На что влияет шаровая

Шаровые опоры: как они устроены и как их менять

Как работают в подвеске шаровые опоры? Зачем их интегрируют в рычаги подвески, отчего они изнашиваются и насколько трудно их менять на современном автомобиле? Разбираемся в этом вопросе во всех деталях.

Зачем нужна шаровая опора

Ш аровая опора – это, конструктивно, не что иное, как шарнир, которым ступица колеса крепится к рычагу подвески. Главная ее задача – давать колесам свободу перемещения в горизонтальной плоскости и исключать – в вертикальной. Вообще, шаровые шарниры используются далеко не только в опорах ступиц – их можно встретить и в развальных рычагах, и в рулевой трапеции, и даже в креплении газовых упоров капота.

Но до определенного времени вместо подвижных шаровых шарниров на поворотных колесах использовали шкворневый шарнир – тяжелый, требующий периодической смазки, а главное – обеспечивающий колесу только свободу поворота по одной оси, что негативно сказывалось на управляемости.

Конструкция шаровых

Изначально опора представляла из себя корпус, в который установили шаровый палец и поджали через металлическую пластину пружиной, а сверху накрыли пыльником. Дабы палец не износился через два дня, заложили смазочный материал и дали указание всем, кто занимается обслуживанием, регулярно проверять и заменять смазочный материал в корпусе, запрессовывая его через масленку.

Затем наступила эра пластика, и из конструкции ушла пружина. Шаровая часть пальца была помещена в полусферу, образованную вкладышами из вышеупомянутого материала. С тех пор, по сути, конструкция не изменилась, единственно, пластик был заменен на более износостойкий нейлон.

Шаровые опоры разделились на обслуживаемые и необслуживаемые, то есть с масленками и возможностью разборки и без, соответственно. Но чем ближе к настоящему десятилетию, тем меньше использовались разборные опоры. Отголоском эпохи остаются шаровые опоры с масленками, для закладки смазочного материала, но почти на всех машинах давно ставят необслуживаемые опоры.

Сколько в подвеске шаровых опор?

Крепеж к рычагу

Сейчас вся классификация сводится не к типу конструкции самой шаровой, а к способу ее установки – от этого очень сильно зависят затраты на замену. Самая простая и миролюбиво настроенная к хозяину автомобиля конструкция – с креплением корпуса опоры к рычагу подвески с помощью болтов, гаек или заклепок. В таком случае отсоединить изношенную шаровую от рычага не составит труда. Казалось бы, конструкция доведена до совершенства, но с конца 1990-х годов инженеры постепенно стали отказываться от нее в пользу опоры, интегрированной в рычаг подвески.

Есть мнение, что такую конструкцию пролоббировали маркетологи, которым хотелось увеличить прибыльность продажи запчастей, ведь теперь при износе шаровой нужно менять рычаг в сборе, даже если сам рычаг в порядке. Но на самом деле у всего этого есть сугубо инженерный смысл: подвеска с интегрированными в рычаги шаровыми опорами попросту легче разборной.

Есть компромиссная конструкция, в которой нет элементов крепления к рычагу, но есть элемент фиксации – стопорное кольцо. В таком случае опора просто запрессована в рычаг (например – Zafira C и Jeep Patriot). Чтобы ее заменить, придется использовать пресс или иной силовой способ (подробнее об этом – ниже).

Крепеж к поворотному кулаку

Основные типы крепления к рычагу рассмотрели, теперь обратим взоры к фиксации шаровой опоры к поворотному кулаку, при условии, что опора на рычаге. Здесь только два варианта: палец опоры может подсоединяться и крепиться гайкой, которая или шплинтуется, или применяется самоконтрящаяся гайка с внутренним стопорным кольцом. Альтернативный вариант крепежа – стяжным болтом, как, например, у Hyundai Santa Fe с 2006 года. Последний вариант более хлопотный, так как болт, на практике, склонен к закисанию.

Также часто бывает, что для того, чтобы разжать концы кронштейна кулака, в котором фиксируется палец опоры, необходимо применить специальный клин, которого часто просто нет в наличии. Проблема может возникнуть там, где ее не ждешь.

