сайлентблок что это такое в машине фото
Сайлентблоки: как их выбирать, и почему нельзя ремонтировать
О том, что такое сайлентблок, многие автолюбители только догадываются, ошибочно называя так любую штуку, состоящую из резины и металла. Особенно, если у нее есть наружная и внутренняя металлические обоймы. Сегодня мы наконец-то внесём ясность в этот вопрос и расскажем, что такое сайлентблок на самом деле, и почему отремонтировать его попросту невозможно.
Что такое РМШ и что такое сайлентблок
Н ачнём с развенчивания мифа о том, что любой резинометаллический шарнир – это сайлентблок. Скорее, наоборот: любой сайлентблок – это РМШ. Разберёмся в терминологии.
Резинометаллический шарнир – это соединение, в котором взаимное перемещение деталей обеспечивается за свет эластичности резины, без проскальзывания. Сайлентблок – это резинометаллический шарнир, в котором эластичная часть соединяется с внутренней и внешней обоймами вулканизацией при изготовлении или с помощью клея. Это позволяет получить лучшую несущую способность и лучшие эластокинематические характеристики, а заодно кардинально повысить ресурс узла.
В обычном резинометаллическом шарнире неподвижность резиновой части обеспечивается преднатягом или за счет радиального сжатия вставки при монтаже. Со временем это условие может нарушиться, что быстро выведет шарнир из строя. При превышении же нагрузки или изменении внешней среды КШМ склонен к небольшим проскальзываниям, при которых издает характерные звуки «пищащей» резины.
А вот сайлентблок гораздо более «молчалив», за что и получил свое название. Он не издает никаких поскрипываний и писков при превышении нагрузки до самого обрыва «резинки». Материалами для эластичной вставки обычно служат синтетические каучуки, например, изопреновые или бутадиен-стирольные, каучуки на основе натурального, а для агрессивных условий – фторкаучуки или бутадиен-нитрильные. В качестве сменных вставок часто применяют полиуретановые смеси как имеющие меньшую адгезию к металлу.
Преимущества и недостатки
Чем так хороши резинометаллические шарниры вообще и сайлентблоки в частности? Почему они смогли вытеснить все остальные типы соединений из подвесок легковых автомобилей, кроме шаровых шарниров?
Хороши они, например, тем, что не требуют обслуживания. В случае поломки их просто заменяют, но в процессе эксплуатации эти детали требуют только контроля. Смазка им не нужна, она только повредит, зато они не боятся воды и малочувствительны к пыли, пока находятся в исправном состоянии. Эта способность достигается отсутствием в конструкции деталей трения скольжения, все перемещения деталей осуществляются исключительно за счет изгиба эластичной части шарнира.
Резинометаллические шарниры на легковом автомобиле Nissan Avenir: 1 — задний резинометаллический шарнир; 2 — передний резинометаллический шарнир; 3 — поперечный рычаг передней подвески; 4 — крепление шаровой опоры; 5 — коробка передач; 6 — вал привода левого переднего колеса (с ШРУСами)
Разумеется, в отсутствие трения нет и звуков: металл в исправном сайлентблоке не соприкасается с металлом, нет ударов, а все вибрации гасятся в резиновой подушке. Также у сайлентблоков отличная несущая способность по всем направлениям, можно задать жесткость относительного перемещения по всем осям, и он предельно дешев. И он не меняет установочные размеры в процессе износа, что важно для элементов с точным взаимным расположением.
А служит он достаточно долго, если соблюдать простые правила эксплуатации: не перегревать, не перегружать, не помещать в агрессивные среды. Срок службы может составить десятки лет при незначительном изменении характеристик. За такое время любая смазка успеет высохнуть и закоксоваться в негерметичных шарнирах, а в герметичных испортит оболочку и просто утечет.
Конечно, и на Солнце есть пятна, и недостатков у сайлентблоков тоже хватает. Например, у них жесткость связана с несущей способностью. Ну, или они боятся агрессивных сред, сильно зависят от рабочей температуры, имеют ограниченные углы взаимного перемещения деталей, и их срок службы зависит от амплитуды рабочего хода.
