Виды, устройство и принцип работы опоры двигателя

Работа любого двигателя сопровождается динамическими вибрациями. Они распространяются по всему кузову и передаются в салон автомобиля. Сделать езду комфортной помогают опоры (подушки) двигателя. Кроме того, данные элементы конструкции предназначены для фиксации деталей, а также защиты их от деформации и раскачивания в процессе движения транспортного средства.

Что такое опора двигателя (подушка) и для чего она предназначена

Опоры двигателя – это специальные узлы, с помощью которых двигатель и коробка передач закрепляется на раме, подрамнике или кузове автомобиля. Чтобы надежно выполнять свою работу, опора должна обладать высокой износостойкостью и прочностью. Поэтому конструкция детали представляет собой основу из стали, оснащенной в областях стыка с мотором резиновыми подушками. Именно последние гасят колебания, производимые работающим двигателем.

Помимо поглощения вибраций, опора служит амортизатором двигателя, предотвращая его механическое повреждение после наезда на неровности дорожной поверхности.

Главные функции опор двигателя:

1. Погасить удары и толчки, которые возникают при движении транспортного средства.
2. Обеспечить эффективную виброизоляцию салона на холостом ходу.
3. Обеспечить меньший износ деталей за счет снижения раскачивания двигателя.

Количество и расположение опор двигателя

Расположение опор многим автовладельцам не известно до тех пор, пока не начнется сильная вибрация при работе мотора. Тогда детали обратят на себя внимание сами, хотя под капотом их не всегда видно. Чаще всего без специальной подготовки и знаний увидеть можно только верхнюю опору.

Главными факторами, которые определяют количество подушек двигателя и их расположение, считается масса и положение силового агрегата в моторном отсеке, а также тип кузова транспортного средства.

Как правило, для крепления силовой установки применяется 3 или 4 опоры ДВС. Причем трехточечная фиксация является наиболее распространенной практически у всех производителей. Несмотря на различный способ расположения и метод их крепления, фиксация должна быть настолько надежной, чтобы в процессе эксплуатации автомобиля не было значительных смещений мотора.

Кроме двигателя на резинометаллических опорах крепится также и трансмиссия. Поэтому необходимо разграничивать опоры коробки передач и двигателя.

Виды опор двигателя

Для конкретных моделей своих автомобилей производители разрабатывают разные опоры силовых установок, которые обладают оптимальными показателями жесткости. Если резина на металлических каркасах деталей будет меньшей твердости, чем нужно, то при езде мотор будет сильно раскачиваться.

Принцип работы гидравлической опоры

На текущий момент опоры двигателя представлены двумя большими категориями:

Чаще всего “резиновые” встречаются на отечественных автомобилях или иномарках старых выпусков. Их конструкция очень простая, с низкой себестоимостью и обеспечивает сносное качество выполнения своих прямых функций. Гидравлические подушки устанавливаются на автомобилях заграничных производителей. Отличаются детали более комфортным и удобным использованием, а также высокой эффективностью и износостойкостью.

По типу управления гидравлические опоры бывают:

• механическими;
• электронными;
• динамическими.

Динамические опоры были разработаны инженерной командой компании Porsche и внедрены на собственный спорткар в 2011 году.

Устройство и принцип работы различных видов подушек двигателя

Независимо от типа опоры и ее конструктивных особенностей, принцип действия один и тот же: производится гашение толчков (колебаний) и удерживание силового агрегата.

Однако, детали разных категорий имеют свои особенности:

• Резинометаллические опоры – обладают простой конструкцией: соединенные между собой две пластины из металла, между которыми помещается подушка из необходимой для конкретного автомобиля и двигателя жесткости резины. Более совершенная конструкция этих опор содержит дополнительно буферы, предназначенные для смягчения ударов, и пружину, повышающую жесткость детали. Наряду с резиновыми элементами, многими производителями предлагается и полиуретановый аналог, который отличается большей износостойкостью. Опоры этой категории могут быть неразборными или разборными. Резина предоставляет вибрирующему двигателю относительную свободу движений, и таким образом, неплохо гасит колебания.

Подушки двигателя на основе полиуретанового компонента чаще всего используются на спортивных машинах, где болиды разгоняются до больших скоростей и нуждаются при этом в конструкции повышенной жесткости.

