок» (en: silent block)  — деталь машин и механизмов, разновидность шарнира, в котором подвижность обеспечивается за счёт эластичности резины, без трения, что позволяет устранить операции обслуживания и смазывания, увеличить срок службы узла, а также снизить уровень передаваемых через шарнир вибраций, что позволяет использовать РМШ в качестве виброизоляторов. В некоторых случаях резинометаллические шарниры компенсируют допуски изготовления и монтажа других конструкционных элементов, позволяя снизить их себестоимость и упростив сборку и/или ремонт узла.

Резинометаллические шарниры гасят или изолируют радиальные, осевые, торсионные и карданные колебания. Применяются при радиальных усилиях до 300 кН.

Различают резинометаллические шарниры, работающие преимущественно на кручение (с наружной обоймой, с внутренней обоймой, двухобойменные, эксцентричные), и работающие на сжатие с изгибом (опоры, подушки).

Примером РМШ первого типа являются шарниры подвески автомобиля, обеспечивающие подвижность рычагов и рессор, или гусениц, обеспечивающие подвижность траков. Примером РМШ второго типа являются подушки подвески двигателя, обеспечивающие его подвижность в заданных пределах и при этом гасящие возникающие при его работе вибрации, не давая им передаваться на раму или кузов автомобиля.

С технологической точки зрения различают также разборные резинометаллические шарниры, у которых металлическая обойма и сменная резиновая втулка (иногда с металлической внутренней распорной втулкой) представляют собой отдельные детали, взаимное прокручивание которых исключается за счёт радиального сжатия посаженной внатяг резиновой втулки, и неразборные резинометаллические шарниры (так называемые сайлентблоки — от англ. silent block), у которых металлические внутренняя и наружная втулки неразборно соединены друг с другом при помощи завулканизированного между ними слоя эластомера, как правило резины. Каждый из типов имеет свои преимущества и недостатки. Так, разборные резинометаллические шарниры более дёшевы, а также обходятся дешевле в ремонте, в процессе которого заменяется только резиновая втулка, а не весь шарнир в сборе. При этом они способны передавать меньшие усилия, чем неразборные шарниры, причём их характеристики сильно варьируют в зависимости от качества запрессовки резиновой втулки. Неразборные шарниры более технологичны в замене (при наличии специального оборудования), а заводская сборка обеспечивает им высокое постоянство характеристик.

Главным свойством резинометаллического шарнира является отсутствие взаимного проскальзывания между резиновыми и металлическими деталями, благодаря чему между ними при нагрузке не возникает силы трения, которая может являться причиной ускоренного износа слоя эластомера. При этом слой эластомера поглощает и рассеивает воспринимаемые колебания (удары, знакопеременные деформации) за счёт свойства эластичной деформации внутренних связей эластомера. Способность к гашению вибраций определяется типом и твёрдостью эластомера.

Наилучшими физическими свойствами для изоляции и гашения вибраций обладают эластомеры на основе натурального (природного) каучука (NR). В последнее время некоторое распространение получили также альтернативные гибридные эластомеры — полиуретаны и смеси каучука и полиуретана, однако их недостатком является сложность обеспечения отсутствия проскальзывания при работе из-за неподходящих характеристик большинства сортов полиуретана и его плохой адгезии к металлическим втулкам. Если при работе шарнира возникает характерный скрип или писк — это является признаком либо неправильной сборки, при которой эластичная часть шарнира не получила достаточного обжатия, либо отрыва слоя эластометра от втулки из-за недостаточной адгезии к металлу и/или превышения допустимых нагрузок, либо использования производителем неподходящего сорта эластомера.

Сайлентблоки автомобильной подвески: как они устроены и как их менять

О роли в подвеске

Как и любой шарнир, резинометаллическое соединение выполняет две основные функции. Во-первых, оно дает определенную (в нашем случае – очень сильно ограниченную) свободу перемещения деталей относительно друг друга. Ограниченную настолько, что руками вы этот шарнир с места не сдвинете – он рассчитан на то, чтобы удерживать машину весом тонны в полторы. Во-вторых, шарнир предохраняет соединяемые детали от разрушения, гася удары и вибрации при движении по дороге.

