Corteco: Silentbloky motoru

, 23 mája 2022, 14:13

Navzdory svému poněkud neohrabanému vzhledu hrají silentbloky motoru důležitou roli. Nesou tíhu motoru a převodovky, zajišťují spojení s podvozkem a tlumí nízkofrekvenční (vibrace) a vysokofrekvenční (hluk) kmitání.

klasický silentblok motoru

Výrobci automobilů již mnoho let používají gumokovové díly. Přírodní kaučuk má dobrou pružnost, která je nezbytná pro správné tlumení hluku a vibrací. V závislosti na požadavcích a aplikacích se při jejich výrobě používají různé typy tohoto elastomeru. Pokud je však pryž příliš poddajná, může se motor pohybovat natolik, že vznikne napětí, které může vést k popraskání elastomeru a roztržení spoje/vulkanizace s kovem.

Součástky pod kapotou jsou namontovány velmi těsně vedle sebe, takže hrozí, že se sousední díly budou o sebe třít, což způsobí další problémy a hluk. Pryž použitá v silenblocích motoru by měla být poměrně tvrdá, aby se zabránilo nadměrnému pohybu motoru při zatížení.

Vibrace způsobené motorem jsou obvykle nejvíce patrné při volnoběhu. Některé uspořádání válců, například motory V6, produkuje méně vibrací, avšak obecně vznikají jak u vznětových, tak u zážehových motorů. Amplituda vibrací se může přenášet a může být i vyšší při velkém zatížení agregátů poháněných řemenem, jako je kompresor klimatizace, alternátor, vakuové čerpadlo nebo jiné.

Hydraulické silentbloky motoru

Před 30 lety našli výrobci automobilů způsob, jak snížit NVH (hluk, vibrace, tření). Řešením se stal hydraulický silenblok naplněný glykolem. Nahrazení gumokovových silentbloků motoru dutými pryžovými díly, uvnitř kterých byla vysoce viskózní kapalina, umožnilo lepší absorpci vibrací, aniž by se motor příliš pohyboval.

Pasivní hydraulické silentbloky

Pasivní hydraulický silentblok

V závislosti na konstrukci a funkčnosti existují 2 typy hydraulických silentbloků – pasivní a aktivní. Pasivní se upravují pouze ve fázi výroby před instalací do vozu. Změnou vlastností glykolové náplně, rozměrů a počtu vnitřních kanálků a pryže je možné změnit více než 200 různých parametrů, aniž by se změnila geometrie samotného silentbloku.

Hydraulické silentbloky se začaly ve vozidlech objevovat v 80. letech a v 90. letech se staly velmi oblíbené. Pak se však ukázalo, že jejich výroba je nákladnější, a navíc se v nich časem objevily praskliny, které vedly k úniku vnitřní kapaliny, což výrazně snížilo jejich absorpční kapacitu.

Pryžové části silentbloků motoru a převodovky jsou vyrobeny z přírodního kaučuku – materiálu, který dobře tlumí vibrace a drží váhu motoru. Bohužel si neporadí s oleji a palivy. Pokud tedy některá z těchto kapalin uniká do motoru a silentbloky jsou jí vystaveny, je potřeba je vyměnit.

Správný způsob, jak vrátit NVH do požadovaného stavu, je vyměnit vadný díl za nový, který má stejné vlastnosti. Nákup nekvalitního hydraulického silentbloku nebo použití běžného gumokovového však může mít katastrofální následky. Výsledné nadměrné vibrace a nekontrolované chování motoru výrazně snižují bezpečnost jízdy.

Aktivní hydraulické silentbloky

Aktivní silentblok ovládaný podtlakem

Aby bylo možné z motoru získat větší výkon a zvýšit jeho spolehlivost a účinnost, bylo dříve či později nevyhnutelné nahradit pasivní silentbloky motoru aktivními. Aktivní nebo přepínatelné silentbloky jsou nastavitelné, takže mohou měnit charakteristiku tlumení a dosáhnout mnohem lepšího NVH než pasivní nebo konvenční silentbloky. Takové silentbloky mohou být při volnoběžných otáčkách relativně měkké, aby tlumily nežádoucí rázy od zážehů ve spalovací komoře, a při vyšších otáčkách a zatíženích motoru mohou být tužší, aby se snížil nežádoucí pohyb motoru. Jedná se o nejpokročilejší a nejlepší silentblok motoru, který ale bohužel vyžaduje externí vstupy a ovládání.

Ke snížení převodového poměru HWS se používá systém ACM (Active Control Engine Mount) ovládaný podtlakem. Přední silentblok motoru má prázdnou komoru naplněnou glykolem. Tato komora je rozdělena na tři části: kapalinovou komoru, kompresní komoru a tlakovou komoru, která umožňuje měnit tuhost silentbloku při použití vakua.

Pracovní cyklus podtlakového spínacího ventilu (Vacuum Switching Valve-VSV) na vnější straně silentbloku je ovládán řídicím modulem hnacího ústrojí (PCM). Když motor běží na volnoběh, PCM uzemní obvod solenoidu VSV, čímž umožní vstup podtlaku do silentbloku. Díky tomu je pak poddajnější a dokáže absorbovat více vibrací a rázů. Při vyšších otáčkách motoru PCM snižuje frekvenci pulzního signálu pro VSV, aby se postupně zvýšila tuhost uložení a přizpůsobila otáčkám motoru.

