На что влияют шаровые опоры в автомобиле
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.
Что такое шаровая в автомобиле – самое необходимой, что нужно знать автовладельцу
При езде по плохим дорогам все узлы автомобиля испытывают повышенную нагрузку. Особенно достается подвеске, ее ответственному узлу в передней части автомобиля – шаровым. Где они расположены, какие функции выполняют, внутреннее устройство, последствия выхода из строя, проверить состояние – читайте в сегодняшней публикации.
Устройство и назначение
Конструктивно это изделие выполнено в виде шарнирного соединения. Его основа – шар из износостойкого материала. Вместе со специальными вкладышами он помещается в металлическую оболочку. Природный аналог конструкции – суставы верхних, нижних конечностей человека, животных.
Видеоролик наглядно демонстрирует устройство механизма, процесс работы в разных условиях:
Конструктивные особенности
Если разобрать старую, изношенную шаровую опору, то можно увидеть несколько элементов:
Способы крепления
Устанавливают новую шаровую опору, продевая ее палец в отверстие поворотного кулака, сверху устанавливают шайбу, накручивают гайку с прорезями, затягивают, фиксируют шплинтом. Сборку крепят к рычагу тремя болтами. Благодаря такой конструкции колесо занимает фиксированное положение относительно кузова транспортного средства, одновременно поворачивается в нужную сторону, беспрепятственно преодолевая небольшие препятствия, неровности твердого покрытия.
В зависимости от устройства подвески и марки автомобиля, шаровая может крепиться другим способом. Существуют варианты монтажа в рычаг при помощи пресса и фиксации стопорным кольцом. На Ниве шарниры перевернуты вверх ногами и прикручиваются к рычагу не с внутренней стороны, а с наружной.
Признаки выхода из строя, причины износа
Самая уязвимая часть механизма – защитный пыльник. Под воздействием агрессивных веществ на дороге: грязи, снега, смеси соли с песком – резина теряет эластичность, деформируется, разрывается. Внутрь набивается грязь, песок, влага. Они действуют как абразив. От постоянного движения, плотно прижатые поверхности полиуретановых вставок стираются.
Вода вымывает смазочный материал, сила трения «сухих» поверхностей возрастает, процесс износа ускоряется. Появляется значительный зазор между шаром и вкладышами. Если взять новую шаровую опору, для небольшого смещения стержня рукой требуется значительное усилие, а в неисправной он свободно болтается. Повреждение защиты – основная причина снижения функциональности узла и срока эксплуатации.
Признаки неисправности – отклонение от прямолинейной траектории движения автомобиля, если отпустить руль, скрипы, стуки, особенно при езде по разбитому асфальту. Начавшись незаметно, признаки неисправности шаровой опоры проявляются все сильнее.
Если длительное время не обращать на них внимания, то палец может просто вырвать из основания, колесо подвернется, машина потеряет управление. Кроме деформации элементов кузова в передней части, машина может оказаться за пределами дороги или, что еще хуже, на встречной полосе.
Внешние признаки неисправности:
Причины уменьшения срока эксплуатации:
Проверка состояния шарнира
Для диагностики лучше всего использовать подъемник, смотровую яму. Колеса вывешивают, окружающее пространство освещают хорошим источником света. Для увеличения прикладываемого усилия используют монтировку, вставленную между поворотным кулаком и рычагом. Наличие даже небольшого люфта свидетельствует о дефекте уплотняющего вкладыша и увеличению зазора.
Как проверить шаровую опору этим способом – на видео:
Менее распространенный способ – измерить расстояние между основанием и пальцем. Это возможно, если в оболочке предусмотрено отверстие для масленки. Машину загоняют на ровную площадку над смотровой ямой, выкручивают заглушку (масленку). Определяют расстояние от стержня до нижней плоскости корпуса. В новой запчасти оно составляет 11,8 мм. Для измерений используют штангенциркуль, нутромер. Этот метод подходит для обслуживаемых шарниров, где есть технологическое отверстие под масленку.