Взять хотя бы Audi A6 С7: тут замечательная конструкция передней многорычажной подвески, в которой шаровые опоры верхних рычагов подсоединены к поворотному кулаку и зафиксированы одним длинным стяжным болтом, который очень часто прикипает настолько, что извлечь его невозможно. Ни нагрев кулака (он из алюминиевого сплава), ни охлаждение болта, ни даже прикладывание пяти, а то и десяти тонн на гидравлическом прессе не сдвигают с места этот злополучный болт и на миллиметр. И, как часто бывает в таком случае, хозяин узнает, что его кошелек опустел еще на 400–500 долларов – такова средняя цена на новый поворотный кулак для A6 C7.

В стремлении оптимизировать конструкцию подвески (не всегда в угоду ремонтопригодности) шаровую опору перенесли с рычага на поворотный кулак. В него опора может запрессовываться (SsangYong Rexton, Mercedes-Benz CLS W219), крепиться болтами (ВАЗ 2110) или фиксироваться стяжным болтом в кронштейне кулака (Subaru Forester SG). У каждого способа свои преимущества и недостатки.

В первом варианте для замены шаровой придется снять весь поворотный кулак, а это само собой разумеющийся демонтаж суппорта и диска с отсоединением от верхнего (или верхних, если их два) и нижнего рычагов. Второй и третий вариант намного проще, потому как для замены достаточно будет отсоединить нижний рычаг от шаровой опоры.

Пыльники

Они у шаровой опоры есть всегда, вне зависимости от того, снимаемая или интегрированная в рычаг опора. И они заменяемы! Небольшая поблажка от конструкторов и маркетологов. Но после радостной вести вынужден огорчить: как часто вы заглядываете под автомобиль и смотрите на пыльники? Самые ответственные – раз в 10-15 тысяч километров при периодическом ТО, а в большинстве своем автовладельцы видели свою машину снизу пару раз (когда мастер показывал износ подвески) или не видели вовсе.

Как бы то ни было, но вовремя выявить потрескавшийся, но не поврежденный пыльник вероятность мала, значит вы обратите на него внимание, только если ему придет конец, а это автоматически замена шаровой опоры. Круг замкнулся. Ниже приведено описание того, как может разрушиться пыльник и как заменить шаровую опору почти в полевых условиях на примере Jeep Patriot. Отчего решили заменить? На себя обратил внимание жуткий скрип со стороны подвески при повороте рулевого колеса.

Причины и следствия выхода из строя шаровых опор

Как говорилось выше, опору придумали, как замену шкворню, но избавившись от него, не избавились от сил, действующих на шарнир. Если задать почти философский вопрос: «Так почему же изнашиваются шаровые?», то ответ будет состоять из трех основных пунктов (есть и четвертый – время – но он не интересен, так как понятен). Первый: повышенные ударные нагрузки на подвеску при проезде, например, по трамвайным путям на неприличной скорости или обычная эксплуатация автомобиля в необычных дорожных условиях, которыми нас не удивишь. Второй: отсутствие смазочного материала там, где он должен быть (помните о масленках?). И, наконец, третий: разрушение пыльника опоры.

Что касается конструктивных особенностей подвесок и влияния этого на износ, то можно сказать следующее: любая шаровая опора, как бы она ни была установлена – на рычаге или на поворотном кулаке – будет изнашиваться благодаря ударам и трению. И если вам хочется сберечь средства и нервы, то нужно чаще заглядывать за колесо, а также не кричать про себя «Банзай» при виде приближающихся недоразумений в виде выбоин.

Пример замены шаровой опоры

Специнструмента не было, но было огромное желание побыстрее решить проблему, чтобы выдвинуться в путь и приехать в срок. Потому машину на подъемник, ключи в руки, рукава до локтей. Первым делом шаровые опоры. В данном случае «умерли» обе, но даже если бы почила только одна, заменять пришлось бы все равно с обеих сторон. Это писанное правило для всех без исключения автомобилей, которое относится к ремонту элементов ходовой части и тормозной системы. Поломалось справа, значит, и левая часть под раздачу (конечно же, с определением причины асимметрии в поломке).

Приступаем. Выкручиваем болты крепления нижнего рычага передней подвески к подрамнику. Дается нелегко – болты немного прикипели. Однако выкручиваем их не полностью, так как рычаг подсоединен еще и к поворотному кулаку.

Источник

Шаровая опора и признаки ее неисправности

Насколько важна шаровая опора

Шаровая опора требует к себе особого внимания, это одна из многих причин которая раз и навсегда заставит человека, который считает что контролирует все, соблюдать скоростной режим и уделять своему автомобилю должное внимание.

На смену шкворневому устройству пришел один основной элемент подвески, который называется шаровая опора. Когда она изнашивается до критичной черты, то возникают серьезные проблемы в некоторых моделях автомобилей. Как определить неисправность шаровой опоры, читайте далее.

