Что такое сайлентблоки и зачем они нужны в подвеске машины

Иногда в автомобиле возникает потребность соединять детали между собой не жёстко, с помощью резьбовых, прессовых или сварочных посадок, а с определённой степенью свободы. В таких случаях соединения называются шарнирными. Шарниры могут иметь различную конструкцию, в зависимости от требуемых свойств. В частности, с запрограммированной упругостью во всех направлениях перемещения составных частей.

Чтобы решить поставленные задачи используются сайлентблоки. Где они устанавливаются, каких бывают видов и в чем их недостатки рассмотрим ниже.

Зачем нужны сайлентблоки

Сайлентблоком принято называть резинометаллические шарниры (РМШ). Название это многим напомнит уроки английского в школе, когда учитель призывал класс к порядку, используя слово «Silence», то есть тишина.

Это наиболее точно определяет суть РМШ, его способность к упругой и бесшумной передаче усилия. Для этого в шарнире используется резина или иной аналогичный материал, например, полиуретан.

Где устанавливаются в автомобиле

Чаще всего сайлентблоки применяются в подвеске автомобиля. Именно там важны их основные свойства:

• возможность скручиваться без разрушающегося трения между составными частями;
• бесшумность в работе;
• наличие относительно большого хода на вращение при минимальном на все прочие смещения;
• значительное, но плавное нарастание усилия сопротивления при попытке изогнуть шарнир в нежелательном направлении;
• долгий срок службы при условии использования качественных материалов и штатном режиме работы.

Характерными местами применения являются:

• шарниры крепления рычагов подвески к кузову или подрамникам;
• точки установки амортизаторов;
• стабилизаторы поперечной устойчивости;
• наконечники реактивных тяг.

Кроме того, сайлентблоки могут применяться в точках крепления агрегатов трансмиссии. Делается это с целью минимизации передачи вибраций и шумов на кузов, общего повышения комфорта в автомобиле и гашения резких, разрушающих ударов.

Подведём итог

1. Сайлентблоки находятся не только на рычагах подвески, но и на поворотных кулаках, стойках стабилизатора и т.д.
2. Это шарнир, он может быть с одной втулкой внутри, с двумя – внутри и снаружи. По типу запрессовки бывают внутренние и наружные.
3. Бывают с цельной резиновой вставкой или с вырезанными фрагментами в ней.
4. Полиуретановые наполнители лучше, чем резиновые.
5. Чтобы проверить резинометаллический шарнир, достаточно визуального осмотра. Для точной диагностики сайлентблоков, применяем метод «пошатайки». Но в любом случае, если на них есть трещины, то их нужно менять.

Принцип работы шарнира

РМШ состоит из двух металлических втулок, между которыми находится упругий элемент из эластичной резины или полиуретана.

Фактически он представляет собой зажатую между обоймами упруго деформируемую втулку, но имеется одно принципиальное отличие – резина сайлентблока приклеена или привулканизирована к металлу обойм, то есть в исправном сайлентблоке исключено смещение втулки относительно металла.

Трение исключается, отсюда и больший срок службы шарнира, чем у просто зажатой металлом втулки. Хотя иногда сайлентблоками называют и втулочные узлы, что не совсем верно, но используется в описании узлов.

При скручивании шарнира резина деформируется, но при правильном расчёте узла её необратимого разрушения не возникает. Обычно шарниры работают именно на вращение между металлическими обоймами, но случается и применение на изгиб.

Например, часто задние сайлентблоки передних рычагов подвесок бюджетных автомобилей имеют вертикально ориентированную ось. Штатным режимом тут будет именно изгиб шарнира, а не вращение.

Это интересно: Для чего нужен бортовой компьютер в автомобиле и как он считает расход топлива

У РМШ, установленных в проушинах и траверсах крепления агрегатов трансмиссии, чёткой ориентации на конкретное рабочее перемещение нет, тут он скорее выполняет роль упругой прокладки между массивным узлом и кузовом или рамой автомобиля.

