На что влияют саленблоки в авто
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.
Износ сайлентблоков
Резинометаллические шарниры, которые служат для гашения ударных и колебательных нагрузок за счет ограничения подвижности сопрягаемых деталей, называют сайлентблоками. Первыми признаками износа сайлентблоков подвески являются стуки, скрипы и снижение комфортности передвижения. Игнорирование этих симптомов со временем может привести к выходу из строя элементов ходовой части и к ухудшению управляемости.
В автомобиле в среднем около 10 пар резинометаллических шарниров, в этой статье мы подробно разберем все распространенные проблемы сайлентблоков, а также рассмотрим пути их решения.
Признаки и причины износа сайлентблоков на автомобиле
Сайлентблоки перестают выполнять свою функцию из-за разрушения и потери упругости их резиновой вставки под воздействием вибрации, ударных нагрузок и агрессивных сред или ошибок при установке новой детали. На срок службы сайлентблоков влияет и температура. На морозе резина «дубеет» и в большей степени подвергается разрушающим воздействиям до прогрева.
Изношенный сайлентблок задней балки на Рено Меган
Полное отслоение металлической втулки сайлентблока
Помимо основных узлов подвески (рычаги, стойки, балки), сайлентблоки также могут использоваться в местах крепления подрамника или рамы к кузову, точках подвеса мотора и КПП, растяжек, стабилизаторов и других деталей. Определить неисправность каждого из них можно по характерным признакам, собранным ниже в общую таблицу.
| Признаки износа сайлентблока | Причина неисправности | Почему это происходит? |
|---|---|---|
| Вибрации рулевого колеса | Люфты шарниров передних рычагов. | Колеса обретают дополнительную степень свободы, углы их установки в движении меняются, что и приводит к ухудшению управляемости. |
| Рыскание передка на скорости | ||
| Неравномерный износ шин | Износ сайлентблоков рычагов соответствующей оси. | Шарнир не обеспечивает нужной жесткости крепления рычага к кузову или подрамнику/раме. В итоге развал становится чрезмерным или недостаточным, пятно контакта покрышки с дорогой меняется, наружная или внутренняя сторона протектора испытывает повышенные нагрузки. |
| Увод рулевого колеса | Износ или разрыв сайлентблока передней подвески с одной стороны. | Изношенный или разрушенный сайлентблок с одной стороны приводит к тому, что меняется угол установки соответствующего колеса. Оно приобретает дополнительную степень свободы, кинематика работы подвески меняется (ходовая часть с разных сторон работает по-разному) и автомобиль уводит в сторону. |
| Нарушение управляемости автомобиля при торможении | ||
| Ухудшение поворачиваемости | Изношенные сайлентблоки передних и задних рычагов или балки. | Неправильно работающие из-за дефектов сайлентблоки дают колесам дополнительную степень свободы, из-за чего в повороте они пытаются “съехаться” или “разъехаться” и автомобиль начинает сопротивляться повороту. |
| Вертикальная раскачка передней/задней части авто | Износ сайлентблоков передних/задних стоек амортизаторов. | Когда резина изношенных сайлентблоков меняет первоначальные свойства, они начинают работать как упругий элемент и под действием нагрузок начинают чрезмерно пружинить сами, вместо того, чтобы передавать эти нагрузки на пружины стоек. |
| Заносы и поперечные колебания задней части авто | Износ сайлентблоков задней балки или рычагов. | Колеса задней оси получают чрезмерно большую свободу движений относительно кузова, потому что изношенные сайлентблоки под нагрузками сжимаются/разжимаются гораздо выше нормальной величины. |
| Толчки и рывки при запуске мотора и остановке | Износ опор двигателя. | Опоры перестают гасить ударные и вибрационные нагрузки, передающиеся на кузов. Подрамник начинает смещаться относительно кузова на большую величину, чем предусмотрено заводом. |
| Увеличенные крены при езде по неровной дороге и в поворотах | Износ сайлентблоков стоек стабилизатора. | Нарушается связь между элементами подвески с разных сторон. Стабилизатор поперечной устойчивости из-за этого не может оказывать противодействие кренам. |
Некоторые из перечисленных симптомов могут с равной долей вероятности свидетельствовать о неисправностях разных шарниров. Определить, какой сайлентблок вышел из строя, можно по совокупности признаков:
Неисправности сайлентблоков, основные причины: видео
Что будет, если долго не менять сайлентблоки?
