Гидравлическая опора двигателя что это

Подвеска двигателя с гидроопорами

Силовой агрегат крепится к кузову на эластичных опорах. Они поглощают вибрации, чтобы те не передавались на кузов и не становились источниками неприятного шума в салоне. Кроме того, опоры защищают мотор от резких ударов, когда машина движется по неровной дороге.
Наиболее распространенный и дешевый вариант – резинометаллические опоры. Название говорит само за себя: две пластины и резиновая проставка между ними. Иногда для большей жесткости внутри подушек устанавливают пружины, а для смягчения ударов – буферы. Такие довольно простые элементы эффективно гасят колебания далеко не во всем рабочем диапазоне двигателя.
Более гибко реагируют на изменение оборотов гидравлические опоры. На минимальных оборотах для эффективного гашения колебаний подушка должна быть мягкой. С ростом оборотов при движении автомобиля увеличивается амплитуда колебаний – в этом случае надо, чтобы подвеска двигателя стала жестче.
Принципом действия гидроопора напоминает обычные амортизаторы. Колебания гасит рабочая жидкость, перетекающая из одной камеры в другую. Они заполнены пропиленгликолем (в народе – антифриз). При малых перемещениях силового агрегата (работа мотора на холостом ходу) колебания сглаживает подвижная мембрана – мягкая опора демпфирует вибрации двигателя, передаваемые на кузов.
Растут обороты коленвала и скорость – вместе с ними увеличивается и амплитуда колебаний. Мембрана уже не справляется с возросшей нагрузкой, и в работу вступает дроссельное устройство. Под давлением жидкость через его каналы перетекает из верхней камеры в нижнюю – жесткость и энергоемкость опоры увеличиваются.

Принцип работы современной гидроопоры с механическим управлением:

а) на холостом ходу, опора мягкая:
1 – нижняя (расширительная) камера;
2 – дросселирующий канал;
3 – верхняя (рабочая) камера;
4 – подвижная мембрана;
5 – корпус гидроопоры;
6 – канал демпфирующей жидкости.

б) в движении, опора жесткая:
в движении, опора жесткая

Гидроопоры для каждой модели двигателя настраивают отдельно. Рабочую характеристику задают, изменяя диаметр и длину канала дросселирующего устройства. Существуют варианты «подушек» с электронным контролем, они сложнее по конструкции, зато быстрее реагируют на изменения режимов.
Для примера возьмем опоры с электровакуумным приводом. Блок управления двигателем получает информацию с датчика положения коленвала, учитывает скорость автомобиля и подает питание на электромагнитный клапан трубопровода, идущего от впускного коллектора к опоре. Появившееся разрежение вытягивает мембрану демпфера и открывает канал, по которому жидкость перетекает из верхней камеры в нижнюю – в этом случае подушка мягкая.
Поднялись обороты двигателя, автомобиль тронулся с места – электроника перекрывает вакуумный канал и соединяет его с атмосферой. Разрежение в опоре падает, под действием атмосферного давления мембрана поднимается вверх и запирает отверстие между верхней и нижней камерами. Единственный оставшийся у жидкости путь – через спиральные каналы дросселирующего устройства. При этом сопротивление растет, соответственно жесткость подушки увеличивается, что позволяет эффективно противостоять вибрациям большей амплитуды – например, при движении по неровной дороге.

Принцип работы гидроопоры с электронным управлением:

а) на холостом ходу, опора мягкая:
1 – мембрана демпфера;
2 – нижняя (расширительная) камера;
3– дросселирующий канал;
4 – верхняя (рабочая) камера;
5– корпус гидроопоры;
6– спиральный канал дроссельного устройства;
7 – штуцер для подачи разрежения.

б) в движении, опора жесткая:
в движении, опора жесткая

Существует аналогичная конструкция с электронным управлением, но без вакуумной магистрали. На минимальных оборотах канал, соединяющий воздушную полость подушки с атмосферой, открыт. При колебаниях силового агрегата рабочая жидкость свободно перетекает из верхней камеры в полость над воздушным каналом и обратно. При этом мембрана легко прогибается и вытесняет излишки воздуха наружу. При движении электромагнитный клапан перекрывает канал, соединяющий воздушную полость с атмосферой. Резиновая мембрана воздушной камеры перестает прогибаться, и жидкость начинает просачиваться из верхней в нижнюю полости через дросселирующее устройство.

