Что такое демпфер на автомобиле в двигателе?

Что такое демпфер двигателя и для чего предназначен? Стоит ли ставить демпфер колебаний двигателя?

Одна из самых больших проблем, с которыми приходится бороться автопроизводителям и нам, автомобилистам. Вибрации поступают отовсюду, от колес, ходовой части и, конечно же, двигателя. С первыми двумя, хоть и не всегда успешно борются резиновые колеса, многочисленные сайлентблоки, амортизаторы, а также пружины. Вибрации двигателя очень эффективно нейтрализуют подушки двигателя, которые, по сути, являются увеличенными сайлентблоками и работают по тому же принципу. Но если вибрации, несмотря на подушки двигателя, остаются или же автомобиль был модифицирован, тюнингован и после этого появились вибрации во время переключения передач, или просто на низких оборотах, тогда необходим более кардинальный подход, коим и являются демпферы колебаний двигателя.

Что такое демпфер колебаний двигателя?

Демпфер колебаний двигателя или просто — демпфер двигателя, относительно новое изобретение в мире автотюнинга. Как правило, такие «цацки» встречаются на спортивных автомобилях, но, как и все остальные «прибамбасы», позаимствованные из автоспорта, демпферы двигателя успешно «перекочевали» на серийные авто.

Самые большие вибрации двигателя возникают во время переключения передач на высокооборотистых моторах спортивных авто или авто «заточенных» под спорт. Во время резкой смены крутящего момента и «острого» сцепления, рывок при переключении скоростей довольно серьезный и весьма ощутимый самим водителем. Один или два таких рывка можно вытерпеть, но если это происходит постоянно, необходимо кардинальное решение. Подушки двигателя в таких ситуациях либо бессильны, либо гасят вибрации и толчки не полностью, кроме того из-за сильных рывков и ударов подушки намного быстрее выходят из строя.

Как видите, причин установить демпфер двигателя более чем достаточно при условии, что его установка действительно оправдана, а тот, кто ставит эту деталь реально понимает для чего она и нуждается в ней. Сами по себе демпферы представляют миниатюрный амортизатор, который работает по тому же принципу, что и амортизаторные стойки — гасит колебания посредством тугого хода штока в камере, которая находится под высоким давлением и наполнена маслом. Принцип крепления демпферов колебаний двигателя в основном у всех одинаковый, может отличаться конфигурация или размеры креплений, но точки крепления, как правило, у всех одни и те же. Крепятся демпферы двигателя к шпилькам чашки кузова, в которой установлен опорный подшипник, а второй конец крепится к блоку двигателя (например, к подушке двигателя) или одному из его элементов. Как правило, демпферы изготавливают под определенную модель двигателя, при этом учитываются характеристики мотора, а также сила и амплитуда его вибраций. Однако бывают и универсальные демпферы колебаний двигателя, которые при помощи регулировочных гаек можно настроить, как говорится, «под себя».

Установка демпферов двигателя

В большинстве случаев, установкой демпферов занимаются специалисты, однако даже самая сложная работа при наличии желания и правильного подхода, вполне под силу любому автомобилисту, при условии наличия «мозга и прямых рук». Регулировка жесткости демпфера настраивается индивидуально, с учетом требований того или иного силового агрегата. В комплекте с демпфером, как правило, идут специальные кронштейны и крепежные винты/болты, которыми он будет крепится к кузову и мотору.

Ставить или нет? Ответ на этот вопрос у каждого свой, как я уже говорил, если есть необходимость убрать вибрации или же смягчить рывки во время переключения передач на каком-нибудь спорт-каре, то безусловно стоит. Если же вибраций вы не ощущаете и не собираетесь участвовать или тюнинговать мотор своего «четырехколесного», то скорее всего в демпферах вы не нуждаетесь. Перед тем как установить демпферы колебаний двигателя, убедитесь в целостности подушек двигателя. Возможно именно вышедшие из строя подушки являются причиной появления вибраций, в таком случае демпферы вряд ли смогут решить проблему, скорее наоборот, усугубят вашу проблему.

У меня все, спасибо кто дочитал до конца, буду признателен если поделитесь своими познаниями в области демпферов двигателя, опытом установки или эксплуатации автомобилей с установленными демпферами колебаний двигателя.

Всем пока! До новых встреч на АвтоПульсаре!

Что такое демпфер и для чего он нужен

Как бы хорошо не спроектировали конструкторы автомобиль, полностью устранить вибрации не удастся. Даже у новых авто имеются составные части, которые при эксплуатации вибрируют. Некоторые из этих вибраций передаются на кузов, есть вибрации, которые идут на рулевое управление.

