Сайлентблоки

Сайлентблок (від англ. silent block) - варіант резинометалличні шарніра (РМШ), що широко застосовується в конструкції різних машин і механізмів. Конструктивно - це різновид шарніра, рухливість в якому (досить обмежена) досягається використанням еластичних матеріалів (гуми, поліуретану). Класичний сайлентблок, що використовується як компонент підвіски транспортного засобу, - це дві сталеві або алюмінієві втулки, обсяг між якими заповнений спеціальною гумовою прошарком.

    Інформація. Silent по-англійськи означає «тихий».

Сайлентблоки гасять або ізолюють коливання радіального і осьового напрямку. Область застосування обмежена радіальними зусиллями величиною до 300 кН.
РМШ виконує дві функції:
1. З'єднання забезпечує певну, хоч і досить обмежену свободу відносного переміщення деталей.
2. Шарнір захищає з'єднуються деталі, демпфируя удари і вібрації при пересуванні по дорозі.

Місця установки сайлентблоків

Де встановлюють сайлентблоки? Їх використання досить широке:
- в передній підвісці автомобіля у вузлах кріплення важелів;
- в елементах кріплення до деталей підвіски стабілізатора;
- в задній підвісці для з'єднання деталей між собою;
- в елементах монтажу амортизаторів;
- у вузлах кріплення КПП, двигуна та деяких інших агрегатів.
Наприклад, в автомобілях Фольксваген Т4 сайлентблоки застосовують у вузлах кріплення рульової рейки як демпферів (Подушка рульової рейки JP Group 1144800300).

Для зручності різні сайлентблоки називають за місцем їх установки. Наприклад, на мікроавтобусах Фольксваген Т4 сайлентблоки передніх важелів зазвичай називають наступним чином:
- сайлентблок верхнього важеля передньої підвіски передній (по ходу руху автомобіля) і задній;
- сайлентблок нижнього важеля передній і задній.
Ліворуч і праворуч однойменні сайлентблоки - однакові.
    Сайлентблоки задніх важелів Т4 називають інакше - щодо їх розташування відносно осі машини:
- сайлентблок важеля задньої підвіски (або заднього важеля) внутрішній і зовнішній (зовнішній).
Сайлентблоки несуть основне навантаження, що припадає на підвіску. Крім різних коливань і вібрацій, вони гасять деформуючі впливу на нижню частину кузова автомобіля, що передаються на нього при наїзді на перешкоди і нерівності дорожнього покриття, роблячи роботу підвіски автомобіля дійсно тихою.

Класифікація сайлентблоків

Усталеної класифікації сайлентблоків немає. Можна виділити групи цих деталей, об'єднаних за такими ознаками:
- за сприйманих навантажень;
- по конструкції;
- по використовуваних матеріалів;
- за місцем установки.

Розрізняють РМШ, що працюють в основному на кручення, а також на стиск в поєднанні з вигином (опори, подушки).

Крім того, РМШ можна поділити на розбірні і нерозбірні. Саме нерозбірні РМШ прийнято називати сайлентблоками.

Конструктивно сайлентблоки виконуються з зовнішньої обоймою з внутрішньої, з двома обоймами і ексцентричні
.
    За місцем установки можна виділити наступні групи сайлентблоків:
- сайлентблоки важелів підвіски (передній і задній, нижніх і верхніх важелів), вони призначені для з'єднання важелів з підрамником або кузовом машини;
- сайлентблоки ресор;
- сайлентблоки рульової рейки у підвісці рульового управління;
- сайлентблоки тріснув;
- сайлентблоки, що з'єднують тяги стабілізатора з важелями підвіски або іншими її компонентами;
- сайлентблоки задньої підвіски, де їх застосовують для з'єднання важелів с цапфой. Для цього використовують більш складні плаваючі сайлентблоки, що забезпечують ефект підрулення задніх коліс. У передній підвісці для цього служать кульові опори.

Подушки двигуна і КПП частіше конструктивно представляють собою РМШ. Вони ізолюють кузов від вібрацій силової установки і трансмісії.

По використовуваних матеріалів розрізняють сайлентблоки, виготовлені з використанням гуми і поліуретану.
По конструкції розрізняють наступні типи сайлентблоків:
- класичні (жорсткі, цельнорезиновые);
- плаваючі;
- ковзні.

Конструкція сайлентблоків

Простота пристрою сайлентблоков - удавана. Складність у виготовленні деталі.

