Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Наслаждение всеми преимуществами переднего привода на современных автомобилях, с лихвой «компенсируется» проблемами, которые могут создать некоторые детали ходовой части.
В случае с передне- и полноприводными машинами, одним из самых проблематичных мест являются шарниры равных угловых скоростей. Сокращенно ШРУСЫ или, попросту, «гранаты».
Изучая специальную литературу можно найти утверждения, что все элементы ШРУСов изготавливают из сверхпрочных сплавов, износ которых происходит крайне медленно.
Но, как показывает практика, признаки неисправности ШРУСа могут появиться даже у авто, совсем недавно покинувшего сборочный конвейер автозавода. Причин этому может быть несколько, но самыми распространенными являются:
- низкое качество ШРУСов, установка подделок или бракованных запчастей;
- отсутствие или плохое качество смазочных материалов;
- повреждение пыльника и попадание в механизм абразивного мусора, воды;
- агрессивный стиль езды и отвратительное состояние дорожного покрытия.
Как самостоятельно определить неисправность ШРУСа
Неисправность любой из деталей в автомобиле обусловлена изменением её свойств, размеров, образованием выработки в трущихся деталях.
ШРУС – это шарнир, а значит, в его устройстве обязательно присутствуют элементы, работающие в тесном соприкосновении под постоянной нагрузкой. ШРУС представляет собой шариковый своеобразный подшипник, однако, обоймы его имеют поперечные канавки, что позволяет изменять угол между ведущей и ведомой полуосью.
Для того, чтобы заставить двигаться автомобиль шарнир передаёт колёсам значительное усилие, к тому же постоянно меняет угол между полуосями. Со временем на трущихся деталях образовывается выработка, увеличивается зазор. Там, где нет тесного соприкосновения деталей, появляется посторонний шум.
Признаки поломки ШРУСа известны всем автолюбителям. Главный из них – появление характерного «хруста». Такой звук могут издавать только шарики, которые перекатываются по канавкам, т.к. имеют слишком большую выработку.
Звуковое сопровождение может появляться в любой момент, но обычно это происходит при поворачивании, резком ускорении, преодолении препятствий. Автолюбителям необходимо знать и о других вариантах того, как проверить ШРУС.
Окончательно убедиться в неисправности шарниров, помогут:
- несильные рывки при трогании автомобиля или изменении динамики;
- люфт вала расположенного между ШРУСами при попытках двигать его в различных плоскостях.
Признаки неисправности внутреннего ШРУСа
Как известно, на каждое ведущее колесо конструкция предусматривает по две гранаты — внешний, передающий усилие от полуоси на ступицу колеса и внутренний, который вращает вал от КПП.
Хотя оба ШРУСа – это звенья одной цепи, но внешний выходит из строя гораздо чаще и быстрее. Обусловлено это тем, что нагрузки и углы поворотов шарнира на ступице гораздо больше.
При этом наружный ШРУС меньше по размерам. Описанные выше признаки поломки в больше степени относятся к наружным шарнирам. Для того, чтобы убедить в неисправности наружного ШРУСа, необходимо максимально повернуть руль и начинать движение. Когда угол между полуосями приближается к своему максимуму, неисправный начинает «хрустеть».
Логичным будет вопрос, о том, как проверить внутренний ШРУС, ведь в естественном состоянии очень сложно добиться максимального искривления шарнира. В отличие от наружного, внутренний может подавать звуковые сигналы о неисправности в прямолинейном движении.
Особенно чётко сигнализирует ШРУС о необходимо замены при преодолении ям, канав, сугробов. Изношенный шарнир, конечно, будет иметь значительный люфт при проверке вала рукой, а окончательно убедиться в необходимости замены ШРУСа можно, если приподнять машину на подъёмнике.
Включение первой передачи позволит вращаться колёсам в подвешенном состоянии, когда внутренний ШРУС значительно искривляется. Вот здесь и проявляется тот, ни с чем несравнимый, шарнирный «хруст». А это означает: пора ехать в автомагазин за ремкомплектом, и приступать к его замене.
Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – узел, работающий под большой нагрузкой. Именно за счёт него происходит передача крутящего момента от трансмиссии (КПП, передний и задний мосты) на колёса. Конструкция шарнира должна обеспечивать передачу усилия даже в тех случаях, когда ведущее колесо соединено с рулевым управлением – то есть под разными углами.