Увеличенный крен во время поворотов указывает на износ сайлентблоков поперечного стабилизатора
Изношенные или порванные сайлентблоки не лишают автомобиль возможности передвигаться. Поэтому, если неисправность возникла в пути, можно аккуратно доехать до гаража или автосервиса для устранения поломки. Однако длительная эксплуатация машины с неисправными резинометаллическими шарнирами крайне нежелательна, так как она приводит к более серьезным поломкам и влияет на безопасность езды.
Во-первых, авто с изношенными сайлентблоками хуже управляется, ведет себя на дороге менее предсказуемо, что, как минимум, некомфортно. Во-вторых, если резина не гасит ударные и вибрационные нагрузки, то ускоренному износу подвергаются другие детали, связанные с сайлентблоком. Наконец, в-третьих, при значительном износе шарнира существенно повышается риск ДТП из-за потери управления.
Все вероятные последствия несвоевременной замены изношенных или порванных резинометаллических шарниров собраны ниже в таблице.
Что будет, если не менять сайлентблоки: возможные последствия
| Изношенный узел | К чему приводит |
|---|---|
| Сайлентблоки передних рычагов | Отклонение автомобиля от траектории движения и снижение курсовой устойчивости. |
| Ускоренный износ шин и верхних опор стоек. | |
| Сайлентблоки стоек стабилизатора | Увеличение кренов и поперечной раскачки кузова. |
| Риск опрокидывания авто с высоким центром тяжести при резком повороте. | |
| Сайлентблоки поперечных рычагов подвески | Ускоренный и неравномерный износ шин. |
| Потеря курсовой устойчивости. | |
| Износ сайлентблоков подрамника | Рывки и «клевки» при старте и торможении. |
| Вибрации и проседание силового агрегата. | |
| Отрыв подрамника от кузова при попадании в яму. | |
| Перетирание проводов, трубок и шлангов, пролегающих вблизи от подрамника. | |
| Сайлентблоки рамы на автомобиле | Чрезмерная раскачка кузова. |
| Перетирание проводов, трубок и шлангов, пролегающих недалеко от точек крепления рамы и кузова. | |
| Частичный отрыв рамы от кузова при попадании в ДТП или большую яму на скорости. | |
| Сайленты двигателя или КПП | Рывки при трогании и торможении. |
| Увеличение нагрузки и ускорение износа приводов (ШРУСы, полуоси). | |
| Тряска двигателя и КПП. | |
| Выбивание передач и износ механизмов переключения (на авто с жесткими тягами кулисы). | |
| Износ задних сайлентблоков стоек | Вертикальная раскачка кузова. |
| Ускоренный износ верхних подушек (опор) стоек. | |
| Износ сайлентблоков задней балки | Потеря курсовой устойчивости. |
| Ухудшение управляемости и повышение склонности к заносу. | |
| Поперечные рывки и раскачка кузова. | |
| Касание шинами подкрылков в поворотах, ускоренный износ резины. | |
| Неправильное распределение тормозных усилий на авто без ABS с «колдуном». |
При эксплуатации автомобиля с вышедшими из строя резинометаллическими шарнирами изнашивается крепеж и сами детали, в которых они установлены, нарушаются углы установки колес.
Например, на старых переднеприводных ВАЗ (2108-2115) изношенный сайлентблок нижнего рычага может стать причиной разбивания крепежных отверстий проушин на лонжероне. После этого выставить развал становится трудно, а даже хорошо затянутые болты быстрее ослабевают.
Почему скрипят сайлентблоки?
На ранних стадиях, предвестником проблем становится скрип сайлентблоков, который возникает по следующим причинам:
Как определить какие сайлентблоки скрипят: видео
Если скрип возник из-за того, что болт сайлентблока ослаблен, и проблема выявлена на ранней стадии – высока вероятность, что удастся обойтись простой затяжкой с моментом, указанным в руководстве по ремонту авто. То же самое касается и сайлентблоков, затянутых в неправильном положении (на расслабленной подвеске). Если скрип возник после неквалифицированной замены резинометаллического шарнира, необходимо ослабить затяжку и затянуть гайку снова на нагруженной подвеске.
Если сайлентблок скрипит после дождя, а в сухую погоду нет – не исключено попадание грязи на резину. Особенно это касается вставок, имеющих прорези. Эта проблема решается путем их очистки и нанесения на поверхность литола, силиконовой или графитовой смазки. Но в некоторых случаях скрип при влажной погоде возникает и при отрыве втулки, которую может отрывать от резиновой части в результате проворота. В таком случае требуется скорая замена элемента.