За счёт расчётно определённой жёсткости резины гашение пиковых колебательных и ударных нагрузок возможно во всех направлениях. Примерно так же служат шарниры в проушинах крепления телескопических амортизаторов, хотя тут всё же имеется преимущественное направление деформации на вращение.

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.

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.

Виды сайлентблоков

В зависимости от конструкции, применённых материалов или назначения, сайлентблоки могут подразделяться на различные категории, в которых выделяется их главная для данного случая особенность:

• резиновые или полиуретановые, когда главным параметром выступает жёсткость и долговечность при фиксированных массогабаритах;
• жёсткие или плавающие, во втором случае скорее имеется дело с более сложным шарниром, включающим в себя резиновый упругий элемент;
• работающие на изгиб или вращение, в зависимости от преимущественного характера относительного перемещения обойм;
• по числу обойм – иногда шарниры не имеют одной или обеих металлических втулок, а упругий элемент закреплён клеем или вулканизацией прямо к деталям подвески, замена в этом случае требует специальных ремонтных конструкций или выполняется агрегатно, то есть в сборе.

Не будет большой ошибкой употребление термина в тех случаях, когда узел не является классическим сайлентблоком. В конце концов, важнее отразить в названии суть выполняемых функций, чем выражаться академически точно.

Специфика ремонта

Учитывая то, что сайлентблоки считаются расходными автомобильными запчастями и в большинстве случаев отличаются невысокой стоимостью, в случае их износа или поломки рекомендуется не ремонт, а полная замена. При этом некоторые модели сайлентблоков являются разборными, поэтому остаются ремонтопригодными.

Самой сложной операцией при замене сайлентблоков является их запрессовка в посадочные крепления, которая выполняется с помощью специальных инструментов. Если они есть, работу можно сделать и самостоятельно. В противном случае для выполнения качественного ремонта следует обращаться к специалистам.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества вытекают из назначения резинометаллических шарниров:

• максимально тихая и комфортная работа узла;
• отсутствие требований к обслуживанию;
• нет необходимости в применении смазки, которая портится и вырабатывается со временем;
• простота и дешевизна конструкции;
• наглядность диагностики, не требующая квалифицированного персонала;
• несложная замена по окончании срока службы;
• возможность задания свойств подбором материала упругого элемента.

В конкурентах РМШ выступают всевозможные шаровые и цилиндрические шарниры, где отсутствуют недостатки, присущие сайлентблокам:

• не всегда полезна излишняя свобода перемещения в шарнире, свойственная РМШ;
• дешёвые материалы быстро стареют и разрушаются;
• резиновые втулки плохо работают при слишком высоких и низких температурах;
• прочность под нагрузкой сильно связана с жёсткостью узла, а попытки реализовать компромисс ведут к росту массы, габаритов и стоимости;
• ограничены углы работы и способность к относительному перемещению обойм в широком диапазоне.

На автомобилях, где важнее точность управления, чем комфорт и низкая цена подвески, РМШ имеют ограниченное применение. Часто их заменяют на шаровые соединения (ШС) при спортивном тюнинге автомобилей.

Причины выхода из строя и что ломается в сайлентблоке

В основном на ресурс любой детали автомобиля влияет не только ее качество, но также условия эксплуатации. Бывает так, что качественный сайлентблок не вырабатывает свой ресурс в автомобиле, который постоянно ездит по ухабистой дороге.

В другом случае машина эксплуатируется в большей степени в городе, а водитель аккуратно и размеренно водит. В таких ситуациях даже бюджетный сайлентблок может отходить приличный ресурс.

Основная поломка сайлентблоков – разрыв или деформация резиновой части, потому что она является демпфером точки опоры. В некоторых узлах на нее воздействуют силы скручивания. Поломка металлической обоймы происходит очень редко. Основной причиной этому является нарушение процедуры запрессовки.