Особо как-то эти вибрации на безопасность не влияют, однако способны несколько испортить удовольствие от поездок на авто.

Рулевой демпфер в упаковке

Самыми распространенными являются вибрации двигателя, особенно в авто со спортивным направлением. Их высокооборотистые двигатели при переключении передач, когда в КПП производится смена крутящего момента, могут достаточно сильно вибрировать. Второй элемент, который тоже может доставлять неприятные ощущения – рулевое управление. При движении управляемые колеса принимают на себя все неровности дороги и через рулевой механизм передают его рулевое колесо, что выливается в вибрацию руля.

Конечно, производители стараются по максимуму снизить данные вибрации. Для этого двигатель крепиться к подрамнику или кузову через резинотехнические элементы – подушки двигателя. При работе силовой установки резина воспринимает на себя вибрацию и гасит ее.

На рулевом механизме для гашения вибрации тоже используются резинотехнические элементы – сайлентблоки, которые устанавливаются в рулевых тягах со стороны крепления их к рейке.

Но этих виброгасящих элементов иногда недостаточно, чтобы полностью устранить вибрации. К тому же, со временем подушки и сайлентблоки изнашиваются, их резиновая составляющая «проседает», они перестают должным образом гасить вибрации и они начинают в большей степени передаваться на кузов и рулевое управление.

Что касается рулевых механизмов, то на некоторых зарубежных авто применяются демпферы, в задачу которых входит гашение вибраций. К примеру, такие устройства используются на Mercedes Benz. Недавно на рынке также появились и демпфер для двигателей.

Дополнительные демпферы для автомобиля

Демпфер — это не что иное, как амортизатор, но только меньших размеров, чем те, что используются в подвеске. Установив их на двигатель и рулевой механизм можно добиться значительного снижения вибрации.

Что примечательно, многие автовладельцы, особенно отечественных авто, устанавливают такие устройства на рулевой механизм от того же Mercedes Benz, причем значительных переработок не требуется.

Что касается демпфера для двигателя, то сейчас производятся эти устройства под определенные модели. Они идут в комплекте со всеми крепежными элементами и инструкцией по их установке. Есть также универсальные демпферы, которые можно поставить на любое авто. В комплекте у них имеется минимальный набор крепежных элементов. А вот как установить его на авто, придется думать самому автовладельцу.

Далее разберемся, как же установить демпфер на машину. Вначале рассмотрим виброгасящее устройство для двигателя.

Демпфер двигателя

Демпфер двигателя и его установка

Установка его, по сути, не очень сложная. Один конец демпфера крепиться к кузову авто, а второй – к двигателю. Но вот как его закрепить – это уже вопрос.

Поэтому вначале рассмотрим крепеж демпфера, предназначенного для установки только на автомобилях Mazda 3. В комплекте демпфера к этому авто идет сам амортизатор, крепежная скоба, устанавливаемая на двигатель, крепежное кольцо для кузова, болты и шпильки.

Установка не особо сложная. Все это будет монтироваться в подкапотном пространстве с правой стороны по ходу движения.

Крепежное кольцо имеет специальную форму для установки его на кузов в месте крепления передней стойки. Чтобы кольцо установить, достаточно открутить болты крепления стойки, положить кольцо так, чтобы отверстия в нем совпали с крепежными отверстиями стойки. Затем болты нужно установит на место и затянуть.

Крепежная скоба закрепляется на двигателе, на площадке ниже маслозаливной пробки. Для ее крепления используются шпильки, идущие в комплекте.

Затем между крепежными элементами устанавливается демпфер и закрепляется болтами. На этом установку виброгасящего устройства на Mazda 3 можно считать завершенной.

Несколько сложнее установить данный элемент. Если он универсален и не имеет специальных креплений.

Сравнительно легко демпфер можно установить, если на авто имеется распорка подвески, проходящая под капотом. Именно к ней и можно прикрепить один конец демпфера.

Для крепления к двигателю возможно потребуется изготовления крепежной скобы. Главное, правильно выбрать место крепления. Можно изготовленную скобу прижать какими-либо болтами двигателя. В общем, здесь уже – дело выбора самого автовладельца.

Если нет распорки, некоторые самостоятельно изготавливают крепежное кольцо к кузову авто. В целом, способ крепления не особо важен, главное, чтобы один конец демпфера крепился к кузову, а второй – к мотору.

Демпфер рулевого механизма

Установка рулевого демпфера

Читайте также  Как тормозить двигателем на автомате?

Такие устройства также могут продаваться в виде комплекта со всеми крепежными элементами. Но некоторые просто приобретают демпфер от Mercedes Benz и устанавливают его на свое авто.