Источник

Устройство гидроопоры двигателя для чего она нужна и где располагается

День добрый всем, кто меня читает, сегодня расскажу что такое гидроопора двигателя, для чего она нужна, где располагается и признаки неисправности.

Это своеобразная подушка, которая снижает вибрацию мотора, при её поломке появляется сильная вибрация, ощутимая даже в салоне. От вибрации разрушается кузов, мотор и элементы ходовой части, поэтому не стоит к ней относиться легкомысленно. Кроме этого сильный шум и вибрации не полезны для здоровья, что давно доказано учеными.

Зачем нужна

Мотор любого автомобиля крепится к кузову через специальные эластичные подушки. Они нужны, чтобы сглаживать вибрации, принимая их на себя. Вибрация, благодаря им, практически не передается кузову и внутри салона не ощутима. Мотор автомобиля одновременно получает защиту от неблагоприятных последствий, вроде ударов, когда колеса проваливаются в яму или выбоину дорожного полотна.

Читайте также:  Какие датчики влияют на работу двигателя на холостом ходу

Подушка гидравлическая – устройство, которое способно обеспечить наиболее подходящие условия, для стабильной работы двигателя. Потому что она сама подстраивается под интенсивность вибрации.

На малых вибрациях подушка мягкая, с повышением – становится жестче, чтобы лучше гасить колебания машины.

Где располагается

Не каждый водитель знает досконально как устроена машина, а сейчас многие его вообще не знают. Поэтому про наличие гидроопор и их расположение тоже знают далеко не все. Просто подняв крышку капота, не залезая под машину снизу, максимум что можно увидеть, это верхнюю подушку.

В каждой модели и марке машины опоры расположены по разному, и их количество тоже существенно отличается. Это в основном обусловлено разным расположением моторов, в разных марках и моделях, а так же разным размещением коробок передач. Наиболее важно, чтобы подушки надежно крепились, чтобы исключит их смещение при работе мотора.

Наиболее часто гидроопоры располагаются в трех точках снизу двигателя и в двух точках сверху. Гидроопора двигателя правая, левая и центральная соответственно. Точно такие же опоры могут держать и коробку передач, тут важно владельцу понимать где кончается двигатель, и начинается коробка.

При движении машины по нашим, далеко не идеальным трассам и дорогам, дает повышенную нагрузку на элементы крепления двигателя.

Поэтому жесткое крепление мотора к корпусу может выломать крепеж и сами крепления. Чтобы этому противостоять и были созданы подушки гидроопоры. Как работает гидроопора двигателя? Она предназначена для обеспечения мягкого и одновременно надежного крепления. Служит своеобразной прокладкой между кузовом и мотором, которая предохраняет обе детали от повреждений.

Подавление вибраций и препятствие смещению мотора с одной стороны, с другой – защита мотора от ударов, идущих от колес. Таких опор бывает от трех и до пяти штук. Современные автомобили оснащаются как гидроопорами так и резинометаллическими подушками.

Подробно останавливаться на резинометаллических я не буду, у них устройство проще, но гидравлические амортизируют гораздо лучше. Так как резинометаллическая не способна подстраиваться под нагрузку и имеют постоянную жесткость.

Состоит подушка из двух резиновых емкостей. Какая жидкость в подушках используется? Они заполненных пропиленгликолем (либо другой подходящей жидкостью), между которыми расположена мембрана. Суть действия похожа на работу амортизатора. Вибрация вызывает перемещение этой жидкости из одной камеры в другую.

За счет мембраны происходит сглаживание вибраций при холостых оборотах, как в гибкой опоре. С возрастанием оборотов и соответственно вибрации, которые за счет мембраны уже не удается погасить. Тут начинается переливание жидкости в нижнюю емкость из верхней. За счет этого увеличивается жесткость подушки.

При снижении вибраций жидкость переливается обратно, и получается восстановление мягкости.