Резинометаллические шарниры можно условно разделить на два вида – разборные и неразборные. У первых наружная обойма (металлическая втулка) отдельно, резиновая часть – отдельно. У вторых – все вместе. То есть резиновая часть с внутренней металлической втулкой зафиксирована внутри наружной втулки, тоже металлической (о способах фиксации – ниже).

Именно такой, неразборный вид РМШ принято называть сайлентблоком. Для незнакомых с английским языком на всякий случай уточним, что silent переводится как «тихий». Что вполне логично, ибо без сайлентблока детали подвески не только бы быстро разрушались от ударов, но еще и издавали бы противный лязг.

В подвеске современной машины «сайленты» используют для соединения рычагов подвески с подрамником или кузовом автомобиля, а также соединения стоек стабилизатора поперечной устойчивости с рычагом подвески или иным ее элементом.

В задней подвеске сайлентблоки используют еще и для соединения рычагов с цапфой. В передней, как нетрудно догадаться, их функцию выполняют шаровые опоры, дающие большую свободу перемещения элементов относительно друг друга и обеспечивающие поворот колес.

Кстати, подушки двигателя – тоже часто (но не всегда) конструктивно представляют из себя РМШ, которые изолируют кузов от вибраций двигателя. Впрочем, о подушках поговорим в другой статье.

Конструктивные особенности

Итак, две втулки с резиновой прослойкой – казалось бы, все элементарно. Но несложна эта конструкция только на первый взгляд. Как зафиксировать упругий элемент во втулке? Довольно очевидный способ – сильное обжатие (иначе говоря – натяг), правда, в таком случае соединение получится слишком жестким, что отразится на плавности хода.

Есть второй вариант – «склеивание» резины с металлом методом вулканизации – тут обжатия почти нет. Но в таком случае жесткость соединения уже откровенно недостаточная. Возрастает угол скручивания и перекоса (относительно продольной оси сайлентблока), что влечет за собой неблагоприятные изменения углов установки колес во время движения автомобиля. И, соответственно, ускоренный неравномерный износ шин.

vesta_14_01-11

Учитывая эти сложности, в конструкции современных сайлентблоков применяют комбинированную схему фиксации: одновременно обжатием (умеренной силы) и вулканизацией.

Далее, сама резиновая часть может быть сплошной, а может – с дополнительными прорезями. Возьмем, к примеру, попавший к нам «под ключ» Polo седан. На нем задний сайлентблок рычага передней подвески (как раз типа МакФерсон) установлен вертикально и в его резиновой части имеются вырезы.

Зачем они нужны? Чтобы ограничить перемещение рычага в продольном направлении, жесткость втулки должна быть максимальна; но нам не нужна максимальная жесткость при перемещении рычага в вертикальной плоскости (при наезде на препятствие, например). Для соблюдения этих свойств, говоря упрощенно, удалили лишнюю резину. Втулка обеспечивает достойную плавность хода и жесткую фиксацию рычага в продольном направлении одновременно.

Последующее развитие инженерной мысли привело к созданию плавающих и скользящих сайлентблоков, и снова ради повышения плавности хода.
vesta_14_01-11Volkswagen Passat B5 в конце 90-х «прославился» сложностью и дороговизной подвески, и в том числе — плавающими сайлентблоками

Устройство шарнира значительно усложнилось, появились дополнительные элементы: промежуточная втулка (пластиковая), торцовые шайбы, долговечный смазочный материал и боковые уплотнители. Как всегда, усложнение привело к удорожанию. Уплотнения изнашиваются, смазка вытекает, сайлентблоки скрипят, а новые стоят дорого. Как-нибудь мы еще вернемся к плавающим «сайлентам», когда к нам в ремзону попадет машина с такими шарнирами. Сегодня ограничимся обычными.