Располагается этот вдоль рулевого механизма. Как и в случае с демпфером двигателя, один конец его крепиться к кузову, а второй – непосредственно к механизму в месте крепления тяг к рейке.

Некоторые версии идут в комплекте со специальной распоркой, делающей конструкцию более жесткой и надежной.

Рассмотрим, как производится установка демпфера от Mercedes Benz. Итак, имеется только демпфер, но для него нужно предусмотреть места крепления.

Для этого нужно открутить скобу крепления рулевого механизма, ту, что ближе к расширительному бачку. Далее к этой скобе приваривается пластина с отверстием для крепления демпфера.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Установка Демпфера на УАЗ Патриот

Затем потребуется переходник для закрепления демпфера к рейке механизма. Для этого из металла вырезается пластина, по форме напоминающую сердечко.

В этой пластине нужно просверлить три отверстия. Два должны совпадать с отверстиями для крепления тяг к рейке. Ниже этих двух отверстий должно быть еще одно – для крепления демпфера.

После этого можно приступать к сборке. Вначале ставиться скоба крепления механизма, а к ней уже прикрепляется конец демпфера.

Затем нужно открутить болты крепления тяг, прижать к тягам заготовленный переходник и закрутить болты обратно. После к переходнику прикручивается другой конец демпфера.

Если же приобретен комплект, включающий специальную распорку, то установить все и вовсе будет несложно.

В этом комплекте помимо самого демпфера и распорки идут еще и скобы крепления механизма, но доработанные для установки распорки и виброгасящего элемента. Обычно в комплект также входит переходник.

Все что остается для установки на рулевой механизм – это снять заводские скобы крепления и на место их установить идущие в комплекте.

Затем устанавливается и закрепляется распорка. Останется только закрепить переходник, и установить демпфер.

Все эти работы не такие сложные, но польза от использования демпферов значительная. Автовладельцы, установившие демпфер двигателя, отмечают снижение вибрации силовой установки, «четче» становиться переключение передач.

Что касается демпферов руля, то отмечается, что происходит смягчение ударов от колес на рулевое колесо, снижается вибрация руля при торможении, уменьшаются стуки со стороны подвески.

Что такое демпфер в автомобиле

В процессе движения и взаимодействия автомобиля с различными типами поверхностей между отдельными его частями возникает вибрация. Конечно, конструктивные особенности автомобилей уже предусматривают некоторую степень защиты от таких явлений. Но иногда их оказывается недостаточно, что, в конечном итоге, становится причиной возникновения определённого дискомфорта.

Избежать этого сегодня достаточно просто. Достаточно установить на наиболее подверженных системах или узлах специальный демпфер. По сути это небольшой вспомогательный амортизатор, с помощью которого «вбираются» излишки колебаний и стабилизируется устойчивость конкретной системы, снижается уровень вибрации в ней.

Где используют демпфер

Наиболее частое применение демпферов можно наблюдать в процессе усиления защиты двигателей и рулевого управления. Именно в этих местах присутствие дополнительной вибрации становится причиной повышенного уровня дискомфорта.

Нужно понимать, что на современных спортивных или скоростных автомобилях наличие демпферов предусматривается конструктивно. Но это вовсе не означает, что это приспособление невозможно установить на транспортное средство другой модели.

Здесь важно понимать, что технологически демпфер совместим практически со всеми типами автомобилей. Правда, придется немного повозиться с креплениями, вплоть до небольшого конструктивного вмешательства, в виде приваривания к днищу или кузову специальных крепительных скоб, за которые будет крепиться демпфер.

Следует отметить, что поставляются демпферы с минимально необходимым набором крепительных элементов, которые существенно упрощают поиск необходимых деталей для их установки и закрепления.

Теперь немного о том, когда следует использовать демпфер на машинах. Конечно, если дорога ровная, на ней нет выбоин, отсутствуют различные сверхнормативные нагрузки на автомобиль. Роль демпфера будет сведена при работе авто к минимуму, поэтому его использование может быть даже не целесообразным. Но если предстоит постоянное движение по неровной местности, где автомобиль подвергается испытаниям устойчивости и прочности конструкций, возникновение излишних вибраций обычное дело.

Именно в этом случае демпфер окажется идеальным решением, чтобы уменьшить (а в некоторых случаях стать основанием для ее полного отсутствия) воздействие вибрации на корпус автомобиля и на рулевое управление. В итоге водитель, держась за руль, не будет ощущать колебаний, а в процессе осуществления поворотов чувство, что руль вас не слушается, либо колеса поворачиваются в другую сторону, также не будет проявляться.

