Что сокращает срок службы шаровых опор

Автомобили

    Назначение шаровой опоры

    Задача узла – обеспечивать управляемым колесам возможность поворота и при этом сохранять их стабильное положение относительно горизонтали при вертикальных перемещениях.Наиболее широкое применение эта конструкция находит в передней подвеске автотранспортных средств. 

Рис. 1. Шаровая опора — обязательный элемент подвески автомобиля

В конструкциях с рычажной системой подвески задних колес их можно найти и в задней части авто.Шаровые опоры с точки зрения механики — это шаровые шарниры. Конструкции этого типа служат не только в качестве опор ступиц. Они присутствуют в развальных рычагах, в креплении газовых пружин капотов и крышек, в рулевых тягах.

Роль опоры в подвеске и последствия поломки

Это зависит от выбранной конструкторами схемы подвески. В простых стойках МакФерсона шаровых опор две — слева и справа, они расположены снизу. На двухрычажных подвесках (например, на микроавтобусах Фольксваген Транспортер Т4) имеются верхние и нижние шаровые, т. е. две слева и две справа, а на сложных, многорычажных (модели VW, Audi, Skoda, BMW), их может стоять по пять с каждой стороны.

Рис. 2. Двухрычажная подвеска автомобиля. 1 — верхняя шаровая опора, 2 — нижняя шаровая опора

Деталь представляет собой шаровой палец с резьбой на конце, заключенный внутрь металлического корпуса. Чтобы он мог вращаться, между шаром и корпусом установлена втулка, изготавливаемая из твердых видов пластика (как правило, фторопласта). Палец прикручивается гайкой к поворотному кулаку ступицы колеса, а сама деталь крепится болтами к рычагу подвески. Чтобы внутрь шарнира не попадала грязь, он защищен с открытой стороны резиновым либо силиконовым пыльником.

Примечание: в некоторых моделях авто шаровые опоры составляют единое целое с рычагами и меняются тоже вместе.

Задача элемента – обеспечить шарнирное крепление ступицы к рычагу, чтобы она могла поворачиваться. То есть, опора несет нагрузку от веса машины, ударов со стороны колеса и воздействие силы трения при повороте. Теперь становится понятно, чем грозит неисправность этой важной детали. В первую очередь истирается пластмассовая втулка, отчего шар начинает болтаться внутри корпуса. Если не принять меры, то на сильном ухабе шаровой палец выскакивает из корпуса, а колесо отрывается вместе со ступицей.

Несмотря на то что после отрыва шаровой ступица держится на стойке либо на втором рычаге, колесо становится неуправляемым. Последствия – непредсказуемы и зависят от скорости движения в момент поломки. Вот почему важно следить за состоянием этих элементов и вовремя реагировать на посторонние звуки, доносящиеся от ходовой части. Если проявились первые признаки неисправности шаровой опоры, желательно проверить ее и уточнить диагноз, чтобы вовремя заменить на новую.

Симптомы и причины износа элементов

Изначально она имела вид обслуживаемого узла и состояла из корпуса с помещенным в нем шаровым пальцем, поджатым через стальную пластину пружиной и накрытым пыльником. С целью предотвращения износа шарнира в узел закладывалась регулярно возобновляемая смазка, которую ремонтный персонал запрессовывал через предусмотренную для этого масленку при выполнении ТО.

Рис. 3. Устройство шаровой опоры

    Конструкция шаровых опор на разных моделях автомобилей имеет отличия, обусловленные устройством и геометрией узлов. Есть варианты исполнения подвески с одинаковыми слева и справа шаровыми опорами, в других случаях различают зеркально подобные правые и левые. 

Еще по теме  Каким будет автомобиль будущего? - Домохозяйки

Рис. 4. Различные варианты исполнения шаровых опор

Палец шаровой опоры в нижней части имеет форму сферы, это позволяет ему наряду с вращательными движениями раскачиваться с небольшой амплитудой в корпусе.

