Пожалуй, самой популярной опорой силового агрегата в автомобиле издавна считаются резиновые подушки. Резина предоставляет вибрирующему двигателю относительную свободу движений и таким образом неплохо гасит колебания. Важнейший недостаток резиновых опор — они не препятствуют, а порой даже способствуют возникновению резонанса, в результате которого кузов начинает вибрировать еще сильнее. Резиновые подушки уступают другим видам опор и с точки зрения износостойкости.
Гидравлические опоры содержат жидкость, которая выполняет те же функции, что и резина, — обеспечивает силовому агрегату подвижность. Жидкость более динамична, чем резина. Она быстрее отрабатывает колебания двигателя, оставляя меньше шансов для возникновения резонанса.
Схема работы ACM: активная опора двигателя использует разрежение во впускном коллекторе в качестве источника энергии для создания колебаний в противофазе вибрации двигателя.
Первая публикация, посвященная идее активного подавления вибраций, появилась в журнале Международного общества автомобильных инженеров SAE в 1986 году. Инженеры Mitsubishi сообщали, что в ходе эксперимента им удалось снизить уровень вибраций на месте водителя на 16 дБ. В качестве вывода они предрекали скорое воплощение подобной системы на серийных автомобилях.
Ждать пришлось довольно долго. Лишь с 1998 года активными опорами силового агрегата, использующими в качестве источника энергии разрежение во впускном коллекторе, стали щеголять серийные Lexus. Конкуренты не заставили себя долго ждать: в том же году в свет вышли дизельные Nissan, в 2000-х появились Honda с аналогичной системой.
С технологической точки зрения (постоянный полный привод без принудительных блокировок и понижающей передачи) Highlander — городской кроссовер. Зато по габаритам он даст фору многим внедорожникам. При размерах 4785 х 1910 х 1760 мм предлагается объем багажника 290 л или 2305 л со сложенным третьим рядом сидений.
Воздух или ток
На современном Toyota Highlander используется активная опора двигателя (ACM, Active Control Mount) спереди в сочетании с пассивными гидравлическими подушками сзади. Как можно увидеть на схеме, активная опора также содержит камеру с гидравлической жидкостью и работает как гидроподушка. Разница в том, что дном этой камеры служит диафрагма. С другой стороны от нее располагается воздушная камера, соединенная с вакуумной системой посредством клапана с электронным управлением.
Благодаря клапану воздушная камера по очереди сообщается то с впускным коллектором, то с атмосферным воздухом. Это заставляет диафрагму колебаться, изменяя давление гидравлической жидкости в опоре. Клапан управляется компьютером на основе показаний датчика положения коленвала. Таким образом, опора вибрирует точно в противофазе с вибрацией самого двигателя и гасит его колебания. Система работает только на холостом ходу. В движении, когда двигатель и так стабилен за счет повышенных оборотов, клапан закрывается и активная опора превращается в обычную гидравлическую подушку.
Существуют аналогичные ACM-системы, конструктивно отличающиеся от вакуумных опор Toyota. В 2003 году Honda представила двигатель с переменным рабочим объемом VCM (Variable Cylinder Management). Его суть заключается в способности отключать часть цилиндров, когда максимальная мощность не требуется. Так, 6-цилиндровый мотор на шоссе может становиться 4- или 3-цилиндровым, перекрывая подачу топлива в соответствующие камеры сгорания.
Внедрение VCM сделало активные опоры двигателя жизненной необходимостью: мотору, который создан 6-цилиндровым, непросто сохранять баланс, ополовинившись. Особенно чувствительным может оказаться момент переключения между стандартным и экономичным режимами.
ACM от Honda — это обычные гидравлические опоры, к камерам которых подведены гидравлические магистрали. Каждая магистраль ведет к соленоиду, повышающему или понижающему давление в камере по команде процессора. Достоинство системы Honda — в ее колоссальной гибкости: согласно поставленной задаче она может работать на любых оборотах двигателя. Главный недостаток заключается в том, что соленоид потребляет электроэнергию, в то время как вакуум в системе Toyota можно считать бесплатным.