Идеально демпферные приспособления подходят к внедорожникам самых различных типов и моделей, а также транспортным средствам, что большую часть времени передвигаются по проселочным дорогам, либо дорогам с поврежденным покрытием.

Как устанавливается демпфер на автомобиль

Прежде чем описывать процедуру установки демпфера целесообразно сказать несколько слов о его конструктивных особенностях. Итак, стандартное устройство состоит из таких элементов:

  • две камеры, которые между собой разделяются перегородкой;
  • небольшой емкости с маслом;
  • регулируемые клапана;
  • специальная пружина (для отдельных моделей);
  • элементы крепления.

Из всего описанного выше становится очевидным, что сложностей для крепления демпфера возникать не должно. Правда, в отдельных случаях придется проявить некоторую смекалку. Важным моментом является возможность регулировки устройства под конкретный тип автомобиля и нагрузки (вибрации), которые в дальнейшем нужно будет «усмирять».

Наиболее часто с помощью демпфера усиливают рулевое управление. Для этого один конец устройства жестко крепится между рулевыми тягами, а другой закрепляют к раме или кузову автомобиля. В процессе выбора места установки важно учитывать, что детали гашения удара должны иметь минимальный уровень перемещения относительно друг друга.

Это важно из-за конструктивных особенностей демпфера, который сам по себе достаточно жесткий, и если его пытаться растянуть в другую сторону, то может получиться обратный эффект, когда устройство погашения колебаний, будет сопротивляться на длительных поворотах и непроизвольно подтягивать ваше рулевое управление в обратную сторону.

Нужно помнить, что выбор правильного демпфера зависит от типа, веса, конструкции автомобиля, дальнейших нагрузок, которые транспортное средство будет испытывать, а также условий его эксплуатации. Обычно устройства имеют универсальную форму и размеры, что позволяет свободно пристраивать их фактически к любому автомобилю. Но вот за счет различного уровня сопротивления колебаниям и возможности их поглощения важно точно определить, что подойдет именно в вашем случае, чтобы не получить обратного эффекта.

Teamer › Blog › Инерционный демпфер приводного вала — зачем он нужен?

Многие автовладельцы видели на приводных валах инерционные демпферы, в частности на В3 они выглядят следующим образом — правый (стоит у всех, кроме VR6):

И левый (я так и не понял в какие комплектации В3 его ставили, но на В4 левый приводной вал немного отличается от В3 и на нём демпфера уже нет):

Попытавшись поискать доступную информацию по инерционным демпферам в рунете ничего толкового не нашёл, зато была статья в английской википедии.

Предлагаю собственный свободный перевод некоторых интересующих нас частей.

Инерционный демпфер, также известный как гармонический гаситель, является устройством, установленным в конструкциях, требующих снижения амплитуды механических колебаний. Применение демпферов может предотвратить дискомфорт, повреждение или прямое разрушение конструкции.

Принцип действия.

Инерционные демпферы стабилизируют вредное движение, вызванное гармоническими колебаниями. Демпфер уменьшает вибрацию системы со сравнительно лёгким компонентом так, чтобы в худшем случае колебания последнего были менее интенсивными. Грубо говоря, на практике системы настроены так, чтобы или отодвинуть рабочий режим от опасной частоты или демпфировать резонансную частоту в тех случаях, когда сложно или дорого амортизировать непосредственно саму конструкцию. Примером последнего случая может служить демпфер крутильных колебаний коленвала. Демпферы часто включают в себя фрикционный или гидравлический компонент, который превращает механическую кинетическую энергию в тепло, таким примером может служить автомобильный амортизатор. Электрический аналог — колебательный контур.

*Дальше пропущу, так как конкретно для нашего случая ничего не нашёл, просто идут показательные графики колебаний до применения демпфера и после, разговоры об эффективности его применения*

Демпферы в автомобилестроении

*Тут идёт часть с примером использования демпфера в Формуле 1 фирмой Рено, но для нас ничего интересного, больше обсуждается аспект законности использования такой конструкции регламентом Ф1*

Инерционные демпферы широко используются в серийных автомобилях, как правило на шкиве коленчатого вала, для контролирования крутильных колебаний и, несколько реже, изгибающей способности коленвала. Также они используются в трансмиссии для gearwhine (?) и в других узлах, таких как выхлопная система, кузов или подвеска для снижения шумов и вибраций. Практически все современные машины имеют по крайней мере 1 инерционный демпфер, у некоторых моделей их количество доходит до 10 и более.

Читайте также  Приора двигатель 21126 гнет ли клапана?