Рис. 5. Палец шаровой опоры

    На верхнем торце палец имеет шестигранное углубление под спецключ для удерживания его от проворачивания при затягивании гайки шаровой опоры.Солидные производители поставляют опоры в виде ремонтных комплектов, снабжая их необходимым крепежом.

Рис. 6. Комплект нижней шаровой опоры Т4

Нарушение работы происходит вследствие износа, который приводит к увеличению зазора в сопряжении и появлению люфта. Как следствие — палец начинает болтаться в корпусе. При достижении предельного износа в сопряжении ударные нагрузки могут спровоцировать вырывание пальца из конструкции. Нарушается фиксация колеса, и оно выворачивается вбок. В таком состоянии автомобиль не может продолжать движение.

Рис. 13. Последствия разрушения шаровой опоры

    Причины износа шаровых опор банальны.1. Повышенные ударные нагрузки на узел при прохождении неровностей покрытия на большой скорости или использование автомобиля в тяжелых дорожных условиях.2. Недостаточная смазка деталей узла.3. Повреждение пыльника.

Что сокращает срок службы шаровых опор

Неполадки в шаровых опорах дают о себе знать стуками при перемещении по неровной дороге со скоростью от 5 до 40−50 км/ч. Стук сопровождает наезд на каждую кочку или ямку. После достижения износа шаровых пальцев предельного значения они выскакивают из гнезда и лишают колесо осевой опоры. Вывернутое на сторону колесо делает автомобиль полностью неуправляемым.

Во время езды изношенная шаровая опора проявляет себя следующим образом:

  • преодолевая мелкие ухабы на средней или большой скорости, вы услышите глухое постукивание, идущее от передней подвески;
  • при среднем износе стук может отдаваться на рулевом колесе;
  • в сильно изношенных опорах шар начинает подклинивать, отчего при повороте руля возникает скрип.

Если вы обнаружили один из этих признаков, следует обратиться на станцию технического обслуживания для диагностики либо проверить работоспособность деталей самостоятельно и без подъемника. Срок службы шаровых опор на автомобилях российского, китайского и корейского производства лежит в пределах 20-50 тыс. км.

Вопреки распространенным утверждениям, поведение машины с изношенными шарнирами при движении по ровной дороге мало меняется. Отклонение от прямой линии и боковая потертость резины настолько мала, что неопытный водитель не заметит изменений, разве что шаровая разболтается окончательно. Явный признак – это отчетливый стук.

Ускоренный износ шарниров происходит по таким причинам:

  1. Быстрая езда по плохим дорогам. От постоянных ударных нагрузок и вибрации пластмассовые втулки элементов разбиваются и шаровой палец начинает болтаться.
  2. Трещины и прорывы пыльников. Через них дорожная грязь попадает между трущимися деталями – шаром и пластиковой втулкой. Последняя уступает по твердости металлу, поэтому истирается быстрее.
  3. Постоянный перегруз автомобиля, заставляющий испытывать опоры повышенную нагрузку.

История создания

До определенного времени в кинематической схеме управляемых колес автомобилей применяли шкворневый шарнир. Металлоемкий узел требовал регулярной смазки и давал колесу возможность поворота лишь относительно одной оси, что плохо влияло на маневренность.Шаровая опора создавалась как альтернатива шкворневому шарниру.

Что сокращает срок службы шаровых опор

Уменьшение неподрессоренной массы, снижение трудоемкости обслуживания — такие задачи стояли перед конструкторами. Условия работы шаровой опоры — очень тяжелые. Она несет колоссальную нагрузку, принимая на себя каждый удар и толчок от дороги, и работает на износ. Конструкторы не стали создавать очень прочную деталь, придав ей статус практически расходника. Основной упор сделали на легкость и простоту замены узла.

Самостоятельная диагностика опор

Так как проверка узлов подвески на спецстендах не всегда эффективна, на практике пользуются старыми, проверенными методами — на слух и на ощупь.При проверке на слух ассистент раскачивает машину, а механик слушает сопровождающие этот процесс звуки.Второй способ заключается в покачивании заторможенного колеса руками, ухватившись за него сверху и снизу. Если люфт в шаровой чувствуется – зазор в опоре есть, и ее нужно менять.