Чтобы автомобиль пришел в движение, ему нужен двигатель. Данный агрегат устанавливается в передней части кузова (в большинстве случаев). Крепится он на подрамник либо на лонжероны. Однако вибрации, что отдает двигатель при работе, сильно отдаются на кузов. Чтобы их сгладить, его устанавливают посредством резиновых подушек. Они являются неким буфером. Со временем все резинотехнические изделия приходят в негодность. Не исключением являются и опоры ДВС. Что такое и методы устранения - далее в нашей статье.
Характеристика
Что собой являет данная деталь? Подушка двигателя - это прокладка между элементами кузова и силовым агрегатом. Такая устанавливается на все без исключения автомобили. На советских «Жигулях» подушка представляла собой прочный кусок резины с крепежными элементами по двум сторонам. На более современных «девятках» и «восьмерках» (а впоследствии и всех ВАЗах с переднеприводной компоновкой) устанавливались уже полноценные резинометаллические опоры.
Так, силовой агрегат крепился на четырех подушках. Две из них находятся на коробке передач, а остальные - на двигателе. Во избежание излишних нагрузок коробка с мотором жестко закреплены. Любой перекос ведет за собой изменение геометрии первичного вала. В итоге вся вибрация сильно передается на рычаг коробки и саму трансмиссию.
Где находятся подушки? На двигателе данный элемент устанавливается с нескольких сторон:
- Передняя подушка. Крепится к передней балке силового агрегата.
- Задняя подушка. Устанавливается к переднему подрамнику. Располагается в районе днища.
- Правая опора. Находится сверху, у переднего лонжерона кузова.
Также отметим, что задняя опора есть не на всех автомобилях. Эту функцию выполняет сама
В таком случае она близко крепится к мотору. Сами подушки выполнены в разной форме. Зачастую являют собой алюминиевый или стальной цилиндр с сайлентблоком внутри. Для закрепления на кузове используется так называемая «лапа». Она тоже имеет резиновую проставку. Именно так устроены современные подушки двигателя. Симптомы, как диагностировать деталь, что влияет на износ - рассмотрим в ходе данной статьи.
Почему изнашивается?
Многие автомобилисты задаются этим вопросом. Признаки неисправности подушек двигателя могут быть разными. В первую очередь это связано с естественным износом, который возникает из-за вибраций. Ресурс данных элементов составляет порядка 150 тысяч километров. Чем сильнее вибрации, тем больше нагрузка на опору (особенно если в двигателе не работает один из цилиндров).
Если вы думаете, что ресурс напрямую зависит от километража, вы ошибаетесь. Подушка изнашивается даже тогда, когда автомобиль стоит в гараже. Со временем резина рассыхается. Появляются микротрещины. Еще один негативный фактор - это масло. Нужно вовремя менять сальники, дабы исключить подтеки.
Масло негативно влияет на ресурс подушки двигателя. Признаки неисправности ВАЗ 2110 могут заключаться и в манере езды. Так, при резком старте с пробуксовкой на опору возлагается колоссальная нагрузка.
Как определить быстро неисправность подушки двигателя?
Определить исправность элемента можно не открывая капот.
Во время движения вы заметите характерные признаки неисправности подушек двигателя:
- Появляются характерные стуки и щелчки при старте и торможении автомобиля (в передней части).
- При движении по неровной дороге на кузов передаются сильные удары.
- На холостых оборотах появляется излишняя вибрация.
- Удары отдаются на при движении (особенно когда автомобиль едет по ямам).
- Сильная вибрация рулевого колеса на всех режимах работы двигателя.
Определяем состояние опор визуально
Не всегда вышеперечисленные признаки будут указывать именно на неисправность опор двигателя. Так, если наблюдаются удары в передней части кузова, нужно визуально осмотреть элемент. Где он находится, мы уже знаем. Итак, открываем капот и смотрим на состояние резинового буфера.
На нем не должно быть разрывов и трещин. Для лучшего удобства, рекомендуется использовать смотровую яму (особенно если это передняя и задняя опора). Подвигайте ее из стороны в сторону. Люфта между цилиндром и сайлентблоком быть не должно. Если это так, признаки неисправности подушек двигателя подтвердились. Деталь подлежит замене.
Как поменять своими руками?