Шаровой опорой является узел, который соединяет ступицу на управляемом колесе и рычаг подвески. Ее задача заключается в обеспечении возможности поворота ступицы с исходным положением колеса по горизонтали при вертикальном перемещении.

Конструкция шаровой опоры очень проста. Она являет собой палец конусообразной формы с грибообразным или сферическим наконечником, который способен вращаться и, в то же время, раскачиваться на углы в корпусе опоры. Корпус запрессовывается к рычагу или крепится болтами. В данном случае шаровая опора, как правило, изменяется вместе с рычагом подвески.

В современных ново-введенных узлах в основном используется конструкция не разборная. В ней после установки пальца корпус имеет свойство завальцовываться. Пластиковые или другого рода вкладыши помещаются между корпусом и пальцем. Они работают наподобие подшипника скольжения и обеспечивают вращение с небольшим усилием. Для отечественных, старых моделей машин поставляются и другие шаровые опоры, которые называются разборными. Люфты в них устраняются с помощью подтяжки крышки.

Причины поломки шаровой опоры

В процессе эксплуатации эти опоры испытывают серьезнейшие нагрузки. В зависимости от места их установки и от конструкции подвески, опоры несут на себе большую часть всей массы автомобиля, а также выдерживают постоянные систематические удары при езде на неровной дороге.

Основной из причин в нарушении правильной работы шаровой опоры выступает износ соприкасающихся поверхностей, он приводит к увеличенному зазору в промежутке от корпуса до пальца. В результате чего, палец начинает не только вращаться, но и болтаться в корпусе.

Если износ чересчур сильный, то нагрузки на опору могут привести к тому, что палец вырвется из корпуса. Как следствие всего этого получается, что механизм не в состоянии удержать колесо, и автомобиль рушится на асфальт.

Увеличение зазора возникает в связи со следующими факторами:

Приведем несколько главных признаков износа:

Симптомы и признаки неисправности

Как определить неисправность шаровой

Состояние опор, к сожалению, не всегда могут определить стенды, предназначенные для диагностики узлов подвески. Оценить их состояние можно обычными старыми методами — на ощупь и слух.

Способ №1 Когда происходит проверка на слух, необходимо раскачать машину и прислушаться, что именно в ней стучит.

Способ №2 Для того чтобы избежать ошибки в результате диагностики, при выжатой тормозной педали до самого упора (для исключения люфта подшипников) колесо необходимо покачивать руками. Для этого надо взяться за него в самой верхней и наиболее нижней точках. Если люфт все же ощущается, то знайте, что в опоре присутствует зазор, и ее необходимо заменить. А вот для определения величины износа лучше будет использовать наиболее точные приспособления, а также инструменты, например монтировку или домкратом.

В классической модели автомобиля ВАЗ есть контрольное специальное отверстие, находящееся в конструкции нижней шаровой опоры. Для ее диагностики следует штангенциркулем или глубиномером через это контрольное отверстие под нагрузкой измерить расстояние между торцом шарового пальца и внешней поверхностью корпуса. У автомобилей ВАЗ показатель будет не больше 11,8 миллиметров (для оригинальных опор).

В верхней опоре люфт можно замерить специализированным устройством с индикатором. Люфт не должен быть выше 0,8 миллиметров.

В том случае, если у вас под рукой не имеются специализированные инструменты, приборы и отсутствие подъемника, вы можете положить свою ладонь на корпус шаровой опоры так, чтобы одновременно касаться корпуса и пальца. Попросите напарника раскачать колесо. Если люфт имеется, то, как правило, он чувствуется.

Ремонт шаровой опоры

Существует несколько способов ремонта. Зачастую, шаровую опору заменяют новой. Замена опоры вместе с рычагом у большинства иномарок является очень даже недешевым удовольствием, так как цена одного рычага составляет не маленькую сумму, а есть и такие автомобили, у которых сложные много-рычажные подвески (до 5-ти только с одной стороны). Стоимость выполненных работ тоже будет достаточно высокая для нижнего рычага, и вдвое больше — для верхнего. Поэтому услуги реставраторов, которые занимаются ремонтом даже тех опор, которые меняют в сборке с рычагом, значительно востребованы.

Реставрация обходится намного дешевле, чем приобретение новой детали. Это особенно заметнее для опор, которые поставляются в сборе с рычагами. Для их восстановления могут использоваться различные технологии.