• Гидравлические опоры – считаются более прогрессивным вариантом крепления. Принципом действия гидроопора напоминает обычные амортизаторы. Колебания гасит рабочая жидкость, перетекающая из одной камеры в другую. Жидкость более динамична, она быстрее отрабатывает колебания двигателя. Активная гидрооопора также содержит камеру с гидравлической жидкостью. Разница в том, что дном этой камеры служит мембрана, которая может перемещаться по сигналу блока управления двигателя, подстраивая характеристики узла под режим работы мотора.

Динамическая опора двигателя

Различают такие типы управления гидроопор:

• Механическое – разрабатываются отдельно для каждой марки и модели транспортного средства, поскольку в основе детали будет или демпфирование на скорости сильных вибраций или хорошая шумоизоляция на холостом ходу;
• Электронное – более продвинутая конструкция. Позволяет управлять жесткостью детали в процессе движения посредством электроники. Таким образом, повышая или снижая жесткость опоры, комфорт на скорости или холостом ходу будет одинаково высоким.
• Динамическое (на основе электромагнитного воздействия) – принцип работы таких узлов заключается в использовании магнитной жидкости, т.е. содержащей намагничиваемые частички металла. В результате подобного воздействия такая жидкость меняет коэффициент вязкости и, соответственно, жесткость всей конструкции.

На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются гидравлические опоры, однако, резинометаллические все еще используются. Независимо от того, какой тип подушек установлен в машине, стремительно начинать движение с места или на высоких скоростях проезжать глубокие неровности на дорогах не рекомендуется. Это может быстро вывести их из строя.

Опора двигателя

Опора двигателя – крепежное устройство, с помощью которого силовой агрегат монтируется на автомобиль. Кроме функции крепежа выполняет функцию подушки. По этому опору часто еще называют подушка двигателя, а в английском варианте звучит как engine mount. Также в зависимости от конструкции опору могут называть «гитарой», поскольку форма напоминает этот музыкальный инструмент.

Как правило, используется не одна, а несколько (чаще всего три) опор. Их задача – поглощение вибраций работающего мотора и удерживание его в максимально статичном положении. Так как ДВС в работе обязательно будет вибрировать, и этот факт не зависит от степени его мощности и совершенства. Крепления двигателя на опору-подушку позволяет не только повысить комфортабельность езды, но и защитить силовой агрегат от ударов и толчков при перемещении по неровностям.

Изначально опоры были простыми металлическими крепежными элементами, притягивающими двигатель к несущей конструкции жестко. Фактически использовался только кронштейн опоры двигателя в современном понимании. Потом в механизм были добавлены резиновые подушки, повысившие упругость крепления, благодаря чему удалось обеспечить более эластичную подвеску мотора. Такая резинометаллическая опора двигателя широко применяется и сегодня.

Где находится опора двигателя

Многие авто владельцы даже не знают как выглядят опоры не то что где находятся. Поскольку если не лазить под автомобиль, то опорные подушки скрыты от глаз, из подкапота хорошо видно разве что верхнюю. Места установки и количество точек опор под двигатель на кузове автомобиля зависит от типа и расположения под капотом мотора и коробки передач, а также самой марки авто. Главной задачей установки крепления – надежность и минимальные смещения по сторонам во время работы. Классическая схема установки двигателя на опорах в 3-х точках снизу и 2-х точках сверху. К стати не только ДВС машины смонтирован на таких подушка, а и коробка передач также крепится на резинометаллических опорах. По этому нужно четко разделять где двигатель, а где коробка.

Виды опор

Современная опора крепления двигателя может быть резинометаллической или гидравлической.

У резинометаллических опор конструкция предельно проста: пара пластин из стали или другого металла с не слишком толстой между ними прокладкой, выполненной из хорошей износостойкой резины. Это самая дешевая и популярная сейчас подушка двигателя. В некоторых моделях в подушки дополнительно вмонтированы пружины, повышающие жесткость и буферы, позволяющие несколько смягчить самые сильные удары. Все чаще новые автомобили производятся с подушками из полиуретана, в силу его большей износостойкости. Именно полиуретановая подушка опоры двигателя используется в спортивных автомобилях, так как повышает оптимизировать жесткость. Резинометаллическая подушка крепления двигателя может быть разборной или неразборной.