Для этого вам понадобится набор инструментов (головки и рожковые ключи), домкрат и ремонтные подставки (поскольку двигатель будет находится «на весу»). Итак, поддомкрачиваем автомобиль с правой стороны. Подвешиваем мотор на цепи. Откручиваем болты (всего их 3), что крепят опору к двигателю и кузову. Далее снимаем кронштейны и вынимаем элемент наружу. Устанавливаем новую деталь на место .
Для замены задней опоры поддомкрачиваем кузов с левой стороны. Однако, в отличие от предыдущего случая, нам придется подвесить и коробку передач. Используем деревянную подложку, дабы не повредить поддон. Откручиваем болты крепления подушки и достаем ее наружу. На место старой устанавливаем новую и производим сборку в обратной последовательности.
Автомобилисты рекомендуют производить замену опоры в теплую погоду. Зимой подушка сильно «дубеет», и снять ее можно только после предварительного нагрева (это фен либо паяльная лампа). Если опора не выходит, рекомендуется использовать смазку типа ВД-40 либо ее аналог от производителя «Маннол». Обычная смазка для этого не подойдет.
Нередко в полость старой подушки попадают пыль и влага, вследствие чего на цилиндре возникают коррозионные процессы. Снять подушку не представляется возможным. Если вы меняете заднюю опору, учитывайте направление, указанное стрелкой на детали. Она должна устанавливаться по ходу движения автомобиля. В противном случае есть риск, что элемент не выдержит нагрузок и оборвется.
Заключение
Итак, мы выяснили основные признаки неисправности подушек двигателя. Опора ДВС - очень ответственная деталь в автомобиле. Поэтому нужно знать, как выявить ее неисправность и как поменять деталь на новую. Надеемся, данная статья помогла вам в решении данного вопроса.
Комфорт езды во многом зависит не только от качества работы подвески, но и от хорошей шумоизоляции. Но со временем в салон могут проникать посторонние стуки и вибрации. Обычно это связано с сайлентблоками рычагов подвески. Но сегодня мы поговорим о другом резинометаллическом элементе. Называется он подушка. Что такое подушка двигателя и каковы ее признаки неисправности? Об этом мы поговорим в нашей сегодняшней статье.
Характеристика
Что это за элемент? Задняя и передняя подушки двигателя являют собой резинометаллическое изделие - сайлентблок с элементами крепления. Также его называют опорой ДВС. Обе - передняя и задняя - подушки двигателя выполняют единую функцию - гашение колебаний, что вырабатываются двигателем.
Мотор постоянно работает под нагрузкой. И даже на холостых вибрации неизбежны. Чтобы их нивелировать, предусмотрены сайлентблоки. Посредством их мотор соединяется с кузовом. Передняя и задняя опора позволяет снизить вибрацию двигателя на холостых оборотах и в режиме повышенных нагрузок.
Типы, расположение
Деталь крепится в нескольких местах. На двигатель идет две опоры - правая и передняя. Также одна подушка может размещаться на КПП. Но может быть применена и другая схема:
- Правая подушка находится на лонжероне кузова автомобиля и крепится сверху.
- Передняя опора закрепляется к балке ДВС. Находится внизу.
- Задняя подушка находится на днище или крепится к переднему подрамнику (если таковой имеется). Тоже расположена внизу.
Сама опора может быть алюминиевой либо стальной. Последний вариант зачастую применяется на недорогих автомобилях. Но какой бы тип и количество их ни были, выход из строя хотя бы одной из опор влечет за собой необратимые последствия. Далее мы рассмотрим основные признаки неисправности подушки двигателя.
Как определить поломку?
Выяснить это достаточно легко. Поскольку главное назначение опоры - гасить колебания, то такой автомобиль сразу начнет издавать повышенные вибрации. Они будут передаваться не только на руль, но и распространяться по всему кузову. Причем не только на холостых, но и на повышенных оборотах (правда, характер вибраций будет меняться). Также удары будут ощущаться на кулисе. При старте с места и резком торможении вы услышите характерные щелчки или стуки в передней части авто. При движении по неровной дороге, возникнут удары, похожие на неисправность подвески.
Таким образом, основные признаки неисправности подушки двигателя - это вибрация, из-за которой езда на автомобиле становится некомфортной.