Виды гидроопор

Производители гидроопор разработали несколько их разновидностей. Они различаются по способу управления:

  • Если управление механическое, тогда уже в процессе разработки автомобиля уже решается вопрос, какую приоритетную задачу она будет решать. Либо подушка будет с упором на гашение колебаний при скоростных режимах, либо она будет подавлять вибрации при холостых оборотах. Каждой модели подбирается индивидуальное сочетание механизмов опор.
  • Подушки электронного управления контролируются электроникой и изменяет свою жесткость, реагируя на любые изменения ситуации на дороге. Четкость и быстрота срабатывания происходит одинаково быстро и при холостых оборотах и на большой скорости.
  • Отдельно упомяну динамические опоры, в которых применяется жидкость с частичками металла. Такое наполнение наделяет подушку электромагнитными свойствами. Вязкость вещества регулируется воздействием электромагнитного поля. Электронные приборы машины фиксируют снижение или повышение скорости, и изменяют жесткость в необходимую сторону.

Неисправности

Теперь разберемся с неисправностями, чтобы понять по каким признакам происходит проверка, перечислю их тоже. Неисправности подушек такие:

  • Деформации конструкции
  • Отслоение от металла резины
  • Разрывы или трещины емкостей с наполнителем

Признаки неисправной подушки следующие:

  • Ощутимая в салоне вибрация
  • Подпрыгивание мотора при торможениях машины
  • Отдающие в руль вибрации, либо рукоятки КПП
  • Выбивание скоростей
  • Толчки при включении передач
  • На неровной дороге возникают стуки, очень похожие на неисправность в ходовой

Вот и вся диагностика.

Если подобных проблем нет, значит все с ними в порядке.

Возможные причины

Причины преждевременных поломок следующие:

  • Тюнинг с применением более жестких амортизаторов, установкой низкопрофильных шин с целью повышения управляемости и изменения внешности машины. Более жесткие амортизаторы гасят колебания корпуса не полностью, передавай их на подвеску и подушки. Низкопрофильные покрышки тоже повышают нагрузку на подушки, так как амортизируют хуже.
  • Манера вождения со стартами с места, резкими поворотами, торможениями и движением юзом. Она вызывает повышенные нагрузки для подушек мотора и провоцируют перемещение центра тяжести, ремонт потребуется быстрее.
  • Гонки по неровным дорогам без снижения скорости тоже разрушают все амортизирующие механизмы.
  • Не забываем про естественный износ. Нагрузки и температурные перепады, старение резины и наполнителя, теряющего эластичность.
Читайте также:  Почему стучат гидрокомпенсаторы на прогретом двигателе

Детально про гидравлическую опору

Срок эксплуатации до ремонта опоры в среднем 100 тысяч пробега. При умеренных скоростях и аккуратном обращении с машиной его можно увеличить почти до 200 тысяч.

Ремонт своими руками или чужими это только замена детали, выполняйте сразу, не ждите последствий. Это касается всех, и моторных, и тех что держат КПП. Не рекомендуется покупать дешевые детали неизвестного производителя. Лучше купить оригинальные, они точно подойдут и прослужат долго.

Помните, что от исправности гидроопор зависит безопасность вашего движения и ресурс силового агрегата.

Теперь вам понятно, как проверить целостность подушек, ориентируясь по признакам. У меня все, не забываем делиться с друзьями ссылкой и подписаться на новости, до свидания

Источник

Гидроопора двигателя: как устроена, как её диагностировать и можно ли ремонтировать?

Редкий современный мотор не опирается под капотом на гидравлические подушки, дабы минимально беспокоить своими вибрациями водителя и пассажиров. Чем хороши такие опоры, когда они появилась в автопроме, как эволюционируют и… когда исчезнут?

То, что колеблющиеся детали механизма нужно виброизолировать от неподвижных, было ясно еще древним римлянам, который аж в первом веке до нашей эры догадались подвесить «кузов» повозки к шасси с колесами на ремнях из толстой амортизирующей кожи. В автомобилестроении резиновые демпферы для установки двигателя на шасси внедрил Уолтер Крайслер в конце 20-х годов прошлого столетия – изначально для моделей Plymouth. Виброизоляция была хорошим конкурентным преимуществом, поэтому технологии даже придумали маркетинговое название Floating power. В Европе пионером внедрения резиновых демпферов стал Ситроен, который купил права на технологию у Chrysler для внедрения её в конструкцию Traction Avant.

