Сайлентблоки

    Сайлентблок (от англ. silent block) - вариант резинометаллического шарнира (РМШ), широко применяемого в конструкции различных машин и механизмов. Конструктивно - это разновидность шарнира, подвижность в котором (довольно ограниченная) достигается использованием эластичных материалов (резины, полиуретана). Классический сайлентблок, используемый как компонент подвески транспортного средства, - это две стальные или алюминиевые втулки, объем между которыми заполнен специальной резиновой прослойкой.

    Информация. Silent по-английски означает «тихий».

    Сайлентблоки гасят или изолируют колебания радиального и осевого направления. Область применения ограничена радиальными усилиями величиной до 300 кН.
    РМШ выполняет две функции:
    1. Соединение обеспечивает определенную, хотя и весьма ограниченную свободу относительного перемещения деталей.
    2. Шарнир защищает соединяемые детали, демпфируя удары и вибрации при передвижении по дороге.

    Места установки сайлентблоков

    Где устанавливают сайлентблоки? Их использование довольно широкое:
    - в передней подвеске автомобиля в узлах крепления рычагов;
    - в элементах крепления к деталям подвески стабилизатора;
    - в задней подвеске для соединения деталей между собой;
    - в элементах монтажа амортизаторов;
    - в узлах крепления КПП, двигателя и некоторых других агрегатов.
    Например, в автомобилях Фольксваген Т4 сайлентблоки применяют в узлах крепления рулевой рейки в качестве демпферов (Подушка рулевой рейки JP Group 1144800300).

    Для удобства различные сайлентблоки называют по месту их установки. Например, на микроавтобусах Фольксваген Т4 сайлентблоки передних рычагов обычно называют следующим образом:
    - сайлентблок верхнего рычага передней подвески передний (по ходу движения автомобиля) и задний;
    - сайлентблок нижнего рычага передний и задний.
    Слева и справа одноименные сайлентблоки - одинаковые.
    Сайлентблоки задних рычагов Т4 называют иначе - по их расположению относительно оси машины:
    - сайлентблок рычага задней подвески (или заднего рычага) внутренний и внешний (наружный).
    Сайлентблоки несут основную нагрузку, приходящуюся на подвеску. Кроме различных колебаний и вибраций, они гасят деформирующие воздействия на нижнюю часть кузова автомобиля, передающиеся на него при наезде на препятствия и неровности дорожного покрытия, делая работу подвески автомобиля действительно тихой.

    Классификация сайлентблоков

    Устоявшейся классификации сайлентблоков нет. Можно выделить группы этих деталей, объединенных по следующим признакам:
    - по воспринимаемым нагрузкам;
    - по конструкции;
    - по используемым материалам;
    - по месту установки.

    Различают РМШ, работающие в основном на кручение, а также на сжатие в сочетании с изгибом (опоры, подушки).

    Кроме того, РМШ можно разделить на разборные и неразборные. Именно неразборные РМШ принято называть сайлентблоками.

    Конструктивно сайлентблоки выполняются с наружной обоймой, с внутренней, с двумя обоймами и эксцентричные
.
    По месту установки можно выделить следующие группы сайлентблоков:
    - сайлентблоки рычагов подвески (передней и задней, нижних и верхних рычагов), они предназначены для соединения рычагов с подрамником или кузовом машины;
    - сайлентблоки рессор;
    - сайлентблоки рулевой рейки в подвеске рулевого управления;
    - сайлентблоки торсионов;
    - сайлентблоки, соединяющие тяги стабилизатора с рычагами подвески или другими ее компонентами;
    - сайлентблоки задней подвески, где их применяют для соединения рычагов с цапфой. Для этого используют более сложные плавающие сайлентблоки, обеспечивающие эффект подруливания задних колес. В передней подвеске для этого служат шаровые опоры.

    Подушки двигателя и КПП чаще конструктивно представляют собой РМШ. Они изолируют кузов от вибраций силовой установки и трансмиссии.

    По используемым материалам различают сайлентблоки, изготовленные с использованием резины и полиуретана.
    По конструкции различают следующие типы сайлентблоков:
    - классические (жесткие, цельнорезиновые);
    - плавающие;
    - скользящие.

    Конструкция сайлентблоков

    Простота устройства сайлентблоков - кажущаяся. Сложность - в изготовлении детали.