Крепеж сайлентблоков

Существует несколько вариантов установки сайлентблоков в рычаги подвески. Пожалуй, один из самых распространенных – это запрессовка «сайлента» со своей внешней втулкой в проушину рычага. Удерживается он там за счет силы трения. Такая конструкция предполагает гашение ударных разнонаправленных нагрузок и виброизоляцию. Ремонт элементарен. Молотком выбил старый, запрессовал новый.

original-3.JPG20160818-12108-z3xrsu

Если же рычаг в подвеске выполняет роль направляющего или нагрузка на него воздействует в каком-то одном направлении или плоскости, то внешняя втулка сайлентблоку вообще не нужна. В таких случаях применяют сайлентблок с небольшими буртиками с торца упругого элемента, который благополучно запрессовывают непосредственно в проушину рычага. Любая тяга или штанга, если таковые предусмотрены конструктивно, в задней подвеске крепятся к кузову или подвеске именно через «сайленты» такого типа.

Ну и, наконец, тренд последних лет – интегрированные сайлентблоки, где роль внешней втулки выполняет проушина самого рычага, а внутри нее запрессован упругий элемент. Ярко выраженного инженерного смысла в такой конструкции мало (в отличие, скажем, от интегрированных шаровых опор), тут производитель по большей части увеличивает прибыльность торговли оригинальными запчастями. Потому что вне заводских условий запрессовать новую «резинку» внутрь старого рычага достаточно качественно невозможно, нужно менять рычаг в сборе (заплатив немалую сумму).

Конечно, неоригинальных упругих элементов на рынке запчастей хватает, но срок службы их ожидаемо невелик – это временное решение. «Колхозные» резинки просто выдавливает из проушин.

Комбинация сайлентблоков в подвеске

Устанавливаться резинометаллические шарниры могут на одном рычаге и в вертикальной, и горизонтальной плоскостях. На распространенных подвесках типа МакФерсон с одним нижним рычагом (с каждой стороны), воспринимающим все удары от дороги, как раз применена такая комбинированная схема. Если же подвеска, скажем, с двумя поперечными рычагами, то, вероятней всего, в каждом из них сайлентблоки будут установлены только в горизонтальной плоскости. Это касается и почти всех многорычажных подвесок.

original-4.JPG20160818-12108-esfdpp

Если же говорить о конструкции, то в зависимости от характера нагрузок на одном автомобиле могут применяться несколько видов шарниров. Например, если это развальный рычаг в задней подвеске, который не несет толком никакой нагрузки, кроме продольных усилий, то нет смысла устанавливать в него дорогой «сайлент», достаточно запрессовать в его проушину сайлентблока без наружного кольца, и все. Если же это сайлентблок подрамника (опять же задней подвески), то здесь обычной втулкой не обойтись. Придется сконструировать предмет нашего обсуждения так, чтобы в продольном направлении подрамник даже не шелохнулся, но имел возможность изолировать кузов автомобиля от ударов, приходящих через подвеску от дороги.

Каучук или полиуретан?

В большинстве случаев упругий элемент сайлентблока изготовлен на основе каучука. Как правило, чем больше этого драгоценного материала, тем лучше характеристики сайлентблоков. Но имеются альтернативы.

Просвещенные читатели наверняка вспомнят синтетический полиуретан, из которого обычно делают неоригинальные сайлентблоки, и они пользуются определенной популярностью.

Несомненный плюс этого материала – долговечность, полиуретановые сайлентблоки можно не менять годами. Но на этом перечень достоинств исчерпывается.

Перефразируя известную рекламу, «не все полиуретаны одинаково полезны», и есть составы, которые просто невозможно надежно «привулканизировать» упругой частью к металлической, а обжимать полиуретан нельзя, он и так жесткий. Шарниры с «начинкой» из неподходящего полиуретана просто разваливаются через 40–50 тысяч километров (а то и раньше), так как упругий материал отслаивается от поверхности втулки.

original-6.JPG20160818-12108-9oqyil

И даже если состав подобран грамотно, остается проблема жесткости полиуретана. Как правило, после установки такого «неоригинала» не только ухудшится плавность хода, но и нарушится эластокинематика подвески – характер изменения положения колес под воздействием продольных и боковых сил. Иначе говоря – может пропасть «подруливающий» эффект задней подвески, который присутствует на множестве современных машин, начиная с совершившего маленькую революцию управляемости в С-классе Ford Focus первого поколения.