Резиновая подушка крепления двигателя долгие десятилетия оставалась одной из самых консервативных деталей любого автомобиля, а ее эволюции были крайне малозаметны. И в наши дни по дорогам ездит все еще немало машин (УАЗы, Волги, Москвичи), чьи опорные подушки моторов представляют собой простейший монолитный резиновый брусок или диск.

В принципе, для того, чтобы вибрации двигателя не разрушали стальной каркас кузова и не вызывали хронической морской болезни у водителя, этих примитивных резиновых «чурок» вполне достаточно. Однако рост требований к комфорту внутри автомобиля породил некоторое их развитие – инженеры играли с формой демпферов, делали сэндвичи из резины разной упругости, включали в структуру стальные пружины. Это дало свои плоды – опоры стали работать в более широком диапазоне колебаний и нагрузок: на разных по силе и направлению нагрузках в работу включались разные элементы резиновых модулей, обеспечивая, когда надо, повышенную эластичность или, наоборот, повышенную жесткость:

Однако в середине 80-х годов ХХ века европейские автопроизводители начали внедрять в свои модели резино-гидравлические опоры двигателей. Так, одним из первых автомобилей, примеривших гидроопору, был Mercedes-Benz W124. В отличие от чисто резиновых, они демпфировали колебания в более широком диапазоне частот и амплитуд, действуя по принципу амортизатора – гася вибрации за счет сопротивления жидкости, продавливаемой через калиброванные дросселирующие отверстия.

Никакой революции в автопроме резино-гидравлические опоры не вызвали – к периоду их появления инженеры давно научились хорошо просчитывать обычные резиновые подушки под конкретные двигатели с их особенностями распределения колебаний и вибраций, и работали они весьма эффективно. Но конструкции с гидравликой несколько более точно настраивались под характеристики двигателя, чем чисто резиновые. Одну резино-гидравлическую опору на двигатель (реже две) стали ставить, перераспределяя на нее нагрузки так, чтобы улучшить демпфирование и продлить жизнь соседним опорам с обычной структурой, из простой резины.

Устройство и диагностика​

Устройство гидравлической части опоры двигателя несложное. Внутри нее, под основным несущим резиновым упором (как у опоры без гидравлики), имеются две расположенные одна над другой камеры-отсека, заполненные жидкостью. Камеры разделены резиновой демпфирующей стенкой-мембраной, но также они сообщаются между собой через небольшое отверстие – дросселирующий переток. На малых амплитудах вибраций колебаниям сопротивляется мембрана, на больших – вступает в работу канал-переток. В сущности, у такой опоры имеется два «поддиапазона», в которых она проявляет разные демпфирующие характеристики.

Несмотря на то, что жидкость в вышедшей из строя опоре обычно черная от резиновой пыли, гидравлическая часть опоры редко страдает от физического износа – как правило, первым сдается резиновый блок, теряя с возрастом упругость из-за частичных отслоений от металла, микроразрывов и трещин.

Важно понимать, что жидкость и вообще вся гидравлическая часть в резино-гидравлической опоре играет все же не ведущую роль, а вспомогательную. Массу двигателя, как в случае с обычными резиновыми опорами, держит мощный упругий резиновый элемент. И если жидкость по какой-то причине покинет опору (что иногда случается из-за прорыва эластичного дна или из-за утечки по завальцовке частей корпуса), то катастрофы не произойдет – разве что повысится уровень вибраций по кузову. И не факт, что даже во всем диапазоне оборотов – обычно дефект заметнее на холостых.

Читайте также:  Какой промывкой лучше промыть двигатель при замене масла

Однако затягивать с заменой опоры все же не стоит – усилившаяся амплитуда раскачки двигателя заставляет его при запуске или наборе оборотов под нагрузкой биться о неподвижные элементы подкапотного пространства, от чего могут пострадать разные патрубки, шланги, провода. Да и остальные, обычно еще вполне живые, опоры начинают интенсивно изнашиваться после смерти ведущей, гидравлической.