Способы продления срока эксплуатации
Чтобы не растягивать материал, в статье « Срок службы шаровой опоры » я подробно описал рабочие методы увеличения ресурса этой детали.
Самое уязвимая часть — пыльник, поэтому для продления срока службы ему уделяют больше всего внимания. Мастера рекомендуют почаще его осматривать, особенно при езде в сложных условиях. При малейших признаках повреждения – менять. Заменить пыльник значительно проще, дешевле, чем всю шаровую опору.
В обслуживаемых моделях шарниров, для добавления смазочного материала, в изделии предусмотрено отверстие с резьбой, в которое вкручивается пресс-масленка. Для добавки масла используется специальный шприц. Для удобства обслуживания все работы проводят на подъемнике, смотровой яме.
Объем смазки не должен быть чрезмерным, иначе может разорваться защитный кожух опоры. Достаточно 2-3 качка рукояткой шприца. Вещество можно применять любое, но лучше выбрать водоотталкивающее, термостойкое, типа «Шрус».
В случае необслуживаемого шарнирного механизма, отсутствие специальной смазки, пресс шприца, отсрочить замену узла можно с помощью обычного моторного масла. Для этого его набирают в пластмассовый медицинский шприц с иглой, прокалывают резину колпака и вводят 2-3 кубика. Мера временная, но позволяет эксплуатировать транспорт до момента полноценного ремонта на СТО.
Последствия поломки
Выход из строя трущихся поверхностей происходит постепенно, при возникновении дефектов – быстрее. Ездить можно, но с большей осторожностью. При появлении любой неполадки, тем более в системе управления, рулевых наконечниках, единственное средство обеспечения безопасности – ее устранение. От увеличенного зазора страдают другие элементы. В конечном итоге ремонт обойдется дороже.
Самая большая опасность может случиться тогда, когда палец просто вырывает из корпуса. Чаще всего это происходит на повороте, при попадании в глубокую яму. Колесо подворачивается, его может даже оторвать, кузов падает днищем на дорогу, деформируется, ломается вся передняя часть. Последствия зависят от скорости перемещения. В любом случае стоимость восстановления превышает стоимость опорной запчасти.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Досадные ошибки, приводящие к выходу из строя шаровых опор
Особенности шаровых опор: какую роль они выполняют, причины и признаки поломок, ремонт, продление службы. Видео про шаровые опоры.
Во многих регионах России качество дорожного покрытия оставляет желать лучшего. На фоне повышенных нагрузок элементы подвески начинают изнашиваться и выходят из строя. Самыми уязвимыми к поломкам комплектующими считаются шаровые опоры. Разберемся, как избежать их быстрого повреждения и увеличить срок эксплуатации.
Какую роль выполняют шаровые опоры и для чего они нужны
Шаровая опора – это особый шарнир, обеспечивающий фиксацию колесной ступицы на рычаге подвески. Основное назначение конструкции – поддержание свободного движения колес по горизонтали и исключение вращений в вертикальной плоскости. Шарниры встречаются не только в опорах ступиц, но и в рычагах развала-схождения, рулевой трапеции и даже крепежах газовых упоров капота.
Инженеры сделали вывод, что на опору будут оказываться повышенные нагрузки от ударов с дорогой, поэтому вероятность быстрого износа окажется колоссальной. Производить конструкции с алмазным покрытием нецелесообразно, поэтому их превратили в расходники, которые нужно регулярно менять.
Большая часть шаровых опор, которые есть на рынке, производятся в России, Китае, Турции и Польше. Большинство производителей придерживается штампосварной схемы изготовления для снижения веса компонента и повышения прочностных свойств.