Срок службы

Если усреднить, то срок службы сайлентблоков составляет около 100 тысяч километров. Впрочем, тут все зависит не только от качества деталей, но также от состояния дорог, конструкции подвески, условий хранения машины и соблюдения технических требований при установке «сайлентов».

Часто бывает, что уже через два года или 30–40 тыс. километров пробега от подвески начинает доноситься характерный стук, скромно намекающий на то, что пора ехать на СТО. Вообще, на сайлентблоки, как и на шаровые опоры, необходимо обращать внимание каждый раз, когда автомобиль встает на подъемник или смотровую яму. Вовремя выявленный разрыв упругого элемента позволит вам спокойно, а не в авральном режиме подобрать и приобрести запчасть. Не говоря уже о том, что сами рычаги прослужат долго, если «резинки» меняются вовремя и втулки не бьются друг о друга.

original-2.JPG20160818-12108-15tjmnx

Трудности замены

Самой большой головной болью при замене сайлентблоков может стать их прикипание к рычагу. Тот, кто хоть раз в жизни менял эту деталь на рычагах отечественной классики, порой вздрагивает, вспоминая свои потуги при попытке снятия «сайлентов». Сначала специальным съемником, потом с помощью лома, а потом… с помощью болгарки. Последняя зачастую побеждала в этой борьбе. Именно поэтому при установке новой детали ее наружную обойму рекомендуют смазывать.

Пример замены сайлентблоков рычагов передней подвески

Наш подопытный Volkswagen Polo sedan проехал 125 тысяч километров. При очередной замене моторного масла было выявлено плачевное, но не критическое состояние сайлентблоков рычагов передней подвески. Учитывая наличие на складе станции оригинальных запчастей на столь распространенную модель, замену решили выполнить незамедлительно. Передняя подвеска здесь – вышеупомянутый МакФерсон, то есть «сайленты» – в двух плоскостях, вертикальной и горизонтальной.

Итак, автомобиль на подъемнике, механик во всеоружии. Первым делом выкрутили болты крепления рычага к подрамнику подвески, после чего отвернули элемент крепления и отсоединили рычаг с шаровой опорой от поворотного кулака.

Проблем с откручиванием не возникло, поэтому следующим этапом стал процесс извлечения рычага из подрамника. Вроде бы ничего сложного, но задний сайлентблок установлен в подрамник довольно плотно, потому за помощью пришлось обратиться к фомке. И этот этап пройден.

original-5.JPG20160818-12108-wbsgt3

Повторили все те немногие операции с рычагом противоположной стороны автомобиля. Теперь извлекаем старое и ненужное. Так как сайлентблоки «приговорены», просто выбиваем их, использовав подходящий инструмент вместе с молотком, не заботясь об их сохранности.

Извлекаем из упаковки новые блестящие сайлентблоки и – прямиком на пресс. Для запрессовки горизонтально установленного сайлентблока понадобятся специальные оправки подходящего диаметра. Если нет оправок, подойдут металлические втулки, опять же подходящего диаметра. Одну необходимо подставить под рычаг, и она должны быть по диаметру больше наружной обоймы сайлентблока, это опорная оправка. Вторая – такого же диаметра, как наружная обойма, так как усилие от пресса прикладывать допускается только к ней.

И не забываем смазывать наружную обойму! Вы же не хотите потом возиться с болгаркой?

При запрессовке следим за тем, чтобы сайлентблок не перекосился. Запрессовываем до момента, когда торцы внутренней втулки будут расположены симметрично относительно торцов проушины рычага.

Переходим к вертикально устанавливаемому сайлентблоку, он расположен в задней части рычага. Выполняем все те же операции, только с одной оговоркой: на резиновой части «сайлента» нанесена метка, которую необходимо совместить с меткой на рычаге. Это важный момент, несоблюдение которого может привести к скорейшему выходу из строя недавно установленной «резинки».

original-7.JPG20160818-12108-fgduzw

Задний сайлентблок устанавливается в проушину рычага тоже симметрично. Однако напомню, что если соберетесь самостоятельно заменить сайлентблоки на своей машине, то сначала изучите руководство по ремонту. Иногда конструкторы предусматривают и асимметричную установку сайлентблоков.