Бывают случаи когда просто проваливается в рычаг т.е. впрессовывать ее не требуется, если решите оставить шаровую так то она будит биться в рычаге и ресурс ее будет многократно понижен, решается это сваркой т.е. ее цепляют к рычагу точечно на 6-8 точек сварки.

Помните, что подобная экономия, быть может, станет причиной неприятностей на дороге, во избежание этого, рекомендуется использование все-таки новых узлов.

Источник

Чем является шаровая опора и зачем она нужна в подвеске авто

Механические узлы современного автомобиля насыщены всевозможными узлами, обеспечивающими комфортную и безопасную езду. От старых к новым моделям машин большинство деталей модернизируется, подвергается усовершенствованию. Используются прогрессивные материалы и технологии изготовления. Одним из важных элементов в подвеске, которым конструкторы и инженеры уделяют значительное внимание при проектировании автомобиля, является шаровая опора. От качества её изготовления, особенностей конструкции и возможных неисправностей зависит безопасность водителя с пассажирами и окружающих участников дорожного движения.

Предназначение шаровой опоры в автомобиле.

Зачем нужна шаровая опора

Обычно, что такое шаровая опора в машине, начинающие автомобилисты узнают у более опытных коллег, когда проявляются косвенные признаки неисправности подвески. Могут в области колеса возникать посторонние шумы или имеются другие факторы. У автомобиля такой элемент как шаровая опора располагается не только ближе к колесу. Аналогичные соединения могут встречаться в разных частях легковушки:

Фактически по смыслу более правильное название блока – шаровый шарнир. Когда узел так называется, то понятна его суть.

Важно! Основной задачей шаровых опор является обеспечение свободы перемещения каждому из колес в горизонтальной плоскости, блокируя одновременно свободы в вертикальной плоскости.

Чтобы понять, какое количество опор установлено, необходимо учитывать тип подвески. Фактор влияет на то, сколько шаровых инженеры внедрили в свое детище. Наиболее простые MacPherson подвески обходятся двумя штуками, которые расположены снизу. Увеличение количества рычагов влечет за собой рост числа шарниров. В двухрычажных системах предусмотрена установка узла как снизу, так и сверху. В таких немецких марках как Audi или Volkswagen с одной стороны на колесо может приходиться до пяти шаровых опор. Ещё несколько десятилетий назад предшественниками сферических элементов являлись шкворневые аналоги. Это были более тяжёлые изделия, нуждающиеся в регулярной смазке. Принцип работы их предполагал возможность поворота лишь в одной оси, что отрицательно было для управляемости. Работают в процессе эксплуатации шаровые опоры таким образом, что принимают на себя воздействие от ударов неровностей дороги. Это создаёт огромную нагрузку на металлическое изделие. Однако инженеры не стремятся делать шаровую с максимальной прочностью, придав ей такую форму, чтобы при необходимости её было легко заменить, отвинтив несколько болтов. Узел превратился в расходник.

Классическая конструкция шаровых

Стандартное устройство шаровой опоры предполагает наличие основных составных частей:

Внутрь на заводе-изготовителе набивали достаточное количество смазочного материала. Качественной смазки хватало на длительный пробег. При каждом ТО механики должны проверять сохранность пыльника и качество/объем смазочного материала, а по необходимости с помощью масленки нужное количество допрессовывается. В поздних моделях часть металлических изделий заменена была на пластиковые аналоги. Также внутри теперь не находятся пружины (от них избавились за ненадобностью). Сферическая головка пальца теперь обкатывается в полусфере из вкладышей. В современных моделях последние изготавливают уже не из пластика, а более выносливого и прочного нейлона. Производители стали выпускать два типа шаровых, поэтому опоры бывают обслуживаемые и необслуживаемые. На большинстве новых машин находится второй тип узла. В нем отсутствует возможность разборки и встроена масленка для добавки смазки. Иногда встречаются промежуточные типы, относящиеся к неразборным вариантам конструкции, но обладающие масленкой.

Способы крепления

Основные отличия между современными сферическими шарнирами заключаются не столько в конструкции, сколько в способах крепления. Это связано с затратами трудоемкости при обслуживании, замене. Наиболее оптимальным вариантом, приемлемым для автовладельца, принято считать фиксацию корпуса шарнира к рычагу подвески за счет резьбового или заклепочного соединения. Способ позволяет при необходимости быстро демонтировать изношенный узел.