Часто при замене сайлентблока нарушают простое правило, которое гласит, что резинометаллический шарнир в средней точке рабочего хода должен иметь минимальную деформацию эластичной части. Другими словами, затягивать соединения подвески с сайлентблоками нужно под нагрузкой – машина должна стоять колёсами на земле, а не висеть на подъёмнике.
Плавающие и не очень
Очень часто сайлентблоки путают с другим широко распространенным типом подвижного соединения в подвеске автомобиля. Даже опытные мастера склонны вносить путаницу, называя часть шаровых шарниров «плавающими сайлентблоками».
На самом деле этот элемент никакого отношения к сайлентблокам не имеет. Внутри него стоит обычный шаровый шарнир, имеющий внешнюю и внутреннюю обоймы для запрессовки в узлы подвески. В нем нет упругого элемента, а резина тут только снаружи: она защищает рабочий элемент шарнира от грязи, а смазку внутри него – от высыхания и утечки. Применяют «плавающие» сайлентблоки там, где настоящие сайлентблоки применять нельзя. Например, в высокоподвижных соединениях или там, где требуется повышенная точность перемещения одного элемента относительно другого.
И немного о ремонте
Сайлентблоки нужно менять в сборе. Это совершенно логично проистекает из того факта, что элемент этот неразборный. Но в современных конструкциях сайлентблоки могут быть частью сложных и дорогих узлов подвески, где эластичная вставка – лишь малая часть цены элемента. Но при ее износе он подлежит замене.
Жизненную несправедливость пытается исправить множество компаний, выпускающих ремонтные втулки для таких деталей. Обычно никаких дополнительных данных по установке нет, разве что прилагается переходник для запрессовки.
Собранный таким образом резинометаллический шарнир сайлентблоком уже не является. У него значительно снижена несущая способность, и при нагрузке намного меньше номинальной он может перейти в режим работы простой резиновой втулки. В результате этого его посадочное место в рычаге изменит геометрию и будет непригодно к дальнейшей эксплуатации. К сожалению, ситуация эта очень распространенная. Проблемы можно было бы избежать, за счет использования значительно большего преднатяга или клея для лучшей фиксации, благо современная химическая промышленность предоставляет хороший выбор надежных способов соединения резины или полиуретана с металлическими обоймами. И если ваше соединение работает на растяжение или кручение, то постарайтесь не использовать сомнительные способы восстановления.
Еще более серьезную ошибку совершают те, кто использует консистентные смазки для упрощения запрессовки эластичной втулки или просто смазывает скрипящие узлы. Смазка только вредит любому РМШ: соединение резины и металла должно быть максимально надежным. Для ремонта старайтесь использовать сменные элементы с уже завулканизированными металлическими обоймами: обеспечить качественное соединение вне заводских условий может оказаться сложно.
Что делать, чтобы увеличить срок службы сайлентблоков?
Для начала помните золотое правило установки, о чём уже говорили выше. И это очень важно: сайлентблок не является упругим элементом подвески, его эластичная вставка не должна быть нагружена при среднем состоянии загрузки машины.
Не оставляйте машину надолго с перегруженными элементами подвески или с вывешенными колесами – это больше вредит ей. Постарайтесь в холодную погоду не допускать излишней амплитуды раскачки подвески.
При замене устанавливайте сайлентблоки в нужном положении. Часто жесткость блока различается по радиусу, и на нем есть специальные установочные метки или визуально заметные элементы, на которые нужно ориентироваться. Конечно же, нельзя допускать попадания на сайлентблоки масла и топлива, которые быстро разрушают большую часть синтетических каучуков.
Ну и, наконец, общий совет: старайтесь промывать элементы подвески, особенно если у вас внедорожник и вы любите загородные вылазки. Попавшая в микротрещины резины пыль ускоряет износ эластичного элемента, а вода еще и разрывает его при замораживании. И нелишним будет периодическое использование специальных смазок для очистки восстановления поверхностного слоя резинометаллических узлов.