После запрессовки сайлентблоков во второй рычаг монтируем их обратно на автомобиль. Процесс установки рычага выполняется в последовательности, обратной снятию, и особых замечаний именно в нашем случае не предусматривает. Единственный совет: окончательно дотянуть элементы крепления рычага к подрамнику необходимо на нагруженной подвеске, когда автомобиль снят с подъемника и стоит на земле.

Опрос

Вам приходилось менять сайлентблоки на своей машине?

Всего голосов:

Что такое сайлентблоки подвески и как их выбирать?

 13.03.2018

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. Мы постараемся внести 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

 

Начнем с развенчивания мифа о том, что любой резинометаллический шарнир – это сайлентблок. Скорее, наоборот: любой сайлентблок – это РМШ. Разберемся в терминологии.

 

Резинометаллический шарнир – это соединение, в котором взаимное перемещение деталей обеспечивается за счет 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 РМШ 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.

 

В подвеске современной машины «сайленты» используют для соединения рычагов подвески с подрамником или кузовом автомобиля, а также соединения стоек стабилизатора поперечной устойчивости с рычагом подвески или иным ее элементом.

 

В задней подвеске сайлентблоки используют еще и для соединения рычагов с цапфой. В передней, как нетрудно догадаться, их функцию выполняют шаровые опоры, дающие большую свободу перемещения элементов относительно друг друга и обеспечивающие поворот колес.

 

Кстати, подушки двигателя – тоже часто (но не всегда) конструктивно представляют из себя РМШ, которые изолируют кузов от вибраций двигателя. Впрочем, о подушках поговорим в другой статье.

 

Конструктивные особенности

 

Итак, две втулки с резиновой прослойкой – казалось бы, все элементарно. Но несложна эта конструкция только на первый взгляд. Как зафиксировать упругий элемент во втулке? Довольно очевидный способ – сильное обжатие (иначе говоря – натяг), правда, в таком случае соединение получится слишком жестким, что отразится на плавности хода.

 

Есть второй вариант – «склеивание» резины с металлом методом вулканизации – тут обжатия почти нет. Но в таком случае жесткость соединения уже откровенно недостаточная. Возрастает угол скручивания и перекоса (относительно продольной оси сайлентблока), что влечет за собой неблагоприятные изменения углов установки колес во время движения автомобиля. И, соответственно, ускоренный неравномерный износ шин.

 

 

 

 

Учитывая эти сложности, в конструкции современных сайлентблоков применяют комбинированную схему фиксации: одновременно обжатием (умеренной силы) и вулканизацией.

 

Далее, сама резиновая часть может быть сплошной, а может – с дополнительными прорезями. Возьмем, к примеру, попавший к нам «под ключ» Polo седан. На нем задний сайлентблок рычага передней подвески (как раз типа МакФерсон) установлен вертикально и в его резиновой части имеются вырезы.

 

Зачем они нужны? Чтобы ограничить перемещение рычага в продольном направлении, жесткость втулки должна быть максимальна; но нам не нужна максимальная жесткость при перемещении рычага в вертикальной плоскости (при наезде на препятствие, например). Для соблюдения этих свойств, говоря упрощенно, удалили лишнюю резину. Втулка обеспечивает достойную плавность хода и жесткую фиксацию рычага в продольном направлении одновременно.

 

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.

 

 

 

 

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 колесами на земле, а не висеть на подъемнике.

 

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.

 

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.

 

Как крепятся сайлентблоки?

 

Существует несколько вариантов установки сайлентблоков в рычаги подвески. Пожалуй, один из самых распространенных – это запрессовка «сайлента» со своей внешней втулкой в проушину рычага. Удерживается он там за счет силы трения. Такая конструкция предполагает гашение ударных разнонаправленных нагрузок и виброизоляцию. Ремонт элементарен. Молотком выбил старый, запрессовал новый.