Використовується два способи фіксації пружної вставки у втулці.
1. Сильне обтиснення (натяг). Таке з'єднання виходить занадто жорстким, що позначається на плавності ходу транспортного засобу.
2. З'єднання гуми з металом за рахунок вулканізації. У цьому випадку обтиснення майже немає, жорсткість з'єднання виходить недостатня. Збільшується кут скручування і перекосу. Це тягне за собою небажані зміни кутів установки коліс при русі транспортного засобу. Результат - прискорений, нерівномірний знос шин.
Враховуючи ці аспекти, при виготовленні сучасних сайлентблоків використовують поєднання описаних схем фіксації: одночасним помірним обтисненням і вулканізацією.
Крім того, сама гумова втулка може бути суцільний, або мати прорізи (перегородки), отвори або кільцеві виїмки.

Наприклад, задній сайлентблок передньої підвіски мікроавтобуса Фольксваген Т5 застосовується в двох виконаннях:
- OE 7H0407182A - так звані пасажирські (м'які за рахунок наявних в гумі отворів), для автомобілів з допустимим вагою від 2600 до 3000 кг;
- OE 7H0407182 - більш жорсткі, так звані посилені або вантажні, для машин з допустимою вагою 3200 кг
Сайлентблок з полегшеною за рахунок прорізів або отворів гумової прошарком забезпечує хорошу плавність ходу і одночасно зберігає необхідну жорсткість фіксації важеля підвіски в поздовжньому напрямку.
    
Великі виробники гумотехнічних виробів, що мають власні дослідні та випробувальні центри, вкладають значні кошти в розробку рецептури гуми і технології виготовлення з неї автокомпонентів. Адже вимоги, які пред'являються до матеріалу пружної частини сайлентблока, досить жорсткі. Крім того, що деталь повинна витримувати колосальні різноспрямовані навантаження циклічного дії, вона повинна володіти стійкістю до впливу технологічних рідин, що використовуються в машині, і інших агресивних середовищ (реагенти, що використовуються в дорожньому господарстві взимку, ультрафіолет і ін).

Подальше вдосконалення конструкції спричинило за собою створення плаваючих та ковзних сайлентблоків, що підвищують плавність ходу автомобіля і комфорт пасажирів.

Матеріали, використовувані для виготовлення втулок

Традиційно для виготовлення пружного елемента сайлентблока використовуються матеріали на основі каучуку. Чим більше цього цінного матеріалу у композиції, тим вище характеристики сайлентблоків. Є й альтернатива гумі. В першу чергу це синтетичний поліуретан, з якого виготовляють неоригінальні сайлентблоки, які користуються певною популярністю в останні роки.
Головне достоїнство цього прогресивного матеріалу - довговічність. Крім того, поліуретан не боїться морозу, при якому гума може тріскатися, він також стійкий до впливу масел і інших агресивних середовищ.

Недоліки поліуретану:
- надійно "приварити" пружну частина салентблока неможливо, обжимать - не можна, так як матеріал і так досить жорсткий;
- використання занадто жорстких поліуретанових сайлентблоків змінює характеристики підвіски, в результаті чого може бути втрачений подруливающий ефект задніх коліс;
- висока ціна деталей з поліуретану. Сайлентблоки з поліуретану можуть коштувати в 2-3 рази дорожче гумових.

Кріплення сайлентблоків

Застосовуються різні способи кріплення втулок у важелях підвіски. Найпоширеніший – запресування сайлентблока зовнішньої втулкою на вушко важеля. Фіксується він там за рахунок тертя. Така конструкція використовується в навантажених вузлах, розрахованих на демпфірування ударних різноспрямованих навантажень і захист від вібрації. Одна з переваг - простота заміни.
Якщо ж важіль в підвісці грає роль направляючого або він навантажений в якомусь одному напрямі площини, то зовнішня втулка сайлентблоку в таких умовах не потрібно. У цих випадках застосовують сайлентблоки без оболонки з невеликими буртиками на торці пружного елемента. Його запресовують у вушко важеля. Всі тяги або штанги, які передбачені конструкцією задньої підвіски кріпляться до кузова або підвісці сайлентблоками саме такої конструкції.
Приклад - сайлентблоки Фольксваген Т4. Більше навантажені сайлентблоки нижніх важелів виконані із зовнішньої обоймою з алюмінію, а менш навантажені сайлентблоки верхніх важелів - без зовнішніх втулок. Природно, і заміна нижніх втулок на Т4 виконується частіше, ніж верхніх.

Аналогічний пристрій мають менш навантажені сайлентблоки задніх важелів Т4 - без зовнішніх обойм, з буртиками по краях.

У сучасних автомобілях широко застосовуються інтегровані сайлентблоки, без зовнішньої втулки, роль якої грає вушко важеля, всередину неї запресований пружний елемент. Перевага такої конструкції - менша вага, що відповідає тенденціям розвитку автомобілебудування. Поза заводських умов перепрессовать новий сайлентблок всередину старого важеля складно, доводиться міняти важіль в зборі, що досить дорого.
Ряд виробників автокомпонентів заповнили нішу таких сайлентблоків своєю продукцією. Це, в першу, чергу, Febest (Німеччина).

