Poduszki silnika, pomimo swojego dość topornego wyglądu, odgrywają ważną rolę. Podtrzymują masę silnika i skrzyni biegów oraz zapewniają połączenie z podwoziem, a także tłumią drgania niskiej (wibracje) i wysokiej (hałas) częstotliwości.
Przez wiele lat producenci samochodów korzystali z części metalowo-gumowych. Guma naturalna cechuje się dobrą elastycznością, która jest niezbędna do prawidłowego tłumienia hałasu i wibracji. W zależności od wymagań i aplikacji, różne rodzaje tego elastomeru są używane w ich produkcji. Jednak, w przypadku, gdy guma jest zbyt podatna, silnik może przemieszczać się na tyle, że spowoduje naprężenia mogące prowadzić do pęknięć elastomeru i zerwania połączenia / wulkanizacji z metalem.
Elementy znajdujące się pod maską są spasowane bardzo ciasno, stwarzając ryzyko pocierania się przez sąsiednie części stwarzając dodatkowe problemy i hałas. Guma zastosowana w poduszkach silnika powinna być relatywnie twarda, żeby zapobiec zbytniej ruchliwości silnika pracującego pod obciążeniem.
Wibracje pochodzące z silnika zazwyczaj są najbardziej zauważalne przy pracy na biegu jałowym. W niektórych ułożeniach cylindrów, takich jak silniki w układzie V6, emitują mniejsze wibracje, jednak występują one zawsze (w silnikach diesla, jak i benzynowych). Amplituda drgań może przenosić się, a może nawet być jeszcze wyższa, przy dużych obciążeniach agregatów znajdujących się na pasku napędowym, takich jak kompresor klimatyzacji, alternator, pompa podciśnienia lub inne.
Hydrauliczne poduszki silnika
Prawie 30 lat temu, producenci samochodów znaleźli sposób na zmniejszenie HWT (Hałas-Wibracje-Tarcie). Była nim wypełniona glikolem poduszka hydrauliczna. Zastępując metalowo-gumowe poduszki silnika, elementami z wydrążonej gumy, wewnątrz których znajdował się mocno lepki płyn, pozwalał na lepszą absorbcję wibracji, bez nadmiernego poruszania się silnika.
Pasywne poduszki hydrauliczne
W zależności od konstrukcji i funkcjonalności, wyróżniamy 2 rodzaje poduszek hydraulicznych – pasywne i aktywne. Pasywne regulowane są tylko w fazie produkcji, przed zamontowaniem w samochodzie. Zmieniając właściwości wypełniającego glikolu, wymiarów i liczby kanałów przepuszczających, a także gumy, można zmienić ponad 200 różnych cech, bez zmiany geometrii samej poduszki.
Poduszki hydrauliczne zaczęły pojawiać się w pojazdach w latach ’80, a w latach ’90 były popularne w wielu samochodach. Ich produkcja okazała się droższa dla producentów, a także pęknięcia pojawiające się na nich z czasem, prowadziły do wycieku znajdującego się w środku płynu, obniżając znacząco swoje zdolności absorpcyjne.
Gumowe części poduszek silnika i skrzyni biegów zrobione są z gumy naturalnej – materiału, który dobrze tłumi wibracje i utrzymuje obciążenie silnika. Niestety, nie radzi sobie ona dobrze z olejami i paliwami. W związku z tym, jeśli dochodzi do wycieku któregoś z tych płynów w silniku i poduszki narażone są na kontakt z nimi – należy je wymienić.
Poprawnym sposobem na przywrócenie pożądanego stanu HWS, jest wymiana uszkodzonej części, na nową, o tej samej charakterystyce. Jednakże zakup poduszek hydraulicznej niskiej jakości, albo zastosowanie konwencjonalnej poduszki metalowo-gumowej może okazać się katastrofalne w skutkach. Zbytnie wibracje i niekontrolowane zachowanie silnika, które będą ich następstwem, w znaczny sposób wpłyną na pogorszenie bezpieczeństwa jazdy.
Aktywne poduszki hydrauliczne
Aby uzyskać więcej mocy z silnika i uczynić go bardziej niezawodnym i wydajnym, prędzej czy później nieuniknione było, że pasywne poduszki silnika zostaną zastąpione aktywnymi. Aktywne lub przełączalne poduszki są przestrajalne, dzięki czemu mogą zmieniać charakterystykę tłumienia i uzyskać znacznie lepszy współczynnik WHS od poduszki pasywnej lub konwencjonalnej. Takie mocowanie może być stosunkowo miękkie na biegu jałowym, aby pochłaniać niepożądane wstrząsy pochodzące od zapłonów w komorze spalania, a następnie usztywniać przy wyższych prędkościach silnika i obciążeniach, aby ograniczyć niepożądane ruchy silnika. Jest to najbardziej zaawansowana i najlepsza poduszka silnika, ale niestety wymaga zewnętrznych wejść i sterowania.
System ACM (Active Control Engine Mount) uruchamiany podciśnieniem służy do redukcji współczynnika HWS. Przednie mocowanie silnika ma pustą komorę wypełnioną glikolem.
Komora ta jest podzielona na trzy części: komora płynu, komora sprężania i komora ciśnieniowa, która umożliwia zmianę sztywności mocowania po zastosowaniu podciśnienia. Cykl pracy Zaworu Przełączającego Podciśnienie (Vacuum Switching Valve-VSV) na zewnętrznej stronie uchwytu jest kontrolowany przez moduł sterujący układu napędowego (PCM). Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, PCM uziemia obwód do solenoidu VSV, umożliwiając wprowadzenie podciśnienie do poduszki. To sprawia, że mocowanie jest bardziej zgodne i pozwala pochłaniać więcej wibracji i wstrząsów. Przy wyższych prędkościach silnika PCM zmniejsza częstotliwość sygnału pulsu do VSV, aby stopniowo zwiększać sztywność mocowania oraz dopasować do prędkości silnika.
Zasilanie zaworu sterującego VSV jest kierowane przez przekaźnik wtrysku paliwa. Podciśnienie jest kierowane do aktywnej poduszki przez parę przewodów podłączonych do zbiornika ciśnieniowego silnika.
Komentarze (2)