 

Если же рычаг в подвеске выполняет роль направляющего или нагрузка на него воздействует в каком-то одном направлении или плоскости, то внешняя втулка сайлентблоку вообще не нужна. В таких случаях применяют сайлентблок с небольшими буртиками с торца упругого элемента, который благополучно запрессовывают непосредственно в проушину рычага. Любая тяга или штанга, если таковые предусмотрены конструктивно, в задней подвеске крепятся к кузову или подвеске именно через «сайленты» такого типа.

 

 

 

 

Ну и, наконец, тренд последних лет – интегрированные сайлентблоки, где роль внешней втулки выполняет проушина самого рычага, а внутри нее запрессован упругий элемент. Ярко выраженного инженерного смысла в такой конструкции мало (в отличие, скажем, от интегрированных шаровых опор), тут производитель по большей части увеличивает прибыльность торговли оригинальными запчастями. Потому что вне заводских условий запрессовать новую «резинку» внутрь старого рычага достаточно качественно невозможно, нужно менять рычаг в сборе (заплатив немалую сумму).

 

Устанавливаться резинометаллические шарниры могут на одном рычаге и в вертикальной, и горизонтальной плоскостях. На распространенных подвесках типа МакФерсон с одним нижним рычагом (с каждой стороны), воспринимающим все удары от дороги, как раз применена такая комбинированная схема. Если же подвеска, скажем, с двумя поперечными рычагами, то, вероятней всего, в каждом из них сайлентблоки будут установлены только в горизонтальной плоскости. Это касается и почти всех многорычажных подвесок.

 

Если же говорить о конструкции, то в зависимости от характера нагрузок на одном автомобиле могут применяться несколько видов шарниров. Например, если это развальный рычаг в задней подвеске, который не несет толком никакой нагрузки, кроме продольных усилий, то нет смысла устанавливать в него дорогой «сайлент», достаточно запрессовать в его проушину сайлентблока без наружного кольца, и все. Если же это сайлентблок подрамника (опять же задней подвески), то здесь обычной втулкой не обойтись. Придется сконструировать предмет нашего обсуждения так, чтобы в продольном направлении подрамник даже не шелохнулся, но имел возможность изолировать кузов автомобиля от ударов, приходящих через подвеску от дороги.

 

Что делать, чтобы увеличить срок службы сайлентблоков?

 

Для начала помните золотое правило установки, о чем 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.

 

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.

Для чего нужны сайлентблоки в подвеске автомобиля?

Автоликбез28 августа 2017

Одна из важнейших деталей подвески современного авто – изделие из резины и металла под названием сайлентблок. Как и прочие элементы, он изнашивается в процессе эксплуатации, о чем сигнализирует стук различной интенсивности и громкости. На тот момент, когда автомеханик станции техобслуживания выявит данную неисправность и предложит купить новую запчасть, вы должны понимать, что такое сайлентблок и какова его роль в ходовой части машины.

Что собой представляет сайлентблок?

Деталь изготавливается в виде небольшого цилиндра, состоящего из трех элементов:

  • наружная часть выполнена из тонкостенной стали и оснащена посадочными элементами – обечайкой и ребрами жесткости;
  • сердцевина – цельная металлическая втулка;
  • просвет между внешним и внутренним элементом залит эластичной композицией – резиной либо полиуретаном.

Внешний вид сайлентблоков

Справка. Производители начали использовать полимер в качестве наполнителя относительно недавно, раньше применялась только натуральная техническая резина.

Работа любого сайлентблока основана на том, что внутренняя втулка, сжатая со всех сторон эластомером, вращаться не должна. Столь же крепко «сидит» внешняя оболочка, относительно резиновой вставки она не поворачивается. Но при возникновении достаточной силы кручения стальные втулки могут сдвигаться друг относительно друга – за счет эластичности заполнителя.