PS: Немного истории вопроса
Резинометаллических шарниров в автомобилях огромное множество. Тут же почти все элементы крутятся, вращаются, вибрируют и перемещаются по сложным траекториям. Причем требования к каждому соединению разные: нужны разная степень свободы по направлениям, разные частотные характеристики, да и ресурс тоже требуется разный и в разных условиях.
Удивительно, но идея сочетать резину и металл в единой конструкции, позволяющей одновременно удерживать детали и гасить перемещения, родилась в голове именно автомобильного конструктора. Это на самом деле редкость, ибо большая часть важных технических идей пришла в автомобилестроение из других областей.
Имя непосредственного изобретателя история утеряла, но доподлинно известно, что идея родилась в коллективе талантливого менеджера и конструктора Вальтера Крайслера, основателя одноименной компании. В конструкции машины New Finer Plymouth, которая вышла в феврале 1932 года, впервые в мире применили резинометаллические шарниры в подвеске двигателя, что позволило получить отличные показатели виброизоляции. Отличные на то время, разумеется.
На фото: New Finer Plymouth 1932
Идея была оценена всеми автопроизводителями, и очень скоро резинометаллические шарниры прочно прописались в подвеске моторов и коробок передач всех автомобильных марок. Но применения подобной конструкции в подвесках машин пришлось ждать еще добрых двадцать лет. Кстати, первый резинометаллический шарнир по совместительству был и первым сайлентблоком. Он был неразборным, и в нем резиновая прослойка не имела возможности перемещения относительно внешней и внутренней обойм.
Развитие этой перспективной автомобильной технологии происходило, как и во многих других случаях, за счет военных и железнодорожного транспорта. Военных резинометаллические шарниры заинтересовали в качестве элемента гусениц для танков и другой техники.
Теоретически, качественная резина способна выдержать сотни тысяч циклов изгибания на ограниченный угол. И при этом не боится коррозии, грязи и песка. Если создать гусеницу из резинометаллических элементов, то она будет надежнее, чем из стальных деталей, соединенных шарнирами. На практике все оказалось намного сложнее, но с начала сороковых годов резинометаллические гусеницы в армии США нашли свое применение и продолжали совершенствоваться. Были наработаны технологии соединения резины и металла, натяжение и вулканизация, исследованы сорта резины, условия её работы, предельные возможности и многое другое из того, что необходимо для внедрения технологии в промышленности.
Как нельзя кстати резинометаллические шарниры пришлись и на железнодорожном транспорте. Дело в том, что привод с электродвигателя на колесную пару локомотивов при креплении мотора к тележке должен быть гибким для снижения воздействия поезда на путь. Так называемое опорно-рамное подвешивание имело много вариантов исполнения, в том числе и с привычными водителям карданными валами, но в пятидесятые годы на волне прорыва в создании эластичных синтетических материалов обрел популярность привод с муфтой Alstom. В СССР такой привод применялся, например, на тепловозе ТЭП60.
На фото: тепловозе ТЭП60
Во многих странах велись исследования в области применения резинометаллических шарниров, сравнивались возможности вулканизированных элементов и собранных с преднатягом. Появление шарниров в конструкции автомобилей стало лишь вопросом времени.
Так, Mercedes в кузове W186 1951 года выпуска все еще имел в подвеске резиновые демпферы на оси, резьбовые втулки, многочисленные шайбы и оси с отверстиями для смазки. А уже на модели в кузове W120 1953 года, первом «понтоне», и W105/W219 1956 года в подвеске появились первые резинометаллические шарниры. Впрочем, втулок там все еще хватало — подвески, использующие только сайлентблоки, шаровые шарниры и просто подвижные резинометаллические соединения появятся только в середине семидесятых. До этого момента подвеску приходилось периодически смазывать, промывать и шприцевать на всех машинах. Причем подобные технологии сохранились в США аж до начала двухтысячных годов на классических «фуллсайзах» и пикапах.
