Призначення опори двигуна в авто та її принцип роботи

На працюючий силовий агрегат будь-якого автомобіля діє складне поєднання навантажень:

• Реакції від передачі трансмісією моменту, що крутить, на провідні колеса;
• Горизонтальні зусилля при торканні, різкому гальмуванні та роботі зчеплення;
• Вертикальні навантаження під час проїзду нерівностей;
• Вібраційні коливання, сила і частота яких змінюються пропорційно до зміни обертів колінчастого валу;
• Власна маса двигуна у збиранні з коробкою передач.

Основну частину навантажень приймає рама (кузов) автомобіля.

Високочастотні вібрації чутних частот проникають у салон, порушуючи комфорт водія та пасажирів. Низькочастотні вібрації відчуваються шкірою та тілом, що теж не додає зручностей у поїздці.

З коливаннями звукової частоти власники автомобілів борються шляхом встановлення додаткової шумоізоляції.

Пом'якшити та придушити низькочастотні коливання можуть лише справні подушки двигуна.

Основні функції подушки двигуна

Опори (подушки) – це вузли, на яких двигун та коробка передач закріплені до рами, підрамника або кузова автомобіля.

Опори силового агрегату розраховані на довготривалу роботу з високою надійністю та мінімальним зношуванням.

Конструктивно більшість опор складаються зі збірного сталевого корпусу з розміщеними всередині пружними елементами, що поглинають вібрації та демпфують удари. Поперечні та поздовжні зусилля, що діють на силовий агрегат, сприймаються конструкцією подушки.

Головні функції опор двигуна:

• Зменшити або повністю погасити ударні та інші навантаження на силовий агрегат, що виникають під час руху транспортного засобу;
• Ефективно знизити вібрацію та звуки, що створюються працюючим двигуном і проникають в салон автомобіля;
• Усунути переміщення силового агрегату і, тим самим, зменшити зношування вузлів приводів (карданної передачі) і самого мотора.

Кількість і розташування опор двигуна

Крутний момент, створюваний двигуном, за законами кінематики прагне повернути двигун у напрямку, протилежному обертанню коленвала і маховика. Тому з одного боку двигуна його опори додатково працюють на стиск, з іншого боку – розтягування. Реакції опор під час руху машини заднім ходом не змінюються.

• У автомобілях з поздовжнім розташуванням силового агрегату використовуються чотири нижні опори (подушки). На передній парі опор кріпляться кронштейни двигуна, на задню пару спирається коробка передач. Усі чотири опори рамних автомобілів однакової конструкції.

На моделях з кузовом, що несе, двигун з коробкою передач кріпляться на підрамнику, тому подушки коробки можуть відрізнятися від опор мотора.

• У переважній більшості передньопривідних автомобілів двигун з коробкою встановлені на трьох опорах, з них дві нижніх спираються на підрамник і третя, верхня, - підвісна.

Верхня подушка конструктивно відрізняється від нижніх.

У всіх конструкціях між підрамником та лонжеронами кузова встановлені пружні гумові елементи, що поглинають вібрацію.

Проконтролювати стан і провести діагностику опор силового агрегату можна, піднявши машину на витяг або скориставшись оглядовою ямою. При цьому необхідно демонтувати захист двигуна.

Верхня опора доступна для огляду під капота. Найчастіше для огляду верхньої опори потрібно зняти пластиковий кожух двигуна і його вузли і навіть агрегати, наприклад повітропровід або генератор.

Різновид опор силового агрегату

Для кожної моделі автовиробники підбирають опори силових агрегатів із найкращими робочими властивостями. Усі зразки перевіряються на стендах та під час реальних ходових випробувань. Накопичений досвід великосерійного виробництва дозволяє роками застосовувати машини, що випускаються на загальних платформах, подушки однакової конструкції.

Всі подушки (опори) сучасних авто по конструкції можна поділити на дві групи:

1. Гумометалічні. Ними оснащуються практично всі масові та бюджетні машини.
2. Гідравлічні. Застосовуються в авто підвищених та преміальних класів. У свою чергу поділяються на:

• пасивні, із постійними робочими характеристиками;
• активні, або керовані, із властивостями, що змінюються.