Рис. 14. Проверка люфта в шаровой опоре

Измерить величину износа можно с использованием инструментов. Люфт не должен быть больше 0,8 мм. В случае отсутствия нужных инструментов, можно просто приложить ладонь к корпусу опоры, чтобы касаться и корпуса, и пальца опоры, и попросить ассистента покачать колесо. Если люфт есть – он ощущается.

Еще по теме  Замена масла в МКПП Рено Дастер

Способы проверки этих элементов различаются в зависимости от конструкции подвески. На большинстве современных машин она бывает 2 разновидностей:

  1. Однорычажная (типа Макферсон). Сверху колесо и ступица держится на стойке, а снизу опирается на рычаг, где установлена шаровая.
  2. Многорычажная. Здесь поворотный кулак прикреплен к двум рычагам – верхнему и нижнему. Соответственно, шарниров тоже два с каждой стороны.

В зарубежных автомобилях средней и высшей ценовой категории многорычажная подвеска устанавливается не только спереди, но и сзади, вместо неразрезной балки.

Сначала стоит разобраться, как определить неисправность верхней шаровой опоры многорычажной подвески, поскольку выявить ее проще.

Порядок действий такой:

  1. Выберите ровную площадку, поставьте на нее машину и затормозите «ручником».
  2. На место водителя посадите помощника. По вашей команде он должен нажать на педаль тормоза. Цель – исключить при диагностике люфт ступичного подшипника, если он есть.
  3. Возьмитесь руками за верхнюю часть колеса с обеих сторон и сильными толчками раскачивайте его перпендикулярно направлению движения машины (от себя – к себе).

При неисправном верхнем шарнире вы сразу ощутите люфт, после чего можете приступать к замене элемента. Если вам недостает сил на раскачку колеса, то воспользуйтесь другим способом: поднимите его домкратом и шатайте за нижнюю и верхнюю часть. Эта же методика позволяет выявить люфт нижней опоры в подвеске типа Макферсон при условии, что она прилично изношена.

Лучший способ проверить работоспособность нижней шаровой опоры на любой подвеске – определить величину люфта. Раскачивание колеса ничего не покажет, потому что шарнир даже в подвешенном состоянии находится под нагрузкой. Для работы вам потребуется монтировка и смотровая канава, услуги помощника здесь не нужны.

Алгоритм следующий:

  1. Поставьте машину на смотровую яму и затормозите.
  2. Поднимите проверяемую сторону домкратом.
  3. Аккуратно, чтобы не порвать пыльник, заложите монтировку между проушиной поворотного кулака и рычагом.
  4. Покачайте монтировку вверх-вниз, разгружая шарнир и заставляя шаровой палец двигаться в том же направлении. Если люфт во втулке присутствует, вы сразу его заметите.
  5. Повторите действие на колесе с другой стороны.

С помощью описанного метода вы обнаружите малейший люфт в шарнире. Отсюда возникает проблема, ведь некоторая величина просвета между пластиком и металлом заложена в деталь с завода. Ориентируйтесь на амплитуду движения 3 мм, если люфт заметно больше, то шаровую лучше поменять.

Замена детали в подвеске Макферсон не представляет большой сложности. Нужно купить съемник для выдавливания шаровых пальцев, и приготовить обычный набор ключей. Подняв авто домкратом, снимите колесо, открутите гайку крепления шаровой и выдавите палец из поворотного кулака съемником. От рычага элемент откручивается без проблем.

Крепление шаровых опор

Способов крепления шаровых к рычагам — всего два. Болтовое соединение. При возникновении необходимости замены узла отворачиваются или срезаются болты, и на место снятого устанавливается новый узел. Такая опора чаще поставляется в виде ремкомплекта — с болтами, гайками и шайбами. Пример — нижняя шаровая опора Фольксваген Т4.