Что такое сайлентблок и зачем он нужен
Посещение автосервиса иногда связано у далёких от техники автовладельцев с проведением операций, название и суть которых остаётся им непонятна. Замена сайлентблоков – одна из таких операций, причем убедиться в её необходимости в условиях сервисной станции часто не составляет труда, а своевременность замены – важный фактор нормальной работы ходовой системы автомобиля.
Что такое сайлентблок, для чего он нужен, как устроен и работает? Какие бывают сайлентблоки, как диагностировать их состояние и определять необходимость замены? Ответы на эти и другие вопросы помогут автолюбителям принимать правильные решения по замене этого важного элемента ходовой системы автомобиля.
Также рекомендуем посмотреть видео в конце этой статьи, в котором вы найдете практические советы по самостоятельной диагностике и замене сайлентблоков своими руками.
Для чего нужны сайлентблоки в автомобиле?
При движении автомобиля воздействия от неровностей дороги через колёса и ходовую систему машины передаются на кузов и далее на водителя и пассажиров. Сложная система связей, начиная от контакта с дорожным покрытием колеса и заканчивая сиденьями салона, проектируется инженерами так, чтобы обеспечить максимальный комфорт тем, кто в машине находится. Иными словами, максимально сгладить и вывести из неприятного для организма человека частотного диапазона ударные и вибрационные нагрузки и шумы.
В для решения этих задач и служат сайлентблоки – устройства, позволяющие в связях между деталями ходовой системы автомобиля гасить ударные и вибрационные нагрузки и снижать уровень шума.
Последнее обстоятельство связано с тем, что в обычном резьбовом соединении деталей, подверженных различным нагрузкам (сжатие-растяжение, изгиб, кручение, сдвиг) неизбежно в сочленении возникает трение и как следствие скрип металла по металлу и шумы от ударных воздействий. А поскольку металл – прекрасный проводник звуковых колебаний, эти шумы передаются на кузов, значит и в салон автомобиля.
Именно с тем, что деталь гасит шумы связано название (silent дословно с английского – «тишина»).
Но сайлентблок выполняет ещё одну важную задачу: гибкая связь в соединении позволяет снизить требования к точности посадки детали, а, значит, ощутимо удешевить её изготовление, что важно с экономической точки зрения.
Конструктивные особенности сайлентблоков
Что же представляет собой сайлентблок? Классическое определение этого конструктивного элемента – резинометаллический шарнир, выполненный, как правило, в виде двух металлических втулок, вставленных концентрически одна в другую с резиновым или полиуретановым наполнителем между ними.
По месту установки сайлентблоки разделяются на три группы:
Схематично примеры установки сайлентблоков в различных местах автомобиля представлены на следующем рисунке:
Конечно, конкретные размеры и дополнительные элементы конструкции (например, буртики) сайлентблоков, их количество и конкретные места установки определяются конструкцией ходовой системы автомобиля, но принцип работы и основной конструктив одинаковы.
В процессе работы упругий элемент сайлентблока испытывает высокие циклические нагрузки и поэтому требования к материалу также достаточно жёсткие: как правило, это эластомеры на основе натурального каучука. В качестве упругого элемента используются также современные материалы: полиуретан и полиуретан с добавками натурального каучука.
Полиуретановые сайлентблоки несколько жёстче резиновых, но при этом они существенно (в 4 – 5 раз) долговечнее (и дороже).
Основные неисправности сайлентблоков и способы их диагностики
Сайлентблоки – достаточно надёжные детали. Их средневзвешенный ресурс при полном соблюдении технологии изготовления и нормативных нагрузках на автомобиль (а проще говоря, при езде по хорошим дорогам) оценивается более чем в 100 тысяч километров пробега (некоторые эксперты называют цифру 200 тысяч километров).
Однако, с учётом качества российских дорог, автопроизводители рекомендуют проводить осмотр состояния сайлентблоков каждые 50 тысяч километров пробега. Если же появляются внешние признаки выхода из строя этой детали, ходовую систему необходимо осмотреть раньше.
Основные внешние признаки неисправности сайлентблоков:
При появлении этих признаков с осмотром сайлентблоков медлить не следует. Для самостоятельного осмотра потребуется подъёмник или гаражная яма.