    Используется два способа фиксации упругой вставки во втулке.
    1. Сильное обжатие (натяг). Такое соединение получается слишком жестким, что отражается на плавности хода транспортного средства.
    2. Соединение резины с металлом за счет вулканизации. В этом случае обжатия почти нет, жесткость соединения получается недостаточная. Увеличивается угол скручивания и перекоса. Это влечет за собой нежелательные изменения углов установки колес при движении транспортного средства. Результат - ускоренный, неравномерный износ шин.
    Учитывая эти аспекты, при изготовлении современных сайлентблоков используют сочетание описанных схем фиксации: одновременным умеренным обжатием и вулканизацией.
    Кроме того, сама резиновая втулка может быть сплошной, или иметь прорези (перегородки), отверстия или кольцевые выемки.

    Например, задний сайлентблок передней подвески микроавтобуса Фольксваген Т5 применяется в двух исполнениях:
    - OE 7H0407182A - так называемые пассажирские (мягкие за счет имеющихся в резине отверстий), для автомобилей с допустимым весом от 2600 до 3000 кг; 
    - OE 7H0407182 - более жесткие, так называемые усиленные или грузовые, для машин с допустимым весом 3200 кг.
    Сайлентблок с облегченной за счет прорезей или отверстий резиновой прослойкой обеспечивает хорошую плавность хода и одновременно сохраняет необходимую жесткость фиксации рычага подвески в продольном направлении.
    
    Крупные производители резино-технических изделий, имеющие собственные исследовательские и испытательные центры, вкладывают значительные средства в разработку рецептуры резины и технологии изготовления из нее автокомпонентов. Ведь требования, предъявляемые к материалу упругой части сайлентблока, довольно жесткие. Кроме того, что деталь должна выдерживать колоссальные разнонаправленные нагрузки циклического действия, она должна обладать стойкостью к воздействию технологических жидкостей, используемых в машине, и других агрессивных сред (реагенты, используемые в дорожном хозяйстве зимой, ультрафиолет и др.).

    Дальнейшее совершенствование конструкции повлекло за собой создание плавающих и скользящих сайлентблоков, повышающих плавность хода автомобиля и комфорт его пассажиров.

    Материалы, используемые для изготовления сайлентблоков

   Традиционно для изготовления упругого элемента сайлентблока используются материалы на основе каучука. Чем больше этого ценного материала в композиции, тем выше характеристики сайлентблоков. Имеется и альтернатива резине. В первую очередь это синтетический полиуретан, из которого изготавливают неоригинальные сайлентблоки, которые пользуются определенной популярностью в последние годы.
    Главное достоинство этого прогрессивного материала - долговечность. Кроме того, полиуретан не боится мороза, при котором резина может трескаться, он также устойчив к воздействию масел и других агрессивных сред.

    Недостатки полиуретана:
    - надежно "приварить" упругую часть салентблока невозможно, обжимать - нельзя, так как материал и так довольно жесткий;
    - использование слишком жестких полиуретановых сайлентблоков изменяет характеристики подвески, в результате чего может быть потерян подруливающий эффект задних колес;
    - высокая цена деталей из полиуретана. Сайлентблоки из полиуретана могут стоить в 2-3 раза дороже резиновых.

    Крепление сайлентблоков

    Применяются различные способы крепления сайлентблоков в рычагах подвески. Самый распространенный – запрессовка сайлентблока наружной втулкой в проушину рычага. Фиксируется он там за счет трения. Такая конструкция используется в нагруженных узлах, рассчитанных на демпфирование ударных разнонаправленных нагрузок и защиту от вибрации. Одно из преимуществ - простота замены.
    Если же рычаг в подвеске играет роль направляющего или он нагружен в каком-то одном направлении или плоскости, то наружная втулка сайлентблоку в таких условиях не требуется. В этих случаях применяют сайлентблоки без оболочки с небольшими буртиками на торце упругого элемента. Его запрессовывают в проушину рычага. Все тяги или штанги, которые предусмотрены конструкцией задней подвески, крепятся к кузову или подвеске сайлентблоками именно такой конструкции.
    Пример - сайлентблоки Фольксваген Т4. Более нагруженные сайлентблоки нижних рычагов выполнены с наружной обоймой из алюминия, а менее нагруженные сайлентблоки верхних рычагов - без наружных втулок. Естественно, и замена нижних сайлентблоков на Т4 выполняется чаще, чем верхних.

     Аналогичное устройство имеют менее нагруженные сайлентблоки задних рычагов Т4 - без наружных обойм, с буртиками по краям.

    В современных автомобилях широко применяются интегрированные сайлентблоки, без внешней втулки, роль которой играет проушина рычага, вовнутрь нее запрессован упругий элемент. Преимущество такой конструкции - меньший вес, что соответствует тенденциям развития автомобилестроения. Вне заводских условий перепрессовать новый сайлентблок внутрь старого рычага сложно, приходится менять рычаг в сборе, что довольно дорого.
    Ряд производителей автокомпонентов заполнили нишу таких сайлентблоков своей продукцией. Это, в первую, очередь, Febest (Германия).

