Научный консалтинг
Главная
Контакты
Номер телефона
Как мы работаем
Гарантии
Условия
Цены

Сайлент-блоки: что происходит с ними?

Что такое сайлент-блок? Это резинометаллический шарнир, посредством которого рычаги подвески автомобиля крепятся к нему (например, к кузову или балке передней подвески). В процессе эксплуатации (даже в процессе стоянки в гараже) автомобиля последние подвергаются воздействию сил. Направление которых почти постоянно. Это приводит вначале к упругой деформации. Упругая - это такой вид деформация, когда в случае прекращения действия сил, крутящих моментов она ликвидируется, деформированные детали возвращаются к своему прежнему состоянию, предшествовавшему ей. Однако, если сайлент-блоки уже проработали какое-то время и/или изготовлены некачественно, деформация их может стать неупругой. Это такой ее вид, когда после снятия внешних воздействий детали НЕ до конца или вовсе не возвращаются в исходное положение, т.е. появляется остаточная деформация.

Пример из "жизни", так сказать. Возьмите кусок проволоки, попробуйте ее немного согнуть. Пока изгиб слабый, как только отпустите изгибаемый конец, он тут же вернется в исходное положение (это пример упругой деформации). Если же пробовать гнуть дальше, то проволока останется в изогнутом состоянии, а то и обломится. Это уже - неупругая деформация. Правда, если проволока обладает пружинящими свойствами, согнуть ее можно будет достаточно сильно - до момента, пока не появится остаточная деформация. Но, тем не менее.

Резина - материал упругий (до определенной степени, конечно), причем  степень ее упругой деформации весьма высока: вследствие так называемой высокоэластичности, присущей полимерам, к числу которых относится резина, степень их относительной упругой деформации может достигать нескольких сотен процентов, до 1000% и даже более. У металлов, не говоря уже о керамике, стекле - она гораздо ниже. Именно потому сайлент-блоки выполняют с резиновыми вставками: в настоящее время на земле неизвестен иной материал, обладающий столь высокой степенью упругой деформации. Правда, отдельного разговора стоят монокристаллические металлы, а также газы и жидкости, но их обсуждать здесь не будем.

Однако, в процессе эксплуатации, в условиях действия внешних силовых воздействий, а также под действие иных факторов (например, таким фактором может быть ультрафиолетовое излучение, идущее от солнца) внутренняя структура резины (как, в прочем, и любого полимера) начинает "портиться". Если конкретнее, в ней начинают появляться незаметные микротрещины, поры. Хотя, технология изготовления любого полимера такова, что они присутствуют в нем в том или ином количестве прямо, что называется, "с рождения". Просто со временем их число и размеры увеличиваются.

Рано или поздно, это приводит к тому, что высокая степень упругой деформации полимера (резины) становится недостижимой: он начинает разрываться, появляются уже такие трещины, которые явно видны невооруженным глазом - и именно тогда сайлент-блоки бракуют, делая вывод, что они неисправны. Последние начинают трескаться, крошиться на куски, выпучиваться. Наличие подобных проявления является сигналом к замене сайлент-блоков.

Перед этим у них может возникать промежуточное состояние, как раз и характеризующееся остаточной деформацией. Оно проявляется в том, что внутренняя часть сайлент-блока неупруго смещается в том или ином направлении по отношению к наружной его части и остается в таком положении даже при снятии внешних воздействий или, если они не превышают определенной величины. Вышесказанное поясним схематическими рисунками - на примере сайлент-блока верхнего рычага передней подвески автомобиля. Исправный сайлент-блок

На рисунке приведен исправный сайлент-блок. Трещин и пор нет, зазоры между резиновым вкладышем и втулками - отсутствуют. Внешние воздействия могут вызывать смещение внутренней части сайлент-блока относительно внешней, но при их снятии все возвращается в исходное положение.

В процессе эксплуатации в резиновом вкладыше сайлент-блока начинают появляться трещины. Вначале малые, но потом постепенно увеличивающиеся в размере. 
Сайлент-блок с трещинами, но еще работоспособный





















По мере появления трещин, а также в результате усталости (кстати, термин "усталость" является вполне техническим, здесь он используется не в виде расхожего выражения; материалы, как и люди, тоже устают, что приводит к снижению их работоспособности) резины ее способность противостоять внешним силовым воздействиям снижается, она в большей степени становится подверженной неупругой деформации. Как результат - внутренняя часть сайлент-блока перемещается в сторону и остается в этом положении, даже если внешние силовые воздействия снимаются. Т.е.возникает остаточная деформация.

Когда величина такого смещения начинает превышать предельную, установленную для конкретной марки автомобиля заводом-изготовителем, сайлент-блоки бракуют. Понятно, что чем менее качественным было изготовление сайлент-блока, чем агрессивнее стиль езды, чем сильнее углы установки передних колес отличаются от оптимальных значений, тем быстрее наступит эта ситуация.

Так вот, на начальном этапе эта остаточная деформация является ОБРАТИМОЙ. Т.е. если направление внешнего силового воздействия на сайлент-блок изменится, то произойдет неупругая деформация в другом направлении и, соответственно, внутренняя часть сайлент-блока сместится в другую сторону. Кстати, если Вам интересно, подобное явление называют упругим гистерезисом.

К чему это приводит, применительно к поведению автомобиля на дороге?

Допустим, переднее колесо автомобиля наехало на препятствие - камень или попало в колею т.п. Или водитель совершает маневр, тормозит или еще что. Если автомобиль движется с малой скоростью, так что сила, действующая на колесо со стороны препятствия, недостаточна, чтобы вызвать смещение внутренней части сайлент-блока в другую сторону, автомобиль будет ехать дальше, как ни в чем ни бывало, разве что, подпрыгнув.

Если же сила превышает критическую, то направление остаточной деформации будет иным, как схематично показано на рисунке.
Пример неупругой деформации резинового вкладыша сайлент-блока

Соответственно, это приведет к изменению углов установки этого переднего колеса. Что, закономерно, вызовет нарушение в траектории движения автомобиля. Т.е. последний становится опасным в эксплуатации, склонным к неконтролируемым изменениям напраления своего движения, то и дело "рыскает" по курсу.

Характерно, что такое смещение будет неконтролируемым, случайным. И потому - трудно диагностируемым. Если при этом пытаться сделать развал-схождение (т.е. установку углов передних колес), его результаты будут не слишком удовлетворительными. Как и в случае, когда неисправны шаровые опоры.

А дальше?

Наконец, если продолжать эксплуатировать его и дальше, не ремонтируя переднюю подвеску, число и размеры трещин в резиновом вкладыше становятся еще большими. В итоге сайлент-блок, во-первых, начинает разрушаться, а, во-вторых, возрастает его склонность к неупругой деформации. В результате чего появляется зазор.
Сайлент-блок с зазором
Понятно, что при таком состоянии сайлент-блока необходимо его немедленно заменить. Ибо в дальнейшем резиновый вкладыш быстро разобьется, внутренняя часть сайлент-блока будет касаться его внешней части (той, которая запрессована в рычаг передней подвески). При движении будет слышен явный стук, особенно при наезде на неровности дороги.


Вот что мы можем сделать для Вас:
Интересная и полезная
информация
Изменить размер шрифта:
?