Особым спросом среди автовладельцев пользуются шаровые опоры в цельнокованном исполнении, которые производятся американскими и европейскими торговыми марками, поскольку они справляются с нагрузками свыше 5 тонн. В числе самых популярных производителей:
Строение шаровых опор
Раньше шаровые опоры производились в виде корпуса с установленным шаровым пальцем. Их поджимали с помощью металлической пластины и накрывали пыльником. Чтобы избежать износа пальца, спустя 2 дня после установки закладывался смазочный материал.
Затем устаревшую конструкцию сменили пластиковые модели, и производители решили отказываться от пружин. Шаровая часть находилась в полусфере, созданной вкладышами из пластика. Подобное строение практически не поменялось до сегодняшнего дня, только вместо пластмассы производители стали использовать более устойчивый к износу нейлон.
Опоры, установленные в современных машинах, разделены на 2 группы: обслуживаемые и необслуживаемые.
Причины и признаки поломок шаровой опоры
Главным предрасполагающим фактором износа опоры является деформация и повреждение пыльника. Он предназначен для защиты деталей подвески от негативных влияний окружающей среды, особенно составляющих компонентов шарнира. Если деталь изношена, она начинает пропускать частицы песка, влагу и прочие загрязнения на конструкцию. А исходя из того, что элементы плотно прижаты, а шарик сохраняет подвижность, песок, который оказывается в этом месте, превращается в абразивный состав, постепенно деформирующий вкладыш.
Ключевым проявлением неполадок с шаровой становится скрип при езде, причем даже по хорошей дороге. Это лишь первая стадия деформации элементов шаровой. Через какое-то время проблема усугубляется, доставляя автовладельцу другие неприятности. По мере расширения люфта между вкладышем и шаром образуются стуки при преодолении неровностей. Если игнорировать их, шарнир будет разорван, в результате чего появится риск потери колеса из-за повышенных нагрузок.
Среди других признаков выхода из строя шаровых опор:
Есть несколько факторов, провоцирующих усиленный износ шаровой:
Несколько ошибок, ускоряющих износ шаровых
Первая и самая частая ошибка, провоцирующая износ шаровых опор – несвоевременная диагностика их состояния. Некоторые автовладельцы вообще никогда не проверяют этот узел. Но халатное отношение приводит к неприятным последствиям и сопутствующим расходам. Кроме того, это ускоряет износ и ставит под угрозу целостность колес, что может спровоцировать ДТП.
Вторая ошибка – постоянная и динамичная езда по плохим дорогам и преодоление преград в виде «лежачих полицейских» на скоростях свыше допустимых показателей. Шаровые опоры являются деликатным и капризным компонентом ходовой части, которые не выделяются особой прочностью, т.к. сталкиваются с повышенными нагрузками в разных плоскостях. В результате они нуждаются в особо бережном уходе, который подразумевает аккуратное вождение в условиях нестабильного дорожного покрытия.
Если игнорировать важность своевременного сбрасывания скорости перед ямами или «лежачими полицейскими», в скором времени шаровые опоры будут полностью повреждены без возможности восстановления.
Третья ошибка – неправильный монтаж шаровых опор. Это уже больше касается не автовладельцев, а сотрудников сервисных центров, которые не уделяют особого внимания правильности установки. Из-за неплотного прилегания резинового пыльника деталь начинает быстро изнашиваться, взаимодействуя с пылью, грязью и прочими подобными включениями.
Обслуживание в сервисном центре
Представители автомастерских без особых сложностей решат проблемы с шаровой опорой. Обычно подобный процесс занимает не больше 1-2 часов. Опытным автомобилистам проще обратиться к мастеру, чем устранять неполадки своими руками. Кроме того, самостоятельный ремонт ставит под угрозу целостность шасси.
Для диагностирования поломок используются подъемники или ямы. После подвешивания колес нужно вставить между рычагом ходовой части и кулаком поворота монтировка, а также попытаться расшевелить эти компоненты. Особенности проверки элементов подвески могут выглядеть нетипично в зависимости от модели авто. При обнаружении люфта, даже незначительного, есть вероятность изнашивания вкладыша шаровой.