Традиционная конструкция инерционного демпфера коленвала заключается в тонком слое резины между ступицей шкива и внешней оправой (outer rim). Эта конструкция часто называется гармоническим гасителем (жаль схемы нет — прим. от меня). Аналогичной конструкцией является центробежный маятниковый демпфер, который используется для снижения крутильных колебаний в двигателях внутреннего сгорания некоторых современных автомобилей.

*Пример использования инерционного демпфера в автомобиле Citroёn 2CV*

Это всё. Дальше идут примеры использования демпферов в высотных зданиях для поддержания их устойчивости. В качестве другого примера использования инерционного демпфера в автомобиле можно обратиться к подвеске Land Rover:

Комментарии, данные по демпферу (судя по стилю написания источник официальный): It’s a mass damper, attached to the damper spring seat, used to absorb vibration and prevent noise intrusion into the vehicle interior.
Its efficacity/effectivness is mostly observed on gravel roads (or on roads paved with granite cubic stones) where the vibrations are with high frequency and short course.

Перевод: это инерционный демпфер, прикрепленный к седлу пружины и используемый для поглощения вибраций и предовращения шумов, проникающих в салон автомобиля.
В наибольшей степени эффективность этой конструкции наблюдается на гравийной дороге (или на дороге, выложенной гранитной брусчаткой), где вибрации происходят с высокой частотой на коротком расстоянии.

Информации немного, но для себя можно сделать такой вывод: инерционный демпфер ставится для гашения вибраций и колебаний, думаю в случае приводных валов навряд ли мы почувствуем вибрацию «на себе», а вот подшипники дифференциала и остальные близлежащие узлы конструкции на мой взгляд потеряют в своём ресурсе, принимая на себя бОльшие вибрации, нежели в конструкции с таким демпфером.

UPDATE #1: касательно В3 инерционный демпфер устанавливается ещё на траверсе передней опоры двигателя 9A:

Тут по-моему совершенно очевидно его прямое предназначение гасить вибрации. Только фото траверсы в сборе с демпфером не нашёл.

UPDATE #2: интересную статью по демпферам нашёл на сайте tkn.by. Оригинал тут.

Демпфер — приспособление для снижения механических колебаний путем поглощения части энергии колеблющейся системы. На работающем дизеле наибольшую опасность представляют угловые колебания коленчатого вала (крутильные колебания).

Крутильные колебания возникают, когда периодичность возмущающей силы кратна собственной частоте колебаний коленчатого вала. Совпадение вынужденных и собственных частот колебаний, которое называется резонансом, приводит к поломкам. В качестве поглотителей крутильных колебаний коленчатого вала используются демпферы.

Демпфер в основном состоит из двух сочленяемых деталей: корпуса и инерционной массы, разделенных между собой слоем силиконовой жидкости или резины.

При угловых колебаниях корпуса демпфера, жестко связанного с коленчатым валом, относительно инерционной массы возникает трение, которое обусловлено вязкостью силиконовой жидкости или резины.

Мощные бензиновые генераторы в своей конструкции, аналогично дизельным генераторам имеет демпфер. Проект ast-power.ru предлагает генераторы работающие на любых видах топлива: бензин, дизель, газ. Продукция компании отличается высоким качеством.

На преодоление трения между деталями демпфера расходуется энергия, что уменьшает размах крутильных колебаний. Если по тем или иным причинам инерционная масса маховика относительно корпуса неподвижна, то демпфер не уменьшит, а увеличит размах крутильных колебаний коленчатого вала.

Фирмы Ford, Mazda, Volvo и другие для предотвращения поломок коленчатых валов на дизелях вместо демпферов, которые снижают размах резонансных угловых колебаний вала, устанавливают на носок коленчатого вала шкив, изолированный посредством эластичной прослойки от ступицы.

Изоляция инерционной массы шкива от ступицы посредством эластичной прослойки повышает собственную угловую частоту коленчатого вала и смещает резонанс крутильных колебаний первого порядка за пределы рабочих оборотов дизеля.

Неработоспособный демпфер создает реальную опасность поломки коленчатого вала, вызываемой крутильными колебаниями.

В связи с этим каждый демпфер перед его установкой на отремонтированный дизель необходимо проверять на степень поглощения им крутильных колебаний.

Из-за сложности измерения крутильных колебаний коленчатого вала оценка эффективности демпфера на ремонтных предприятиях и в процессе эксплуатации не проводится.

Даже замена демпфера на новый, поступивший с завода-изготовителя, не гарантирует его эффективности.

В результате поломки коленчатых валов с характерным изломом от крутильных колебаний при резонансе не связывают с неэффективностью демпфера.

Чтобы обеспечить простой и надежный контроль эффективности демпфера, устанавливаемого на отремонтированный дизель, предложено простое устройство штатного контроля (УШК) по измерению собственной затухающей частоты угловых колебаний упругого вала.