Резиновая часть преждевременно изнашивается в таких случаях:

• Нарушение технологии замены сайлентблоков. Когда затягиваются крепежные болты, автомобиль должен уверенно стоять на колесах, а не быть поддомкраченным. В противном случае неправильно затянутая деталь после того, как машина будет опущена на землю, подвергнется скручиванию. Впоследствии резина под дополнительной нагрузкой порвется.
• Нарушение процесса запрессовки. Если деталь будет установлена со смещением, в процессе эксплуатации нагрузка не будет распределяться равномерно.
• Естественный износ. Некоторые водители уделяют внимание сайлентблокам только тогда, когда с ними возникла проблема, часто превышая рекомендованный срок эксплуатации.
• Агрессивное воздействие химических веществ. К этой причине относятся реагенты, которыми посыпается дорога. Обычное машинное масло тоже с легкостью разрушает резину.

Вот по каким признакам можно определить, что сайлентблоки необходимо заменить:

• Автомобиль проехал почти 100 000 километров (если дорожные условия были плохого качества, то интервал замены уменьшается – приблизительно через 50-60 тысяч);
• Появился люфт, автомобиль становится неустойчивым и менее комфортным в управлении;
• Рисунок протектора шин неравномерно изнашивается (при этом нужно учесть, что это может быть следствием других неисправностей, о которых рассказывается в отдельной статье);
• Крепления рычагов повреждены.

Проводя своевременное и качественное обслуживание автомобиля, владелец машины избежит ненужных растрат на ремонт деталей, которым еще не пришел срок.

Основные неисправности

Практически все выходы из строя сайлентблоков связаны с износом и старением упругого элемента:

• резина и в меньшей степени полиуретан изменяют свои свойства со временем, что ведёт к появлению трещин и снижению упругости;
• при интенсивной работе эластичные втулки нагреваются, материал быстро устаёт и разрушается;
• может наблюдаться отсоединение резины от металла, как клей, так и вулканизация имеют ограниченный срок службы, втулка начинает скользить по металлу и истираться, в шарнире появляется люфт;
• изношенные шарнир перестаёт упруго передавать усилие, появляются стуки и скрипы;
• возможно ослабление посадки металлических втулок на осях и в проушинах.

Не исключается и быстрое механическое повреждение, особенно при неисправностях прочих деталей подвески, когда нагрузки и перемещения выходят за допустимые для шарнира пределы. Резина просто рвётся и узел перестаёт правильно работать.

Разновидности или какие типы существуют

Можно разделить на несколько видов:

1. С двумя обоймами: наружной и внутренней;
2. Одна обойма, всегда внутренняя;
3. С технологическими полостями в резине;
4. Крепежные проушины вместо отверстий под болт. Чаще всего они не симметричные, важно не перепутать их местами.
5. Резиновые – с резиновым наполнителем между втулок;
6. Полиуретановые;
7. Плавающие.

Хочется отметить, резина быстро теряет свои упругие свойства под действием химических реактивов, которыми посыпают дороги зимой. Перепад температур тоже плохо влияет на неё, масло и любые нефтепродукты снижают её эластичность. В результате резина «дубеет» и под действием нагрузок рвётся. Это сказывается на комфорте езды и управляемости автомобиля.

Полиуретан избавлен от подобных явлений. Он дольше сохраняет упругость и эксплуатационные свойства. На практике было проверено, что полиуретановые сайлентблоки в рычагах «ходят» дольше своих резиновых собратьев. Но если в конструкции подвески есть инженерный просчет, то и они быстро выходят из строя и требуют замены.

Плавающий сайлентблок – это своего рода шаровый шарнир. Внутренняя втулка посередине имеет форму шара. Он заключен в пластиковый вкладыш. Полость, в которой вращается шар, закрыта от внешнего мира сальником. Внутрь закладывается пластичная смазка.

Конструкция почти такая, как у шаровой опоры. Только в «плавающем» сайлентблоке шар вращается вокруг своей оси, точнее оси втулки, а в опоре он имеет большую степень подвижности. Часто такие шарниры находятся в реактивных тягах или поворотных кулаках задней подвески.

Плюсы и минусы плавающих сайлентблоков

Достоинства:

1. Рычаг имеет большие углы поворота.
2. Плавность хода такого резинометаллического шарнира.
3. Меньше подвержен негативному воздействию внешних факторов.