Рис. 7. Пример крепления шаровой опоры с помощью болтового соединения  

Еще по теме  Салонный фильтр авто - для чего нужен и какой лучше сроки замены

    Интегрированная в рычаг опора. При выходе из строя шаровой необходимо менять весь рычаг. Стоимость замены в этом случае — довольно высокая за счет цены рычага. Преимущество — меньший, чем у съемной опоры, вес.

Рис. 8. Рычаг с интегрированной шаровой опорой

Шаровые в многорычажной подвеске, — интегрированные. Преимущество ее — мягкость и долговечность, недостаток — высокая стоимость комплекта.

Рис. 9. Рычаги многорычажной подвески с интегрированными шаровыми опорами

    Рычаги многорычажной подвески изготавливаются из сплава алюминия.

Компромиссный вариант, когда детали крепления опоры к рычагу отсутствуют, но имеется элемент фиксации в виде стопорного кольца. Опора запрессована в рычаг и фиксируется в нем с помощью кольца. Демонтаж и монтаж такой опоры выполняется с обязательным использованием пресса или специальных съемников.Именно по такой схеме крепятся к рычагу верхние шаровые микроавтобуса Фольксваген Т4.

Крепление к поворотному кулаку имеет два исполнения:- когда палец опоры крепится корончатой гайкой, фиксируемой шплинтом или самоконтрящейся гайкой с внутренним пластиковым стопорным кольцом;- редко используемое, когда палец крепится стяжным болтом.Второй вариант имеет недостаток в связи со склонностью болта к закисанию.

    Пыльники шаровых опор

    Эти детали из резины — неотъемлемые атрибуты опоры. Они съемные, что позволяет заменять их в случае повреждения.

Рис. 10. Пыльник шаровой опоры

        Покупая пыльники, лучше выбирать те, что поставляются в комплекте с обжимными кольцами.

Рис. 11. Пыльник шаровой опоры в комплекте со стопорными кольцами

    Встречаются пыльники без верхнего стопорного кольца, выполненные по типу сальника – с упругим пояском и с пружинкой внутри. При разрыве или растрескивании пыльника шаровой опоры замена его не составит большого труда. На практике, однако, это делают немногие автомобилисты.

Рис. 12. Разрушение пыльника шаровой опоры

    Техническое обслуживание шаровых опор

Шаровые опоры современных автомобилей — необслуживаемые. При появлении люфта их просто меняют на новые, отправляя старые в утиль. Важный аспект эксплуатации шаровых опор — содержание в надлежащем состоянии пыльников. Замена пришедшего в негодность этого недорогого компонента на исправной опоре позволяет значительно продлить ее ресурс.

    Срок службы шаровой

На этот показатель влияют многие факторы. Он может изменяться в пределах от 15–20 до 100–120 тысяч км. Срок службы в первую очередь зависит от целостности пыльника. Нарушение его герметичности приводит к потере смазки и проникновению в шарнир грязи и воды, что сильно сокращает его срок службы. Поэтому в первую очередь важно контролировать состояние пыльника, регулярно проверяя его визуально.Предотвратить выход из строя опоры можно, своевременно заменив поврежденные пыльники.

    Замена шаровых опор

Следует менять комплект шаровых опор (левую и правую), даже если люфт обнаружен только в одной.На двухрычажных подвесках основная нагрузка приходится на нижние опоры, они изнашивается быстрее, следовательно, и меняются чаще. Так, по статистике в передней подвеске Фольксваген Т4 одна замена верхней шаровой опоры приходится на три замены нижних.

Для демонтажа и монтажа шаровых опор применяются разработанные специалистами съемники. Использование при перепрессовке шаровых опор специального оборудования и оснастки в условиях СТО позволяет обеспечить более высокие ресурсные показатели узла за счет исключения механических повреждений, возможных при применении ударных инструментов в кустарных условиях.

Рис. 15. Съемник шаровых опор

    Поручайте ремонт и обслуживание своего «железного коня» только тем специалистам, которым доверяете, и которые никогда не подводили. Неквалифицированный ремонт автомобиля может обойтись его владельцу очень дорого.

Оцените статью
Авторейтинг
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.