UPDATE #3: Подходил я к одному очень уважаемому преподавателю на кафедре, который не только теорию рассказывает, но и сам постоянно практикует какие-то испытания на двигателях и их доводку, задал вопрос о том самом демпфере на приводном валу. Ответ таков: если его снять, то на коленвал передаются вибрации, которые «на себе» никак не почувствовать, нагрузки от этих вибраций передаются на вкладыши и остальные части ШПГ, что в итоге будет влиять на их ресурс, не говоря уже о деталях коробки передач. На VR6 демпфера на валу нет, потому что вероятней всего он перенесён в другое место (подтверждено Деном 35iEdition , демпфер на VR установлен на самом коленвале).

Если кто ещё обладает инфой к размышлению — делитесь, добавим.

Демпфер коленчатого вала

Конструкции демпферов, как и многих других резиновых и ре-зинометаллических деталей различных машин безрельсового и рельсового транспорта или других видов машиностроения, разра­батываются конструкторскими отделами соответствующих потребителей. Задачей резинщика является проведение расчетов, по­зволяющих конкретизировать необходимые механические свойства резины в изделии, и сопоставление их с возможностями произ­водства. В качестве примера рассматривается расчет демпфера коленчатого вала двигателя автомобиля в статических усло­виях испытания.

Демпфер (рис. 226, а) состоит из крышки А и фланца В и со­единяющих их резиновых слоев Сь С2, С3 и С4. Слой С располо­жен по цилиндрической части демпфера и представляет собою втулку; слои С2 и Сз расположены по торцовой части; слой С4 не нагружен.

В условиях приемочного испытания демпфера на скручива­ние крышки демпфера заданным крутящим моментом М сме­щаются относительно фланца на некоторый угол скручивания ср.

Индикатор, укрепленный на фланце демпфера (рис. 226,6), показывает величину б — проекции на касательную, отвечающую центральному углу ср. Эта величина и указывается в техниче­ских условиях как данный признак качества. Замерив 6 и зная г (100 мм), можно определить углы скручивания ср, так как

При малых значениях ср величины дуги, хорды и ее проекции fi на касательную практически равны. Величина 6 отвечает кру­тильной податливости на испытательную нагрузку, приложенную на заданном расстоянии от оси демпфера.

В рассматриваемой конструкции, принимая ее металлические детали абсолютно жесткими, имеем:

а) концентрическое кручение резиновой втулки Сь приводя­ щее к углу скручивания q>BT;

б) торцовое кручение резиновых шайб С2 и С3, приводящее к углу скручивания фш.

Расчеты по уравнениям (8.21) и (8.24), следуя принципу супер­позиции, показывают, что при постоянных размерах деталей и по­стоянном значении модуля G угол фш должен быть примерно в 10 раз больше, чем угол фпт. Следовательно, крутильная подат­ливость демпфера, в основном, определяется податливостью рези­нового массива втулки. Резиновые же массивы С2 и С3 служат лишь амортизирующими подушками. Конструкционный расчет демпфера на статическое скручивание втулки С должен выявить величину необходимого в заданных условиях модуля сдвига ре-. зины G или пригодность тех или иных серийных резин, применяе­мых для подобных изделий. Эта задача решается с помощью подстановки в уравнение (8.24) значения ф, отвечающего требуе­мому техническими условиями заданному значению 6.

С другой стороны, модуль сдвига G резины, принимая его равным 7з Е, может быть найден, исходя из уравнения (8.5′).

Определение Е следует проводить в пределах растяжения, имеющего место в задаваемых условиях испытания и при соот­ветствующих температурном и скоростном режимах.

Для выяснения влияний, вносимых допусками на размеры де­талей металлической арматуры (крышки и фланец), на величины отклонений крутильной податливости следует учесть определяе­мую этими допусками возможность отклонений габаритов рези­нового массива втулки демпфера. Для этого достаточно из упо­мянутого уравнения главы 8 рассчитать максимальные и мини­мальные относительные значения величины:

Исходя из номинальных значений G, Г, г% /Вт и заданного для испытания М, можно рассчитать величину А, угол ф и отве­чающее ему значение 6. Рассчитанное таким путем значение б может оказаться заниженным против заявляемого в техниче­ских требованиях. Это будет означать, что для обеспечения не­обходимой крутильной податливости демпфера следовало бы ис­пользовать резину с значительно меньшим, чем применяемом в производстве типе, модулем сдвига. Например, G в пределах (0,7—2,0) • 10 Н/см 2 или Е от 2 до 6 Н/см 2 .

Читайте также  Как проверить поступает ли топливо в двигатель?