Комбінація сайлентблоків в підвісці автомобіля

Установка РМШ на одному важелі можлива одночасно і у вертикальній, і в горизонтальній площинах. На широко поширених підвісках МакФерсон з одним важелем, що сприймає всі удари від дороги, застосована саме така комбінована схема. На малюнку - комбінація сайлентблоків у важелі передньої підвіски Фольксваген Пассат Б3.
Якщо ж підвіска побудована на двох поперечних важелях, як у VW T4, то, швидше за все, у них сайлентблоки будуть встановлені тільки горизонтально. Це стосується також і переважної більшості багатоважільних підвісок.

В залежності від умов роботи, продиктованих характером навантажень на елементи підвіски, в конструкції машини можуть застосовуватися різні види шарнірів. Наприклад, в развальном важелі задньої підвіски, навантаження на який, крім поздовжніх зусиль, невелика, достатньо використовувати недорогий сайлентблок без зовнішньої обойми. Для сайлентблоків підрамника задньої підвіски необхідно, щоб в поздовжньому напрямку підрамник жорстко кріпився, але був би здатен захистити кузов від ударів, які передаються через підвіску від дороги.

Як зрозуміти, що сайлентблоки зношені і їх пора міняти?

Експлуатація автомобіля з зношеними, розбитими, що називається "в мотлох", сайлентблоками, веде до підвищеного зносу і передчасного виходу з ладу кульових опор, і що ще гірше - амортизаторів і їх елементів підвіски. Крім того, розбиваються посадочні місця сайлентблоків у важелях, заміна яких веде до значних фінансових витрат. Тому дуже важливо визначитися, як часто необхідно перевіряти стан сайлентблоків і коли потрібна їх заміна. Для цього потрібно знати їх приблизний ресурс, виходячи з регламенту автовиробника.
Як правило, ресурс таких деталей підвіски - близько 100 тис. км. пробігу, однак в країнах, що славляться особливим ставленням до якості доріг, таких, як Україна, діагностику сайлентблоків рекомендують виконувати не рідше, ніж через 60 тис. км.
Дуже ефективна комплексна діагностика ходової частини, що виконується на спеціальних стендах, де тестування проводиться без участі людини, що виключає суб'єктивний підхід до визначення величини залишкового ресурсу.
Суб'єктивні ознаки зношеності сайлентблоків:
- деталь перестає виконувати свої функції, і водій починає чути удари при проїзді перешкод;
- управління автомобілем ускладнилося;
- з'явилася туга, з затримкою, реакція на поворот керма;
- відведення транспортного засобу на швидкості у сторону;
- нерівномірний, підвищений знос шин.
При наявності цих ознак необхідно звернутися на СТО або провести перевірку стану шарнірів власними силами.
Для визначення стану РМШ підвіски потрібно розвантажити по черзі передню і задню частини авто, по черзі перевірити важелі на предмет наявності люфту і провести зовнішній огляд сайлентблоків.
При огляді перевіряється наявність тріщин і розривів. При значних пошкодженнях або сильному зносі пружних елементів важелі можуть виглядати криво, порушується розвал і сходження керованих коліс. Крім того, зчленування перевіряються на наявність люфту. При ворушінні важеля з пошкодженим або зношеним сайлентблоком можна побачити, що внутрішня втулка занадто сильно зміщується.
При наявності тріщин, розривів у пружної частини сайлентблоків, значний люфт у вузлах їх кріплення, заміну деталей необхідно проводити негайно.

Заміна сайлентблоків

Для заміни зношеного або втраченого сайлентблока його спочатку потрібно отримати. Для цього необхідно відвернути кріпильні болти, а якщо вони прикипіли - зрізати. Сам сайлентблок витягується вибиванням або випресовуванням. При цьому важливо не пошкодити посадкову поверхню елемента підвіски. Тому краще - використання спеціальних знімачів або преса.

При монтажі сайлентблок спочатку прикручується або впрессовивается в деталь підвіски (важіль, тяга), після чого вона встановлюється на місце і кріпиться болтом, який заводиться через внутрішню втулку сайлентблока.

    Увага! Не всі сайлентблоки можна встановлювати довільно. Сайлентблок з виїмками або перегородками повинен займати суворе робоче положення. Для правильної установки такої деталі служать спеціальні, нанесені на неї мітки, які при монтажі повинні поєднуватися з мітками, нанесеними на поверхню важеля. Якщо проігнорувати це вимога, розподіл навантажень може виявитися неправильним, і деталь швидко вийде з ладу.