Как проверить износ сайлентблоков своими руками
Средний ресурс сайлентблоков автомобиля – около 100 тысяч километров, однако он может сократиться из-за особенностей эксплуатации и качества деталей. Дешевые неоригинальные аналоги могут износиться и за 50 тысяч. В неблагоприятных условиях (сильные перепады температур, бездорожье, грязь, агрессивный стиль вождения), срок службы даже качественных деталей сокращается вдвое. При аккуратной езде по хорошим дорогам и в умеренном климате сайлентблоки могут служить гораздо дольше среднего.
Если расчетный срок эксплуатации резинометаллических шарниров подошел к концу или возникли симптомы, описанные выше – нужно проводить диагностику подвески. Осмотр и дефектовка проводятся в порядке, описанном ниже. Для этого желательно поставить машину на яму или поднять на подъемнике, чтобы было удобно смотреть на элементы ходовой части.
Проверка сайлентблоков на износ: порядок действий
Определение изношенных сайлентблоков на примере Тойота Камри: видео
Диагностика своими руками сайлентблоков на примере Нивы: видео
Определение состояния сайлентблоков подрамника на Ауди: видео
Простого способа, как узнать, что пора менять сайлентблоки подрамника или рамы, к сожалению, нет. Так как они обычно находятся в труднодоступных местах и постоянно нагружены кузовом, увидеть дефекты без частичного разбора проблематично. На рамном автомобиле можно попытаться раскачивать сам кузов и смотреть снизу, насколько сильно он «гуляет» относительно рамы.
В случае с подрамником – следует вывесить переднюю часть авто, разгрузив подвеску, и смотреть, насколько сильно проседает резина креплений подрамника. Если ее не видно или заметных дефектов нет – может потребоваться частичная разборка для более детального осмотра.
При наличии возможности немного опустить подрамник (например, на домкрат или упор) и освободить центральную втулку сайлентблока, можно проверить его металлическим прутком подходящего диаметра. Он вставляется в отверстие центральной втулки, после чего используется как рычаг для давления на резину в разных направлениях. Таким образом можно обнаружить труднозаметные в других условиях трещины, разрывы, отслоения резины от железа.
Расположение сайлентблоков на подрамнике Saab 9-5
Выявив неисправные детали, их необходимо заменить. Для этого, помимо запчастей, нужен инструмент для демонтажа старых элементов и запрессовки новых. Так как сайлентблоки садятся с большим натягом, потребуется пресс и оправки, с помощью которых выдавливаются старые и устанавливаются новые элементы. Таким образом можно поменять сайлентблоки на компактных съемных деталях, вроде рычагов.
Для замены резинометаллических шарниров на крупногабаритных элементах, таких как балка или подрамник, нужно использовать специальные съемники. Они состоят из пары винт-гайка, трубчатых оправок и шайб разных диаметров, с помощью которых выдавливаются старые и вставляются новые сайлентблоки. Для лучшего скольжения резинки и посадочные отверстия желательно предварительно смазать мылом.
В некоторых случаях самостоятельная замена сайлентблоков очень затруднительна или невозможна. Такое случается, например, со стойками стабилизатора, алюминиевыми рычагами, опорами мотора и КПП. В подобной ситуации лучше купить новые детали в сборе с запрессованными в заводских условиях сайлентблоками.
Частые вопросы
Как определить, что сайлентблоки неисправны?
Косвенно определить неисправность можно по возникновению посторонних звуков и изменению поведения подвески при езде, но для точной диагностики нужно осматривать сайлентблоки и проверять их работу путем имитации работы подвески или воздействуя непосредственно на шарниры с помощью монтировки.
Можно ли вылечить износ сайлентблока смазкой?
Смазка позволяет избавиться от скрипов исправной неверно установленной или незначительно изношенной детали, но не устраняет серьезные проблемы. Если резина имеет большие трещины и надрывы, произошло расслоение или отрыв металлической втулки, то использование смазочных материалов бесполезно – поможет только замена.
Как ведет себя автомобиль с изношенными сайлентблоками?
Автомобиль с изношенными сайлентблоками издает посторонние звуки (стуки, скрипы), хуже управляется, теряет курсовую устойчивость. Возможны биение и вибрации руля, рыскание, раскачка, неравномерный износ резины, плохая поворачиваемость, рывки при начале движения и остановки. Все зависит от того, какие именно шарниры изношены или неисправны.