Сайлентблоки автомобильной подвески: как они устроены и как их менять
Зачем в подвеске нужны «резинки», как понять, что они изношены и насколько трудно их поменять? Сегодня изучим немного теории и отправимся на автосервис менять сайлентблоки передних рычагов Volkswagen Polo sedan. Возможно, вы никогда не станете самостоятельно обслуживать подвеску на своей машине, зато после прочтения этой статьи вам станет понятно, какие манипуляции выполняют мастера, если в наряд-заказе значится «замена сайлентблоков».
О роли в подвеске
К ак и любой шарнир, резинометаллическое соединение выполняет две основные функции. Во-первых, оно дает определенную (в нашем случае – очень сильно ограниченную) свободу перемещения деталей относительно друг друга. Ограниченную настолько, что руками вы этот шарнир с места не сдвинете – он рассчитан на то, чтобы удерживать машину весом тонны в полторы. Во-вторых, шарнир предохраняет соединяемые детали от разрушения, гася удары и вибрации при движении по дороге.
Резинометаллические шарниры можно условно разделить на два вида – разборные и неразборные. У первых наружная обойма (металлическая втулка) отдельно, резиновая часть – отдельно. У вторых – все вместе. То есть резиновая часть с внутренней металлической втулкой зафиксирована внутри наружной втулки, тоже металлической (о способах фиксации – ниже).
Именно такой, неразборный вид РМШ принято называть сайлентблоком. Для незнакомых с английским языком на всякий случай уточним, что silent переводится как «тихий». Что вполне логично, ибо без сайлентблока детали подвески не только бы быстро разрушались от ударов, но еще и издавали бы противный лязг.
В подвеске современной машины «сайленты» используют для соединения рычагов подвески с подрамником или кузовом автомобиля, а также соединения стоек стабилизатора поперечной устойчивости с рычагом подвески или иным ее элементом.
В задней подвеске сайлентблоки используют еще и для соединения рычагов с цапфой. В передней, как нетрудно догадаться, их функцию выполняют шаровые опоры, дающие большую свободу перемещения элементов относительно друг друга и обеспечивающие поворот колес.
Кстати, подушки двигателя – тоже часто (но не всегда) конструктивно представляют из себя РМШ, которые изолируют кузов от вибраций двигателя. Впрочем, о подушках поговорим в другой статье.
Конструктивные особенности
Итак, две втулки с резиновой прослойкой – казалось бы, все элементарно. Но несложна эта конструкция только на первый взгляд. Как зафиксировать упругий элемент во втулке? Довольно очевидный способ – сильное обжатие (иначе говоря – натяг), правда, в таком случае соединение получится слишком жестким, что отразится на плавности хода.
Есть второй вариант – «склеивание» резины с металлом методом вулканизации – тут обжатия почти нет. Но в таком случае жесткость соединения уже откровенно недостаточная. Возрастает угол скручивания и перекоса (относительно продольной оси сайлентблока), что влечет за собой неблагоприятные изменения углов установки колес во время движения автомобиля. И, соответственно, ускоренный неравномерный износ шин.
Учитывая эти сложности, в конструкции современных сайлентблоков применяют комбинированную схему фиксации: одновременно обжатием (умеренной силы) и вулканизацией.
Далее, сама резиновая часть может быть сплошной, а может – с дополнительными прорезями. Возьмем, к примеру, попавший к нам «под ключ» Polo седан. На нем задний сайлентблок рычага передней подвески (как раз типа МакФерсон) установлен вертикально и в его резиновой части имеются вырезы.
Зачем они нужны? Чтобы ограничить перемещение рычага в продольном направлении, жесткость втулки должна быть максимальна; но нам не нужна максимальная жесткость при перемещении рычага в вертикальной плоскости (при наезде на препятствие, например). Для соблюдения этих свойств, говоря упрощенно, удалили лишнюю резину. Втулка обеспечивает достойную плавность хода и жесткую фиксацию рычага в продольном направлении одновременно.
Последующее развитие инженерной мысли привело к созданию плавающих и скользящих сайлентблоков, и снова ради повышения плавности хода.
Устройство шарнира значительно усложнилось, появились дополнительные элементы: промежуточная втулка (пластиковая), торцовые шайбы, долговечный смазочный материал и боковые уплотнители. Как всегда, усложнение привело к удорожанию. Уплотнения изнашиваются, смазка вытекает, сайлентблоки скрипят, а новые стоят дорого. Как-нибудь мы еще вернемся к плавающим «сайлентам», когда к нам в ремзону попадет машина с такими шарнирами. Сегодня ограничимся обычными.