Устройство гидроподушки двигателя.

Гидравлическая опора двигателя считается гораздо более современной конструкцией. Такие системы способны подстраиваться под работу двигателя в различных условиях и максимально эффективно гасить любые вибрации. Подушка опоры двигателя также выполнена из трех основных элементов, но здесь это пара камер, между которыми располагается мембрана. Каждая из камер заполняется антифризом или гидравлической жидкостью. Задача подвижной мембраны – устранять незначительную вибрацию, возникающую на холостом и малом ходу по ровной дороге. Скоростные вибрации устраняются гидравлической жидкостью. Под воздействием изменяющегося давления, она перемещается между камерами, повышая жесткость опоры, что позволяет гасить даже самые сильные вибрации.

Гидравлическая подушка двигателя в отличие от резинометаллической опоры, может иметь различную конструкцию. На данный момент распространены следующие их виды опор двигателя:

• механически управляемые опоры, которые способны очень эффективно гасить один из видов вибраций (холостого хода, скоростные, сильные сотрясения), поэтому для каждой модели автомобиля они настраиваются по-разному;
• управляемые электроникой опоры, которые преимущественно монтируются на дорогих автомобилях, но способны автоматически изменять характеристики жесткости для эффективного противодействия всем типам рабочих вибраций;
• динамические опоры, основанные на применении магнитной металлизированной жидкости, меняющей вязкость под воздействием магнитного поля, которое в свою очередь управляется автомобильной электроникой, за счет чего и достигается адаптивность настроек опор.

Впрочем, только опора крепления двигателя первого типа может считаться широко распространенной, поскольку остальные слишком сложны и дорогостоящи для применения на по-настоящему массовых автомобилях.

Особенности эксплуатации

При возникновении излишней вибрации двигателя проверьте целостность подушки опоры двигателя.

Подушка двигателя является деталью, подверженной износу, так как она работает всегда, когда запущен мотор. Наибольшим испытанием для опор является запуск двигателя, трогание с места, а также остановка авто. В такие моменты нагрузка на опоры является самой большой. Износ или поломка данной детали ведет к повышению нагрузки на двигатель и повышению вероятности его поломки.

Трещины и порывы на опорной подушке видны если для этого специально производить плановый осмотр, но такие симптомы как повышенная вибрация с отдачей в руль при работе двигателя или переключение передач с толчками, а если износится подушка та что возле КПП, то и выбивать скорость может. То тут явные факты на лицо, нужно в строчном порядке нужно покупать комплект новых опор и приступать к замене.

Имея под рукой набор ключей, домкрат и смотровую яму в принципе поменять можно и самостоятельно без особых навыков, хотя встречаются случаи где процедура по замене опор двигателя весьма занятное дело.

Следить за состоянием резинометаллических опор несложно: нужно просто проверять целостность резиновой прокладки и регулярно удалять с нее грязь и масло, подтягивать болты крепления.

Если автомобиль оборудован гидравлическими опорами, для их тестирования необходимо открыть капот и завести двигатель. Далее необходимо проехать пару сантиметров вперед и назад. Если с опорами что-то не так, двигатель сместится с места при старте и вернется на место при остановке, что будет сопровождаться хорошо слышимыми звуками.

В не зависимости от того какие опорные подушки держат двигатель на вашем автомобиле, совет для всех общий. Не стоит резко рушать, давая тем самым максимальную нагрузку на опоры, пересекать выбоины и горбы на не больших скоростях, дабы колебания мотора были минимальными, а следовательно и вибрации нуждающиеся в поглощении опорами двигателя, будут не значительными.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Кантователь для двигателя своими руками, чертежи

Для тех автолюбителей, которые привыкли ремонтировать свой автомобиль самостоятельно, в порядке вещей иметь море приспособлений и самодельного оборудования, которое облегчает ремонт. Как правило, сложное и громоздкое оборудование стоит достаточно дорого и окупается только в том случае, если оно приносит доход. Сегодня рассмотрим принципы постройки и конструкции простого, но необходимого оборудования, без которого полноценный ремонт двигателя если и возможен, то очень затруднителен.