    Комбинация сайлентблоков в подвеске автомобиля

    Установка РМШ на одном рычаге возможна одновременно и в вертикальной, и в горизонтальной плоскостях. На широко распространенных подвесках МакФерсон с одним рычагом, воспринимающим все удары от дороги, применена именно такая комбинированная схема. На рисунке - комбинация сайлентблоков в рычаге передней подвески Фольксваген Пассат Б3. 
    Если же подвеска построена на двух поперечных рычагах, как у VW T4, то, скорее всего, в них сайлентблоки будут установлены только горизонтально. Это касается также и преобладающего большинства многорычажных подвесок.

В зависимости от условий работы, продиктованных характером нагрузок на элементы подвески, в конструкции машины могут применяться различные виды шарниров. Например, в развальном рычаге задней подвески, нагрузка на который, кроме продольных усилий, невелика, достаточно использовать недорогой сайлентблок без наружной обоймы. Для сайлентблоков подрамника задней подвески необходимо, чтобы в продольном направлении подрамник крепился жестко, но был бы способен защищать кузов от ударов, передающихся через подвеску от дороги.

    Как понять, что сайлентблоки изношены и их пора менять?

    Эксплуатация автомобиля с изношенными, разбитыми, что называется "в хлам", сайлентблоками, ведет к повышенному износу и преждевременному выходу из строя шаровых опор, и что еще хуже - амортизаторов и элементов их подвески. Кроме того, разбиваются посадочные места сайлентблоков в рычагах, замена которых ведет к значительным финансовым затратам. Поэтому очень важно определиться, как часто необходимо проверять состояние сайлентблоков и когда требуется их замена. Для этого нужно знать их примерный ресурс, исходя из регламента автопроизводителя.
    Как правило, ресурс таких деталей подвески - около 100 тыс. км. пробега, однако в странах, славящихся особым отношением к качеству дорог, таких, как Украина, диагностику сайлентблоков рекомендуют выполнять не реже, чем через 60 тыс. км. 
    Очень эффективна комплексная диагностика ходовой части, выполняемая на специальных стендах, где тестирование производится без участия человека, что исключает субъективный подход к определению величины остаточного ресурса. 
    Субъективные признаки изношенности сайлентблоков:
    - деталь перестает выполнять свои функции, и водитель начинает слышать удары при проезде препятствий;
    - управление автомобилем усложнилось;
    - появилась тугая, с задержкой, реакция на поворот руля; 
    - увод транспортного средства на скорости в сторону;
    - неравномерный, повышенный износ шин.
    При наличии этих признаков необходимо обратиться на СТО или произвести проверку состояния шарниров собственными силами.
    Для определения состояния РМШ подвески нужно разгрузить по очереди переднюю и заднюю части авто, поочередно проверить рычаги на предмет наличия люфта и провести внешний осмотр сайлентблоков.
    При осмотре проверяется наличие трещин и разрывов. При значительных повреждениях или сильном износе упругих элементов рычаги могут выглядеть криво, нарушается развал и схождение управляемых колес. Кроме того, сочленения проверяются на наличие люфта. При шевелении рычага с поврежденным или изношенным сайлентблоком можно увидеть, что внутренняя втулка слишком сильно смещается.
    При наличии трещин, разрывов в упругой части сайлентблоков, значительном люфте в узлах их крепления, замену деталей необходимо производить незамедлительно.

    Замена сайлентблоков

    Для замены изношенного или поврежденного сайлентблока его вначале необходимо извлечь. Для этого необходимо отвернуть крепежные болты, а если они прикипели - срезать. Сам сайлентблок извлекается выбиванием или выпрессовыванием. При этом важно не повредить посадочную поверхность элемента подвески. Поэтому предпочтительнее - использование специальных съемников или пресса.

    При монтаже сайлентблок сначала прикручивается или впрессовывается в деталь подвески (рычаг, тяга), после чего она устанавливается на место и крепится болтом, который заводится через внутреннюю втулку сайлентблока.

    Внимание! Не все сайлентблоки можно устанавливать произвольно. Сайлентблок с выемками или перегородками должен занимать строгое рабочее положение. Для правильной установки такой детали служат специальные, нанесенные на нее метки, которые при монтаже должны совмещаться с метками, нанесенными на поверхность рычага. Если проигнорировать это требование, распределение нагрузок может оказаться неправильным, и деталь быстро выйдет из строя.