Для создания демпфера с подобным модулем конструкции могут быть следующие пути:

а) изменение конструкции втулки путем укорочения ее или
утолщения.

б) вырезка на наружной ци­линдрической поверхности крыш­ки демпфера отверстий, образую­щих «окна» в креплении резины
к металлу.

Возможно также резервирова­ние определенных мест крепле­ния резины к металлу по наруж­ной и внутренней поверхности резиновой втулки. Для этого можно применить, например, смазку отдельных участков латунированной поверхности рас­твором мыла или силиката нат­рия, можно использовать про­мазку перед латунированием тех же мест водостойким лаком, пре­пятствующим отложению латуни.

Менее рациональна закладка уменьшенной заготовки в полость демпфера, так как здесь будет элемент случайности. Неопределен­ность и неуправляемость процесса, вносимая таким приемом ра­боты, неизбежно ведет к неустойчивости качества. Статистическая обработка данных испытания исследуемого качества демпферов, изготовленных таким путем из одной закладки резиновой сме^и, приводит к коэффициенту вариации С = 35,2%.

Двухвершинность и асимметрия соответственной гистограммы (рис. 227) свидетельствуют о наличии не только случайных откло­нений, но и общего уклона в сторону жестких демпферов.

Примеры расчета. 1. Задано: М = 3000 ■ ЮН см, G =-’4,3 • 10 Н/см 2 . Возможные, по условиям производства и режима испытания, крайние значе­ния G — 3,6 и 5,5 • 10 Н/см 2 .

Номинальное значение выражения

Возможные, вследствие допусков на гх и г% крайние значения А : 2,70 • Ю -4 н 1,8 • LQ- 3 .

Требуется найти б = гср = 100ф мм. По уравнению (8.24

Производственные резины с таким модулем неизвестны.

Понимая найденные значения как модуль конструкции для изготовления тре­буемых демпферов, можно назвать пути:

а) укорочение или утолщение втулки;

б) вырезку на наружной поверхности крышки отверстий, образующих окна в креплении резины к металлу.

Однако в этих случаях необходима специальная проверка динамическом жесткости и гистерезисных потерь демпфера.

Возможные, вследствие допусков на гх и г% крайние значения А : 2,70 • Ю -4 н 1,8 • LQ- 3 .

Требуется найти б = гср = 100ф мм. По уравнению (8.24

Демпфер – ресурс до замены

Шкив коленвала с демпфером крутильных колебаний, он же демпфер коленвала – подлежит профилактической замене. При этом менять штатный демпферный шкив на обычный цельный категорически не рекомендуется. Это, как и несвоевременная замена шкива, может стать причиной критической поломки.

Современные ДВС в нижнем диапазоне оборотов показывают высокие значения крутящего момента. Вследствие чего возрастают нагрузки на детали двигателя. А сами эти детали эти все легче и изящнее – с точки зрения экономии топлива чем меньше масса вращающихся частей, тем ниже затраты энергии. В результате усиливается крутильная деформация коленвала. И кроме того повышается риск возникновения резонансных явлений.

Шкив коленвала с демпфером крутильных колебаний, появившийся в ответ на перечисленные вызовы, имеет двойную функцию. Во-первых, он защищает поликлиновый ремень от рывков, неизбежных на валу, приводимом в движение поршнями. А во-вторых он гасит возникающие в самом коленчатом валу резонансные колебания. Ведь вал все время изгибается, и при определенных оборотах начинает вибрировать в такт с ходом поршней.

Демпфер крутильных колебаний – это составной шкив, собранный из нескольких, обычно трех, частей. Внутренняя часть – ступица шкива, и его наружная часть – собственно шкив, соединены упругим элементом. Встречаются конструкции и более сложные, предназначенные для автомобилей с системой «стоп-старт» или дизельных двигателей с высокой степенью форсирования.

Варианты шкивов с демпфером для разных двигателей

Одинарный шкив-демпфер из трех частей: две их металлов (сталь или алюминий) и резиновый элемент между ними. Широко используется на дизельных и бензиновых двигателях. Пример: NTN-SNR DPF358.24

Шкив для «стоп-старт» со сложной конструкцией демпфера – способен выдержать очень большое количество пусков мотора. Пример NTN-SNR NTN-SNR DPF359.09.

Двойной шкив-демпфер для нагруженных дизелей – технически самый сложный. Включает 7-8 металлических частей и две резиновых вставки. Пример: NTN-SNR DPF359.03

Миллиард деформаций за срок службы

Упругий элемент шкива-демпфера подвергается деформации каждый раз при воспламенении топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя. А это – до десяти миллионов раз на тысячу километров пробега. Естественно, что такие нагрузки сказываются на структуре демпфирующей вставки, какой бы упругой она ни была, поэтому демпферный шкив коленвала нуждается в регулярной проверке и превентивной замене при первых признаках неудовлетворительного состояния.