Цена кантователя двигателя

В принципе, сделать кантователь для двигателя своими руками чертежи и конструкции которого размещены на страничке, достаточно несложно. Другое дело, насколько он будет полезен и насколько будет оправдано использование площади гаража под его размещение. Как бы там ни было — оборудование очень полезное и функциональное, несложное в изготовлении и недорогое по материалам.

Цена фирменного, заводского стапель кантователя для моторов легковых автомобилей составит не менее 8 тысяч рублей, а если напрячься и сделать своими руками кантователь кран, то можно сэкономить и вовсе тысяч 20-25.

Требования к стенду-кантователю

Кантователь, или стенд кантователь, представляет собой устройство, которое способно выдержать вес двигателя автомобиля, при этом мотор на стенде не лежит, а закреплён подвижно. Таким образом, для того чтобы получить доступ, к примеру, к картеру, не нужно переворачивать его на верстаке, думать, как укрепить блок цилиндров на поверхности. Двигатель, закрепленный на оборудовании, может беспрепятственно вращаться вокруг своей оси и иметь несколько фиксированных положений, в зависимости от конструктивных особенностей. При этом необходимо добиться нескольких показателей:

устройство не должно занимать много места в гараже:

двигатель должен фиксироваться прочно и жёстко;

конструкция должна позволять прикладывать определённое усилие, при этом сохраняя устойчивость;

конструкция должна быть жёсткой;

кантователь должен позволять легко выбирать нужное положение двигателя, надёжно его удерживая.

Особенности проектировки моторного стенда

Конечно, можно обойтись и без всяких кантователей и разбирать жигулевский двигатель на ящике или на верстаке, если он есть. Но всегда будет присутствовать риск, что мотор выскользнет и упадёт на ноги или на пол, всегда нужно кого-то звать на помощь, всегда неудобно. Некоторые из чертежей, показанных на страничке, разработаны специально для двигателей ВАЗ, а некоторые — универсальные. Но все они работают у своих хозяев и облегчают ремонт двигателя.

Главное, чего необходимо добиться, это устойчивости и жёсткости. Не каждый заканчивал ВУЗ с пятёркой по сопромату и технической механике, поэтому некоторые основные моменты мы приведём, как базу для постройки своими руками или изменения тех размеров, которые указаны на чертежах. Также существует масса вариантов кантователей, которые крепят двигатель только за одну консоль. Это вызывает повышенную нагрузку на одну стойку. Такая конструкция тоже имеет право на существование, но при соблюдении некоторых условий.

В любом случае, стенд буде изготавливаться из профилей, неважно, это будет труба квадратного сечения, мощный уголок или двутавр. В местах соединения двух профилей не избежать определённой подвижности. В этом случае придёт на помощь обычный треугольник, который есть самой жёсткой и неразрушаемой фигурой. Следовательно, необходимо максимально разгрузить центральную стойку, а сделать это можно только при помощи откосов, чтобы максимум нагрузки приходился на опорный треугольник.

Очень важно правильно расположить центр тяжести и избавить нижнюю раму от нагрузок на изгиб. Здесь тоже в конструкцию придётся включить несколько раскосов. Центр тяжести должен располагаться так, чтобы была возможность без проблем вращать двигатель, но при этом вся конструкция сохраняла стабильную устойчивость. Учитывать нужно как вес одного блока цилиндров, так и его вес вместе с головкой блока, маховиком и коленвалом.

Чертежи и фото кантователей для двигателей ВАЗ

Самый простой вариант решения этого вопроса показан на фото. Простейший кантователь, правда с одной точкой крепления двигателя и всего тремя дополнительными раскосами, которые снимают основную нагрузку с большей части центральной стойки. А она и без того усилена дополнительным ребром жёсткости в виде того же профиля.

Остаётся вопрос по устойчивости всей конструкции, поскольку опорная площадь относительно невелика. В этом случае можно рассмотреть вариант с двумя точками крепления мотора на стенд. Здесь и двухстороннее закрепление двигателя, что также равномерно распределяет нагрузку по стойкам, и большая опорная площадь, что исключает опрокидывание конструкции.

Все размеры, приведённые на чертеже, соответствуют размерам ВАЗовских шпилек и посадочных плоскостей, а от проворота мотор фиксирует стопорный палец. Механизм фиксации позволяет выбрать одно из шестнадцати положений, чего вполне достаточно для обслуживания любого двигателя. Удачной всем работы!