Остаточна затягування різьбових з'єднань підвіски після заміни сайлентблоков виконується виключно в положенні, коли автомобіль стоїть на колесах, так як підвіска перед утяжкой повинна знаходитися в робочому положенні. Якщо проігнорувати це вимога, сайлентблок скрутить і служити він буде недовго.

Найбільшою проблемою при заміні сайлентблоков після їх тривалої експлуатації може стати їх прикипание до важеля. Демонтаж такого сайлентблока пов'язаний із значними труднощами, аж до застосування таких засобів, як нагрівання вузла газовим пальником і зрізання елементів "болгаркою". Щоб уникнути подібних ситуацій при установці нової деталі її зовнішню поверхню рекомендують змащувати.

    Важливо! При запресовуванні необхідно стежити, щоб сайлентблок не перекосився. Запресовувати його необхідно до моменту, поки торці внутрішньої втулки встановляться симетрично щодо торців вушка важеля.

У підвісці Макферсона вертикально встановлений сайлентблок, розташований в задній частині важеля, також необхідно запресовувати, поєднуючи мітку на самій деталі з міткою на важелі. Недотримання цієї вимоги може сприяти дуже швидкого виходу з ладу встановленого сайлентблока.

Болти кріплення сайлентблоків

Враховуючи високу динамічну нагруженность вузлів автомобіля, в яких використовуються сайлентблоки, для їх кріплення використовується кріплення підвищеного класу міцності. У першу чергу це стосується болтів. Для їх виготовлення використовується легована сталь, а також антикорозійне покриття (цинкування). У більшості випадків це - оригінальні вироби, які постачаються під замовлення.
"Хвороба" болтів кріплення сайлентблоков - корозія, "прикипание" різьблення, неможливість відвернути гайку. У такому разі болт зрізається і встановлюється новий. Як правило, частіше це відбувається з болтами в задній підвісці, де сайлентблоки змінюються значно рідше. Для запобігання цього небажаного явища при монтажі вузла слід застосовувати спеціальні засоби.

Які сайлентблоки вибрати?

Підбір сайлентблоків має деякі особливості. Значення мають не тільки геометричні параметри, серед яких - зовнішній і внутрішній діаметр, ширина і т. д., але і жорсткість деталі, яка може регулюватися наявністю порожнин в гумовому шарі, а також конструкцією зовнішньої втулки, яка може бути суцільною і розрізний. Так, наприклад, при заміні задніх втулок нижнього важеля передньої підвіски Т4 слід враховувати, що він може бути виконаний як з розрізної зовнішньої втулкою (модель Automega 110037310), так і суцільний (модель JP Group 1140205100). Досвідчені "бусоводы" Т4 намагаються уникати установки сайлентблоків з розрізними втулками, так як "тривалість життя" їх на "шляхах" України невелика.
Приступаючи до вибору виробника, досвідчені автомобілісти рекомендують ознайомитися з відгуками про сайлентблоках різних брендів як пересічних споживачів, так і фахівців СТО.

Які сайлентблоки краще?

Провідні виробники сайлентблоків та інших компонентів підвіски автомобілістам добре відомі. Природно, на першому місці стоїть горезвісний оригінал, тобто запчастини, що поставляються під брендами і в упаковці автовиробників Volkswagen, Audi, Skoda, Seat (або ж VAG), Renault, Opel і т. д. Далі - бренди компаній, що виробляють деталі для конвеєрних поставок. Це, в першу чергу, Lemförder і TRW. Щоб не повторюватися, відішлемо читача до попередньої статті, присвяченій кульовим опор (Кульові опори - як не помилитися з вибором). Додамо лише, що сайлентблоки Lemforder (Лемфердер), Ruville, CTR, Febi, ТРВ цілком виправдають вкладені в їх купівлю кошти. Правда, це лише при дотриманні ряду умов, що стосуються акуратної їзди по вітчизняних дорогах. Оскільки найчастіше виконання цього простого умови не представляється можливим, наші автомобілісти вибирають більш бюджетні (економні) варіанти.
Окремо слід зупинитися на компанії Febest. Ця нішева компанія спеціалізується на виробництві та постачанні автокомпонентів, які обійшли своєю увагою інші виробники. Стосовно до сайлентблокам можна відзначити, що ряд позицій інтегрованих сайлентблоків, які автовиробники рекомендують міняти в зборі з важелем, можна відшукати лише у каталогах Febest.
В асортименті Інтернет магазину Автоточка - сайлентблоки Lemförder, Febi, Optimal, Automega, JP Group, Maxgear, Topran, Quinton Hazell.
Вдалих покупок і легких доріг!