Назначение и расположение детали

В автомобиле колеса крепятся к силовой части кузова посредством рычагов. Чтобы подвеска мягко отрабатывала все неровности дороги нужно создать следующие условия:

  1. Колесо под воздействием пружины должно двигаться вверх-вниз на рычаге, поэтому он прикручен к стальной оси, жестко закрепленной на лонжероне.
  2. Для поглощения мелких выбоин дорожного покрытия в месте стыковки ходовой части с кузовом нужна эластичная прокладка. Иначе водитель и пассажиры станут ощущать вибрацию, передаваемую от колес.

Соответственно, сайлентблоки нужны для подвижного и одновременно пружинящего соединения между кузовной частью и всей подвеской автомобиля. Они являются той самой прокладкой, смягчающей мелкие удары и позволяющей рычагу отрабатывать крупные неровности.

С каждой стороны подвеска опирается на элементы кузова в 2 либо 3 точках. В первом случае она закреплена на рычаге и стойке, во втором – на двух рычагах и амортизаторе. Сколько существует мест крепления, столько пар сайлентблоков используется в качестве смягчающих прокладок.

Расположение сайлентблоковВторое название резинометаллической детали – сухой шарнир. Оно характеризует свойство сайлентблоков работать без смазки – только за счет эластичности вставки между двумя стальными втулками. В то же время радиус поворота рычага ограничен способностью резины или полимера скручиваться. Но для рабочего хода автомобильной подвески этого радиуса вполне достаточно.

Теперь о конкретных точках, где располагаются сухие шарниры:

  1. Главное место упомянуто выше – крепление верхних и нижних рычагов. Силовой элемент кузова – лонжерон (стоит под колесной аркой) имеет выступ с отверстием, куда вставляется ось в виде длинного болта. Резинометаллические шарниры, запрессованные в проушины рычага, размещены по краям оси и зафиксированы гайками.
  2. Малый сайлентблок находится в нижней точке крепления стойки к поворотному кулаку.
  3. На амортизаторах шарниры ставятся на обеих проушинах – сверху и снизу.
  4. Также детали применяются в точках опоры реактивных тяг и стабилизаторов поперечной устойчивости.

Задняя подвеска современных автомобилей чаще всего имеет многорычажную либо торсионную конструкцию. В обоих случаях задействованы рычаги, устанавливаемые на сайлентблоки. Так что шарниры используются не только в передней подвеске. Даже на машинах с неразрезной балкой заднего моста резинометаллические изделия применяются для установки задних тяг и амортизаторов.

Признаки износа шарниров

Сайлентблок считается довольно надежной деталью ходовой части авто. Рычажные шарниры «выхаживают» от 50 до 150 тыс. км в зависимости от условий езды и состояния дорог в конкретной местности. На реактивных тягах эти детали служат не меньше, а вот на амортизаторах, стойках и стабилизаторе поперечной устойчивости они отрабатывают до 50 тыс. км пробега.

У сайлентблоков есть одна неприятная особенность – несведущему автомобилисту довольно сложно диагностировать их неисправность в результате износа. В вашем распоряжении должна быть смотровая канава, инструмент, а главное, – практические навыки. Чтобы обнаружить люфт на рычаге либо стойке, необходимо точно знать, как вывешивать колесо и куда в машине закладывать монтировку, чтобы покачать тот или иной элемент подвески.

Проверка сайлентблока монтировкойСуществует ряд признаков, косвенно указывающих на изношенные сухие шарниры:

  • глухой негромкий стук при движении по мелким выбоинам;
  • глухие удары, доносящиеся с одной стороны при прохождении резкого поворота, говорят о неполадках с шарнирами стабилизатора;
  • автомобиль отклоняется от прямой линии на ровном участке, на шинах виден боковой износ;
  • глубокие трещины резинового наполнителя либо перекос рычага, обнаруженный при визуальном осмотре из ямы.

Перечисленные симптомы не могут прямо свидетельствовать о нерабочем состоянии сайлентблоков, разве что резина стала вываливаться кусками и колеса заметно перекосились. Глухие стуки могут издавать шаровые опоры и пальцы рулевых тяг, а изделия с трещинами в резине – оказаться вполне исправными. Точный диагноз ходовой части вашего авто поставят мастера станции техобслуживания, к ним и следует обращаться после появления этих признаков.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о