Позже от подобного способа производители стали отказываться в пользу интеграции рычага в подвеску. Данная конструкция имела недостаток, так как приходилось менять рычаг в сборе, даже если он не изношен. Преимущество заключалось в облегчении конструкции. Хотя есть мнение, что подобную систему пролоббировали маркетологи в угоду увеличения прибыли от продажи запчастей, ведь требуется менять рычаг в сборе. Некоторые автопроизводители пошли на компромисс и отказались от жесткой фиксации к рычагу. Альтернативой выступило стопорное кольцо. Опору лишь впрессовывали в рычаг. Примерами служат автомобили Jeep Patriot либо Opel Zafira C. В таком случае для замены потребуется пресс или иной тип силового воздействия.

Фиксация на поворотном кулаке

Если опора располагается на рычаге, то ее могут крепить к поворотному кулаку. Такие особенности характерны для шаровой на рычаге. Конструкция может иметь три варианта:

Последний пункт является менее приемлемым, так как при поломке и необходимости в замене, может оказаться, что резьбы закисли. Негативным фактором служит необходимость в специальном клине, применяемом для разжатия концов кронштейна кулака, где зафиксирован палец шаровой. Порой даже в замечательных конструкциях подвески немецких машин прикипевшие болты создают много трудностей во время разборки. Спасти ситуацию не удается нагревом кулака или заморозкой болта. Даже десятитонное усилие от гидравлического пресса не позволяет выпрессовать болт. Приходится расставаться, например, владельцам Audi A6 с суммами эквивалентными 400-500 долларам. В отдельных случаях инженеры переносят шарнир на поворотный кулак от рычага. Хотя подобное решение не добавляет ремонтопригодности. Тогда есть несколько способов фиксации:

В каждом случае имеются как достоинства, так и недостатки.

Пыльник

Обязательным атрибутом главного шарнира подвески является пыльник. Используется он как на съемных, так и на несъемных конструкциях. Деталь относится к заменяемым. Контролировать его состояние специалисты рекомендуют не реже, чем через 10-15 тыс. км. пробега. Своевременная замена износившегося пыльника поможет сэкономить на ремонте/замене всей шаровой. В его задачу входит блокирование проникновения к трущимся поверхностям влаги, пыли и грязи, способствующим быстрому износу металлических деталей.

Возможные неисправности шаровой опоры

Выявить самостоятельно признаки износа шаровой опоры сможет даже начинающий автомобилист по косвенным признакам. Необходимо обращать внимание ан поведение автомобиля во время поворота. Когда водителю приходится прилагать особые усилия либо проявляется характерный звук (скрип), то высока вероятность поломки шаровой. Дополнительным негативным признаком служит проявление стука во время езды машины с небольшой скоростью по неровной поверхности. Рекомендуем провести диагностику, когда заметны такие симптомы износа, как неустойчивость передних колес и их виляние в стороны в процессе прямолинейного перемещения. К признакам выработки шаровой опоры многие специалисты относят неравномерность износа шин автомобиля.

Как самому на автомобиле проверить шаровую опору

Продлить рабочий ресурс для шаровых опор помогает правильная их эксплуатация и своевременный уход. Обычно ресурс современных сферических шарниров у машин в зависимости от марки достигает 30-100 тыс. км. пробега. В зону риска с преждевременными поломками могут попадать автомобили, обладающие критериями:

Для проверки состояния шаровых опор потребуется подъемник либо домкрат. После поднятия авто тестируемое колесо должно иметь возможность свободно вращаться. Автомобилист берется за верхний и нижний край колеса и слегка покачивает в вертикальной плоскости. Можно просить помощника, чтобы он слегка проворачивал руль. Выработку удастся услышать при определенном положении колеса. Однако люфт в некоторых случаях является следствием недостаточного затягивания либо поломки подшипника ступицы. Также зазор возникает и из-за повреждения сайлентблоков рычага. Потребуется провести дополнительный тест. Используя плоскую часть монтировки, выявляем, необходимо ли менять шаровые. Вставляем ее в просвет между рычагом и поворотной цапфой. Создаем небольшое усилие на рукоятку и следим за узлом. При наличии исправного шарнира люфт будет отсутствовать. Негативными факторами окажутся постукивание и щелчки, возникающие в процессе нажатия на ручку.

Вывод

Научившись самостоятельно диагностировать неисправности шаровой опоры, автовладелец обезопасит себя в пути. Также по возможности требуется своевременно добавлять смазку под пыльник или проводить полную замену узла.

Источник