Современные переднеприводные автомобили имеют сходные схемы раздачи крутящего момента от КПП на колёса. Так как двигатель в таких авто имеет поперечное расположение, то КПП смещена влево от осевой линии авто. Поэтому, как правило, левый вал привода короче правого. Иногда правый вал сделан из двух частей и имеет промежуточную опору в виде подвесного подшипника. На полноприводных авто раздача крутящего момента производится от переднего моста.
Но, вне зависимости от особенностей конкретной конструкции авто, главным является общий принцип передачи усилия. Заключается он в том, что вал привода соединён с КПП (или мостом) через так называемый внутренний ШРУС, а со ступицей колеса – через ШРУС наружный. Несмотря на кажущуюся полную идентичность этих шарниров, они имеют отличительные особенности – как в конструкции, так и в различных режимах работы. Небольшие отличия есть и в диагностике неисправностей шарниров.
Сегодня расскажем о наиболее распространённых признаках неисправностей внутреннего ШРУСа.
Отличительные особенности конструкции внутреннего ШРУСа
Схематическое изображение ШРУСов передних колес
Разное устройство наружной и внутренней «гранат» («народное» наименование ШРУСов) обусловлено немного разными режимами работы шарниров. Если для наружного ШРУСа, соединённого со ступицей, главной задачей является передать крутящий момент под любым возможным углами поворота/наклона колеса, то для внутреннего важнее скомпенсировать несоосность трансмиссии и приводного вала (частично разгрузив при этом наружный ШРУС), а также обеспечить «неразрывность» вала при больших ходах работы подвески. То есть внутренний ШРУС должен позволять приводному валу «удлиняться» или «укорачиваться».
Разное устройство наружного и внутреннего ШРУСов обусловлено немного разными режимами работы шарниров.
На рисунке сверху изображён ВАЗовский привод. Его конструкция является наиболее простой и, можно сказать, изящной – минимум деталей при высокой надёжности и простоте демонтажа и ремонта шарниров. В левой части рисунка – внутренний ШРУС. Как видите, корпус внутренней «гранаты» больше, чем наружной. Именно это позволяет внутренней обойме ШРУСа перемещаться вместе с валом и шариками внутри корпуса по «дорожкам». Но шарнир способен и поворачиваться под углом – меньшим, чем наружный.
Наружный ШРУС работает в основном «на поворот» и достаточно жёстко фиксируется на валу стопорным и упорным кольцами. (На некоторых моделях Ford наружный ШРУС можно снять, лишь разрезав его корпус.)
В полость шарнира закладывается специальная «одноимённая» смазка ШРУС. Она обладает высокими водоотталкивающими свойствами, а также способна предохранять шарнир от сильных ударных перегрузок.
Иногда ошибочно в ШРУС закладывают графитную смазку – этого нельзя делать ни в коем случае – «графитка» превратится в некое подобие воска, налипшего на внутренние стенки корпуса «гранаты» и не будет защищать детали.
Неисправности ШРУСа заключаются в износе шариков, обоймы шарнира, рабочей поверхности корпуса – «дорожек», но иногда происходит разрушение деталей и шарнир «разъединяется».
Как проявляются неисправности внутреннего ШРУСа
Самым характерным симптомом неисправности внутреннего ШРУСа является характерный хруст, который сопровождает работу шарнира. Но точно такой же звук издаёт и «умирающий» наружный ШРУС, поэтому иногда сложно вычислить «виновника».
Как же определить, неисправен внутренний ШРУС или наружный?
При диагностике нужно учитывать особенности работы шарниров. Наружная «граната» хрустит, когда авто поворачивает или резко трогается с места с вывернутыми колёсами – именно в такие моменты наружный шарнир испытывает наибольшие нагрузки.
Иногда бывает так, что износ деталей внутреннего ШРУСа приводит к вибрации, ощущаемой водителем при движении по ровной дороге.
Для того, чтобы протестировать внутреннюю «гранату» в движении, нужно выбрать наиболее неровную дорогу – например, грунтовую с многочисленными промоинами от луж. При движении по такой дороге передняя подвеска будет постоянно в работе, вызывая тем самым осевые и угловые смещения обоймы внутреннего ШРУСа. Если шарнир изношен, то он будет издавать точно такие же звуки, как и наружный.
Но иногда бывает так, что износ деталей внутреннего ШРУСа приводит к вибрации, ощущаемой водителем при движении по ровной дороге. Диагностировать работу привода в таком случае гораздо сложнее. Иногда даже вывешивание авто на подъёмнике не позволяет гарантированно определить неисправность – ведь нагрузка на ШРУСы при «холостом» вращении минимальна.