Проблема в том, что даже многие механики недооценивают значение демпфера шкива, полагая, что он защищает только ремень и навесное оборудование: генератор, компрессор системы кондиционирования, насосы гидроусилителя и системы охлаждения. Опыт говорит нам, что в прежних моделях автомобилей все это приводилось через обычные цельные шкивы и прекрасно работало. Неудивительно, что форумах автолюбителей и даже механиков часто можно увидеть совет заменить шкив коленвала с демпфером на монолитный. Однако, советующие явно не сознают, какими последствиями это может обернуться.

Новая опасность — не демпфирующий шкив-обманка

С другой стороны, большинство специалистов уже понимают, что использование только предусмотренных конструкцией компонентов в современных двигателях – залог уверенности в нрезультате. Поэтому бизнес «дешевых запчастей» пошел в своей изобретательности еще дальше – теперь рынку предлагается «вечный шкив-демпфер». Утверждается что это не нуждающийся в замене компонент, который при этом полностью выполняет свою функцию.

Деталь-обманка выполнена с таким расчетом, чтобы по внешнему виду не отличаться от настоящего шкива-демпфера. Весь фокус в том, что все ее металлические части – одно целое, а иллюзия составной конструкции создается резиновым кольцам, вставленным в пазы сплошного металлического шкива.

Естественно, что такой тип псевдо-демпфера требованиям автопроизводителя не соответствует. Мало того, что данный шкив ничего не демпфирует, так он еще и весит больше, что создает риск разрушения компонентов двигателя, в частности коленчатого вала, а также ускоряет износ шеек и приводит к другим серьезным поломкам.

Специалисты компании NTN-SNR, выпускающий широкий перечень шкивов генератора с демпфером крутильных колебаний, рекомендуют производить замену только с использованием деталей, соответствующих оригинальной конструкции и стандартам качества OE-комплектации.

Диагностика и нюансы замены шкива-демпфера

Замену демпфера крутильных колебаний целесообразно производить одновременно с заменой ремня и деталей привода на пробеге порядка 90-120 тыс. км. Однако уже после 60 тыс. пробега, чтобы убедиться в исправности шкива-демпфера, необходимо провести его визуальный осмотр на предмет выявления следующих признаков его износа или повреждения.

Признаки износа и повреждения демпферного шкива коленвала:

  • Трещины в резине
  • Оплавление резины (из-за утечки масла)
  • Деформация резины
  • Трещины на ступице или в области закручивания
  • Разделение различных частей демпфера

Наличие трещин на приводном ремне, который судя по пробегу после его установки еще должен быть в нормальном состоянии, также может свидетельствовать о неисправности шкива-демпфера.

Жалобы, которые могут свидетельствовать о выходе из строя шкива-демпфера:

  • необычные вибрации в салоне
  • свист приводного ремня
  • необычный шум или стук, частота которого изменяется вместе с оборотами двигателя.

При подозрении на неисправность демпферного шкива коленвала, если отсутствуют явные внешние признаки поломки, можно воспользоваться рекомендованным специалистами NTN-SNR методом динамической инспекции шкива.
I. После остывания заглушенного двигателя нарисуйте полоску от края к центру демпфера.
II. Запустите двигатель и задействуйте различное электрооборудование (включите кондиционер, используйте усилитель руля, поворачивая рулевое колесо и т.д.).
III. Остановите двигатель. Проверьте метки на шкиве – они должны по-прежнему совпадать – это свидетельствует о том, что центральная часть шкива не проворачивается относительно наружной. В противном случае, демпфер должен быть заменен, так как резиновые вставки больше не выполняют свою роль.

При замене демпферов оберегайте деталь от контакта с маслами, кислотами и щелочами во избежание повреждения резины. До установки запчасти должны храниться в специальной упаковке, защищенной от внешних механических воздействий и влаги.

Используйте соответствующие инструменты: молоток, гаечный ключ, комплект Hazet для демонтажа. Проверьте другие части системы (генератор, ролик натяжителя), всегда заменяйте ремень доп. оборудования и никогда не запускайте двигатель без приводного ремня.

Еще один важный момент, который не стоит упускать из виду при замене шкива – крепежные болты необходимо менять, особенно в случае, когда при их затяжке применяется доворот.

ВАЖНО!
Использование соответствующих инструментов является обязательным. NTN-SNR рекомендует комплект HAZET для демонтажа демпфера, включающий три специальных элемента для работы в ограниченном пространстве.