    Окончательная затяжка резьбовых соединений подвески после замены сайлентблоков выполняется исключительно в положении, когда автомобиль стоит на колесах, так как подвеска перед утяжкой должна находиться в рабочем положении. Если проигнорировать это требование, сайлентблок скрутит и служить он будет недолго.

    Самой большой проблемой при замене сайлентблоков после их длительной эксплуатации может стать их прикипание к рычагу. Демонтаж такого сайлентблока сопряжен со значительными трудностями, вплоть до применения таких средств, как нагревание узла газовой горелкой и срезание элементов "болгаркой". Во избежание подобных ситуаций при установке новой детали ее наружную поверхность рекомендуют смазывать.

    Важно! При запрессовке необходимо следить, чтобы сайлентблок не перекосился. Запрессовывать его необходимо до момента, пока торцы внутренней втулки установятся симметрично относительно торцов проушины рычага.

    В подвеске Макферсона вертикально устанавливаемый сайлентблок, расположенный в задней части рычага, также необходимо запрессовывать, совмещая метку на самой детали с меткой на рычаге. Несоблюдение этого требования может способствовать очень быстрому выходу из строя установленного сайлентблока.

    Болты крепления сайлентблоков

    Учитывая высокую динамическую нагруженность узлов автомобиля, в которых используются сайлентблоки, для их крепления используется крепеж повышенного класса прочности. В первую очередь это касается болтов. Для их изготовления используется легированная сталь, а также антикоррозионное покрытие (цинкование). В большинстве случаев это - оригинальные изделия, поставляемые под заказ.
    "Болезнь" болтов крепления сайлентблоков - коррозия, "прикипание" резьбы, невозможность отвернуть гайку. В таком случае болт срезается и устанавливается новый. Как правило, чаще это происходит с болтами в задней подвеске, где сайлентблоки меняются значительно реже. Для предотвращения этого нежелательного явления при монтаже узла следует применять специальные средства. 

    Какие сайлентблоки выбрать?

    Подбор сайлентблоков имеет некоторые особенности. Значение имеют не только геометрические параметры, среди которых - наружный и внутренний диаметр, ширина и т. д., но и жесткость детали, которая может регулироваться наличием полостей в резиновом слое, а также конструкцией наружной втулки, которая может быть сплошной и разрезной. Так, например, при замене задних сайлентблоков нижнего рычага передней подвески Т4 следует учитывать, что он может быть выполнен как с разрезной наружной втулкой (модель Automega 110037310), так и сплошной (модель JP Group 1140205100). Опытные "бусоводы" Т4 стараются избегать установки сайлентблоков с разрезными втулками, так как "продолжительность жизни" их на "шляхах" Украины невелика. 
    Приступая к  выбору производителя, опытные автомобилисты рекомендуют ознакомиться с отзывами о сайлентблоках различных брендов как рядовых потребителей, так и специалистов СТО.

    Какие сайлентблоки лучше?

    Ведущие производители сайлентблоков и других компонентов подвески автомобилистам хорошо известны. Естественно, на первом месте стоит пресловутый оригинал, то есть запчасти, поставляемые под брендами и в упаковке автопроизводителей - Volkswagen, Audi, Skoda, Seat (или же VAG), Renault, Opel и т. д. Далее - бренды компаний, производящих детали для конвейерных поставок. Это, в первую очередь, Lemförder и TRW. Чтобы не повторяться, отошлем читателя к предыдущей статье, посвященной шаровым опорам (Шаровые опоры - как не ошибиться с выбором). Добавим лишь, что сайлентблоки Lemforder (Лемфердер), Ruville, CTR,  Febi, ТРВ вполне оправдают вложенные в их покупку средства. Правда, это лишь при соблюдении ряда условий, касающихся аккуратной езды по отечественных дорогам. Поскольку зачастую выполнение этого простого условия не представляется возможным, наши автомобилисты выбирают более бюджетные (экономные) варианты.
    Отдельно следует остановиться на компании Febest. Эта нишевая компания специализируется на производстве и поставках автокомпонентов, которые обошли своим вниманием другие производители. Применительно к сайлентблокам можно отметить, что ряд позиций интегрированных сайлентблоков, которые автопроизводители рекомендуют менять в сборе с рычагом, можно отыскать лишь в каталогах Febest.
    В ассортименте Интернет магазина Автоточка - сайлентблоки Lemförder, Febi, Optimal, Automega, JP Group, Maxgear, Topran, Quinton Hazell. 
    Удачных покупок и легких дорог!