Зачастую в таких случаях выручает опыт мастера, осматривающего машину. Хороший специалист с солидным стажем способен уловить малейшие люфты или заедания в работе механизма. Самые дотошные мастера не поленятся разобрать подвеску и снять привод целиком, чтобы расчехлить ШРУС, тщательно промыть и продуть его сжатым воздухом и воочию убедиться в наличии или отсутствии повреждений деталей.
Но сильный люфт – такой, что даже стоящая на месте «граната» «брякает» при её сотрясении – способен увидеть и неопытный водитель.
Практически на всех немецких авто (VW, Audi, Skoda) внутренний ШРУС крепится к КПП болтами, ослабление затяжки или обрыв которых тоже способны вызвать вибрацию.
Профилактика поломок ШРУСов
Пыльник внутреннего ШРУСа
В первую очередь, нужно следить за состоянием резиновых чехлов ШРУСов. Завод-изготовитель вообще, как правило, предписывает менять сами шарниры, если повреждены их чехлы.
Но на практике, если «граната» ещё не «нахваталась» песка и воды, иногда удаётся обойтись тщательным её промыванием и заменой смазки.
Завод-изготовитель, как правило, предписывает менять сами шарниры, если повреждены их чехлы.
Также нужно обращать внимание на то, насколько плотно застёгнуты хомуты на чехлах. Правильно затянутый хомут не позволяет чехлу прокручиваться на корпусе шарнира.
Вообще, – возьмите себе за правило обращать на состояние чехлов (их часто называют пыльниками) при каждом подходящем случае – когда меняете колесо или можно попросить обследовать их в автосервисе, куда вы заехали поменять масло.
Несмотря на то, что мы рассмотрели работу шарнира, используя в качестве образца ВАЗовский привод, принцип работы подобных узлов достаточно схож, даже если на вашем авто установлен не «привычный» ШРУС Рцеппа, рассмотренный выше, а нередко устанавливаемый в качестве внутреннего шарнира трипод.
Чтобы объяснить, как проверить шрус на исправность, надо сначала рассказать о нем, и дать элементарные знания о причинах его неисправностей.
Итак, шрус или гомокинетический шарнир – это механизм передачи крутящегося момента по всей оси от трансмиссии к колесам, для равномерного распределения его при поворотах.
Раньше эта задача была возложена на карданные шарниры. Однако, из-за неравномерной передачи угловых скоростей, наблюдалось значительная потеря мощности, ускоренный износ шарниров и шин, трансмиссия подвергалась сильным перегрузкам. Срочно потребовался механизм, который мог избавить от этих проблем. И он был разработан.
Водители часто его называют гранатой. Считается, что ставят его только на автомобили с передним приводом. Однако это не так, ими снабжены и заднеприводные модели с независимой подвеской. Использование шарнира равных угловых скоростей обеспечивает:
— улучшенные характеристики управляемости
— экономный расход горючего из-за уменьшения потери мощности
Разновидности шруса
Различаются эти механизмы по установочному месту и по конструкции.
Каждому колесу достается пара шарниров: внутренний — соединяет коробку скоростей с полуосью, внешний – полуось с колесом, точнее ее ступицей. Именно такая конструкция обеспечивает равномерность передачи крутящегося момента при поворотах. Канавки на внутренних шарнирах прямые, что позволяет гасить амплитуду колебания от вибраций подвески и самого автомобиля. Внешние шарниры снабжены канавками, располагающимися по радиусу, что снижает нагрузки при даже самых крутых поворотах.
Имея большой рабочий угол, внешний шрус обеспечивает возможность поворота до 70%, а внутренний – на 20%. Снаружи обычно устанавливают шаровые, а внутри – треножные шарниры.
По сути, граната (шрус) – это подшипник, и так же состоит из двух округлых плоскостей, во внутреннем пространстве которого по канавкам движутся металлические шарики. На гранату оказывают воздействие сразу несколько силовых факторов: сила трения, крутящий момент и постоянно изменяющееся положение осей под действием поворотов руля или преодоление неровностей дорожного полотна. Как следствие, происходит постепенное стирание канавок и увеличение зазоров между плоскостями, водитель начинает слышать треск при движении. Наступает момент, когда эти шумы слышны не только при поворотах, резком ускорении или попадания в яму, но и при ровной езде по прямой. Если не предпринять меры, то поломки не избежать.
Конструктивные особенности шруса
Исходя из конструктивных особенностей, разделение происходит по типу:
- Шариковые
- Триподные
- Кулачковые
- Карданные спаренные
Принципиальных отличий между ними нет, только некоторые незначительные моменты. Все они одним концом соединены с колесом, а с другой – валом двигателя.