Детали ходовой системы должны быть очищены от грязи и хорошо освещены.
Обследуют сайлентблоки на предмет трещин, расслоений и разрывов резины или полиуретана, а также люфтов, которых быть не должно. Если дефекты обнаружены, то в подавляющем большинстве случаев требуется полная замена деталей (есть, вообще говоря, и ремонтируемые сайлентблоки, но встречаются они редко).
Альтернатива замене – не только потеря управляемости автомобиля, но и последующий дорогостоящий ремонт с заменой, например, рычагов передней подвески из-за разрушения посадочных мест.
Особенности замены сайлентблоков
Процедуру замены сайлентблоков нельзя отнести к сложным техническим операциям, но, как и в других операциях по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, здесь есть свои особенности. Прежде всего, это касается специального инструмента, потому что операция замены связана с выпрессовкой вышедших из строя деталей и последующей их запрессовкой.
Работы удобнее всего производить на подъемнике. Использовать сервисный подъёмник технологично ещё и потому, что при замене, например, сайлентблоков рычагов передней подвески требуются операции снятия-установки рычагов, следовательно, последующая регулировка углов развала-схождения на сервисном оборудовании.
Следующий принципиально важный момент – то, что в технике называют предварительным напряженно-деформированным состоянием. Дело в том, что нормальное состояние фиксации сайлентблоков – автомобиль, находящийся на горизонтальной площадке с опорой на все колеса (нагрузка подвески под тяжестью автомобиля).
На подъёмнике подвеска разгружается и фиксировать в таком состоянии сайлентблок неправильно, потому что в нормальном положении в нём возникнет предварительная нагрузка, которая ускорит выход детали из строя.
Обычно сайлентблоки рекомендуют менять парно с двух сторон. Такая рекомендация может рассматриваться как желательная, но не обязательная. А вот замена сайлентблоков, например, рычага передней подвески с одной стороны обязательно должна быть парной.
Видео: простой способ замены сайлентблоков в гаражных условиях
Что такое сайлентблоки и зачем они нужны в подвеске
Подвеска автомобиля устроена таким образом, чтобы максимально гасить удары и вибрации от дорожной поверхности. Амортизатор и упругий элемент берут на себя большую часть воздействий, а рычаги и крепления обеспечивают подвижность колеса во время движения. Не меньшую роль в конструкции подвески играет такая деталь, как сайлентблок. О ее назначении и устройстве пойдет речь далее в статье.
Что такое сайлентблок
Сайлентблок представляет собой резинометаллический шарнир с двумя втулками: внешней и внутренней. Между этими втулками находится резиновое наполнение из природного каучука или полиуретана в зависимости от типа шарнира.
Стоит сказать, что многие водители в обиходе называют этот элемент «саленблок» или иначе. Правильное название идет от английского «silent block», что значит «тихий блок». Из названия понятно, что эта деталь служит для снижения жесткости соединения в конструкции подвески. Резиновая втулка играет роль демпфера, который гасит колебания и создает упругое соединение в местах крепления рычагов и элементов подвески.
Устройство шарнира
Не каждый резинометаллический шарнир (РМШ) можно назвать сайлентблоком. Различают разборные и неразборные РМШ. Именно неразборные стоит называть сайлентблоками. Конструкция проста: между двух металлических втулок находится резиновая прослойка, но все дело в способе фиксации упругого элемента. Если зафиксировать резину сильным обжатием между втулок, то соединение будет слишком жестким. Это отразится на плавности хода.
Если просто склеить резину с металлом, то соединение может получиться слишком мягким, тогда есть риск скручивания и перекоса. Чтобы этого не случилось, в сайлентблоках применяют оба метода крепления резиновой втулки. Резину “сажают” на клей и проводят вулканизацию, а также в нужной степени сжимают. Получается крепкий и надежный элемент с ресурсом работы до 100 тыс. километров пробега. Деталь испытывает большие нагрузки и со временем подлежит замене.