Недостатки:

1. При разрыве сальника шар быстро изнашивается. Как и в шаровой – при повреждении пыльника опора быстрее выходит из строя. Появляется люфт и стук при наезде на неровности.
2. Долговечность «плавающего» сайлентблока напрямую зависит от количества смазки внутри. Недобросовестные производители пользуются этим и кладут её недостаточно для долгой эксплуатации. А проверить это при покупке проблематично.

К Содержанию…

Как проверить сайлентблоки

Различают два способа проверки – визуальный и инструментальный. Поводом для них станет обычная профилактика во время регламентного обслуживания, изменение поведения машины или появление посторонних звуков.

Чаще всего шарниры бракуются, если при осмотре в них обнаруживаются трещины резиновой втулки. Иногда это недостаточно обоснованная причина, хотя надо признать, что если резина начала трескаться, то долго она уже не прослужит, даже если люфтов и разрывов пока нет. Жёсткость и нагрузочная способность уже изменились.

Как увеличить срок службы сайлентблоков

Рецепт тут один – бережное отношение к подвеске в целом. Нельзя требовать от легкового автомобиля способностей гоночного внедорожника. Сильные удары на максимальных углах отклонения рвут резину, после чего начинается цепная реакция разрушения всей подвески.

Но сократить срок службы можно и в результате неграмотной замены деталей. Существуют главные принципы проведения работ по монтажу РМШ.

Инструкция по замене

Иногда заменить шарнир удаётся и без снятия основной детали с автомобиля, но обычно рычаг или тягу надо демонтировать.

Внутренняя обойма РМШ, как правило, крепится через ось в виде обычного болта. Здесь проблема может возникнуть только в коррозии резьбового соединения, устраняемой одним из известных способов – нанесением проникающего состава, прессовыми или ударными нагрузками, в крайних случаях механическим разрезанием оси с заменой крепежа.

Это надо знать: Как устроен и работает гидроусилитель рулевого управления

Наружная обойма выпрессовывается из проушины через подходящую по размерам проставку или специализированным съёмником.

Усилие надо прикладывать исключительно к металлу, резина просто разорвётся. Натяги в соединениях небольшие, проблем не возникает. В особых случаях применяется нагрев с выжиганием резины, после чего втулку можно надпилить.

Новая деталь аккуратно запрессовывается в очищенную проушину той же оправкой с теми же требованиями.

При установке на автомобиль крепёж затягивается только после штатной загрузки узла, иначе шарнир получит предварительное закручивание и быстро разрушится при работе. Самоустанавливаться могут только плавающие конструкции или отдельные резиновые втулки.

Правильный выбор

Выбор делают после диагностики неисправности или при плановой замене. Необходимо понимать, какую роль деталь выполняет в подвеске. Её задача — гасить колебания, которые неизбежно возникают из-за неровностей на дороге.

Колебания при движении передаются на пружины подвески, где их частично гасят амортизаторы. Далее вибрация распространяется на раму через связующие узлы. Частично её гасят сайлентблоки благодаря наличию мягкого основания между втулками. Поэтому качество основания должно быть высокого уровня.

Преимущества полиуретана:

1. Срок эксплуатации увеличен в 5 раз. Это позволяет через большие промежутки пробега делать замену и агрессивнее нагружать подвеску.
2. Повышенная термическая устойчивость. Полиуретан хорошо переносит перепады температуры. На морозе материал работает так же хорошо, как и при высоких температурах.
3. Благодаря плотной структуре материала повышается управляемость автомобилем.

Резина и полиуретан пользуются одинаковой популярностью. Водители сами выбирают, на что делать упор. С резиновыми проставками можно получить повышенный комфорт при езде, а сделать улучшенную управляемость можно лишь с полиуретаном. Но в последнем случае комфорт снижается, особенно это чувствуют пассажиры.

Приобретая деталь, лучше проконсультироваться со специалистом в магазине. Дело в том, что виброизоляторы внешне трудно отличить друг от друга — они практически схожи. А вот их внешний диаметр иногда несколько отличается, что вызовет трудности при установке.

ПОДРОБНОСТИ: Замена сайлентблоков на ВАЗ 2110 Фото инструкция как поменять сайлентблоки на ВАЗ 2110