Napájení ovládacího ventilu VSV je vedeno přes relé vstřikování paliva. Podtlak je do aktivního silentbloku přiváděn dvojicí potrubí připojených k tlakové nádrži motoru.

V tomto systému se může NVH výrazně zhoršit, pokud se do podtlakové komory dostane vzduch, některé z vedení netěsní nebo je problém s ovládáním ventilu VSV, kabelovým svazkem nebo PCM.

DIAGNOSTIKA

Silentblok motoru lze diagnostikovat pomocí tlakové ruční pumpy, abyste zjistili, zda udržuje podtlak. Pomocí manometru nebo prstu můžete také zkontrolovat, zda se podtlak dostává k řídicímu ventilu VSV, když motor běží na volnoběh. V případě, že těsnost není zachována, vadný díl vyměňte.

Ovládací ventil VSV má tlakové přípojky. V závislosti na konstrukci může mít VSV více než jedno vstupní a výstupní připojení. To lze zkontrolovat přivedením podtlaku nebo vzduchu na jeden ze vstupních konektorů, abyste zjistili, zda vychází ze správných výstupních konektorů, když není pod napětím, a poté proces zopakujte, když je pod napětím. Pokud ventil VSV nepropouští nebo naopak blokuje podtlak, je jednotka vadná a je třeba ji vyměnit.

Můžete také zkontrolovat odpor ovládacího ventilu VSV pomocí ohmmetru. Například podle specifikace Toyoty by se měl při pokojové teplotě na svorkách pohybovat mezi 19 a 21 ohmy. Pokud odpor neodpovídá specifikaci, ventil vyměňte.

Pokud ovládací ventil VSV po testu funguje normálně a odpor je v rámci specifikace, ale systém nefunguje, i když je vše správně připojeno, závada se nejspíše týká kabelového svazku, bloku konektorů v motorovém prostoru nebo PCM. Zkontrolujte, zda svazek není zkratovaný, přerušený nebo špatně uzemněný. Napětí přiváděné do řídicího ventilu VSV by mělo odpovídat normálnímu napětí baterie.

DALŠÍ ZAJÍMAVÁ ŘEŠENÍ

Technologie eliminující vibrace

Lexus ES350 používá pokročilejší konfiguraci, která snižuje NVH. V této aplikaci je v aktivním uložení motoru vytvořen „antivibrační“ systém, který pomáhá eliminovat vibrace motoru. Jedná se o něco podobného jako technologie sluchátek eliminujících hluk, ale místo zvukových vln, které jsou mimo fázi a snižují hluk, systém ACM snižuje amplitudu vibrací motoru díky aktivnímu uložení motoru, které vytváří vlastní antivibrace.

Silentblok Lexusu má vlastní řídicí jednotku (ECU Active Control Engine Mount). Vstupy ze snímače zrychlení, který je připevněn k předním držákům motoru, sledují míru vibrací motoru. Řídicí jednotka pak uvede do chodu aktuátor uvnitř aktivního silenbloku a vytvoří ráz, který sníží intenzitu vibrací. Výsledkem je snížení vibrací a hluku motoru, které jsou cítit uvnitř vozidla při volnoběhu.

Řídicí jednotka ACM kontroluje také další vstupy dat prostřednictvím komunikační sběrnice CAN (Controller Area Network). Patří mezi ně faktor zatížení motoru, teplota chladicí kapaliny motoru, poloha převodovky, rychlost vozidla, a dokonce i teplota venkovního vzduchu. Důvod, proč vůz potřebuje všechny tyto informace k potlačení vibrací motoru, znají pouze inženýři Lexusu, kteří systém naprogramovali, ale díky všem těmto vstupům mohou přesně vyladit charakteristiku tlumení aktivního odpružení motoru podle toho, jak se mění jízdní a provozní podmínky.

Reologické magnetické silentbloky

Silentbloky motorů MR využívají magnetické reologické kapaliny (MRF), které obsahují malé částice železa rozptýlené v kapalině. Funguje to takto: když se na kapalinu přivede elektrický proud nebo magnetické pole, částice železa se srovnají do řady a účinně zvýší viskozitu kapaliny. První použití MRF bylo v tlumičích, což se projevilo zvýšenou odolností a tužším tlumením pro jistější jízdu. Stejný princip platí i pro silentbloky motoru. Poprvé byly nové silentbloky MR použity na voze Porsche 911 GT3 z roku 2010.

Tuhost držáků motoru MR lze nastavit v reálném čase tak, aby odpovídala požadavkům na odtlumení motoru při změnách rychlosti a zatížení. Systém vyžaduje mikroprocesor a vstupní data, která jsou již k dispozici řídicímu modulu pohonného ústrojí. Využívá také snímač tlaku kapaliny v aktivních silentblocích, který poskytuje zpětnou vazbu, takže řídicí jednotka může kompenzovat změny, ke kterým dochází.

Z toho vyplývá, že se silentbloky motoru staly další high-tech elektronickou součástkou. Diagnostika je složitější a může vyžadovat speciální skenovací software (v závislosti na aplikaci) a opravy budou jistě mnohem dražší, než většina řidičů očekává.

Více informací o sortimentu Corteco najdete na corteco.com nebo ecatcorteco.com.

Komentáre

Komentár musí byť dlhší ako 5 znakov!

Potvrďte pravidlá!

Ešte nikto nekomentoval tento článok. Buďte prvý!