Подушки на троих, или как монтируются 3-х цилиндровые двигатели
Производители автомобилей все чаще внедряют в свое предложение трехцилиндровые двигатели. Хотя эти агрегаты потребляют меньше топлива по сравнению с их четырехцилиндровыми аналогами, с другой стороны, они вызывают ряд сложностей, связанных, прежде всего, с их креплением на рамах автомобилей.
В чем проблема?
Уменьшенное количество цилиндров требует использования соответствующих демпфирующих механизмов, в том числе балансирные валы. Кривая гашения резонансных колебаний должна быть адаптирована к индивидуальной конструкции двигателей, в отличие от традиционных четырехцилиндровых двигателей. Чтобы обеспечить надлежащее гашение вибрации трехцилиндровых агрегатов, используются соответствующие подушки двигателя, ограничивающие, в частности, их продольные и поперечные перемещения.
Гидравлическое, электрогидравлическое или моментное крепление?
Для установки трехцилиндровых двигателей можно использовать как гидравлические, так и электрогидравлические подушки, которые имеют относительно большой срок службы. Однако в настоящее время так называемая подушки, соединяющие «тормозное крепление», широко известные как леденцы. В этом решении гашение вибрации обеспечивается специальным разъемом, в котором одна втулка крепится к двигателю, а другая прикручивается к кузову болтами. Преимуществом подушек «моментной опоры» является стабильное ограничение наклона двигателя, а недостатком — значительно меньший срок службы по сравнению с гидравлическими подушками.
Что ломается?
Монтажные втулки механически повреждаются в процессе эксплуатации. Выход из строя одного из них приводит к более громкой работе двигателя, а также вибрациям (резонансным колебаниям), передающимся на кузов автомобиля. Слишком длительная эксплуатация автомобиля с неисправной втулкой (втулками) может привести к повреждению компонентов трансмиссии и, как следствие, к заметным вибрациям на рычаге переключения передач и рулевом колесе. В крайних случаях отсутствие гашения вибраций приводит к повреждению системы рулевого управления, двигателя и коробки передач.
Когда заменить?
Не существует установленного пробега, после которого подушки безопасности опор двигателя подлежат замене. Их следует заменить на новые, когда будут замечены симптомы их повреждения. Внимание! Если поврежденная подушка установлена аксиально с другой подушкой (например, в середине зоны демпфирования двигателя), следует заменить обе.
С переменными характеристиками демпфирования
В современных решениях так называемые активные подушки подвески двигателя, отличающиеся переменными характеристиками демпфирования. Один из способов заключается в использовании электромеханического привода. Благодаря ему можно подстраивать уровень демпфирования к текущим условиям движения или выбранному пользователем режиму движения, а также более точно контролировать ход характеристики демпфирования неуравновешенных колебаний (это особенно важно в случае трехцилиндровых рядных двигателей).
Противоположностью этому методу является подушка опоры двигателя с двумя режимами работы (вместо электромагнитного привода). Так называемой мягкие характеристики подушки ощущаются только на холостом ходу. В свою очередь, во время движения автомобиля величина демпфирующей силы является переменной и согласуется с текущими колебаниями двигателя.
Как подбирается оптимальное демпфирование? Работой подушки опоры двигателя управляет блок управления, который получает сигналы от двух источников: датчика частоты вращения коленчатого вала и датчиков ускорения (расположены на двух опорах двигателя). Они предоставляют данные об амплитуде в реальном времени для устранения вибрации. Еще одним способом снижения вибраций является использование специальной гидравлической системы в механизме подвески двигателя. Их демпфирует гидравлическая среда (гидравлическая жидкость на основе пропиленгликоля), которая в данном случае является внутренней массой, уравновешивающей вибрации. Как это работает? Поглощение энергии вибрации большой амплитуды от элемента подвески происходит в результате перетекания рабочей жидкости из рабочей камеры (через демпфирующие каналы) в уравнительную камеру. Этот поток стимулирует нежелательные вибрации, а также уменьшает продольные и поперечные смещения двигателя. С другой стороны, при малой амплитуде колебаний демпфирование достигается специальной плавающей разделительной диафрагмой. Как это работает? Разделительная диафрагма вибрирует, в отличие от вибраций, создаваемых двигателем. Следовательно, нежелательные вибрации, передаваемые на корпус, низки, поэтому нет необходимости использовать дополнительные балансирные валы.