Так, на машинах АвтоВАЗа в нижних конструкциях находится отверстие с резьбовым напылением и заглушкой. Для проверки нужно открутить ее и оценить дистанцию между шаром и кромкой. Допустимый показатель не должен превышать 11,8 мм.
Оправдан ли самостоятельный ремонт шаровых опор
Для ухода за опорами следует выполнять демонтаж подвески и потратить массу усилий. Первостепенное внимание стоит уделить следующим нюансам:
Продление срока службы шаровых опор
Шаровые элементы не всегда содержат достаточное количество смазывающей жидкости. Кроме того, при интенсивной эксплуатации этот состав вымывается, особенно при наличии дефектов пыльника или его износе от дефицита смазки.
Для продления срока службы шарнира потребуется добавить определенную порцию свежей смазывающей жидкости. В отдельных конструкциях шаровых есть отверстие снизу корпуса. Обычно его закрывают болтом-заглушкой, который позволяет оценивать текущее состояние резинового уплотнителя и шара и проводить плановое обслуживание
Потребуется открутить болт-заглушку и вкрутить на его место масленку на 6 мм. Учитывая специфику внутреннего строения авто, подходящий диаметр таких деталей различается.
Для начала следует воспользоваться шприцом пресс-масленкой и заложить в него смазывающее средство. При обнаружении скрипов можно восстановить запасы смазки с помощью шприца. Для этого стоит выполнить «укол» в опору, используя медицинский шприц с иглой, в который нужно набрать моторное масло и проколоть пыльник опоры. Для оценки уровня внесенного состава нужно прощупать пыльник рукой.
Полезные рекомендации
Как долго можно ездить на изношенной шаровой опоре? Все зависит от степени ее износа. Обычно, подобная эксплуатация авто длится не дольше нескольких недель.
Как уже упоминалось, при обнаружении стуков возможно появился люфт между вкладышем и шаровой. Со временем он будет постепенно расширяться, из-за чего шар может вырваться из корпуса под воздействием кулака. Поэтому не нужно откладывать восстановление поврежденных узлов на потом и приступать к ремонту после обнаружения каких-либо странных отклонений в работе.
Какие последствия вылета шаровой? В большинстве случаев, подобная неприятность случается в движении, особенно по повороте. В результате колесо отлетает на большое расстояние, авто теряет управляемость и ложится на «пузо», что сопровождается дополнительными сложностями. В лучшем случае вы обойдетесь недешевым ремонтом, а в худшем – попадете в ДТП.
При выборе опор следует учитывать их совместимость с конкретной моделью автомобиля. Последнее испытание экспертов подразумевало тщательный химический анализ компонента для определения марки стали. Для этого использовался спектрометр ДФС 500, распознающий концентрацию легирующего или нарушающего эксплуатационные свойства сплава элемента в его составе.
В ходе проверки удалось определить, что у большинства тестируемых образцов использовалось около 1% хрома, т.е. концентрация легированных сталей составляет 35-40Х.
Заключение
Изнашивание шаровых опор – достаточно распространенная и опасная проблема, которая ставит под угрозу безопасность вождения и корректную работу большого количества узлов транспортного средства. Поэтому необходимо вовремя обслуживать ходовую часть, следить за степенью износа и избегать частых ошибок при вождении.
Для продления срока службы шаровых опор достаточно придерживаться умеренного стиля вождения, не переезжать на скорости через «лежачие полицейские», ямы и прочие дорожные препятствия. Также не стоит ожидать особой надежности от конструкций от неизвестных или сомнительных поставщиков. Покупайте либо оригинальные комплектующие и официальных дистрибьюторов, либо качественные аналоги от проверенных брендов.
Видео про шаровые опоры:
Особенности шаровых опор: какую роль они выполняют, причины и признаки поломок, ремонт, продление службы. Видео про шаровые опоры.