Если взять опору за рабочую часть (ту, к которой прикручивается кронштейн, соединяющий ее с двигателем) и покачать (за опору в чистом виде или за сам двигатель непосредственно), то ее «гидравлическую сущность» вы никак не ощутите – только обычную резиновую упругость. Поэтому визуально неисправности в резино-гидравлической подушке обычно невозможно обнаружить. Ну, за исключением случаев откровенно текущей из нее жидкости… И новая опора, и убитая отвечают определенной упругостью на приложенное вручную усилие – без опыта или хотя бы сравнения с аналогичной машиной с заведомо исправной опорой найти проблему в одиночку сложно для неспециалиста, хотя опытный механик делает это легко.

Поэтому для диагностики исправности подушки в гаражных условиях требуется понаблюдать за поведением опоры в условиях, приближенных к рабочим, когда помощник газует под нагрузкой (включение режима «D» или легкое приотпускание сцепления на ручнике). Контролируется амплитуда раскачки двигателя и возможное касание центральным осевым крепежом опоры ее обоймы (корпуса), что недопустимо:

Ремонт резино-гидравлических опор не практикуется. Они неразборные и запчастей к ним в продаже нет. Хотя существует гаражная практика замены опор на похожие (не будем употреблять термин «аналогичные») от других моделей и даже марок машин. У опор переделывают крепления – пересверливают отверстия, изготавливают переходные пластины и т.п.

В принципе, при использовании опор от другой машины с двигателем сопоставимой мощности и массы подобные ухищрения в целом работоспособны и допустимы от безысходности. Разве что крайне нежелательно использовать на продольно расположенных моторах подушки от поперечно расположенных, и наоборот – нагрузки на сдвиг и сдавливание у них рассчитаны совершенно по-разному, и работают такие опоры при нештатной установке некорректно – либо не гасят вибрации, либо быстро разрушаются.

Пик развития и… грядущее исчезновение

При создании некоторых моделей авто высокого класса инженеры пошли еще дальше, добавив к резино-гидравлической опоре систему из двух-трех клапанов, управляемых по команде электроники импульсами тока, вакуумом или подводимым извне давлением масла в зависимости от оборотов и нагрузки на двигатель. В частности, подобная конструкция применяется на Lexus RX с 1998 года.

20 лет спустя внедрили опоры с бесступенчато-изменяемыми характеристиками – с ферромагнитной жидкостью и катушкой, создающей магнитное поле, которое меняет вязкость – тут пионером стал Porsche 911 GT3 2010 года. Оправданность таких радикальных усложнений в далеко не самом функционально важном узле машины – вопрос дискуссионный, но в некоторых случаях навороченные конструкции однозначно обоснованы. Например, в автомобилях, двигатели которых оснащаются системой отключения части цилиндров и скачкообразно меняют свои вибрационно-резонансные характеристики. Активные опоры могут менять свою упругость импульсно, с высокой частотой – синхронно с вибрацией двигателя, но в противофазе к ней – и гасить колебания, как наушники с шумоподавлением гасят внешний шум.

Интересно, что исследования в области разработки подобных активных гидроопор (с ферромагнитной жидкостью и синхронизацией изменения ее свойств с источником вибраций в реальном времени) проводились и в СССР с 80-х годов ХХ века – в частности, в Институте машиноведения им. Благонравова Российской академии наук. Правда, в отечественном автопроме ничего из тех разработок так и не было реализовано – системы активного подавления вибраций применялись в промышленности, в энергетике, в станкостроении.

Впрочем, наиболее сложные и дорогостоящие управляемые опоры автомобильных двигателей, похоже, достигли своего пика развития. И не потому, что идеи для более продвинутых решений исчерпаны, а по причине грядущего вытеснения двигателей внутреннего сгорания электрическими. В эпоху электромобилей сложным управляемым опорам с плавно изменяемыми характеристиками придется уйти в прошлое, поскольку идеально сбалансированный ротор электромотора не порождает такого количества разнонаправленных сил инерции первого и второго порядков и моментов от них, как классические ДВС, в которых движутся поршни, шатуны и коленвал.

Источник

Adblock
detector