Крепеж сайлентблоков
Существует несколько вариантов установки сайлентблоков в рычаги подвески. Пожалуй, один из самых распространенных – это запрессовка «сайлента» со своей внешней втулкой в проушину рычага. Удерживается он там за счет силы трения. Такая конструкция предполагает гашение ударных разнонаправленных нагрузок и виброизоляцию. Ремонт элементарен. Молотком выбил старый, запрессовал новый.
Если же рычаг в подвеске выполняет роль направляющего или нагрузка на него воздействует в каком-то одном направлении или плоскости, то внешняя втулка сайлентблоку вообще не нужна. В таких случаях применяют сайлентблок с небольшими буртиками с торца упругого элемента, который благополучно запрессовывают непосредственно в проушину рычага. Любая тяга или штанга, если таковые предусмотрены конструктивно, в задней подвеске крепятся к кузову или подвеске именно через «сайленты» такого типа.
Ну и, наконец, тренд последних лет – интегрированные сайлентблоки, где роль внешней втулки выполняет проушина самого рычага, а внутри нее запрессован упругий элемент. Ярко выраженного инженерного смысла в такой конструкции мало (в отличие, скажем, от интегрированных шаровых опор), тут производитель по большей части увеличивает прибыльность торговли оригинальными запчастями. Потому что вне заводских условий запрессовать новую «резинку» внутрь старого рычага достаточно качественно невозможно, нужно менять рычаг в сборе (заплатив немалую сумму).
Конечно, неоригинальных упругих элементов на рынке запчастей хватает, но срок службы их ожидаемо невелик – это временное решение. «Колхозные» резинки просто выдавливает из проушин.
Комбинация сайлентблоков в подвеске
Устанавливаться резинометаллические шарниры могут на одном рычаге и в вертикальной, и горизонтальной плоскостях. На распространенных подвесках типа МакФерсон с одним нижним рычагом (с каждой стороны), воспринимающим все удары от дороги, как раз применена такая комбинированная схема. Если же подвеска, скажем, с двумя поперечными рычагами, то, вероятней всего, в каждом из них сайлентблоки будут установлены только в горизонтальной плоскости. Это касается и почти всех многорычажных подвесок.
Если же говорить о конструкции, то в зависимости от характера нагрузок на одном автомобиле могут применяться несколько видов шарниров. Например, если это развальный рычаг в задней подвеске, который не несет толком никакой нагрузки, кроме продольных усилий, то нет смысла устанавливать в него дорогой «сайлент», достаточно запрессовать в его проушину сайлентблока без наружного кольца, и все. Если же это сайлентблок подрамника (опять же задней подвески), то здесь обычной втулкой не обойтись. Придется сконструировать предмет нашего обсуждения так, чтобы в продольном направлении подрамник даже не шелохнулся, но имел возможность изолировать кузов автомобиля от ударов, приходящих через подвеску от дороги.
Каучук или полиуретан?
В большинстве случаев упругий элемент сайлентблока изготовлен на основе каучука. Как правило, чем больше этого драгоценного материала, тем лучше характеристики сайлентблоков. Но имеются альтернативы.
Просвещенные читатели наверняка вспомнят синтетический полиуретан, из которого обычно делают неоригинальные сайлентблоки, и они пользуются определенной популярностью.
Несомненный плюс этого материала – долговечность, полиуретановые сайлентблоки можно не менять годами. Но на этом перечень достоинств исчерпывается.
Перефразируя известную рекламу, «не все полиуретаны одинаково полезны», и есть составы, которые просто невозможно надежно «привулканизировать» упругой частью к металлической, а обжимать полиуретан нельзя, он и так жесткий. Шарниры с «начинкой» из неподходящего полиуретана просто разваливаются через 40–50 тысяч километров (а то и раньше), так как упругий материал отслаивается от поверхности втулки.
И даже если состав подобран грамотно, остается проблема жесткости полиуретана. Как правило, после установки такого «неоригинала» не только ухудшится плавность хода, но и нарушится эластокинематика подвески – характер изменения положения колес под воздействием продольных и боковых сил. Иначе говоря – может пропасть «подруливающий» эффект задней подвески, который присутствует на множестве современных машин, начиная с совершившего маленькую революцию управляемости в С-классе Ford Focus первого поколения.