Причины
Почему так происходит? Существует несколько причин, из-за которых передняя и задняя подушка двигателя выходит из строя:
Инородные жидкости
Это еще один фактор, влияющий на ресурс опоры. Но о нем мало кто упоминает. Ранее мы говорили о таком понятии, как «мойка двигателя». Так вот, именно эта операция позволяет существенно продлить срок службы опоры.
Дело в том, что при длительной эксплуатации, мотор начинает покрываться масляными потеками. Они оседают везде - на элементах зажигания, блоке цилиндров, КПП и, конечно же, на подушках. Как известно, масло и резина - понятия несовместимые. При попадании смазки на поверхность опоры, последняя начинает терять эластичность. В итоге существенно сокращается ресурс сайлентблока. То же самое касается и других жидкостей - тосола, «тормозухи», бензина. Их попадание на поверхность опоры крайне нежелательно. Производя регулярную мойку двигателя, можно не только продлить жизнь опоре, но и вовремя диагностировать неисправность ее, а также других элементов и навесного оборудования.
Как заменить? Готовим инструменты
Единственный выход при повышенных вибрациях - это установка новой опоры. Она не ремонтируется и меняется целиком. Для этого вам нужен такой набор инструментов:
- Набор головок и накидных ключей.
- Новые подушки.
- Смазка «жидкий ключ».
Работы лучше выполнять на яме или подъемнике. При отсутствии таковых, используем домкрат и упоры.
Приступаем к работе
Итак, вывешиваем переднюю часть кузова и ставим под мотор страховочный брус (поскольку агрегат будет висеть практически в воздухе). Слегка приспускаем кузов, чтобы мотор лег на брусок. Откручиваем крепления, что идут на лонжерон.
Далее убираем болты крепления опоры к раме. Их лучше подписать, чтобы не испытывать проблем с установкой. Далее снимаем старые подушки и аналогичным образом устанавливаем новые. Никаких съемников и особых инструментов использовать не нужно. Однако диаметр болтовых соединений может отличаться в зависимости от типа и марки автомобиля.
При установке новых опор нанесите на резьбу небольшой слой герметика. Так вы предотвратите несанкционированное откручивание болтов в ходе эксплуатации и защитите резьбу от грязи и коррозии. Менять опоры рекомендуется комплектом, чтобы повторно не производить ремонт в ближайшее время. Следите и за моментом затяжки. На автомобилях ВАЗ «десятого» семейства передняя и правая опора затягивается с усилием в 54-70 Нм. Дополнительная задняя - 90-120 Нм. На этом процедуру замены подушек можно считать оконченной и приступать к повседневной эксплуатации.
Любой двигатель вибрирует во время работы. Это объясняется тем, что, в зависимости , конструкция двигателя может быть отбалансированной в большей или меньшей степени, но полного баланса добиться практически невозможно. Шум и вибрация передаются в салон и на кузов автомобиля и вызывают ощущение дискомфорта у водителя.
Для борьбы с этим явлением была изобретена система подвески двигателя. Ее ключевые детали - опоры, который часто называют подушками двигателя. Опора - это буфер, установленный в точках крепления между двигателем и рамой, подрамником или кузове автомобиля. Они поглощают вибрации двигателя и удерживают его в относительно статичном положении. Двигатель, в свою очередь, защищен от резких толчков и ударов.
История изобретения опор двигателя
Впервые серьезно задумался о необходимости снижении вибрации кузова Уолтер Крайслер, основатель . Он поручил эту задачу ведущему инженеру Фредерику Зедеру, который и выдвинул предложение устанавливать между двигателем и рамой прокладку из резины. Эта концепция была реализована в сателлитного бренда Plymouth, входившего в группу компаний Уолтера Крайслера.
Места установки опор
Количество опорных точек зависит от и расчетов команды инженеров конкретного производителя, поэтому опор может быть четыре, пять и более. Основной критерий при выборе точек - надежность крепления и низкая вероятность смещения двигателя в сторону. Чаще всего двигатель, собранный в общий блок с коробкой передач крепится в трех или четырех точках внизу и в двух-трех вверху.
Виды опор, их преимущества и недостатки
В современных автомобилях применяются опоры двух основных видов – резинометаллические и гидравлические.