Вся конструкция защищена плотно закрытым пыльником, который держится на валах хомутами. Внутри весь пыльник наполнен смазочным материалом, предохраняющим шарнир от сильного трения. Применяется особая смазка, которая в состоянии выдержать перегревы и постоянные удары. Есть смазки с молибденом в составе, есть без него. Использование графитовой смазки строго запрещено. Если смазка будет не должного качества, шарнир быстро выйдет из строя.
Факторы преждевременной поломки шруса
Во всех сопутствующих документах указано, что шарниры изготавливаются из высокопрочных материалов, и имеют большой эксплуатационный срок. Относятся к категории механизмов высокой надежности. Так оно и есть, однако, специфика их применения подразумевает действительно большие нагрузки и усиленное трение. А отвратительные дорожные покрытия, по которым приходится передвигаться машинам, добавляет деформации колебания и вибрации.
Наружные гранаты имеют гораздо меньший срок службы нежели внутренние. Внешние шрусы очень часто гасят на себе силу удара колес, особенно на неровных дорогах, на высоких скоростях. Самым слабым местом у них считается пыльник – он мягкий и часто повреждается под механическими воздействиями разного рода. Через трещины и прорези в шарниры попадает влага частички грязи, мелкие крошки. Они становятся для трущегося механизма абразивом и еще больше ускоряют износ.
Это, несомненно, приводит к скорому возникновению различных проблем, главными из которых являются:
- Проникновение грязи в места соединения, из-за различных повреждений и нарушения герметичности пыльника
- Низкое качество или недостаточная смазка
- Непрофессиональное вмешательство в конструкцию и некорректный стиль вождения
- Заводские технологические нарушения изготовления
Как распознаются неполадки шруса
Поломка шруса, однозначно, обездвиживает автомобиль. И случается это всегда неожиданно. Не зря же ее называют гранатой – если она есть в машине, то рано или поздно обязательно рванет.
При производстве шарниров производитель не закладывает возможности ремонта. Если он пришел в негодность, то надо менять целиком всю конструкцию. Дело это не дешевое и трудоемкое.
Но это еще не самое страшное, гораздо опасней последствия внезапной поломки шруса, когда автомобиль находится в движении.
- Предельный износ приводит к стопору шарнирного механизма и как следствие, резкой остановке машины. Автомобиль стопориться на проезжей части, создавая помехи движению.
- В силу большой изношенности, с некоторых подшипников срываются иглы и по протоку попадают в картер, где перемалываются шестернями. Это имеет катастрофические последствия для автомобиля, вплоть до ее утилизации.
Понять, что со шрусом творится что-то неладное, можно по характерному хрусту на поворотах, и на старте. Могут наблюдаться рывки на старте.
Чтобы определить исправность наружного шарнира, нужно закрутить руль до предела и дать ходу. Если хруст слышен, это означает, что деталь подлежит замене. Для проверки исправности внутреннего шарнира нужно проехаться по бездорожью. О неисправности будут говорить усиливающиеся шумы при попадании в ямы. Также, можно поднять машину на подъемник, включить мотор и прислушаться к шумам, когда колеса крутятся на весу.
Проверить гранаты можно еще одним способом: на подъемнике, переключить на первую скорость или «D». Услышите хруст – шрус поломался.
Как установить шрус
Установкой шарнира должны заниматься квалифицированные специалисты. Приобретать нужно только оригинальные приборы известных производителей.
Однако нам не помешает узнать, как это делается
- Снимается с машины привод
- Удаляется пыльник с внешней гранаты, удаляя хомуты плоскогубцами
- Вытирается смазка и снимается стопорное кольцо
- Закрепляется короткий хомут на вал
- На вал натягивается новый пыльник (смазка уже заложена в чехол)
- Надевается на шлицу вала стопорное кольцо
- Устанавливается шарнир на вал, перемещая до фиксации стопорным кольцом.
- Надевается на пыльник длинный хомут
- Вставляется отвертка между пыльником и валом, открывается маленький зазор, чтобы выпустить лишний воздух из чехла.
- Фиксируется пыльник креплением малого хомута на его узкой части
- Привод обратно устанавливается на машину.
Избежать больших финансовых потерь и внезапных неприятностей на дорогах поможет систематический (раз в 5 – 7 тысяч километров пробега) осмотр всей конструкции шруса и регулярная смена смазки пыльника.