Резиновая часть может полностью заполнять металлические втулки, а может иметь специальные выемки или прорези. Удаляется лишняя резина, чтобы задать нужное направление рычага в одной плоскости или облегчить движение рычага в нужном направлении с сохранением жесткой фиксации в другом. Также запрессовка делается строго по меткам на втулке и рычаге.
Где устанавливаются
Сайлентблоки устанавливаются в проушины рычагов подвески методом запрессовки. Внешняя втулка устанавливается на место с натягом.
Крепятся сайлентблоки к подрамнику или кузову автомобиля. Они используются в рычагах как передней, так и задней подвески. Также нередко шарниры устанавливаются в местах соединения стабилизатора поперечной устойчивости с рычагом. Место и количество этих элементов зависит от конструктивного исполнения подвески конкретного автомобиля.
В целом, сайлентблоки могут устанавливаться:
Виды сайлентблоков
Различают всего три вида:
Элементы с резиновым наполнением подвергаются негативному воздействию разных факторов в процессе эксплуатации. Это могут быть химические реагенты, продукты нефтепереработки, высокие или низкие температуры. В холодное время резине свойственно терять упругость, а в жару она становится более мягкой. Все это сказывается на износе самих сайлентблоков и в целом на управляемости. Однако, это не мешает им на протяжении довольно долгого срока выполнять свою задачу.
Более совершенными считаются сайлентблоки с полиуретановым наполнением. Их эксплуатационные свойства несколько лучше. Они менее подвержены химическому воздействию, не теряют свойств и при разных температурах. В результате срок эксплуатации полиуретановых шарниров куда более продолжительный – до 200 тыс. км. пробега, но и они со временем подлежат замене.
Отдельно стоит сказать о так называемых «плавающих» сайлентблоках. По сути, это не совсем сайлентблоки, а вид шарового шарнира. Центральная втулка шарнира сферической формы вращается в пластмассовом вкладыше. Внутри находится смазка, которая закрывается защитными чехлами или сальниками. Такая конструкция позволяет внутренней втулке плавно поворачиваться под большими углами. Часто «плавающие» шарниры устанавливаются в поворотных кулаках задней подвески или в реактивных тягах. Минусом таких шарниров является быстрый износ, особенно внутренней втулки, которая стирается до овала и появляется характерный стук.
Основные неисправности
Качественные сайлентблоки имеют длительный рабочий ресурс. Они не требуют особого ухода, так как в них отсутствует смазка. Только упругий элемент работает на скручивание или сжатие. На продолжительность работы того или иного шарнира, как уже говорилось, могут повлиять условия эксплуатации, резкая смена температур, агрессивный стиль вождения и другое.
На неисправность сайлентблоков могут указывать следующие симптомы:
Определить неисправность можно и при визуальном осмотре. В процессе эксплуатации резиновое наполнение приходит в негодность. Появляются трещины и разрывы, теряется упругость. Внутренняя втулка может просто отойти от резины, появляется существенный люфт.
Как проверить сайлентблоки
Стоит сказать, что любые стуки в подвеске это уже повод проверить ходовую часть. Лучше всего это делать, загнав автомобиль на яму или подняв на подъемнике, чтобы был открытый доступ к каждой детали.
В первую очередь стоит визуально оценить состояние резиновых элементов. Затем можно проверить сайлентблоки на свободное смещение рычага. Это можно сделать с помощью монтажной лопатки, аккуратно отжав рычаг от кузова или опоры. Рычаг при этом должен плавно смещаться и вернуться в исходное положение. Если выявлен люфт в детали, то она подлежит замене.
Технология замены
Сам процесс не такой сложный, но потребуются навыки и нужные инструменты.
Процесс замены можно описать в несколько этапов:
Лучше доверить такую работу мастерам в автосервисе, где есть все необходимые инструменты.
Отработавшие сайлентблоки не подлежат ремонту. На некоторых моделях внешней втулкой детали является сама проушина рычага. В таком случае нужно будет менять весь рычаг.
Резинометаллические шарниры – это простые по конструкции детали, но они играют большую роль в ходовой части автомобиля. При появлении признаков неисправности или трещин, стоит провести осмотр и замену шарниров.