Резинометаллические опоры
Конструкция резинометаллических опор проста – нижние опоры это две металлические пластины и резиновая подушка между ними. Верхние опоры напоминают короткий с сайлент-блоками. Одна сторона "рычага" крепится при помощи сквозного болта к кронштейну на кузове, другая - к кронштейну, привинченному к блоку цилиндров. Это вид опор нашел наибольшее распространение за счет надежности и дешевизны в производстве.
Технология снижения вибрации на кузове, изобретенная инженерами компании Chrysler называлась Floating Power
В некоторых конструкциях подушки нижних опор усилены пружинами для придания жесткости и повышения упругости. Вместо резины некоторые производители используют полиуретан – как более износостойкий материал. Также подушки с использованием полиуретана часто используют на спортивных авто, . В связи с модой на тюнинг некоторые небольшие фирмы наладили производство полиуретановых опор для всех более-менее актуальных моделей автомобилей. Резинометаллические и полиуретановые опоры классифицируют также по разборной и неразборной конструкции.
Гидравлические опоры
Гидравлические опоры – более прогрессивный механизм. Такие опоры могут подстраиваться под разные обороты двигателя и эффективно гасить вибрации на малых и больших скоростях. Опоры состоят из двух камер, с мембраной между ними. Камеры заполнены пропиленгликолем (антифризом) либо специальной гидравлической жидкостью.
Для дополнительного снижения вибрации в автомобилях бизнес-класса опоры используются не только для крепления двигателя к подрамнику, но и подрамника к кузову, образуя двойную защиту
Подвижная мембрана гасит колебания на двигателя. На больших скоростях или при неровной дороге в работу включается гидравлическая жидкость. Под давлением, через специальные каналы она перетекает из одной камеры в другую, делая опору жесткой. Жесткая опора гасит сильные вибрации.
Гидроопоры могут быть:
- С механическим управлением. Конструкция таких опор рассчитывается специально для каждой модели автомобиля. Уже на стадии разработки той или иной модели автомобиля решается вопрос: какая задача для опоры будет основной – комфортная шумоизоляция на холостом ходу или эффективное демпфирование вибраций на скорости;
- С электронным управлением. Такие опоры способны реагировать на изменения режима вибрации двигателя в более широких пределах; жесткость опоры изменяется электроникой в зависимости от дорожной ситуации. Это опоры нового поколения, которые способны обеспечивать одинаковый комфорт при работе двигателя в разных режимах.
Технологический прогресс в создании опор двигателя
Стоит выделить так называемые динамические опоры, в которых используется жидкость с магнитными свойствами (с частицами металла), меняющая вязкость под действием магнитного поля. Электронные датчики следят за поворотами и ускорениями. В зависимости от стиля вождения и состояния дорожного покрытия под воздействием электромагнитов жидкость меняет свойства, регулируя жесткость опор.
Средний "срок службы" резинометаллических опор двигателя превышает 100 тысяч километров
От гидроопор с электронным управлением динамические опоры отличаются уникальной электромагнитной системой. Это относительно новое изобретение американской компании Delphi. Передовая технология уже нашла практическое применение в серийных автомобилях: ее адаптировала для спортивной версии GT3 компания Porsche в 2011 году.
Эксплуатация и замена
Изнашивание и разрушение опор могут повлечь за собой излишнюю нагрузку на двигатель. Это довольно быстро может привести к неполадкам в его работе. Поэтому состояние опор и креплений нужно периодически отслеживать. Проверка затяжки гаек и болтов, удаление масла и грязи с резиновых подушек – все эти нехитрые действия помогают продлить срок службы опор. Часто на неполадки в опорах указывает непривычно сильная вибрация кузова (которая особенно ощущается при стоянке с нажатым тормозом в автомобиле с ), а также посторонние шумы в области двигателя.
Проверка состояния опор
Состояние опор двигателя проверить несложно. Попробуйте последовательно переключить режим работы АКПП (или передачу МКПП) с D (1-й передачи) на R (задний ход). Переключая передачи, каждый раз продвигайтесь на несколько сантиметров вперед и назад. Если опоры в плохом состоянии, вы почувствуете рывки в трансмиссии, вне зависимости от типа КПП (а в автомобиле МКПП еще и на рычаг управления коробкой). Кроме того, выход из строя опор может быть причиной рывков в трансмиссии при езде на высокой скорости и переключении передач. Зачастую автолюбители склонны приписывать эти рывки , но, прежде чем отправляться на диагностику коробки, следует проверить состояние опор.