Як влаштована та працює подушка двигуна

Усі опори (подушки), незалежно від їхньої конструкції, призначені для надійного фіксування силового агрегату щодо рами (кузова) автомобіля, поглинання або зниження до допустимих величин змінних навантажень та вібрацій.

Гумометалеві опори прості за конструкцією. Між двома сталевими обоймами розташовані два еластичні вкладиші з гуми (синтетичного каучуку). По осі опори проходить болт (шпилька), що кріпить двигун до підрамника і створює первинне зусилля в опорі.

У гумометалевих опорах може бути кілька гумових елементів різної пружності, розділених сталевими шайбами-проставками. Іноді додатково до пружних вкладишів в опорі встановлюється пружина, що знижує високочастотні вібрації.

У спортивних гоночних автомобілях, де вимоги до комфорту та звукоізоляції знижені, застосовуються поліуретанові вкладиші подушок, жорсткіші та зносостійкі.

Практично всі гумометалеві опори розбірні, будь-яка зношена деталь може бути замінена.

Широке поширення розбірних опор з пружними вкладками пояснюється їх нескладним пристроєм, ремонтопридатністю та низькою вартістю.

Гідравлічні опори демпфують практично всі види навантажень та вібрацій у системі «двигун-кузов».

У циліндричному корпусі гідроопори, заповненому робочою рідиною, змонтований пружний поршень. При переміщенні поршня робоча рідина перетікає з однієї порожнини циліндра в іншу через клапани і отвори в поршні. Жорсткість пружин і розрахована в'язкість робочої рідини дозволяють опорі плавно гасити зусилля, що стискають і розтягують.

В активній (керованій) гідроопорі встановлена ​​діафрагма, що змінює об'єм рідини в нижній порожнині циліндра і, відповідно, час та швидкість її перетікання, від яких залежать пружні властивості гідроопори.

Активні гідроопори розрізняються за способом управління:

• Механічне. Перемикачем на панелі, водій вручну управляє положенням діафрагм в опорах, залежно від умов руху та навантажень на силовий агрегат.
• Електронне. Обсягом робочої рідини та переміщенням діафрагм у робочих порожнинах, тобто. жорсткістю гідроопор, управляє бортовий процесор, отримуючи сигнал від датчика швидкості.

Гідроопори складні пристрої. Їх надійність і довговічність залежить від незмінності властивостей робочої рідини, якості виготовлення деталей, клапанів, манжет ущільнювачів і кілець.

Розвиток сучасних технологій викликало появу нового типу гідроопор - з динамічним управлінням.

Робочою рідиною динамічних гідроопорах є дисперсія мікрочастинок магнітних металів. В'язкість магнітної робочої рідини змінюється під впливом електромагнітного поля, створюваного спеціальними обмотками. Бортовий процесор, контролюючи умови руху автомобіля, управляє в'язкістю магнітної рідини, змінюючи пружні властивості динамічних гідроопор двигуна від максимуму до нуля.

Гідравлічні опори з динамічним керуванням - складні та дорогі у виробництві виробу. Ними обладнуються автомобілі преміум класу, до комфорту та надійності яких покупець висуває підвищені вимоги.

Усі сучасні автовиробники прагнуть забезпечити надійність авто протягом гарантійного терміну з проведенням можливих його ремонтів лише у офіційному сервісному центрі. Бажання виправдати зростання цін удосконаленням продукції, призвело до витіснення гумометалевих опор двигуна гідравлічними всіх типів, на зміну яким уже йдуть гідродинамічні.

Власник нового автомобіля, що розраховує без проблем і ремонтів кататися весь гарантійний термін, просто повинен акуратно і дбайливо керувати машиною.

Всім водіям, які бажають їздити на справному автомобілі, не рекомендується слідувати приказкам типу «З місця з третього – асфальт у гармошку», «Більше швидкість – менше ям».