Срок службы
Если усреднить, то срок службы сайлентблоков составляет около 100 тысяч километров. Впрочем, тут все зависит не только от качества деталей, но также от состояния дорог, конструкции подвески, условий хранения машины и соблюдения технических требований при установке «сайлентов».
Часто бывает, что уже через два года или 30–40 тыс. километров пробега от подвески начинает доноситься характерный стук, скромно намекающий на то, что пора ехать на СТО. Вообще, на сайлентблоки, как и на шаровые опоры, необходимо обращать внимание каждый раз, когда автомобиль встает на подъемник или смотровую яму. Вовремя выявленный разрыв упругого элемента позволит вам спокойно, а не в авральном режиме подобрать и приобрести запчасть. Не говоря уже о том, что сами рычаги прослужат долго, если «резинки» меняются вовремя и втулки не бьются друг о друга.
Трудности замены
Самой большой головной болью при замене сайлентблоков может стать их прикипание к рычагу. Тот, кто хоть раз в жизни менял эту деталь на рычагах отечественной классики, порой вздрагивает, вспоминая свои потуги при попытке снятия «сайлентов». Сначала специальным съемником, потом с помощью лома, а потом… с помощью болгарки. Последняя зачастую побеждала в этой борьбе. Именно поэтому при установке новой детали ее наружную обойму рекомендуют смазывать.
Пример замены сайлентблоков рычагов передней подвески
Наш подопытный Volkswagen Polo sedan проехал 125 тысяч километров. При очередной замене моторного масла было выявлено плачевное, но не критическое состояние сайлентблоков рычагов передней подвески. Учитывая наличие на складе станции оригинальных запчастей на столь распространенную модель, замену решили выполнить незамедлительно. Передняя подвеска здесь – вышеупомянутый МакФерсон, то есть «сайленты» – в двух плоскостях, вертикальной и горизонтальной.
Итак, автомобиль на подъемнике, механик во всеоружии. Первым делом выкрутили болты крепления рычага к подрамнику подвески, после чего отвернули элемент крепления и отсоединили рычаг с шаровой опорой от поворотного кулака.
Проблем с откручиванием не возникло, поэтому следующим этапом стал процесс извлечения рычага из подрамника. Вроде бы ничего сложного, но задний сайлентблок установлен в подрамник довольно плотно, потому за помощью пришлось обратиться к фомке. И этот этап пройден.
Повторили все те немногие операции с рычагом противоположной стороны автомобиля. Теперь извлекаем старое и ненужное. Так как сайлентблоки «приговорены», просто выбиваем их, использовав подходящий инструмент вместе с молотком, не заботясь об их сохранности.
Извлекаем из упаковки новые блестящие сайлентблоки и – прямиком на пресс. Для запрессовки горизонтально установленного сайлентблока понадобятся специальные оправки подходящего диаметра. Если нет оправок, подойдут металлические втулки, опять же подходящего диаметра. Одну необходимо подставить под рычаг, и она должны быть по диаметру больше наружной обоймы сайлентблока, это опорная оправка. Вторая – такого же диаметра, как наружная обойма, так как усилие от пресса прикладывать допускается только к ней.
И не забываем смазывать наружную обойму! Вы же не хотите потом возиться с болгаркой?
При запрессовке следим за тем, чтобы сайлентблок не перекосился. Запрессовываем до момента, когда торцы внутренней втулки будут расположены симметрично относительно торцов проушины рычага.
Переходим к вертикально устанавливаемому сайлентблоку, он расположен в задней части рычага. Выполняем все те же операции, только с одной оговоркой: на резиновой части «сайлента» нанесена метка, которую необходимо совместить с меткой на рычаге. Это важный момент, несоблюдение которого может привести к скорейшему выходу из строя недавно установленной «резинки».
Задний сайлентблок устанавливается в проушину рычага тоже симметрично. Однако напомню, что если соберетесь самостоятельно заменить сайлентблоки на своей машине, то сначала изучите руководство по ремонту. Иногда конструкторы предусматривают и асимметричную установку сайлентблоков.
После запрессовки сайлентблоков во второй рычаг монтируем их обратно на автомобиль. Процесс установки рычага выполняется в последовательности, обратной снятию, и особых замечаний именно в нашем случае не предусматривает. Единственный совет: окончательно дотянуть элементы крепления рычага к подрамнику необходимо на нагруженной подвеске, когда автомобиль снят с подъемника и стоит на земле.
https://www.kolesa.ru/article/sajlentbloki-avtomobilnoj-podveski-kak-oni-ustroeny-i-kak-ih-menyat