Опоры нужно заменить, если при осмотре из ямы видны трещины и сильные повреждения на резиновых деталях или они отделились от металлической основы. Утечка гидравлической жидкости тоже служит поводом к немедленной замене опор.
Опора двигателя (подушка двигателя) предназначается для того, чтобы уменьшить вибрационные нагрузки и колебательные движения в подкапотном пространстве, а также свести к минимуму передачу таких нагрузок на кузов транспортного средства.
Другими словами, двигатель крепится к несущим элементам кузова автомобиля не напрямую, а при помощи специальных опор, которые также называют подушками.
Если просто, подушка двигателя является прокладкой между двигателем и кузовом. Естественно, любые проблемы, которые связаны с подушками мотора, приводят к тому, что эффективность работы опор двигателя падает и возникает сильный дискомфорт. Также по ряду причин в значительной степени может осложниться эксплуатация ТС.
Читайте в этой статье
Подушка двигателя: на что влияет и как устроена
На разных отечественных и иностранных автомобилях до 80-х годов опора двигателя фактически представляла собой плотную резину, которая прикручивалась к двигателю и кузову. Такое решение повсеместно использовалось на автомобилях, которые в то время были в подавляющем большинстве с задним приводом. При этом простые опоры неплохо справлялись со своими задачами.
Однако в дальнейшем кузова стали легче, уменьшилась толщина стали, изменились требования к пассивной безопасности и т.д. В результате подушки превратились в более сложное изделие из металла и резины. На элитных моделях авто появились гидравлические опоры двигателя, которые способны обеспечить максимум комфорта по сравнению с другими аналогами.
Итак, двигатель современного легкового автомобиля с приводом на передние колеса зачастую крепится на 4 или 5 опор. Как правило, две подушки расположены на КПП, остальные крепятся к силовому агрегату. Сам двигатель и коробка имеют жесткое соединение.
Что касается ДВС, принято выделять правую подушку, а также переднюю и заднюю. Правая подушка двигателя закреплена на переднем правом лонжероне. Такая опора располагается сверху. Передняя подушка двигателя зачастую крепится к передней балке, расположена снизу. Задняя подушка также находится внизу, может быть прикреплена к днищу или к подрамнику. Кстати, на многих моделях задняя опора конструктивно отсутствует.
Если говорить о конструкции, резинометаллические опоры двигателя могут отличаться по форме и материалам изготовления, однако зачастую в основе лежит металлический цилиндр, в который впрессован сайлент-блок.
Основной задачей является надежная, но не жесткая фиксация ДВС, при этом подушка одновременно поглощает вибрации и гасит возникающие колебания. В результате улучшается управляемость ТС, сам двигатель получается менее вибронагруженным, от вибраций в меньшей степени страдает навесное оборудование, колебания не сильно передаются на кузов автомобиля и т.д.
Порванная подушка двигателя: признаки
Как и любая другая деталь, опора силовой установки также имеет ограниченный срок службы и со временем выходит из строя. В среднем, подушки на современных авто рассчитаны как минимум на 100-120 тыс. км, хотя на практике данные элементы могут нуждаться в замене как раньше, так и намного позже данного срока.
Обычно причиной проблем становится резиновая вставка, которая попросту растрескивается и рвется от нагрузки. Реже трещины появляются в металлической части опоры, разбиваются места установки крепежей и т.д.
Так или иначе, на неисправность подушек мотора обычно указывают такие симптомы:
- Сам двигатель работает ровно, однако водитель ощущает явное усиление вибраций по кузову, на руле, на ручке КПП и т.д.;
- В момент начала движения с места, а также во время торможения можно услышать пощелкивание или приглушенные стуки в подкапотном пространстве;
- При езде по неровной дороге слышны удары спереди автомобиля, такие удары во многих случаях ощущаются на рычаге КПП, переключение передач на «механике» в этот момент может быть затруднено;